Rapports d’étude sur une nouvelle propriété des anticorps, la cohérence de la chaîne légère

Dans une récente étude publiée dans la revue La nature, Les chercheurs étudient si des paires de cellules B non apparentées de phénotypes naïfs, non modifiés, à mémoire et plasmablastes qui ont des chaînes lourdes similaires ont également les mêmes chaînes légères.

Étudier: Les anticorps fonctionnels présentent une COHÉRENCE DE CHAÎNE LUMINEUSE. Crédit d’image : peterschreiber.media/Shutterstock.com

Arrière plan

Malgré cela, le regroupement des anticorps par fonction a été difficile. En théorie, les anticorps qui remplissent la même fonction devraient avoir des épitopes similaires et des paratopes complémentaires. Cependant, alors que le in vitro le dosage des anticorps pour la liaison spécifique des antigènes est relativement plus simple, seul un petit nombre d’anticorps peut être testé pour leur activité neutralisante.

Les clonotypes sont des groupes d’anticorps à donneur unique issus d’une cellule ancestrale commune recombinée. Des clonotypes similaires se sont avérés remplir des fonctions identiques au sein et entre les individus.

Des études liées à la grippe, au Zika et au virus de l’immunodéficience humaine (VIH) ont révélé que les anticorps présentent une certaine fidélité dans leurs gènes des chaînes lourdes et légères. Cependant, la cohérence des chaînes légères, qui est l’apparition de chaînes légères similaires dans des cellules B non apparentées qui n’appartiennent pas au même clonotype avec des chaînes lourdes similaires, n’a pas été examinée.

À propos de l’étude

Dans l’étude actuelle, les chercheurs ont séquencé des gènes d’anticorps de pleine longueur à partir de 1,6 million de cellules B appariées de phénotypes de mémoire naïfs, non commutés, plasmablastes et à commutation de classe obtenus à partir d’échantillons de sang périphérique donnés par quatre personnes non apparentées. . Les séquences couvraient la région de tête du gène V et des parties des régions constantes utilisées pour déterminer la sous-classe et l’isotype de l’anticorps.

Les séquences ont été divisées en groupes de lymphocytes B naïfs et mémoire en fonction des hypermutations somatiques se produisant en dehors des régions jonctionnelles estimées à partir des allèles du gène V déduits pour chaque donneur. Les séquences d’anticorps dépourvues de mutations étaient considérées comme naïves, et les autres étaient considérées comme des séquences de lymphocytes B mémoire. Les rangs classés par cytométrie en flux ont été utilisés pour confirmer ces affectations.

Des paires de cellules B avec des gènes V de chaîne lourde similaires et la longueur de la troisième région déterminant la complémentarité de la chaîne lourde d’anticorps (CDRH3) ont été comparées séparément pour les types de cellules naïves et mémoire afin de déterminer si les gènes de la chaîne légère étaient également similaires.

Sous l’hypothèse que les récidives d’anticorps proviendraient d’événements de recombinaison communs, la séquence de liaison a été analysée en alignant les séquences d’anticorps avec les séquences de référence V(D)J. Cela a permis aux investigateurs de déterminer si les taux de récidive observés étaient comparables aux taux attendus par hasard.

Des simulations ont également été utilisées pour prédire le nombre d’anticorps naïfs récurrents. Les anticorps récurrents ont également été comparés à des anticorps arbitraires pour déterminer la complexité des régions de liaison.

Résultats de l’étude

Les résultats suggèrent une cohérence de chaîne légère de 82 % dans les cellules B mémoire d’origine différente avec les mêmes gènes de chaîne lourde pour la région V et une identité d’acides aminés CDRH2 à 100 %. En comparaison, les cellules B naïves, qui n’ont pas subi de sélection pour la fonctionnalité et ne contiennent pas d’hypermutations somatiques, n’ont présenté qu’une cohérence de 10 % dans leurs chaînes légères.

Par conséquent, la cohérence de la chaîne légère est susceptible de correspondre à la cohérence de la chaîne lourde dans les cellules B mémoire. Ces cellules sont formées par sélection périphérique et thymique et produisent des anticorps fonctionnels.

L’analyse d’ensembles de données indépendants liés à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), à la sclérose en plaques, à la maladie de Kawasaki et à d’autres maladies a suggéré une cohérence de la chaîne légère de 93 % dans les cellules B mémoire. Cependant, des comparaisons par paires des données actuelles avec des données indépendantes plus anciennes et plus récentes ont révélé une cohérence de chaîne légère de 70 %, éliminant ainsi la possibilité que ces résultats s’expliquent par une contamination croisée.

De plus, le partage aléatoire de 10 % de mémoire et de cellules B naïves a entraîné une cohérence de chaîne légère de 82 % pour les cellules B mémoire et une cohérence de 17 % pour les cellules naïves, excluant ainsi une éventuelle mauvaise classification des cellules.

Les comparaisons de régions de liaison ont révélé que les anticorps récurrents, à la fois mémoire et cellules B naïves, ont significativement moins de bases insérées et des régions de liaison comparativement moins compliquées que les anticorps arbitraires. Cela augmente le risque de récidives fortuites.

Les anticorps récurrents avec des nucléotides insérés ont continué à montrer une cohérence de chaîne légère par rapport aux anticorps naïfs. Cela suggère que tous les anticorps fonctionnels, quelle que soit leur complexité, présentent une cohérence de chaîne légère et ne diffèrent que par leur fréquence.

conclusion

Dans l’ensemble, l’étude actuelle a rapporté que la cohérence des chaînes légères est omniprésente dans les cellules B mémoire, alors que la récurrence dans les cellules naïves est purement fonction du hasard.

La cohérence de la chaîne légère est en corrélation avec la sélection et la fonctionnalité acquise. Cette observation explique pourquoi elle est moins fréquente dans les cellules B naïves et plus fréquente dans les cellules B mémoire qui subissent une sélection centrale et périphérique lors de l’exposition à l’antigène.

De plus, la récurrence des lymphocytes B naïfs et mémoire est associée à une complexité de liaison réduite dans les anticorps récurrents par rapport aux régions de liaison arbitraires des anticorps, ce qui explique leurs taux de récurrence.