Transcriptomic profiling after B-cell depletion reveals central and peripheral immune cell changes in multiple sclerosis

多发性硬化 转录组 免疫系统 细胞 外围设备 生物 基因表达谱 免疫学 计算生物学 医学 遗传学 基因 基因表达 内科学
作者
Jessica Wei,Jeonghyeon Moon,Yoshiaki Yasumizu,Le Zhang,Khadir Raddassi,Nicholas Buitrago-Pocasangre,M. Elizabeth Deerhake,Nicolas Strauli,Chun-Wei Chen,Ann Herman,Rosetta Pedotti,Catarina Raposo,Isaiah Yim,Jenna L. Pappalardo,Erin E. Longbrake,Tomokazu S. Sumida,Pierre‐Paul Axisa,David A. Hafler
出处
期刊:Journal of Clinical Investigation [American Society for Clinical Investigation]
标识
DOI:10.1172/jci182790
摘要

Multiple sclerosis (MS) is a complex genetically mediated autoimmune disease of the central nervous system where anti-CD20-mediated B cell depletion is remarkably effective in the treatment of early disease. While previous studies investigated the effect of B cell depletion on select immune cell subsets using flow cytometry-based methods, the therapeutic impact on patient immune landscape is unknown. In this study, we explored how B cell depleting therapies modulate the immune landscape using single-cell RNA sequencing (scRNAseq). We demonstrate that B cell depletion leads to cell type-specific changes in the abundance and function of CSF macrophages and peripheral blood monocytes. Specifically, a CSF-specific macrophage population with an anti-inflammatory transcriptomic signature and peripheral CD16+ monocytes increased in frequency post-B cell depletion. This was accompanied by increases in TNFα messenger RNA and protein in monocytes post-B cell depletion, consistent with the finding that anti-TNFα treatment exacerbates autoimmune activity in MS. In parallel, B cell depletion induced changes in peripheral CD4+ T cell populations, including increases in the frequency of TIGIT+ regulatory T cells and marked decreases in the frequency of myelin peptide loaded-tetramer binding CD4+ T cells. Collectively, this study provides an exhaustive transcriptomic map of immunological changes, revealing different cell-type specific reprogramming as a result of B cell depletion treatment in MS.
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