Варианты в гене UNC93B1 связаны с системной красной волчанкой

Эндосомальные толл-подобные рецепторы (TLR) детектируют нуклеиновые кислоты патогенов. Так, однонитевую РНК узнают TLR7 и TLR8, двунитевую РНК — TLR3, а двунитевую ДНК — TLR9. Однако иммунная система может ошибочно узнавать собственные нуклеиновые кислоты. Патологически усиленный TLR7-сигналинг вызывает у мышей и людей системные аутоиммунные реакции. Трансмембранный шаперон UNC93B1 необходим для транспортировки TLR из эндоплазматического ретикулума в эндосому, а также для правильного сворачивания димера TLR в мембране эндосомы. Примечательно, что мутации D34A и PKP530–532 в гене Unc93b1 приводят к гиперактивации TLR7 и развитию у мышей симптомов, схожих с волчанкой. То есть, скорее всего, UNC93B1 препятствует ошибочной активации TLR7. Не до конца понятен механизм, ограничивающий активацию TLR7. В работе, опубликованной в Science Immunology, описаны миссенс-варианты UNC93B1, которые приводят к неконтролируемой гиперактивации TLR7 у пациентов с системной красной волчанкой с ранним началом.

Авторы анализировали данные двух детей (брата и сестры) родом с Мадейры. Они были из семьи, в которой практиковались близкородственные браки. У пациента 1 первые симптомы волчанки проявились в четыре месяца, у пациента 2 — в два года. У обоих детей были обнаружены множественные аутоантитела, также были повышены уровни экспрессии стимулированных интерфероном генов в мононуклеарных клетках периферической крови (PBMC). Повышенные уровни провоспалительных цитокинов детектировали в сыворотке и в среде, в которой культивировали лимфобластоидные клетки.

Полноэкзомное секвенирование выявило гомозиготный вариант c.275A > G (p.E92G) в UNC93B1 у обоих детей. Он находится в высококонсервативной последовательности. Родители были здоровы, но являлись носителями варианта E92G в гетерозиготе.

Вторая семья была родом из Германии. У сына, пациента 3, первые признаки волчанки появились в 18 месяцев. У его отца, пациента 4, симптомы проявились в пять лет. У них, как и в первой семье, были повышены уровни провоспалистельных цитокинов в сыворотке, также были обнаружены схожие сигнатуры транскрипции в PBMC. С помощью полноэкзомного секвенирования выявили ранее не описанный вариант c.1007G > T (p.R336L) в высококонсервативной области гена UNC93B1. Ни у одной из семей больше не было выявлено других вариантов, в том числе с неизвестным значением, или вариаций числа копий в генах, связанных с волчанкой.

Авторы изучили изменения в транскриптоме, связанные с UNC93B1^E92G. Для этого секвенировали РНК единичных клеток (PBMC пациента 1 и здорового контроля). У пациента было меньше плазмоцитоидных дендритных клеток и CD4+ T-хелперов, но больше цитотоксичных CD8+ T-клеток. Во всех клетках пациентов (но особенно в моноцитах и дендритных клетках) были повышены уровни экспрессии интерферон-стимулированных генов. Транскрипционные сигнатуры клеток были схожи у пациента 1 и пациента 3 (носителя другого варианта). Эти сигнатуры и фенотипы B-клеток были похожи на те, что наблюдаются у пациентов с системной красной волчанкой.

Стимуляция PBMC пациентов веществом R848, агонистом TLR7/TLR8, сильнее увеличивала выработку TNF-α, чем стимуляция контрольных PBMC. Агонисты других TLR действовали на клетки пациентов так же, как и на клетки контролей. Воздействие R837, агониста TLR7, на цельную кровь пациентов приводила к более активной выработке IL-6. Исследователи показали гиперактивацию TLR7-сигналинга у пациентов, что не было связано с повышенной экспрессией TLR7. Те же результаты авторы получили в опытах in vitro.

Авторы показали, что выявленные варианты были связаны с приобретением функции (gain-of-function). Это легко видеть во второй семье, но в первой семье вроде бы болели только носители варианта в гомозиготе. Более подробный анализ показал, что у родителей из первой семьи, которые считались здоровыми, был промежуточный фенотип. То есть аллель UNC93B1^E92G является семидоминантным.

Анализ структуры показал, что E92G потенциально может дестабилизировать UNC93B1. UNC93B1^R336L может мешать UNC93B1 ингибировать TLR7-сигналинг, что приводит к гиперактивации. Авторы подтвердили, что UNC93B1 играет важную роль в предотвращении развития аутоиммунных реакций при неконтролируемой активации TLR7.

Пациенту 1 вводили руксолитиниб (ингибитор JAK1/2), при этом уровни IL-8 и IL-6 в сыворотке понизились. Стали менее выраженными некоторые симптомы, хотя другие не ушли. Попытки повысить дозу не привели к успеху из-за нежелательных явлений. Авторы пишут, что ингибиторы JAK1/2 можно применять, но необходимо искать более специфичную терапию, направленную на TLR7.

«Обратная вакцина» подавляет иммунитет при аутоиммунных заболеваниях