Immunity |?抗體調節生發中心內的克隆間競爭

撰文 |章臺柳

抗體的親和力成熟發生在生發中心內。生發中心是位于次級淋巴器官中的微解剖結構，在此處，B細胞的B細胞受體經歷體細胞高頻突變，隨后進行親和力依賴性的克隆擴增，并分化為記憶B細胞和漿細胞。生發中心B細胞間的競爭可分為克隆內競爭和克隆間競爭。克隆內競爭已得到充分理解——它發生在同一擴增克隆（定義為攜帶獨特V(D)J重組的單個初始B細胞的擴增后代）的成員之間，其結果是積累了親和力增強突變的B細胞逐漸富集，而低親和力變體則被淘汰。因此，克隆內競爭的結果是提高單個B細胞克隆及其抗體的親和力。另一方面，調控克隆間競爭的機制——即發生在攜帶不同V(D)J重排的兩個或多個細胞克隆之間的競爭——尚不清楚。使用復雜多表位抗原進行免疫，會招募數十至數百個B細胞克隆進入同一個生發中心結構，使得克隆間競爭成為生發中心中細胞淘汰的主要模式。因此，克隆間競爭是決定免疫應答中各種抗體特異性相對豐度的關鍵因素。然而，目前尚未明確專門作用于生發中心克隆間競爭結果的規律。

抗體作為生發中心反應的終末產物，在調節B細胞應答中扮演著重要角色。抗體介導的反饋已被證明可在B細胞活化和生發中心進入等層面調控克隆間競爭。抗體既可抑制也可增強新的B細胞應答，具體取決于抗原類型、抗體濃度、同種型和給藥時機等因素。例如，預先注射靶向相同表位的單克隆抗體會抑制過繼轉移的單克隆B細胞進入生發中心，但靶向非重疊表位的單克隆抗體則會增強其進入。初次免疫所誘生的多克隆血清可發揮與單抗輸注類似的作用，引導加強免 疫中的新生B細胞應答偏離循環中初次抗體已覆蓋的表位。總之，這些研究表明，預存抗體的特異性和數量都是選擇參與生發中心應答的B細胞克隆庫的重要因素。

抗體也被提出可驅動克隆內競爭，具體機制是通過設定一個生發中心B細胞必須克服的閾值，以獲取沉積在濾泡樹突狀細胞上的抗原。根據此模型，只有那些攜帶的BCR親和力高于已結合在FDC表面抗原上的分泌型抗體的B細胞，才能捕獲該抗原，從而存活并增殖。的確，在生發中心反應初期給予針對半抗原4-羥基-3-硝基苯乙酰基的IgM抗體，可以加速針對NP的應答的親和力成熟，而全面缺失IgM分泌的小鼠則表現出血清抗體親和力成熟受損。然而，所有循環抗體的缺失也會導致生發中心反應動力學的改變。因此，與任何特異性的循環抗體可能對生發中心規模和持續時間產生的更普遍效應相比，表位特異性抗體介導的反饋對作用于生發中心B細胞的選擇壓力所做的相對貢獻尚未確定。所以，盡管抗體無疑可以調節生發中心B細胞應答，但仍有必要進一步研究正在進行的B細胞應答所產生的反饋具體影響了克隆內和克隆間競爭的哪些確切方面，特別是使用僅清除目標應答所產生抗體的功能缺失模型來進行研究。

近日 ，來自 洛克菲勒大學的 Gabriel D. Victora 團隊 在 Immunity 雜 志上發表文章 Antibody-mediated feedback modulates interclonal competition in the germinal center ，探討了持續免疫應答中產生的抗體如何影響同期生發中心的命運。通過建立一種小鼠模型，通過他莫昔芬依賴的方式去除floxed終止盒，使得白喉毒素受體在Prdm1基因座（編碼漿細胞譜系的決定性轉錄因子Blimp-1）表達，從而能夠在不影響既往免疫應答的前提下，特異性清除由特定抗原誘生的漿細胞及其產生的抗體。結果顯示，抗體介導的反饋雖然不是親和力成熟所必需的，但它能夠調節具有不同表位特異性的B細胞之間的競爭。具體而言，這種反饋通過降低與漿細胞來源的可溶性抗體識別相同表位的克隆的豐度來發揮作用。這種反饋形式是一種機制，抗體借此可以塑造正在進行的生發中心反應中的表位特異性。這一發現對于理解免疫優勢現象以及設計旨在引導生發中心朝向復雜抗原上特定表位應答的疫苗策略具有重要意義。

為了在多克隆系統背景下，研究針對特定抗原刺激所產生的抗體的作用，研究人員開發出一種功能缺失遺傳模型，該模型能夠特異性地清除正在對目標抗原產生應答的B細胞群體所分泌的抗體。即在 Prdm1 基因座（編碼漿細胞譜系的決定性轉錄因子Blimp-1）的編碼序列之后依次插入一個兩側帶有LoxP位點的翻譯終止盒、一個跳躍肽（P2A）以及白喉毒素受體（DTR）序列。經Cre介導的重組后，終止密碼子被切除，DTR與Blimp-1實現共翻譯，使得表達Blimp-1的細胞對DT介導的清除變得敏感。當將此Prdm1LSL-DTR等位基因與B細胞特異性Cre驅動子Cd23-Cre小鼠雜交后，給予DT處理可有效清除腸系膜淋巴結和骨髓中的漿細胞。通過追蹤清除動力學，發現漿細胞數量在DT處理后2天降至最低點，隨后在兩個部位開始重新出現。為了測試 Prdm1 LSL-DTR 等位基因特異性清除由目標免疫所誘生血清抗體的能力，將 Prdm1 LSL-DTR 小鼠與 Aicda CreERT2 品系雜交，在他莫昔芬和DT給藥后可實現重組B細胞分化而來的漿母細胞和漿細胞被刪除，而源自穩態免疫活動或既往免疫應答的細胞將被保留。首先，小鼠生發中心動力學并未顯著改變。其次，驗證了DT給藥可特異性清除目標抗體應答，同時對已建立的既往應答影響較小。即 Prdm1 LSL-DTR 小鼠提供了一種工具，可用于特異性且快速地清除由目標免疫應答產生的漿母細胞和漿細胞，而不影響整體的免疫球蛋白。

研究人員使用3種不同的親和力成熟模型探究漿細胞來源的抗體是否會影響生發中心系統中親和力成熟。結果顯示，刪除組和對照組之間親和力成熟沒有差異。抗體介導反饋的第二個潛在作用是調節結合不同表位的生發中心B細胞之間的競爭，抗體通過結合特定表位降低生發中心B細胞可接觸到該表位的有效濃度，從而為針對同一抗原上非重疊位點的克隆提供競爭優勢。將分泌特定抗體的B細胞克隆過繼轉移到受體小鼠中，追蹤該細胞在免疫后的生發中心中的比例，發現免疫后的抗體滴度升高，但該克隆的比例降低。如果使用 Prdm1 LSL-DTR 體系清除抗體，則轉移細胞比例顯著增加。進一步研究顯示，無論是早期漿細胞反應產生的抗體，還是后期生發中心衍生的抗體，都能對正在進行的生發中心反應施加反饋抑制，從而限制具有相同表位特異性的B細胞克隆的競爭。

為了進一步驗證抗體的反饋效應是表位特異性的，研究人員使用了針對PR 8 HA抗原的兩種表位Sa和Cb的克隆，單抗Sa和Cb之間不存在因空間位阻而相互抑制結和的現象。在過繼轉移體系中，在足墊免疫HA的前一天，共轉移 Ig Sa .Prdm1 DTR HA + B 細胞和 Ig Cb HA + B 細胞共轉移至Cd 23- Cre ; Bcl 6 fl/fl 宿主小鼠。DT給藥僅消除抗Sa滴度，而不影響抗Cb滴度。 Ig Sa B細胞在與 Ig Cb B細胞的競爭中被適度淘汰，以至于在50:50共轉移中，免疫后第14天生發中心中 Ig Sa B細胞僅占17%。然而，清除抗Sa滴度后， Ig Sa B細胞的比例出現了2.7倍的擴增，比例從17%顯著提升至生發中心B細胞的45%。值得注意的是，在缺乏Sa抗體的情況下，雖然作為次要群體的 Ig Sa 生發中心B細胞擴增了約3倍，但 Ig Cb 生發中心B細胞的數量卻保持穩定。這表明，分泌型抗體特異性地降低了與其共享表位特異性的 Ig Sa 生發中心B細胞的豐度。即在持續進行的體液免疫應答中，抗體介導的抑制效應是特異性的，它主要作用于那些與抗體競爭結合同一抗原表位的B細胞。

總的來說，研究揭示了抗體介導的反饋抑制了具有競爭性特異性的生發中心B細胞的擴增，從而調控生發中心的免疫優勢和克隆多樣性。

https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(26)00029-4

制版人： 十一

學術合作組織

（*排名不分先后）

戰略合作伙伴

（*排名不分先后）

轉載須知

【原創文章】BioArt原創文章，歡迎個人轉發分享，未經允許禁止轉載，所刊登的所有作品的著作權均為BioArt所擁有。BioArt保留所有法定權利，違者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

近期直播推薦

點擊主頁推薦活動

關注更多最新活動！