撰文丨 覺主在路上

自身免疫性疾病影響著全球約 5% 至 10% 的人口，但其核心分子致病機制尚未被完全闡明。在免疫系統發育 過程 中，淋巴細胞通過隨機的體細胞重組產生高度多樣性的抗原受體，這種機制的隨機性會催生出能識別并攻擊自身組織的致病性淋巴細胞。為了防止自身攻擊，機體建立了包括旨在源頭消除危險克隆的中樞耐受機制，以及通過誘導失能、克隆消除或利用調節性 T 細胞抑制等方式約束逃逸克隆的外周耐受機制【1,2】。然而，這些保障究竟 為何 失效，從而允許自身反應性淋巴細胞被激活并驅動諸如自身免疫性甲狀腺疾病（ a utoimmune thyroid disease ,AITD） 等病理過程，仍是困擾科學界的謎題 。 針對這一難題，早在 20 世紀 50 年代，Burnet 就提出了極具預見性的科學假說，認為體細胞突變可能賦予了自身反應性淋巴細胞逃避機體抑制機制的能力。2007 年，Goodnow 進一步完善了這一理論，提出了多階段演化模型，主張淋巴細胞是通過在多個耐受檢查點基因中逐步、順序地獲取體細胞突變，才變得愈發具有侵略性并最終導致自身免疫 疾病 的爆發【3,4】。但在過往研究中，驗證這一關鍵假說面臨著嚴峻的技術瓶頸：由于典型的自身免疫反應具有高度的多克隆特征且往往隱藏在微小克隆里，傳統的 DNA 測序技術無法有效捕捉到這些稀有的變異信號。這種檢測能力的局限，阻礙了科學家對驅動突變進行全面的發現與因果關系的研究。

近些來技術的發展 為 解決 這一 問題 帶來了希望。 近日， 來自 英國 Wellcome Sanger研究所的Inigo Martincorena團隊在Nature上發表了題為Polyclonal selection of immune checkpoint mutations in thyroid autoimmunity的文章。 該研究 整合 了利用了高精度的單分子 DNA 測序技術 NanoSeq ，并輔以空間轉錄組學、基于 PTA 技術 （ primary template-directed amplification ） 的單核 DNA 全基因組測序 等方法 對AITD組織進行了分析。 研究發現AITD組織中存在著極其復雜的多克隆演化景觀，在高度炎癥的活檢樣本中檢測到了數十到數百個獨立的突變克隆；這些克隆獲取了關鍵免疫檢查點基因 TNFRSF14 (HVEM) 和 CD274 (PD-L1) 的失活突變。此外，研究發現淋巴細胞在組織內 經歷了“多打擊”進化，單個克隆可積累 4 到 6 個驅動突變，且普遍存在 TNFRSF14 的雙等位基因丟失；功能實驗明確證實，這些攜帶突變的克隆確實具有針對 TPO 或 TG 的自身反應性，證明突變賦予了它們逃避外周耐受的能力。該研究成果有力地支持了自身免疫淋巴細胞中的體細胞突變使其能通過多克隆級聯的體細胞演化過程，為揭示自身免疫性疾病的分子基礎提供了全新的視角。

研究首先選取了三名具有典型臨床診斷且伴有廣泛淋巴細胞浸潤的橋本甲狀腺炎患者（ Hashimoto thyroiditis ， H1-H3），通過針對性甲基化測序量化其細胞組成，證實這些受累組織中B細胞（中位數21%）和T細胞（中位數47%）占比極高，而正常的甲狀腺濾泡上皮細胞比例則顯著萎縮，這種顯著的細胞結構 差異 為在局部炎癥環境中尋找致病克隆奠定了基礎。 同時， 研究團隊采用了高精度的單分子DNA測序技術 NanoSeq 進行全外顯子深度掃描，結果在數萬個編碼突變中識別出四個表現出極強正向選擇信號的關鍵基因： TNFRSF14 、 CD274 、 TET2 和 TNFAIP3 。這些驅動基因中高度富集了導致功能喪失的突變 ， 賦予 了 淋巴細胞顯著的生存與增殖優勢。 此外， 研究 發現 AITD 組織中的 趨同進化與多克隆特征 ：僅在最初的三名供體中就發現了 102 個獨立的 TNFRSF14 突變和 40 個 CD274 突變，這意味著病灶內部正同時發生著數百次平行的演化事件。盡管單個克隆規模極小 ， 但無數個獨立克隆累積起來的效應卻非常顯著，例如 H1 供體中攜帶 TNFRSF14 驅動突變的細胞估算比例至少達到 32.7% 。 從功能病理學來看， TNFRSF14 和 CD274 是關鍵的免疫檢查點，其功能缺失會使 B 細胞逃避外周耐受，導致異常激活和 增殖。此外，這些基因也是甲狀腺 MALT 淋巴瘤中最常見的突變基因，解釋了 AITD 患者患淋巴瘤風險增加的機制 。

為了驗證這一現象的普遍性，研究擴展到了涵蓋橋本甲狀腺炎（H4-H9）和格雷夫斯病（ Graves disease ， G1-G5）的 11 名額外患者 。 在總共 14 名供體中，共識別出 15 個 具有顯著正向選擇信號的基因 ， 其中 TNFRSF 14 和 CD 274 的選擇信號依然最強 ， 研究 對比了 6 組非自身免疫對照樣本發現 兩種基因 突變在健康人群中極其罕見且無選擇信號，證明這種趨同選擇是 AITD 特有的 。 此外，研究人員 利用激光捕獲微切割 技術對 221 個微觀淋巴聚集區進行了精細測序，揭示了克隆在組織空間組織上的顯著異質性。在 某些患者如 G5 中，大型聚集區由少數幾個巨大的突變克隆主導，且這些克隆通過拷貝中性雜合性丟失實現了 TNFRSF14 的 雙等位基因失活 ；而在 H3 患者中，單個異位生發中心往往被單一或少數幾個突變克隆占據，顯示出明顯的克隆生長優勢。相比之下，炎癥最為嚴重的 H1 患者表現出廣泛的克隆混合與彌漫性分布，且單個 B 細胞克隆經證實可積累多達 4 到 6 個驅動突變 。

最后，為了 精確識別突變細胞類型及演化路徑 ， 研究利用 PTA技術對病情最為嚴重 的 H1 患者的 112 個單細胞核進行了分析 。研究發現 所有的驅動突變僅存在于 B 細胞中（在 T 細胞中未檢測到），且這些 B 細胞均為已激活的生發中心后 B 細胞（漿細胞或記憶 B 細胞） 。 遺傳學分析 發現 在 H1 中約 62% 的 B 細胞攜帶 TNFRSF14 突變，且普遍實現了雙等位基因的完全失活。通過全基因組系統發育樹重建，研究證實了突變在個體內的逐步積累過程，單個克隆可攜帶多達 4 至 6 個驅動突變，且諸如 TET2 等突變可能早在骨髓祖細胞階段即已發 生，且 這些攜帶驅動突變的克隆確實具有針對甲狀腺過氧化物酶或甲狀腺球蛋白的自身反應性 。

總的來說，該研究利用高精度測序技術在自身免疫性甲狀腺疾病組織中發現了大量趨同進化的體細胞驅動突變，特別是 B 細胞中關鍵免疫檢查點基因 TNFRSF14 和 CD274 的功能缺失變異，為攜帶突變的自身反應性克隆通過積累多重遺傳“打擊”，能夠成功逃避機體的免疫耐受約束并驅動疾病進展過程提供證據支持。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10493-9

制版人： 十一

參考文獻

[1] Cooper, G. S., Bynum, M. L. K. & Somers, E. C. Recent insights in the epidemiology of autoimmune diseases: improved prevalence estimates and understanding of clustering of diseases.J.Autoimmun.33, 197–207 (2009).

[2] Goodnow, C. C., Sprent , J., Fazekas de St Groth , B. & Vinuesa , C. G. Cellular and genetic mechanisms of self tolerance and autoimmunity.Nature435, 590–597 (2005).

[3] Burnet, M. Auto-Immunity and Auto-Immune Disease: A Survey for Physician or Biologist. (Medical and Technical Publishing Co. Ltd., Lancaster, 1972).

[4] Goodnow, C. C. Multistep pathogenesis of autoimmune disease.Cell130, 25–35 (2007).

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