ヒト気管支粘膜におけるBリンパ球の局所的なクローン化と散布

Local Clonal Diversification and Dissemination of B Lymphocytes in the Human Bronchial Mucosa.

• Line Ohm-Laursen
• Hailong Meng
• Jessica Chen
• Julian Q Zhou
• Chris J Corrigan
• Hannah J Gould
• Steven H Kleinstein

抄録

適応性体液性免疫応答の有効性は、おそらく体全体で多様な、しかし焦点を絞った局所的なB細胞抗体産生を必要とします。ここでは、気管支粘膜のB細胞レパートリーについて、この種の研究を初めて行った。これを達成するために、我々は、喘息患者と健康な被験者からの右肺の4つの異なる部位を合わせて10の気管支生検にハイスループット適応免疫受容体レパートリーシークエンス（AIRR-シークエンス）を適用しています。識別されたB細胞クローンの大部分が単一の部位に限定されていたが、多くは複数の部位に播種された。クローンのメンバーは、遠位生検間よりも隣接する生検間で多く共有されており、局所的な粘膜の移動および/または血液やリンパを介したB細胞のホーミング機構を示唆している。クローンのごく一部は気管支粘膜と末梢血にまたがっており、これらのコンパートメント間でのトラフィッキングが進行中であることを示唆している。喘息患者の気管支粘膜B細胞レパートリーは、健常者と比較して地理的には変化に富んでいたが、多様性に乏しく、アトピー性喘息における継続的な抗原主導の体液性免疫応答を示唆していた。これがアトピーの特徴なのか、病状の特徴なのかは、今後の研究で明らかにされなければならない。気管支粘膜では、高度に変異した抗原選択されたIgDのみの細胞のサブセットが観察された。これらの細胞は、喘息患者では相対的に豊富であったが、健常者では、より少ないとはいえ、比較的豊富であった。この新しい発見は、より大きなコホートを用いてさらなる調査を行うことを意味している。

The efficacy of the adaptive humoral immune response likely requires diverse, yet focused regional B cell antibody production throughout the body. Here we address, in the first study of its kind, the B cell repertoire in the bronchial mucosa, an important barrier to antigens inhaled from the atmosphere. To accomplish this, we have applied high-throughput Adaptive Immune Receptor Repertoire Sequencing (AIRR-Seq) to 10 bronchial biopsies from altogether four different sites in the right lungs from an asthmatic patient and a healthy subject. While the majority of identified B cell clones were restricted to a single site, many were disseminated in multiple sites. Members of a clone were shared more between adjacent biopsies than between distal biopsies, suggesting local mucosal migration and/or a homing mechanism for B cells through the blood or lymph. A smaller fraction of clones spanned the bronchial mucosa and peripheral blood, suggesting ongoing trafficking between these compartments. The bronchial mucosal B cell repertoire in the asthmatic patient was geographically more variable but less diverse compared to that of the healthy subject, suggesting an ongoing, antigen-driven humoral immune response in atopic asthma. Whether this is a feature of atopy or disease status remains to be clarified in future studies. We observed a subset of highly mutated and antigen-selected IgD-only cells in the bronchial mucosa. These cells were found in relative high abundance in the asthmatic individual but also, albeit at lower abundance, in the healthy subject. This novel finding merits further exploration using a larger cohort of subjects.