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先天性免疫缺陷病（Inborn errors of immunity, IEIs）是一类由基因缺陷引起的单基因遗传性疾病，这些缺陷会损害先天性和/或适应性免疫功能的正常运作，其临床表现主要体现为对感染性疾病、自身免疫病、自身炎症、过敏及恶性肿瘤的易感性显著增加（图1）。然而，在这些基因缺陷的携带者群体中，其表型常常呈现出不完全外显率（即尽管个体携带已被证实会导致疾病的基因型，却未表现出相应临床症状的现象）以及可变表达度（即表型在严重程度、表现形式上存在差异）的特征。

图1 – 先天性免疫缺陷病（IEIs）的临床表现¹

位于常染色体上的成对等位基因（分别来自父方和母方）在体细胞中随机选择其中一个进行表达，另一个则处于沉默状态。aRMAE具备以下特点：（1）体细胞来源，在细胞群体中随机发生；（2）与亲本来源及相邻基因表达无关，完全随机；（3）随时间推移和细胞分裂保持稳定。从某种意义上说，aRMAE可被视作一种稳定的等位基因“命运”，而非瞬时的基因调控“状态”。

研究亮点

PLCG2基因编码PLCγ2蛋白，该蛋白在B细胞和NK细胞的钙流调控及细胞活化中起关键作用，PLCG2基因突变与抗体缺陷症和免疫失调综合征密切相关。研究人员选取两名健康供体和两名PLCG2基因突变患者的外周血单个核细胞（PBMCs），于37℃条件下加入Ca²⁺指示剂Indo-1进行细胞染色，之后再加入CD3、CD19、以及活性染料PI，预冷缓冲液重悬样本后置于冰上保存，直至上机检查前5分钟移至37℃环境复温。圈选CD3^-CD19⁺细胞，采集数据30s，以检测未刺激状态下的Ca²⁺基线水平。接着采用IgM抗体刺激后，采集活化状态下的Ca²⁺水平，Flux⁺和Flux^-两群B细胞两路分选到15mL离心管（图2d），下游对接RNA定量检测。结果发现，低丙球蛋白血症患者III-11，在Flux^- CD19⁺细胞中，PLCG2突变等位基因的表达水平有所升高（图2f），而血清免疫球蛋白水平正常的IV-4患者，Flux^-和Flux⁺ B细胞中PLCG2突变与野生型基因表达水平没有差异（图2g），证明PLCG2单等位基因“不公平”表达可影响细胞表型（B细胞钙流信号）与抗体缺陷症的外显率。

图2 – 全光谱流式分选钙流阳性和阴性的B细胞亚群

先证者II-1表现为外显性疾病（严重多灶性结核病），而携带相同致病变异的I-1个体却未发病（图3a）。为了阐明aRMAE是否导致了该家族内部的症状差异，研究人员同时分选了6路细胞，分别为CD3+T细胞、CD19+B细胞、CD56+NK细胞、经典单核、中间型单核与非经典单核细胞，对接定量数字PCR（图3b）。结果发现，健康供体与未发病携带者（I-1）的所有细胞亚群均表达STAT1野生型等位基因；患病携带者（II-1）在CD19+B细胞和经典单核细胞中同时表达野生型与突变型STAT1等位基因，其他细胞则表达野生型等位基因，揭示了“不公平”的STAT1等位基因可能是导致表型差异的关键性机制（图3c）。

图3 – 6路同步分选免疫细胞亚群，对接数字PCR

家族中3位CARD11突变基因携带者表现出不同严重程度的症状，I-1患者表现为轻微的银屑病症状，II-1出现中度症状，包括呼吸道感染与银屑病，先证者II-2则呈现严重的临床表现，最终需要接受造血干细胞移植治疗。既往研究已证实CARD11显性负性突变对T细胞活化、增殖及初始T细胞分化具有致病性作用。为了探讨CARD11 aRMAE是否可能影响疾病严重程度，研究人员从3位患者PBMCs中分选初始CD4+T细胞至96孔V底板中，经过活化后，检测转录组表达水平。结果表明CARD11基因座的等位基因表达偏倚与疾病严重程度相关。

图4 – 孔板分选免疫细胞后，对接转录组测序

总结展望

参考文献

1Ng, K. F., Goenka, A., Manyika, F. & Bernatoniene, J. The Multifaceted Syndromic Primary Immunodeficiencies in Children. Journal of clinical medicine 12, doi:10.3390/jcm12154964 (2023).

2Stewart, O. J. et al. Monoallelic expression can govern penetrance of inborn errors of immunity. Nature 637, 1186-1197, doi:10.1038/s41586-024-08346-4 (2025).