B细胞中病理性的RANK信号驱动自身免疫和慢性淋巴细胞白血病

Pathological RANK signaling in B cells drives autoimmunity and chronic lymphocytic leukemia

作者信息Begüm Alankus, Veronika Ecker, Nathalie Vahl, Martina Braun, Wilko Weichert, Stephan Macher-Göppinger, Torben Gehring, Tanja Neumayer, Thorsten Zenz, Maike Buchner, Jürgen Ruland
PMID33075129
期刊J Exp Med
发布时间2021-02
DOI10.1084/jem.20200517

实验完整度

包含转基因小鼠模型、体外细胞实验、体内移植模型、患者样本分析及功能验证与机制研究。

主要模型

RANKK240E转基因小鼠 TCL1转基因小鼠 人CLL细胞系MEC-1 原发性CLL患者样本

重点核对

通过CD19-Cre介导的B细胞特异性RANKK240E表达 外源性RANKL刺激(100 ng/ml) 抗RANKL抗体处理(10 µg/ml) TCL1转基因小鼠CLL细胞移植模型 MEC-1细胞异种移植NSG小鼠模型

摘要

临床证据提示核因子κB受体活化因子(RANK)信号的改变是B细胞自身免疫和恶性肿瘤的关键因素,但B细胞内在的异常RANK信号的病理生理后果仍然未知。我们生成了在体内B淋巴细胞中表达人淋巴瘤来源的高活性RANKK240E变异体的小鼠。强制RANK信号破坏了B细胞耐受,并诱导了完全外显的系统性红斑狼疮样疾病,此外还发展为慢性淋巴细胞白血病(CLL)。重要的是,RANKK240E转基因CLL细胞以及独立的小鼠和人来源的CLL细胞都依赖微环境中的RANK配体(RANKL)来维持肿瘤细胞存活。因此,用抗RANKL抗体抑制RANKL–RANK轴可在体外和体内杀死小鼠和人的CLL细胞。这些结果确立了病理性的B细胞内在RANK信号作为自身免疫和B细胞恶性肿瘤的潜在驱动因素,并提示利用临床可用的抗RANKL化合物治疗CLL。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
B细胞内在的异常RANK信号是否足以驱动自身免疫和B细胞恶性肿瘤,以及RANKL–RANK轴是否可作为CLL的治疗靶点。
核心机制
RANKK240E信号通过激活PI3K和JNK通路,促进B细胞存活和增殖,破坏免疫耐受,并导致CLL发展。
主要证据
RANKK240E转基因小鼠出现SLE样自身免疫和CLL;抗RANKL抗体在体外和体内减少小鼠和人CLL细胞存活。
研究意义
揭示了RANK信号在B细胞自身免疫和CLL中的驱动作用,支持靶向RANKL–RANK轴作为CLL治疗策略的转化研究。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

验证RANKK240E的活性

确定人淋巴瘤来源的RANKK240E变异体是否比野生型RANK更具活性。

将RANKK240E和野生型RANK转导至Bal17细胞,并用RANKL刺激检测CD80和MHCII表达。

2

建立B细胞特异性RANKK240E表达小鼠

在体内B细胞中表达RANKK240E,研究其病理后果。

将RANKK240E cDNA插入Rosa26位点,与CD19-Cre杂交实现B细胞特异性表达。

3

分析RANKK240E对B细胞发育和激活的影响

检查RANKK240E表达是否导致B细胞过度激活和异常分化。

通过流式细胞术分析骨髓、脾脏、淋巴结和腹腔中的B细胞亚群及激活标志物。

4

评估RANKK240E诱导的自身免疫表型

确定RANKK240E表达是否导致系统性自身免疫。

检测血清自身抗体、免疫复合物沉积和蛋白尿。

5

研究RANKK240E信号通路

阐明RANKK240E介导病理效应的分子机制。

用RANKL刺激B细胞,分析信号通路激活及抑制剂的影响。

6

观察RANKK240E小鼠的CLL发展

评估长期RANKK240E信号是否导致B细胞恶性肿瘤。

监测>12月龄小鼠的B1a细胞克隆扩增,并移植至野生型小鼠验证转化。

7

验证CLL细胞对RANKL的依赖

确定RANKL–RANK轴对CLL细胞存活的重要性。

在不同CLL模型中,用抗RANKL抗体处理,评估细胞存活。

8

测试抗RANKL治疗和异种移植

验证抗RANKL抗体在体内对CLL的治疗效果。

用抗RANKL抗体处理TCL1移植小鼠和MEC-1异种移植小鼠。

9

分析患者来源的CLL细胞

确认RANKL–RANK轴在人类CLL中的相关性。

将患者CLL细胞与ST-2细胞共培养,并用抗RANKL处理。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基----
DMEM培养基----
IMDM培养基----
胎牛血清----
青霉素/链霉素----
L-谷氨酰胺----
丁酸钠----
非必需氨基酸----
ST-2小鼠骨髓基质细胞系----
Bal17细胞系--CVCL_9474
MEC-1细胞系DSMZACC-497
pMSCV-IRES-GFP载体Addgene27490
小鼠重组RANKLR&D Systems--
抗RANKL抗体eBioscience--
CpGInvivoGen--
SP600125Sigma-Aldrich--
Cal-101Selleckchem--
PD0325901Selleckchem--
BAY70-1182Caymanchem--
膜联蛋白V----
7-AAD----
DAPIeBioscience--
CellTrace Violet细胞增殖试剂盒ThermoFisher Scientific--
FACS CantoII流式细胞仪BD--
FlowJo软件Tree Star, Inc.--
抗小鼠B220抗体 (RA3-6B2)eBioscience--
抗小鼠CD80抗体 (16-1QA1)eBioscience--
抗小鼠CD86抗体 (GL1)eBioscience--
抗小鼠IgM抗体 (II/41)eBioscience--
抗小鼠IgD抗体 (11-26c)eBioscience--
抗小鼠CD19抗体 (1D3)eBioscience--
抗小鼠MHCII抗体 (M5/114.15.2)eBioscience--
抗小鼠CD138抗体 (281-2)eBioscience--
抗小鼠CD4抗体 (GK1.5)eBioscience--
抗小鼠CD5抗体 (53-7.3)eBioscience--
抗小鼠CD8抗体 (53-6.7)eBioscience--
抗小鼠CD44抗体 (IM7)eBioscience--
抗小鼠CD62L抗体 (MEK-14)eBioscience--
抗小鼠CD93抗体 (AA4.1)eBioscience--
抗小鼠RANK抗体 (CD265, 9A725)ThermoFisher Scientific--
抗小鼠RANKL抗体 (CD254, IK22/5)eBioscience--
磷酸化JNK抗体Cell Signaling Technology9251
磷酸化AKT抗体Cell Signaling Technology9275
磷酸化ERK抗体Cell Signaling Technology4370
β-肌动蛋白抗体Cell Signaling Technology3700
磷酸化PLC-γ2抗体Cell Signaling Technology3871
RNeasy Mini试剂盒QIAGEN--
SuperScript II逆转录酶Invitrogen--
SYBR Green I qPCR核心试剂盒Roche--
Light Cycler 480 II实时荧光定量PCR仪Roche--
Ficoll分离液----
磁珠分选Miltenyi Biotech--
HEp-2细胞Euroimmun AG--
Alexa Fluor 647标记的山羊抗小鼠IgM二抗----
Alexa Fluor 488标记的山羊抗小鼠IgG二抗----
小鼠免疫球蛋白检测试剂盒Southern Biotech--
自身免疫ELISA试剂盒Alpha Diagnostic International--
NSG小鼠Jackson Laboratories--
C57BL/6小鼠Janvier Labs--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
RANKK240E小鼠模型
Rosa26loxSTOPloxRANKK240E小鼠与CD19-Cre小鼠杂交
阅读提示:方法部分'小鼠'
体外细胞实验
RANKL刺激浓度(100 ng/ml)和抗RANKL抗体浓度(10 µg/ml)
阅读提示:方法部分'细胞刺激和抑制剂处理'
体内治疗实验
抗RANKL抗体剂量(5 mg/kg)和给药频率(每周2-3次)
阅读提示:方法部分'小鼠CLL模型和抗RANKL治疗'及'肿瘤异种移植模型'
流式细胞术
抗体克隆号和稀释比例
阅读提示:方法部分'流式细胞术和FACS'
患者样本
患者CLL细胞含量及培养条件
阅读提示:方法部分'患者样本'和'细胞培养'