Μελέτη των υποπληθυσμών των Β λεμφοκυττάρων πριν και μετά την νεφρική μεταμόσχευση από ζώντα και πτωματικό δότη

Abstract

A thorough understanding of the different subpopulations of B cells in peripheral blood serves as an indicator of an individual's immune status and provides insight into the contribution of B cells in transplantation. B cells play a crucial role in humoral responses, antigen presentation and immune modulation, and are therefore actively involved in renal graft rejection and tolerance. After maturation in the periphery, B cells can be classified into four types: transitional, naive, memory cells, and plasma cells. Transitional cells are recent emigrants from the bone marrow and have no antigen experience. They develop into mature B cells. Naive B cells are mature B cells that have not encountered their cognate antigen. Upon activation, they differentiate into memory B cells, plasmablasts (precursors of plasma cells), and plasma cells. Upon antigen challenge, human memory B cells undergo reactivation, proliferation, and differentiation into antibody-secreting plasmablasts. These plasmablasts are characterized by CD27++CD38++ IgD+/- phenotype and eventually develop into mature plasma cells. Plasmablasts and memory B cells are crucial in transplantation as they produce donor-specific antibodies (DSA) for several years after transplantation. Memory B cells can be classified into non-class switched memory cells (NSMB, IgD+CD27+), class switched memory cells indicating previous antigen exposure (SMB, IgD-CD27+), and double negative cells (DN, IgD-CD27-) based on the expression of IgD and the key memory marker CD27. Naive cells were recognized as IgD+CD27-. A diverse population of immunosuppressive cells, commonly referred to as B cells with regulatory properties (Bregs), has been identified at various stages of B cell maturation. There is no consensus on the definition and classification of these cells. It is not possible to categorise them as a distinct population because they lack a specific surface marker or transcription factor and are phenotypically heterogeneous, so multiple phenotypes have been studied. The production and secretion of the anti-inflammatory cytokine IL-10 is the most well defined and studied property of Bregs. Τwo subsets of human regulatory B cells have attracted most of the research attention due to their distinct and shared characteristics. These subsets are the immature transitional Bregs, tBregs, CD19+CD24++CD38++, first identified in 2010 and memory Bregs, mBregs, CD19+CD24++CD27+, equivalent to murine B10 cells which are the major B cells producing IL 10. We conducted a prospective cohort study on 71 kidney transplant recipients to investigate whether there is a difference in the frequency and number of peripheral B lymphocytes, naïve B cells, memory B cells (switch and non-switch class memory cells), marginal B cells, tBregs, mBregs and plasmablasts, three, six and twelve months after transplantation compared to before. Additionally, we evaluated their association with graft function and outcome of the transplantation. Our study gave the following results at the end of the 12-month follow-up: 1. With regard to frequency, a decline in B lymphocytes was observed, attributable to a decrease in the number of naïve B lymphocytes, and an increase in total memory cells, attributable to an increase in memory cells with immunoglobulin class switching. The frequency of cells exhibiting memory characteristics DN and MZB increased, whilst the frequency of plasmablasts and tBregs decreased. Conversely, mBregs returned to pre-transplant levels.2. An increase in absolute numbers of B lymphocytes was observed, attributable to an increase in the number of naive B lymphocytes. The number of total memory cells increased in response to an increase in memory cells, with immunoglobulin class switching. The following cells are characterised by their memory properties, DN and MZB demonstrated an increase. Plasmablasts and tBregs demonstrated a decline, while mBregs exhibited a reversion to their pre-transplantation levels. 3. The age of the recipient has been demonstrated to affect the frequency and absolute number of B lymphocytes, the absolute numbers of naive B lymphocytes, and the B cells that have memory function, i.e. total memory B lymphocytes, SMB, NSMB, mBreg and DN. 4. Dialysis vintage affects the absolute numbers of B lymphocytes, naïve B lymphocytes and DN. 5. Cold ischaemia time affects the absolute number of total memory B lymphocytes, NSMB and DN. 6. The type of transplantation (deceased or living donors) affects the absolute number of total memory cells, SMB, NSMB and DN. 7. Delayed graft function (DGF) affects the total number of memory B lymphocytes as well as SMB, NSMB and MZB. 8. tBregs contribute to good graft function. 9. The subpopulations of MZB and SMB at the frequency level are proposed as biomarkers of acute rejection in kidney transplantation within the first year after transplantation.

Η λεπτομερής κατανόηση των διαφόρων υποπληθυσμών των κυττάρων Β στο περιφερικό αίμα χρησιμεύει ως δείκτης της ανοσολογικής κατάστασης ενός ατόμου και παρέχει πληροφορίες για τη συμβολή των Β λεμφοκυττάρων στη μεταμόσχευση. Τα Β κύτταρα διαδραματίζουν βασικό ρόλο στις χυμικές απαντήσεις, την παρουσίαση αντιγόνων και την ανοσολογική κατάσταση και ρύθμιση του ανοσικού συστήματος και, ως εκ τούτου, συμμετέχουν ενεργά στην απόρριψη και την ανοχή του νεφρικού μοσχεύματος. Μετά την ωρίμανση στην περιφέρεια, τα Β κύτταρα μπορούν να ταξινομηθούν σε τέσσερις τύπους: μεταβατικά, παρθένα, κύτταρα μνήμης και πλασματοκύτταρα. Τα μεταβατικά κύτταρα έχουν πρόσφατα μεταναστεύσει από το μυελό των οστών χωρίς όμως εμπειρία αντιγόνων και αναπτύσσονται σε ώριμα Β λεμφοκύτταρα. Τα παρθένα Β κύτταρα είναι ώριμα Β κύτταρα που δεν έχουν συναντήσει το συγγενικό τους αντιγόνο, αλλά κατά την ενεργοποίησή τους, διαφοροποιούνται σε Β κύτταρα μνήμης, πλασμαβλάστες (πρόδρομη μορφή των πλασματοκυττάρων) και πλασματοκύτταρα. Μετά την πρόκληση και ενεργοποίηση από το αντιγόνο, τα ανθρώπινα κύτταρα μνήμης Β υφίστανται επανενεργοποίηση, πολλαπλασιασμό και διαφοροποίηση σε πλασματοβλάστες που εκκρίνουν αντισώματα. Αυτοί οι πλασμαβλάστες χαρακτηρίζονται από φαινότυπο CD27++CD38++ IgD+/- και τελικά εξελίσσονται σε ώριμα πλασματοκύτταρα. Οι πλασμαβλάστες και τα Β κύτταρα μνήμης είναι ζωτικής σημασίας στη μεταμόσχευση, καθώς παράγουν ειδικά για τον δότη αντισώματα (DSA) για αρκετά χρόνια μετά τη μεταμόσχευση. Τα Β κύτταρα μνήμης μπορούν να ταξινομηθούν σε κύτταρα μνήμης χωρίς μεταστροφή τάξης (NSMB, IgD+CD27+), σε κύτταρα μνήμης με μεταστροφή τάξης που υποδηλώνουν προηγούμενη έκθεση σε αντιγόνο (SMB, IgD-CD27+) και σε κύτταρα διπλά αρνητικά (DN, IgD-CD27-) με βάση την έκφραση του IgD και του βασικού δείκτη μνήμης CD27. Τα παρθένα Β κύτταρα αναγνωρίστηκαν ως IgD+CD27. Ποικίλοι πληθυσμοί ανοσοκατασταλτικών κυττάρων, που συνήθως αναφέρονται ως Β κύτταρα με ρυθμιστικές ιδιότητες (Bregs), έχουν αναγνωριστεί σε διάφορα στάδια της ωρίμανσης των Β κυττάρων. Δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με τον ορισμό και την ταξινόμηση αυτών των κυττάρων. Δεν είναι δυνατόν να κατηγοριοποιηθούν ως διακριτός πληθυσμός επειδή δεν διαθέτουν συγκεκριμένο επιφανειακό δείκτη ή μεταγραφικό παράγοντα και είναι φαινοτυπικά ετερογενή, οπότε έχουν μελετηθεί πολλαπλοί φαινότυποι. Η παραγωγή και η έκκριση της αντιφλεγμονώδους κυτταροκίνης IL-10 είναι η πιο καλά καθορισμένη και μελετημένη ιδιότητα των Bregs. Δύο υποπληθυσμοί ανθρώπινων ρυθμιστικών Β κυττάρων έχουν προσελκύσει την περισσότερη ερευνητική προσοχή λόγω των διακριτών και κοινών χαρακτηριστικών τους. Αυτοί οι υποπληθυσμοί είναι τα ανώριμα μεταβατικά Bregs, tBregs, CD19+CD24++CD38++, που αναγνωρίστηκαν για πρώτη φορά το 2010 και τα Bregs μνήμης, mBregs, CD19+CD24hiCD27+, που είναι ισοδύναμα με τα κύτταρα B10 του ποντικού, τα οποία είναι τα κύρια Β κύτταρα που παράγουν IL 10. Διεξήγαμε μια προοπτική μελέτη κοόρτης σε 71 λήπτες νεφρικού μοσχεύματος για να διερευνήσουμε αν υπάρχει διαφορά στη συχνότητα και τον αριθμό των περιφερικών Β λεμφοκυττάρων, των παρθένων Β κυττάρων, των Β κυττάρων μνήμης (κύτταρα μνήμης με μεταστροφή τάξης, switch, και χωρίς μεταστροφή τάξης non switch), των Β κυττάρων οριακής ζώνης ΜΖΒ, των tBregs, των mBregs και των πλασμαβλαστών, τρεις, έξι και δώδεκα μήνες μετά τη μεταμόσχευση σε σύγκριση με πριν. Επιπλέον, αξιολογήσαμε τη συσχέτισή τους με τη λειτουργία του μοσχεύματος και την έκβαση της μεταμόσχευσης. Η μελέτη μας έδωσε τα ακόλουθα αποτελέσματα στο τέλος της 12μηνης παρακολούθησης: 1.Tα Β λεμφοκύτταρα σε επίπεδο συχνότητας μειώθηκαν, λόγω μείωσης των παρθένων Β λεμφοκυττάρων. Τα ολικά μνημονικά αυξήθηκαν λόγω αύξησης των μνημονικών κυττάρων με μεταστροφή τάξης ανοσοσφαιρινών. Τα κύτταρα με χαρακτηριστικά μνήμης: DN, και MZB παρουσίασαν αύξηση. Οι πλασμαβλάστες και τα tBregs παρουσίασαν μείωση ενώ τα mBregs επανήλθαν στην προ μεταμόσχευσης τιμές. 2. Τα Β λεμφοκύτταρα σε επίπεδο απόλυτων αριθμών αυξήθηκαν, λόγω αύξησης των παρθένων Β λεμφοκυττάρων. Τα ολικά μνημονικά αυξήθηκαν λόγω αύξησης των μνημονικών κυττάρων με μεταστροφής τάξης ανοσοσφαιρινών. Τα κύτταρα με χαρακτηριστικά μνήμης: DN και MZB παρουσίασαν αύξηση. Οι πλασμαβλάστες και τα tBregs παρουσίασαν μείωση ενώ τα mBregs επανήλθαν σε τιμές πριν τη μεταμόσχευση. 3. Η ηλικία του λήπτη επηρεάζει τη συχνότητα και τον απόλυτο αριθμό των Β λεμφοκυττάρων, τους απόλυτους αριθμούς των παρθένων Β λεμφοκυττάρων, και των κυττάρων που έχουν λειτουργία μνήμης: των ολικών Β λεμφοκυττάρων μνήμης, των SMB, των ΝSMB, των mBregs και των DN. 4. Oι μήνες αιμοκάθαρσης επιδρούν στους απόλυτους αριθμούς των Β λεμφοκυττάρων, των παρθένων Β λεμφοκυττάρων και DN. 5. Ο χρόνος ψυχρής ισχαιμίας επηρεάζει τον απόλυτο αριθμό των ολικών Β λεμφοκυττάρων μνήμης, των NSMB, και των DN. 6. Ο τύπος της μεταμόσχευσης (πτωματική ή ζώσα) επηρεάζει τον απόλυτο αριθμό των ολικών μνημονικών κυττάρων, των SMB, των ΝSMB και των DN. 7. Η καθυστερημένη λειτουργία του μοσχεύματος (DGF) επηρεάζει τον απόλυτο αριθμό των ολικών Β λεμφοκυττάρων μνήμης, των SMB, των ΝSMB και των MZB. 8. Τα tBregs συνδράμουν στην καλή λειτουργία του μοσχεύματος. 9. Οι υποπληθυσμοί των ΜΖΒ και των Β λεμφοκυττάρων μνήμης SMB σε επίπεδο συχνότητας προτείνονται ως βιοδείκτες οξείας απόρριψης στη μεταμόσχευση νεφρού τον πρώτο χρόνο μετά τη μεταμόσχευση .