Qi责编
翊竑散发性包涵体肌炎（inclusionbodymyositis,IBM）会导致进行性肌肉萎缩、无力甚至残疾，肌肉活检显示该疾病病理特征包括蛋白质包涵体、边缘空泡、线粒体病理学和强烈的肌内膜炎症。尽管已用多种免疫调节药物、以及针对蛋白稳态和肌生长抑制素途径的药物对IBM进行临床试验，但均未显示出疗效。炎症和退行性病理特征的存在引起了关于IBM发病原因的讨论，被高度分化的细胞毒性CD8+T细胞侵入的肌纤维中存在MHC-I上调，以及IBM受试者的血清中存在自身抗体均支持该疾病的自身免疫相关因素所触发。然而，免疫抑制疗法缺乏临床疗效提示IBM可能由免疫抑制疗法难治性T细胞群所驱动，或者说病理进展其实与肌内膜炎症无关。IBM活检肌纤维中存在类似于阿尔兹海默症大脑中观察到的淀粉样蛋白沉积，以及最初在肌萎缩侧索硬化症和额颞叶痴呆症患者中观察到的反式激活反应元件DNA结合蛋白43（transactivationresponseelementDNAbindingprotein43,TDP-43）的核丢失核细胞质聚集现象。TDP-43在mRNA前体剪接中发挥重要作用，以抑制“隐藏的”外显子（crypticexon）掺入，最近的一项研究表明TDP-43剪接抑制丧失是神经退行性疾病中神经元丧失的基础，但仍不清楚IBM受试者的骨骼肌中是否会发生TDP-43剪接抑制的丧失。年1月19日，来自约翰霍普金斯大学医学院的ThomasE.Lloyd团队和PhilipC.Wong团队在ScienceTranslationalMedicine杂志上合作发表了一篇题为LossofTDP-43functionandrimmedvacuolespersistafterTcelldepletioninaxenograftmodelofsporadicinclusionbodymyositis的文章，这项研究证实TDP-43介导的剪接抑制的丧失存在于IBM受试者的骨骼肌中。研究人员通过将人类IBM肌肉移植到免疫缺陷小鼠的后肢中来生成的异种移植模型能重现该疾病的炎症和退行性特征，通过抗CD3（OKT3）的腹膜内治疗虽能减少移植物中人类T细胞所引起的MHC-1上调，但边缘空泡和TDP-43功能丧失的表型依然存在。总之，这项研究表明T细胞耗竭并不会改变IBM患者的肌肉退行性病变。为了确认IBM患者的骨骼肌中是否会发生TDP-43剪接抑制的丧失，研究人员首先使用siRNA从健康人成肌细胞中敲低TDP-43并进行RNA-seq分析，鉴定出一组非保守的隐秘外显子，两侧为已知的TDP-43结合位点的“UG”重复序列，说明TDP-43抑制人成肌细胞中非保守的隐秘外显子。如果IBM中发生TDP-43功能丧失，那么IBM骨骼肌中应该包含这些非保守的隐秘外显子。为了验证这一假设，研究人员从一组具有IBM病理特征病例的肌肉活检RNA-seq中鉴定出包括GPSM2、ACSF2、HDGFRP2和ZFP91在内的四个隐藏外显子的掺入（图1）。紧接着，他们利用这些隐藏外显子对IBM进行诊断敏感性和特异性进行测试，在名供体中，44名IBM中的36名和75名对照中只有1名对隐藏外显子呈阳性，即IBM的敏感性为84%，特异性为99%，表明TDP-43隐藏外显子可用作在肌炎受试者中诊断IBM的指标。
图1.隐藏外显子的检测（D图中：MyoC代表健康成肌细胞，MyoKD代表TDP-43敲低成肌细胞，其余两个分别代表对照组和IBM组肌肉活检；E图中：DM代表皮肌炎，NA代表神经源性肌萎缩，C代表对照肌肉）
为了确定移植到免疫缺陷小鼠体内的人类骨骼肌异种移植物是否能够成功移植并重现人类肌肉病理学的关键特征，研究人员招募了IBM和健康受试者，并将获取的人体骨骼肌活检标本移植到免疫缺陷小鼠体内，在异种移植4个月后，IBM和对照异种移植物中的肌纤维成功再生，且两组之间再生纤维数量没有显示出明显差异。与此同时，研究人员在移植物中检测到边缘空泡、p62病理性蛋白聚集和TDP-43的细胞质积累和核丢失等病理标志物，在移植后不同时间点均能检测到隐藏外显子的掺入。此外，对照和IBM异种移植物中都存在多种人类免疫细胞，但仅在IBM异种移植物中观察到非坏死纤维的T细胞侵袭，且CD3+T细胞数量显着高于对照组。这些结果表明IBM异种移植物可以重现人类IBM疾病的炎性和退行性病理学的关键特征。IBM的一个核心问题是炎症是驱动病理发生还是继发于肌肉退化？单克隆抗体可用于通过诱导细胞凋亡或通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒性来消耗特定的免疫细胞，鼠单克隆抗CD3抗体（OKT3）可识别人类TCR的非多态性亚基：CD3ε，且已在异种移植模型中通过腹膜内给药，消融移植了人类造血细胞的小鼠中的人类T细胞。基于此，研究人员每周通过腹膜内注射OKT3对小鼠进行处理，仅用载体处理的IBM小鼠平均有个CD3+T细胞/mm2，而OKT3在2个月时将这个数字减少到平均93个CD3+T细胞/mm2，在第4个月时减少到31个CD3+T细胞/mm2。尽管OKT3治疗在消耗T细胞方面非常有效，降低了肌纤维中MHC-I的表达，且发现T细胞负荷与COX缺陷纤维数量相关，但对照组和治疗组之间的肌纤维再生没有变化，说明IBM异种移植物中的T细胞不影响这一模型中的肌纤维再生。那么OKT3是否影响退行性肌肉病理学呢？作者发现OKT3处理不影响含有边缘空泡的肌纤维的百分比，也不影响含p62阳性聚集体的纤维百分比。此外，ACSF2、GPSM2和HDGFRP2等隐藏外显子均能在不同的时间点以相似的频率在OKT3组和对照组中检测到（图2）。这些发现表明，在耗尽T细胞的IBM异种移植物中，边缘空泡病理学和TDP-43功能障碍持续存在。图2.OKT3消耗T细胞可以减弱炎症，但并不影响边缘空泡或p62病理学总的来说，这项研究表明在肌肉活检中检测隐秘外显子是诊断IBM中TDP-43功能缺陷的敏感方法，基于单克隆抗体的T细胞消除虽然是改善炎症所必需的，但并不能影响边缘空泡形成和TDP-43功能丧失，这一发现或许可以解释为什么IBM受试者对免疫抑制治疗缺乏反应。原文链接：