系統性硬化癥中抗CCR8自身抗體的功能作用及利妥昔單抗治療反應的抗體組學特征

《Nature Communications》：Autoantibody landscape and functional role of anti-C-C motif chemokine receptor 8 autoantibodies in systemic sclerosis: post-hoc analysis of a B-cell depletion trial

【字體： 大 中 小 】 時間：2025年12月05日 來源：Nature Communications 15.7

　　

在自身免疫疾病的廣闊版圖上，系統性硬化癥（Systemic Sclerosis, SSc）猶如一道難解的謎題——它以皮膚和內臟器官進行性纖維化為特征，卻缺乏有效的治療預測標志物。這種被稱為"硬皮病"的疾病，十年死亡率高達30%，在結締組織病中預后最差。盡管改良Rodnan皮膚評分（modified Rodnan skin score, mRSS）是評估疾病嚴重程度的重要指標，但越來越多的證據表明，免疫失調才是推動疾病發生發展的核心驅動力。

長期以來，B細胞異常和調節性T細胞（regulatory T cells, Treg）功能紊亂被認為是SSc免疫微環境失衡的關鍵因素。利妥昔單抗（Rituximab, RTX）作為一種靶向CD20的B細胞清除療法，在DESIRES隨機對照試驗中顯示出改善SSc皮膚纖維化的顯著療效。然而，一個懸而未決的問題是：為什么只有部分患者對RTX治療產生理想應答？尋找能夠預測治療反應的生物標志物，成為實現精準免疫治療的關鍵突破口。

面對這一挑戰，東京大學研究院團隊在《Nature Communications》上發表了創新性研究，他們應用自主研發的蛋白質組水平自身抗體篩查（proteome-wide autoantibody screening, PWAbS）平臺，對DESIRES試驗的血清樣本進行了全面分析。這項研究不僅揭示了SSc的自身抗體景觀特征，更發現了抗CCR8自身抗體的致病潛力，為理解疾病機制和開發新型治療策略提供了重要線索。

關鍵技術方法

研究采用濕蛋白陣列（wet protein arrays, WPA）技術覆蓋13,455種人類抗原，對DESIRES試驗中45例SSc患者（24例RTX治療，21例安慰劑）和45例年齡性別匹配健康對照的血清樣本進行蛋白質組水平自身抗體篩查。通過機器學習、加權基因共表達網絡分析（WGCNA）篩選臨床相關自身抗體，利用CCR8過表達HEK293細胞模型進行功能性驗證（流式細胞術、ERK磷酸化檢測、Treg遷移實驗），并在博來霉素誘導的SSc小鼠模型中評估抗CCR8抗體的體內效應，結合RNA測序進行轉錄組和通路分析。

自身抗體總水平與治療反應的關系

研究發現SSc患者自身抗體總水平（sum of autoantibody levels, SAL）顯著高于健康對照，且RTX高應答者（high responders, HRs）的SAL在基線時高于低應答者（low responders, LRs），治療后顯著下降。傳統SSc相關自身抗體如抗拓撲異構酶I抗體（anti-topoisomerase I antibodies, ATA）在治療期間保持穩定，表明SAL變化主要反映短壽命漿母細胞的動態變化。

機器學習識別臨床相關自身抗體

六種機器學習模型（Lasso回歸、Ridge回歸、SVM、XGBoost、LightGBM等）在區分SSc與健康對照時曲線下面積（ROC-AUC）超過0.96。通過三步篩選（SSc vs 健康對照升高、HRs vs LRs升高、RTX治療后下降），鑒定出88種臨床相關自身抗體，其中靶向G蛋白偶聯受體（G protein-coupled receptors, GPCRs）的抗體在主成分分析中對區分HRs貢獻顯著。

GPCR靶向自身抗體的臨床意義

在鑒定的GPCR靶向自身抗體中，包括抗CCR8、神經肽FF受體2（neuropeptide FF receptor 2, NPFFR2）、P2Y受體家族成員8（P2Y receptor family member 8, P2RY8）等。抗CCR8抗體水平與mRSS和健康評估問卷殘疾指數（Health Assessment Questionnaire Disability Index, HAQ-DI）顯著正相關，且在SSc患者中水平最高。

加權相關網絡分析揭示功能模塊

WGCNA將自身抗體分為57個共表達模塊，其中"turquoise"模塊包含ATA、抗CCR8、抗MC1R和抗P2RY8抗體，與較高mRSS和較低生活質量相關；"darkmagenta"模塊與抗RNA聚合酶III抗體（anti-RNA polymerase III antibody, ARA）和較好肺功能相關；"tan"模塊與抗著絲粒抗體（anti-centromere antibody, ACA）相關。

抗CCR8抗體的功能驗證

細胞實驗證實SSc血清中存在功能性抗CCR8抗體，這些抗體拮抗CCL1誘導的ERK磷酸化，并抑制Treg的遷移能力。博來霉素誘導的小鼠模型中，抗CCR8抗體處理加劇皮膚纖維化，減少皮膚Treg浸潤，轉錄組分析顯示炎癥和免疫細胞遷移通路激活。

研究結論與意義

該研究通過整合蛋白質組水平自身抗體篩查、功能性驗證和動物模型實驗，揭示了SSc中動態變化的自身抗體景觀及其與RTX治療反應的關系。研究發現抗CCR8自身抗體通過拮抗CCR8信號通路，抑制Treg向炎癥部位遷移，從而加劇纖維化進程。這一發現不僅為SSc提供了潛在的治療反應生物標志物，還揭示了自身抗體直接參與疾病病理的新機制。

研究的創新性在于將縱向自身抗體動態與臨床結局相關聯，提出了"自身抗原組學"（autoantigenomics）的新概念，強調治療反應相關的免疫特征比靜態的基線標志物更具預測價值。盡管研究存在樣本量有限、多重比較校正不足等局限性，但為開發SSc精準免疫治療策略和理解疾病機制提供了重要依據。

未來研究需要在更大規模隊列中驗證這些自身抗體特征的臨床效用，并進一步探索其他候選自身抗體的生物學功能。此外，結合單細胞技術和結構生物學方法，解析自身抗體與靶抗原的相互作用機制，將為開發新型治療干預措施開辟新的途徑。