高達(dá) 40% 的克羅恩病 (CD) 患者 遭受 肛周瘺管性 克羅恩病 (PCD) 的折磨 ，且 具有顯著的治療耐藥性。 PCD 的病因尚不清楚， 嚴(yán)重 阻礙了臨床前模型和有效療法的開發(fā) 。 我們 利用多組學(xué)方法，包括單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組學(xué) ( scRNA -seq) 、 質(zhì)譜流式細(xì)胞術(shù) ( CyTOF ) 和 空間轉(zhuǎn)錄組學(xué) 對(duì) PCD 、不伴肛周疾病的 克羅恩病 (NPCD) 以及特發(fā)性 / 隱窩腺性肛周瘺 (IPF) 進(jìn)行了 研究。

近日，J Clin Invest雜志發(fā)表了題為：Hyperactivated Interferon-gamma Pathways in Perianal Fistulizing Crohn’s Disease by Single-Cell and Spatial Multi-omics的研究論文，該論文利用單細(xì)胞和空間多組學(xué)，揭示了干擾素-g通路在肛周瘺管性克羅恩病中過(guò)度激活。

單細(xì)胞通路分析確定 干擾素 - g （ IFN- g ） 和 腫瘤壞死因子 - a （ TNF- a ） 信號(hào)是 PCD 瘺管 活檢樣本 中的主要激活通路。 相比于 IP F 樣本， PCD 瘺管的主要細(xì)胞群中存在高活化的 IFN- g 反應(yīng)基因，包括 JAK 和 STAT1 。轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)通過(guò) 免疫組織化學(xué) 驗(yàn)證，顯示 PCD 中的 IFN- g 和磷酸化 STAT1 顯著 增加。通過(guò)分析直腸 、 結(jié)腸和回腸末端 樣本 的 scRNA -seq 數(shù)據(jù)集，我們發(fā)現(xiàn)與 NPCD 相比， PCD 腸道所有三個(gè)位置的 IFN- g 和 TNF- a 通路均上調(diào)。因此， PCD 具有 瘺管和腸粘膜中的 IFN- g 反應(yīng) 均 明顯 增強(qiáng) 的特點(diǎn) 。直腸上皮細(xì)胞分析也發(fā)現(xiàn)，與 NPCD 相比， PCD 中 IFN- g 、 TNF- a 和 上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化 （ EMT ） 通路增高且顯著 正 相關(guān)。與 IPF 相比， PCD 瘺管中基質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)組織化和內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞粘附增加。 同時(shí)， 無(wú)偏向性的配體 - 受體分析 也 揭示了已知驅(qū)動(dòng)炎癥和 EMT 富集對(duì) 存在 于 PCD 的 活檢樣本 中 。

此外， 分泌 IFN- g 的 輔助性 T 細(xì)胞 17 （ Th17 ） 和 調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞 （ Treg ） 在 PCD 中顯著富集。產(chǎn)生 IFN- g 的 Th17 細(xì)胞代表 一個(gè) 致病性抗原誘導(dǎo)狀態(tài)（致病性 Th17 ），這可能是激活 IFN- g 反應(yīng)的 病理 基礎(chǔ)。 PCD 髓系細(xì)胞過(guò)表達(dá) NLRP3 、 AREG 和 IFN- g 誘導(dǎo)的 CXCL9/10 。在 PCD 中， 細(xì)菌 脂多糖 （ LPS ） 的信號(hào)傳導(dǎo) 在 NLRP3+AREG+ 細(xì)胞（或 LPS_ 髓系細(xì)胞 ）和整個(gè)髓系細(xì)胞中上調(diào)。配體 - 受體分析進(jìn)一步揭示了多種髓系來(lái)源的趨化因子 / 細(xì)胞因子可激活 Th17 細(xì)胞。此外， CyTOF 數(shù)據(jù) 也 揭示了 IFN- g 信號(hào)傳導(dǎo)的特征，并確立了 LPS_ 髓系細(xì)胞是瘺管、瘺口和直腸中 PCD 微環(huán)境的標(biāo)志。

空間轉(zhuǎn)錄組學(xué) 對(duì) IPF 和 PCD 瘺管 樣本 的分析 產(chǎn)生了 6 個(gè)空間相關(guān)的簇 。其 中瘺管內(nèi)壁上皮細(xì)胞主要映射到 IFNGR+TNFR+ 、 IFNG/TNF 反應(yīng)性結(jié)腸細(xì)胞，進(jìn)一步支持 IFN- g 和 TNF- a 信號(hào)在瘺管形成中的作用。 LPS_ 髓系細(xì)胞 普遍存在于 PCD 瘺管相鄰點(diǎn)，表明它們與瘺管中微生物 的 相互作用 ；同時(shí)致病性 Th17 細(xì)胞 與 LPS_ 髓系細(xì)胞 緊密共定位。

最后， 利用獨(dú)立的 多中心 SPARC-IBD 批量 RNA 測(cè)序數(shù)據(jù) ，我們 驗(yàn)證了 上面 單細(xì)胞 組學(xué)的 發(fā)現(xiàn)。 現(xiàn)有的 PCD 藥物療法 （例如抗 TNF 和 upadacitinib ）主要通過(guò) 管腔性克羅恩病 的注冊(cè)試驗(yàn)獲得批準(zhǔn)；它們 療效有限 ，并且在大多數(shù)情況下無(wú)法治愈瘺管。 因此， IFN- g 拮抗劑的治療潛力值得使用 新 的 PCD 動(dòng)物 模型進(jìn)行 探索 。

原文鏈接：https://www.jci.org/articles/view/193413

制版人：十一

BioArt

Med

Plants

人才招聘

學(xué)術(shù)合作組織

（*排名不分先后）

戰(zhàn)略合作伙伴

（*排名不分先后）

轉(zhuǎn)載須知

【非原創(chuàng)文章】本文著作權(quán)歸文章作者所有，歡迎個(gè)人轉(zhuǎn)發(fā)分享，未經(jīng)作者的允許禁止轉(zhuǎn)載，作者擁有所有法定權(quán)利，違者必究。