心血管疾?。–VD)死亡率居高不下,大多數與CVD相關的死亡是由心肌梗塞或中風引起的。血栓形成和心血管事件的主要原因是動脈粥樣硬化,這是一種炎癥性疾病,可以長期保持無癥狀。故,在此領域迫切需要預先診斷和治療。動脈粥樣硬化斑塊含有自身抗體,動脈粥樣硬化與自身免疫之間存在聯系。然而,動脈粥樣硬化期間的免疫原性觸發和自身抗體反應尚不清楚。
來自西班牙Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC)的研究人員進行了動脈粥樣硬化相關抗體庫的高通量單細胞分析。在動脈粥樣硬化Ldlr-/-和對照小鼠1700多個B細胞的抗體進行基因測序,動脈粥樣硬化的背景下鑒定出了56種抗體,這些抗體是由B淋巴細胞的體內擴增克隆表達的。三分之一的擴增抗體對動脈粥樣硬化斑具有反應性,表明病變中的各種抗原可觸發抗體反應。確定了ALDH4A1(一種參與脯氨酸代謝的線粒體脫氫酶)作為這些自身抗體之一A12的靶抗原。
動脈粥樣硬化期間的抗體免疫反應
為了研究與動脈粥樣硬化相關的抗體免疫反應,研究人員使用了Ldlr-/-小鼠,喂食高脂飲食(HFD)發展動脈粥樣硬化。B細胞通過類開關重組(CSR)和體細胞超突變(SHM)經歷二級抗體多樣化,并發展為記憶B細胞和高親和力漿細胞。Ldlr-/-HFD小鼠顯示類轉換抗體的同種型分布偏斜,其中IgG2亞型比例較高,而IgG3亞型比例較低,SHM負荷較高。因此,動脈粥樣硬化與生發中心B細胞應答增強有關,其特征是SHM負荷增加和IgG2偏倚增加。
動脈粥樣硬化小鼠克隆的抗體顯示出斑塊反應性
進一步確定動脈粥樣硬化相關抗體是否識別斑塊病變。從Ldlr-/-HFD小鼠克隆的抗體中有三分之一(18/56)對動脈粥樣硬化斑塊具有反應性,而Ldlr + / + ND小鼠的抗體只有8%(2/25)。自身反應性抗體顯示出斑塊反應性的多種模式。這些結果表明,動脈粥樣硬化期間的體液免疫反應靶向動脈粥樣硬化斑塊中的多種抗原。為了研究與動脈粥樣硬化相關的抗體應答的特異性,研究者集中于抗體A12,該抗體在Ldlr-/-HFD小鼠的主動脈竇中顯示出強烈的噬斑反應性。A12的斑塊反應性在疾病進展期間增加,并且大部分在細胞外。值得注意的是,克隆相關抗體A8也顯示出較強的噬菌斑反應性。A12靶抗原可以在脾臟中循環或在脾臟中表達,并可能參與觸發反應,且A12抗原分布或表達的變化不僅限于動脈。值得注意的是,A12還顯示出與人類動脈粥樣硬化病變的反應性。因此,A12識別在小鼠模型和人類的動脈粥樣硬化過程中異常表達的抗原。
ALDH4A1是動脈粥樣硬化中的B細胞自身抗原
下面來確定A12的抗原特異性。用A12免疫沉淀Ldlr-/-HFD或Ldlr + / + ND小鼠的總主動脈提取物,進行了高通量質譜分析。作為特異性的對照,分析了與動脈粥樣硬化和對照小鼠克隆的其他抗體(A10,A11,D7CT,E9CT)以及與動脈粥樣硬化無關的B1-8抗體的免疫沉淀。只有A12,特異性沉淀醛脫氫酶4家族成員A1(ALDH4A1)。A12還從對照野生型主動脈中沉淀出ALDH4A1,表明A12不識別特定于動脈粥樣硬化的新表位。值得注意的是,抗ALDH4A1抗體在Ldlr-/-HFD和Apoe-/-HFD小鼠血漿中的滴度很高,但在對照中卻沒有,它們在動脈粥樣硬化的進展過程中積累。此外,用ALDH4A1免疫野生型或Ldlr-/-小鼠會觸發T細胞依賴性免疫反應和抗ALDH4A1 IgG1抗體的積累??傊?,這些結果確定了ALDH4A1為A12的靶抗原,并表明ALDH4A1可以引發T細胞依賴性抗原特異性免疫反應,這與高抗ALDH4A1 IgG血漿滴度相關。ALDH4A1在Ldlr-/-HFD小鼠的血漿和人類的動脈粥樣硬化組織中含量很高。此外,對一組頸動脈粥樣硬化患者的分析顯示血漿ALDH4A1顯著升高。這些患者的血漿ALDH4A1與動脈粥樣硬化的存在相關,而與傳統的危險因素和C反應蛋白(CRP)水平無關。因此,高循環的ALDH4A1與動脈粥樣硬化密切相關,表明ALDH4A1具有作為疾病的生物標志物的潛力。
A12輸注延遲Ldlr-/-HFD小鼠的動脈粥樣硬化進展。
最后研究A12抗體對動脈粥樣硬化進展的影響。對Ldlr-/-HFD小鼠進行了靜脈內連續注射;為了進行比較,給小鼠注射了PBS或B1-8 IgG2b同型對照抗體。經過HFD和常規抗體治療12周后,與用mB1-8-IgG2b對照抗體或單獨使用PBS治療的小鼠相比,用mA12-IgG2b治療的小鼠斑塊較小。盡管沒有檢測到斑塊的細胞或膠原蛋白成分存在質的差異,但用mA12-IgG2b處理的小鼠血漿中的游離膽固醇和LDL含量較低。值得注意的是,經過A12處理的小鼠碳水化合物,氨基酸和脂質代謝以及免疫系統和炎癥途徑相關的蛋白質發生特定變化,也發現了幾種脂質代謝途徑的改變,包括花生四烯酸(炎性介質的前體)的代謝以及各種甘油三酸酯的減少。用A12治療對肝臟中的脂質和免疫途徑有很強的影響,這可能與在A12治療的小鼠中觀察到的全身脂質改變有關??傊?,這些結果表明,用抗ALDH4A1 A12抗體治療減少了動脈粥樣硬化的進展并改善了脂質分布。
動脈粥樣硬化是血栓形成的主要潛在原因,其漫長的無癥狀期使得識別心血管事件風險對于提高心血管疾病的預防、預測、診斷和預后非常重要。這項研究表明,A12及其靶抗原ALDH4A1分別是該疾病的假定治療和診斷工具。
本文作者:無端