肾脏是人体重要的排泄器官，负责过滤血液中的废物和多余水分，维持电解质和酸碱平衡，同时分泌一些重要的激素，如肾素、促红细胞生成素等，对维持机体内环境稳定起着至关重要的作用。

Crescentic Glomerulonephritis (cGN) 是一种严重的免疫介导的肾脏疾病，常由抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关性血管炎引起。其特点是肾小球内出现新月体形成和坏死，可迅速导致肾功能衰竭和终末期肾病。目前对cGN 的研究主要集中在了解其免疫病理机制，尤其是T细胞在其中的作用。cGN的治疗和预后对患者的生活质量和生存率有着深远的影响。

研究思路

通过单细胞测序技术深入探究ANCA相关性cGN患者体内T细胞的转录组和克隆性特征，以及这些T细胞在肾脏疾病中的作用。

研究方法

实验技术：Flow Cytometry、scRNA-seq、scTCR-seq、组织切片、免疫染色

样本类型：ANCA相关性cGN患者的肾脏活检样本，匹配的血液样本

细胞数量：9名ANCA相关性cGN患者中获取到8,810个T细胞

5名健康对照患者中获取到12,336个T细胞

细胞毒性CD8⁺和CD4⁺ T细胞在ANCA相关cGN中的克隆扩增

对ANCA相关性肾炎患者的肾脏活检样本中的CD3⁺ T细胞深入分析，揭示T细胞亚群的功能性异质性。研究发现，在这些患者中存在克隆性扩张的细胞毒性CD8⁺和CD4⁺ T细胞，高表达GZMB、GNLY、PRF1和CX3CR1等细胞毒性分子。这些活化的T细胞亚群在肾脏中积累，可能在ANCA相关性肾炎的病理过程中起重要作用。GO通路分析显示，与对照组相比，这些扩张的T细胞在ANCA相关性肾炎患者中表现出高度活化状态，且与T细胞激活和分化相关的信号通路富集。

图1 ANCA相关cGN中克隆扩增的肾T细胞亚群

ANCA相关cGN中T细胞克隆型的系统分布

cGN是AAV全身性炎症的一部分，比较来自同一患者的肾脏和外周血CD3⁺ T细胞的TCR谱。研究分析10,504个血液T细胞。与肾脏类似，大多数克隆扩增的T细胞在CD8⁺和CD4⁺ CTLs中检测到，它们表达与细胞毒性相关的基因。同一患者在肾脏和血液中检测到的扩张T细胞克隆高度一致，表明这些细胞毒性T细胞在全身范围内分布。

图2 ANCA相关cGN中克隆扩增的外周血T细胞亚群

ANCA相关cGN的致病性T细胞亚群

在ANCA相关性肾炎中，关注肾脏中克隆性扩张的T细胞亚群，特别是CD8⁺/CD4⁺ CTLs、CD8⁺ T_EM/CM和CD8⁺ T_RM，以评估它们是否促进疾病的发展。通过基因表达分析，研究揭示了这些T细胞亚群在肾脏和血液中具有不同的基因表达谱，其中CD8⁺和CD4⁺ CTLs在肾脏中的表达与细胞毒性相关的基因。此外，研究发现这些CTLs在ANCA相关性肾炎患者的肾脏和血液中表达高水平的炎症细胞因子，如IFN-γ和TNF，而T_RM则与组织特异性免疫反应相关。特定的T细胞亚群通过其独特的基因表达和功能特性，在ANCA相关性肾炎的病理过程中发挥重要作用。

图3 ANCA相关cGN中CD8⁺ T细胞亚群的基因表达谱

CD8⁺细胞在小鼠cGN中的克隆扩增

在小鼠模型中，ANCA相关性肾炎(cGN)中，CD8⁺ CTLs出现克隆性扩张。通过scRNA-seq和scTCR-seq分析，研究人员在小鼠肾脏中识别出表达Gzmb1的CD8⁺ CTLs和NKT细胞。这些细胞在肾脏炎症区域显著增多，且大多数克隆性扩张的T细胞属于CD8⁺ CTLs。与非扩张的T细胞相比，这些扩张的T细胞表达更高水平的细胞毒性相关基因。此外，实验性cGN诱导在Cd8a2/2小鼠（缺乏CD8⁺ T细胞）中进行，结果显示这些小鼠的肾脏炎症和损伤程度有所减轻，这进一步证实了CD8⁺ CTLs在cGN病理中的关键作用。

图4 小鼠cGN中CD8⁺ T细胞亚群的克隆扩增和表型研究

缺乏CD8⁺ T细胞或GzmB可改善实验性cGN

通过构建基因敲除小鼠模型来探究CD8⁺ T细胞和细胞毒性分子GzmB在实验性cGN中的作用。结果表明，缺乏CD8⁺ T细胞的Cd8a^-/-小鼠在诱导cGN后，其肾脏炎症、蛋白尿和BUN水平都有所降低，疾病的严重程度减轻。此外，缺乏GzmB的GzmB^-/-小鼠同样表现出肾脏病理的改善，特别是在减少肾小管上皮细胞的凋亡方面。CD8⁺ T细胞及其释放的GzmB在cGN的病理过程中扮演的关键角色。

图5 Cd8a^-/-和GzmB^-/-小鼠实验性cGN的病理变化

本研究发现，在ANCA相关性肾炎中，CD8⁺和CD4⁺细胞毒性T细胞在肾脏中克隆性扩张，并在疾病中发挥关键作用。缺乏CD8⁺ T细胞或GzmB的小鼠模型显示肾脏病理的改善，证实了这些细胞在肾炎中的重要作用，为未来的治疗提供了新靶点。

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