プールされたシングルセルCRISPRスクリーニングによる腎臓および腸の炎症のT細胞可塑性を標的とする

炎症誘発性CD4+ T細胞は自己免疫疾患の主要なドライバーですが、抗炎症状態を促進するためにT細胞表現型を調節する治療法は不足しています。ここでは、単一細胞（SC）T細胞受容体分析とSCRNA速度に基づいて、抗線栄養性細胞質抗体関連糸球体腎炎患者の腎臓のTヘルパー17（Th17）細胞可塑性を特定します。T細胞の偏光と可塑性を駆動する分子を発見するために、in vivoプールされたSCCRISPR液滴シーケンス（ICroP-seq）スクリーニングを確立し、糸球体腎炎と大腸炎のマウスモデルに適用しました。Th17細胞でのCRISPRベースの遺伝子ターゲティングは、結果の転写摂動に従ってランク付けされ、偏光バイアスはTヘルパー1（TH1）および調節T細胞に定量化できます。さらに、ICroP-seqが、疾患および組織特異的な方法での遺伝子と経路の効率的な機能的層別化により、治療標的の同定を促進できることを示しています。これらの発見は、腎自己免疫の文脈におけるヒト腎臓のTh17からTh1細胞の可塑性を明らかにします。

Pro-inflammatory CD4+ T cells are major drivers of autoimmune diseases, yet therapies modulating T cell phenotypes to promote an anti-inflammatory state are lacking. Here, we identify T helper 17 (TH17) cell plasticity in the kidneys of patients with antineutrophil cytoplasmic antibody-associated glomerulonephritis on the basis of single-cell (sc) T cell receptor analysis and scRNA velocity. To uncover molecules driving T cell polarization and plasticity, we established an in vivo pooled scCRISPR droplet sequencing (iCROP-seq) screen and applied it to mouse models of glomerulonephritis and colitis. CRISPR-based gene targeting in TH17 cells could be ranked according to the resulting transcriptional perturbations, and polarization biases into T helper 1 (TH1) and regulatory T cells could be quantified. Furthermore, we show that iCROP-seq can facilitate the identification of therapeutic targets by efficient functional stratification of genes and pathways in a disease- and tissue-specific manner. These findings uncover TH17 to TH1 cell plasticity in the human kidney in the context of renal autoimmunity.