リンパ球の液胞化を定量化することは、CLN3病変の重症度の指標となる

Quantifying lymphocyte vacuolization serves as a measure of CLN3 disease severity.

• Willemijn F E Kuper
• Marlies Oostendorp
• Brigitte T A van den Broek
• Karin van Veghel
• Lourens J P Nonkes
• Edward E S Nieuwenhuis
• Sabine A Fuchs
• Tineke Veenendaal
• Judith Klumperman
• Albert Huisman
• Stefan Nierkens
• Peter M van Hasselt

抄録

背景:

CLN3の疾患スペクトルは、小児期に発症する神経変性疾患から網膜のみの疾患まで多岐にわたる。代謝性疾患の重症度マーカーがないことを考えると、特に新規の遺伝子変異が同定された場合には、適切なカウンセリングを行うことは難しいかもしれない。本研究では、CLN3病の特徴であるリンパ球の液胞化が重症度の指標となり得るかどうかを検討した。

Background: The CLN3 disease spectrum ranges from a childhood-onset neurodegenerative disorder to a retina-only disease. Given the lack of metabolic disease severity markers, it may be difficult to provide adequate counseling, particularly when novel genetic variants are identified. In this study, we assessed whether lymphocyte vacuolization, a well-known yet poorly explored characteristic of CLN3 disease, could serve as a measure of disease severity.

方法:

健常対照者およびCLN3病患者から得た末梢血を用いて、（a）光顕微鏡を用いた液胞化の程度の算出および（b）リンパ球サブセットにおけるフローサイトメトリーを用いたリソソソーム関連膜タンパク質1（LAMP-1）の発現量の定量、ならびに電子顕微鏡およびImageStream解析を用いた定性分析により、リンパ球の液胞化を評価した。

Methods: Peripheral blood obtained from healthy controls and CLN3 disease patients was used to assess lymphocyte vacuolization by (a) calculating the degree of vacuolization using light microscopy and (b) quantifying expression of lysosomal-associated membrane protein 1 (LAMP-1), using flow cytometry in lymphocyte subsets as well as a qualitative analysis using electron microscopy and ImageStream analysis.

結果:

リンパ球の液胞化を定量化することで、CLN3 疾患の表現型を区別することができた（=.0001）。免疫蛍光では、古典的な CLN3 疾患のリンパ球は豊富な液胞状の LAMP-1 を発現しており、リンパ球の液胞化の代理として LAMP-1 を使用することを示唆している。リンパ球サブセットのフローサイトメトリーを用いて細胞内LAMP-1の発現を定量化することで、感染と貯蔵の区別が可能となり、CLN3の表現型をより詳細に区別することが可能となった。

Results: Quantifying lymphocyte vacuolization allowed to differentiate between CLN3 disease phenotypes ( = .0001). On immunofluorescence, classical CLN3 disease lymphocytes exhibited abundant vacuole-shaped LAMP-1 expression, suggesting the use of LAMP-1 as a proxy for lymphocyte vacuolization. Using flow cytometry in lymphocyte subsets, quantifying intracellular LAMP-1 expression additionally allowed to differentiate between infection and storage and to differentiate between CLN3 phenotypes even more in-depth revealing that intracellular LAMP-1 expression was most pronounced in T-cells of classical-protracted CLN3 disease while it was most pronounced in B-cells of "retina-only" CLN3 disease.

結論:

リンパ球の液胞化は CLN3 疾患の重症度の指標となる。液胞化を定量化することは、新しい遺伝的変異の解釈に役立ち、今後の治療法のための個別化されたリードアウトを提供する可能性がある。

Conclusion: Lymphocyte vacuolization serves as a proxy for CLN3 disease severity. Quantifying vacuolization may help interpretation of novel genetic variants and provide an individualized readout for upcoming therapies.

© 2020 The Authors. Journal of Inherited Metabolic Disease published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of SSIEM.