人CD33缺乏与外周血白细胞计数的轻微改变相关

Human CD33 deficiency is associated with mild alteration of circulating white blood cell counts.

作者信息John Dominy, Jirong Bai, Christopher Koch, Maleeha Zaman Khan, Shareef Khalid, Jonathan H Chung, Madhura Panditrao, Lulu Liu, Qi Zhang, Muhammad Jahanzaib, Muhammad Rehan Mian, Muhammad Bilal Liaqat, Syed Shahzaib Raza, Riffat Sultana, Anjum Jalal, Muhammad Hamid Saeed, Shahid Abbas, Fazal Rehman Memon, Mohammad Ishaq, Kashif Saleheen, Asif Rasheed, Allan Gurtan, Danish Saleheen
PMID40043053
发布时间2025-03
DOI10.1371/journal.pgen.1011600

实验完整度

包含体外表达与分泌验证、RBG回访表型分析(含FACS细胞亚群分析)以及两个生物库的PheWAS分析,多个独立证据层级相互验证。

主要模型

HEK293F细胞系 PBMC(外周血单个核细胞) 巴基斯坦基因组资源队列 英国生物库队列

重点核对

HEK293F细胞的CD33变体表达与分泌验证(G156TfsTer5和P238QfsTer38) 通过Sanger测序确认的携带者状态与合子性 PBMC中CD33表面表达和免疫细胞亚群的流式细胞术分析 血清CD33蛋白水平的MSD定量检测 PGR和UKBB生物库的PheWAS关联分析

摘要

单次跨膜蛋白CD33在吞噬性和造血细胞类型(如单核细胞)中富集。CD33被认为与免疫细胞功能、阿尔茨海默病易感性和罕见白血病相关。CD33的拮抗或基因消融已被提议用于治疗阿尔茨海默病、血液系统癌症,并作为富集基因改造血细胞的选择机制。为了解慢性CD33缺失或消融的影响,我们描述了经确认因种系功能缺失变异而缺失CD33的个体。通过基于PheWAS的方法利用现有全外显子组生物库,以及使用回忆基因型(RBG)研究的定制表型分析,我们表明CD33功能缺失会改变循环白细胞计数和分布,尽管程度轻微且无明显临床病理。这些发现表明,慢性CD33拮抗/消融在人类中可能是安全的。

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
人类种系CD33功能缺失是否导致临床表型或血液学改变?
核心机制
CD33功能缺失导致造血细胞表面CD33表达缺失,并伴有循环白细胞(特别是单核细胞和T细胞)比例的轻微改变,但未发现明确疾病机制。
主要证据
通过RBG研究确认3名p.G156TfsTer5纯合子携带者,FACS显示其PBMC中CD33表达缺失,且单核细胞比例升高、T细胞比例降低;PheWAS分析显示UKBB中CD33 pLOF与白细胞、血小板、淋巴细胞等计数显著降低,但效应量很小。
研究意义
慢性CD33拮抗或消融在人类中可能安全,为相关治疗策略提供风险评估依据。

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

CD33变体的体外表征

确认p.G156TfsTer5和p.P238QfsTer38变体是否为功能缺失,并评估其蛋白表达和分泌情况。

在HEK293F细胞中瞬时转染CD33M、G156TfsTer5和P238QfsTer38构建体,通过FACS检测表面表达,通过Western blot检测细胞裂解液和培养基中的蛋白分泌。

2

回忆基因型研究:确认携带者并评估表型

确认CD33变体携带者,评估其血清CD33水平、PBMC免疫细胞亚群和系统临床表型。

从PGR中召回携带者,通过Sanger测序确认基因型,通过MSD检测血清CD33,通过FACS分析PBMC,并收集47项表型数据。

3

PheWAS分析(PGR和UKBB)

在大规模队列中测试CD33功能缺失变异是否与血液学及其他表型相关。

在PGR和UKBB的整个外显子组数据中,对CD33 pLOF变异进行负担PheWAS,分析定量和二元表型。

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
pRS5a表达载体GeneWiz--
FreeStyle 293表达培养基Invitrogen--
聚乙烯亚胺25KPolysciences--
抗CD33抗体WM53-PEAbcamab233577
抗CD33抗体HIM3-4(PE-Cy5)Abcamab169823
FACS缓冲液(含1%胎牛血清和1%山羊血清的DPBS)----
Fortessa流式细胞仪BD Biosciences--
抗CD33单克隆抗体3D6Abcamab11031
hSGL3(重组抗CD33单克隆抗体)----
标准结合96孔MSD板MesoScaleDiscovery--
KPL牛奶稀释液/封闭液SeraCare Life Science5140-0010
TBS-Tween 20Thermo Scientific28360
MSD山羊抗小鼠IgG硫标签抗体MesoScaleDiscoveryR32AC-1
MSD读数缓冲液TMesoScaleDiscoveryR92TC-2
Human TruStain FcXBioLegend422301
CD45-BUV395BD563792
CD33-APCBiolegend366626
Live/Dead可固定近红外染料Life TechnologyL34992
CD3-BV421Biolegend317344
CD14-FITCBD561712
CD19-PEBiolegend302208
FlowJo V10BD--
Platinum预混液Thermo Scientific--
ExoSAP-IT Express PCR产物纯化试剂盒Thermo Scientific--
BigDye XTerminatorThermo Scientific--
Applied Biosystems SeqStudio遗传分析仪Thermo Scientific--
Ficoll-Paque密度1.077培养基GE Healthcare17-5442-02
Cryostore CS10Stemcell Technologies100-1061
Mr. Frosty细胞冷冻盒Thermo Scientific5100-0001
rT16-PA兔抗人CD33多克隆抗体SinoBiological12238-T16

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
体外表达研究
细胞系(HEK293F)、转染条件(质粒DNA量、PEI量、时间)、检测抗体(WM53-PE、HIM3-4)
阅读提示:Methods: In vitro expression studies; Figure 1
FACS分析
抗体克隆、荧光标记、浓度、样品处理(PBMC分离)、门控策略
阅读提示:Methods: FACS analysis; Figure 7
MSD结合实验
捕获抗体(hSGL3)和检测抗体(3D6或mSGL3)、血清稀释、孵育时间、MSD板类型
阅读提示:Methods: MSD binding assays; Figures 4 and 5
回忆基因型研究
目标变异位点、Sanger测序引物、PCR条件、测序平台
阅读提示:Methods: Recall by genotype study; Sanger sequencing
PheWAS分析
遗传模型(加性/隐性)、变异过滤标准、表型定义、协变量调整、多重检验校正
阅读提示:Methods: Exome analysis; UK Biobank dataset analyses