客观日本

大阪大学发现通过白细胞的单细胞分析可预测罕见病“全身性硬皮病”的致命性重症

2025年08月08日 生物医药

大阪大学研究生院医学系研究科的岛上洋(研究生)与西出真之讲师等人的研究团队发表研究成果称,有望通过白细胞的单细胞组学分析预测指定罕见病“全身性硬皮病”中危及生命且早期诊断困难的“肾危象”和“间质性肺病”。研究团队通过血液分析,明确了“肾危象”中与单核细胞系、“间质性肺病”中与淋巴细胞系相关的变化。该成果有望推动这些重症病例的早期诊断及治疗方法的开发。相关研究成果已发表在《Nature Communications》的6月17日上。

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图1:通过对末梢血及脏器的单细胞分析与空间分析,阐明了构成全身性硬皮病患者病情多样性的免疫细胞异常,并揭示了其与肾危象、间质性肺病等重症脏器病变的关联。(ISG:interferon signature genes/干扰素特征基因)(供图:大阪大学)

由自身免疫异常引发的全身性疾病被称为胶原病,其中全身性硬皮病是预后较差的疾病之一,患者个体间的症状差异明显,且具有多样性。

日本国内约有2.5万名全身性硬皮病患者,几乎所有病例初期都以指尖血流恶化的雷诺现象为开端并发展为皮肤硬化。虽然部分患者未经治疗也能长期保持病情稳定,但也有一些患者即使特异性抗体呈阳性也会突发内脏病变重症化,其机制此前一直不明确。其中伴有致命性肾危象或间质性肺病,早期治疗方案选择困难,成为亟待解决的课题。

此次研究团队为探究该疾病症状多样性背后免疫异常的详细机制,对患者的末梢血白细胞进行了组学分析。

首先,对比肾危象病例与非肾危象病例的单核细胞后发现,肾危象病例中对单核细胞分化至关重要的转录因子基因“EGR1”高表达。通过使用患者血液对肾危象发病前后及治疗后单核细胞“EGR1”表达进行分析后发现,“EGR1”的表达量在发病后立即上升,治疗后则下降。

因此,研究团队对从肾危象患者身上获取的肾脏组织,结合单核细胞进行了单细胞分析和空间转录组分析。

结果证实,肾危象病例的单核细胞高表达“EGR1”,这些单核细胞会侵入肾脏,分化为损伤组织的巨噬细胞,并聚集在受损的肾小管细胞周围。这表明其可能与严重的肾功能障碍有关。同时还明确了“EGR1”可作为生物标志物来使用。

此外,针对间质性肺病的研究发现,被Ⅱ型干扰素激活的CD8阳性T细胞在末梢血中增多。通过解析患者肺部的组织数据发现,该细胞可能在趋化因子的作用下向病变的肺部组织迁移。

岛上表示:“希望基于此次研究成果,在未来开展有助于预测肾危象这种存在诸多未解之谜的疾病发病的研究。当前肾危象的治疗主要采用降压和扩张血管类药物,但重症患者中仍有不少死亡病例。我们计划收集尽可能多的样本以验证此次的研究结果,同时进一步分析肾脏细胞与巨噬细胞之间的关联。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Single-cell analysis reveals immune cell abnormalities underlying the clinical heterogeneity of patients with systemic sclerosis
DOI:10.1038/s41467-025-60034-7