Single-cell analysis of aplastic anemia reveals a convergence of NK and NK-like CD8 + T cells with a disease-associated TCR signature

生物 细胞毒性T细胞 免疫系统 再生障碍性贫血 白细胞介素21 免疫学 CD8型 T细胞 骨髓 T细胞受体 祖细胞 造血 干细胞 细胞生物学 体外 生物化学
作者
Sofie Lundgren,Jani Huuhtanen,Mikko Keränen,Xingmin Feng,Bhavisha A. Patel,Georgina L. Ryland,Lucy C. Fox,Carlos Bravo‐Pérez,Michael J. Clemente,Cassandra M Kerr,Gunilla Walldin,Olli Dufva,Yoshitaka Zaimoku,Tiina J Tuononen,Mikko Myllymäki,Freja Ebeling,Emmi Jokinen,Markus Heinonen,Tiina Kasanen,Jay Klievink
出处
期刊:Science Translational Medicine [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:17 (787)
标识
DOI:10.1126/scitranslmed.adl6758
摘要

Immune aplastic anemia (AA) is a life-threatening bone marrow failure disorder driven by an autoimmune T cell attack against hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs). However, the exact autoantigen targets and role of other immune cells in the pathogenesis of AA are unknown. Here, we analyzed a cohort of 218 patients with AA using single-cell RNA and T cell receptor (TCR) αβ sequencing, TCRβ sequencing, flow cytometry, and plasma cytokine profiling. We identified natural killer (NK) cells and CD8 + terminally differentiated effector T (T EMRA ) cells expressing NK receptors with AA-associated TCRβ motifs as the most dysregulated immune cell populations in AA bone marrow. Functional coculture experiments using primary HSPCs and immune cells showed that NK cells cannot kill HSPCs alone but may sensitize HSPCs to CD8 + T cell–mediated killing through production of interferons. Furthermore, HSPCs induced activation of T cell clones with CD8 + T EMRA NK-like phenotype in coculture. Our results reveal a convergent phenotype of innate and adaptive immune cells that may drive AA.
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