末梢血の単一細胞RNAシーケンスは、アルツハイマー病の免疫細胞シグネチャを明らかにします

末梢免疫系は、アルツハイマー病（AD）の中枢神経系の病理に影響を与えると考えられています。ただし、ADの末梢免疫細胞の特性を理解するには、現在の知識が不十分です。この研究は、末梢免疫細胞の分子基盤と、単一の細胞レベルでの適応免疫レパートリーの特徴を探求することを目的としています。AD患者から36,849の末梢血単核細胞を、5 '単細胞トランスクリプトームとセルレンジャー標準分析手順を使用した5'単細胞トランスクリプトームと免疫レパートリーシーケンスにより、アミロイド陰性状態の正常コントロールを持つ患者からプロファイリングしました。CD4+ T細胞、CD8+ T細胞、B細胞、天然キラー細胞、および単球マクロファージ細胞の5つの免疫細胞サブセットを明らかにし、ADの細胞サブセットの割合と遺伝子発現パターンの特徴的な変化を解き放ちました。豊富なヒト白血球抗原遺伝子を含む31の細胞型特異的重要な遺伝子と、タンパク質間相互作用ネットワークおよび経路濃縮分析によって複数の免疫関連経路が同定されました。また、T細胞およびB細胞で高周波増幅クロノタイプとADのT細胞の多様性が低下したことも発見しました。クローン増幅が特定の抗原に対する適応免疫応答の活性化を示唆したため、特にT細胞によって媒介される末梢適応免疫応答は、ADの病因に役割を果たしている可能性があると推測しました。この発見は、疾患メカニズムと免疫関連のバイオマーカーまたは治療の開発に関するさらなる研究にも貢献する可能性があります。

The peripheral immune system is thought to affect the pathology of the central nervous system in Alzheimer's disease (AD). However, current knowledge is inadequate for understanding the characteristics of peripheral immune cells in AD. This study aimed to explore the molecular basis of peripheral immune cells and the features of adaptive immune repertoire at a single cell level. We profiled 36,849 peripheral blood mononuclear cells from AD patients with amyloid-positive status and normal controls with amyloid-negative status by 5' single-cell transcriptome and immune repertoire sequencing using the cell ranger standard analysis procedure. We revealed five immune cell subsets: CD4+ T cells, CD8+ T cells, B cells, natural killer cells, and monocytes-macrophages cells, and disentangled the characteristic alterations of cell subset proportion and gene expression patterns in AD. Thirty-one cell type-specific key genes, comprising abundant human leukocyte antigen genes, and multiple immune-related pathways were identified by protein-protein interaction network and pathway enrichment analysis. We also found high-frequency amplification clonotypes in T and B cells and decreased diversity in T cells in AD. As clone amplification suggested the activation of an adaptive immune response against specific antigens, we speculated that the peripheral adaptive immune response, especially mediated by T cells, may have a role in the pathogenesis of AD. This finding may also contribute to further research regarding disease mechanism and the development of immune-related biomarkers or therapy.