A multidimensional immunomics approach annotates an immunome shaped by the interplay between the skin microenvironment and the periphery in systemic sclerosis

系统性硬化症中皮肤微环境和外周之间相互作用的多维免疫组学分析

演讲者: Duke NUS Graduate Medical Research School  Hari Balaji Vonkatanarayanan

系统性硬化症是一种进行性的系统性纤维化疾病，它的病理机制我们还知之甚少。现有的治疗手段都是基于经验的。弥漫性皮肤硬化病在自体免疫疾病中的预后是最差的。因此，我们迫切需要了解和诠释免疫细胞表型在硬皮病病理进程中的作用，从而推动靶向治疗干预的发展。根据这一背景，作者提出假设：微环境以及系统免疫交界处的免疫特征定义了疾病的病理以及临床后果。

 

在这项研究中，作者应用多维度免疫组学手段，高通量技术平台来更好的定义和靶向参与病理过程的免疫细胞。

 

该项试验一共选取了23例患者的血液样本。利用质谱流式细胞技术对所有的T淋巴细胞亚群进行区分。该项技术能够一次检测42种细胞表面标志物，从而能够更好地区分免疫细胞。应用组合分析方法，作者发现患者组促炎症T细胞（TH17/TH2以及TH17/Treg）显著富集。所以促炎症TH17 参与了系统性硬化病理发生。

 

在接下来的试验中，作者主要探讨了两个问题：

微环境和外周在系统性硬化症是否存在相互作用

作者提取了患者的外周血以及皮肤样本，从中提取免疫细胞进行Topo 1 Isomerase 14天刺激，获得topo 1特异性T淋巴细胞系，然后（1）筛选出 CD4+T淋巴细胞进行全转录RNA测序，（2）用免疫细胞的培养液上清液来培养人类健康皮肤纤维细胞。结果显示：相对于外周血衍生的T淋巴细胞系，皮肤衍生的T淋巴细胞系有更多的 IL-13和IL-17A分泌细胞。

作者应用NanoString平台来分析皮肤衍生的T淋巴细胞诱导的表皮纤维细胞的炎症基因表达。结果显示，除去已知的炎症基因外，还发现了一些新的基因表达被上调，例如，IL-11、 TNFSF14、CXCL6。这些基因被证明在TH17信号转导通路中发挥着重要作用。

应用全转录RNA测序，作者研究了皮肤/外周血衍生的CD4+T淋巴细胞中的基因表达，并且发现IL-11受体表达的增加，以及IL-17A、FOXP3。

 

皮肤衍生的细胞因子是否能够调控T淋巴细胞应答

研究结果显示，用系统性硬化症患者的纤维细胞上清液培养T淋巴细胞，对比用健康正常皮肤纤维细胞上清液，两者都能够诱导IL-17A 的产生。阻断IL-11通路会导致IL-17A的分泌显著降低，抑制剂和IL-1、IL-6以及TGF-beta的联合使用会导致更强的阻断效果。

并且IL-17A和IL-1，以及TGF-beta共同作用能够显著提高皮肤纤维细胞IL-11的产生。

 

作者总结到，和健康对照相比，外周血直接体外分析发现促炎症Th7表型的增加。该研究首次发现皮肤衍生的IL-11对于TH17 T淋巴细胞的应答是必须的。所以微环境和外周的功能性相互作用导致系统性硬化症中促炎症TH17应答的产生。

 

问与答

在你最初的测试中，你并没有提及TGF-beta作为显著标识的一员。