Adv Sci丨黄浩杰/金震东/纪保安/李兆申团队解析自身免疫性胰腺炎单细胞图谱揭示精准诊疗新靶点

自身免疫性胰腺炎 （AIP） 是一种特殊的慢性免疫相关胰腺疾病，分为两种亚型：1型AIP和2型AIP。1型AIP的特征是密集的淋巴浆细胞浸润、闭塞性静脉炎和储积性纤维化，常伴有血清IgG4水平升高，是诊断的重要标志。2型AIP则以粒细胞上皮病变 （GEL） 为特征，缺乏IgG4升高，诊断依赖组织病理学检查。AIP的纤维化表现可能被误诊为胰腺癌，导致不必要的治疗。AIP的治疗旨在抑制异常免疫反应和阻止纤维化进展，但其病理生理机制尚未完全阐明。免疫微环境在AIP的炎症和纤维化中起关键作用，但免疫细胞的复杂性和异质性仍需深入研究。单细胞测序技术的发展为解析AIP的细胞和分子机制提供了新途径。识别可靠的生物标志物仍是AIP诊断和管理的重要挑战。

近日，海军军医大学长海医院消化科黄浩杰/金震东/李兆申团队牵头开展研究，通过单细胞转录组测序报道了自身免疫性胰腺炎1型和2型患者的外周血液（PBMC）和组织的单细胞转录组图谱，通过流式细胞术、免疫荧光和功能实验验证细胞亚型及其功能，揭示了B细胞分化异常和HIF-1α–visfatin轴在纤维化中的核心作用。为AIP下一步精准诊疗提供新思路和新靶点。该成果以Unraveling the Microenvironment and the Pathogenic Axis of HIF-1α–Visfatin–Fibrosis in Autoimmune Pancreatitis Using a Single-Cell Atlas为题发表在Advanced Science上。

研究首先对于从7例 1型AIP患者，2例 2型AIP患者的PBMC与相应的胰腺病变和2例AIP缓解患者PBMC （皮质类固醇治疗后获得了临床缓解） 进行单细胞转录组测序，随后与公共数据库中六个健康胰腺组织的单细胞测序数据进行联合分析。研究发现治疗前患者PBMC中髓样细胞的百分比更高。此外，与正常个体相比，在1型AIP患者的胰腺病变中，B细胞比例增加，而2型AIP患者的胰腺病变显示出较大的髓样细胞比例。在1型AIP和2型AIP患者的胰腺病变中，NK细胞，T细胞和B细胞的丰度显着升高。此外，在2型AIP患者组中特别髓样细胞的数量略有增加。

在1型自身免疫性胰腺炎 （AIP） 中，B细胞的分化和成熟过程至关重要。研究鉴定了21个B细胞亚群，包括Breg细胞、SHM B细胞、GC B细胞、TOP2A阳性过渡B细胞、FOXP1阳性过渡B细胞、CD69过渡B细胞、CALR阳性浆细胞、PRDM1阳性浆细胞、SQSTM1阳性浆细胞、IgG4阳性浆细胞等。B细胞从FOXP1阳性过渡B细胞向CD69阳性过渡B细胞分化，经历体细胞超突变 （SHM） 后形成TOP2A阳性过渡B细胞，同时IGHG4基因表达增加，编码致病性IgG4蛋白。差异表达基因 （DEG） 分析显示，这些基因与蛋白质翻译、免疫细胞分化和B细胞激活相关。CD69阳性B细胞与幼稚B细胞及FOXP1过渡B细胞关系密切，提示共享发育或调节机制。1型AIP患者的B细胞显著富集，FOXP1过渡B细胞与“细胞激活负调控”相关，CD69过渡B细胞与“发育细胞生长”相关。SHM阶段B细胞受体信号通路激活，TOP2A转变B细胞中增殖相关通路活跃。流式细胞术分析显示，1型AIP患者PBMC中FOXP1过渡B细胞数量显著高于健康供体，表明FOXP1阳性B细胞在1型AIP免疫病理中起关键作用。这些发现揭示了B细胞分化和成熟在1型AIP中的核心作用。

1型自身免疫性胰腺炎的免疫病理涉及复杂的浆细胞和T细胞亚型调控。浆细胞亚型 （如IgG4、PRDM1、SQSTM1阳性浆细胞） 在患者胰腺中显著富集，并从CALR阳性浆细胞分化而来，涉及DNA复制、蛋白质翻译等通路。PRDM1和SIX5基因上调提示其在发病中的作用。T细胞分析显示TFH、CD4+ Th和NAMPT阳性炎症CD4+ T细胞增加，其中CD4+ Th细胞表现出最多的差异基因，与“T细胞分化”通路相关。IL21在CD4+ Th细胞中上调，凸显其重要性。IgG4阳性浆细胞和CD4+ Th细胞在1型AIP发病机制中起关键作用。

在1型自身免疫性胰腺炎的研究中，髓样细胞亚型的分析揭示了其在疾病免疫病理中的重要作用。通过单细胞RNA测序，研究人员鉴定了12个髓样细胞亚组，包括C1QA阳性巨噬细胞、SPP1阳性巨噬细胞、TGFB1阳性巨噬细胞、HIF-1α阳性经典单核细胞等。研究发现，1型AIP患者的胰腺病变中，TGFB1阳性巨噬细胞和HIF-1α阳性经典单核细胞的比例显著增加，而C1QA阳性和SPP1阳性巨噬细胞的比例降低。这些变化提示髓样细胞在1型AIP的免疫调节和纤维化过程中起关键作用。

研究显示，HIF-1α阳性经典单核细胞通过NAMPT途径与胰腺星状细胞相互作用，促进纤维化相关蛋白 （如胶原-1和纤连蛋白） 的表达。HIF-1α直接调控NAMPT转录，驱动纤维化过程。在AIP小鼠模型中，NAMPT和纤维化标志物 （如α-SMA和胶原蛋白1） 显著升高。同时，1型AIP中IgG4阳性浆细胞与胰腺星状细胞的相互作用增强，提示其在发病机制中的作用。腺泡细胞与巨噬细胞的相互作用也在疾病中显著增加，表明其协同作用。总之，1型AIP的免疫病理涉及多种髓样细胞亚型的复杂调控，特别是HIF-1α阳性单核细胞通过NAMPT途径驱动纤维化，揭示了潜在治疗靶点。

研究揭示粘蛋白 （Visfatin/NAMPT） 通过TLR4-ROS-TGF-β轴驱动胰腺星状细胞 （PSC） 纤维化的机制。实验显示，粘蛋白以剂量依赖性方式上调胶原蛋白1和纤连蛋白表达，促进纤维化。TLR4敲低表明其在TGF-β信号激活和纤维化中的关键作用，而CCR5作用不明显。活性氧 （ROS） 在TLR4介导的纤维化中起重要作用，AIP小鼠胰腺ROS水平升高。外源性NAMPT诱导PSC纤维化，而ROS拮抗剂N-乙酰半胱氨酸部分逆转此效应。AIP小鼠模型中，外源性NAMPT加剧纤维化，NAMPT抑制剂FK866则减轻纤维化。临床分析显示，1型和2型AIP患者血浆Visfatin水平显著高于健康对照组，提示其在发病中的作用。这些发现为AIP治疗提供了潜在靶点。

研究首次通过超声内镜引导细针穿刺活检构建了AIP单细胞图谱，揭示了1型和2型AIP的异质性机制。研究发现1型AIP中B细胞经FOXP1+过渡阶段分化为致病性浆细胞 （如PRDM1+、SQSTM1+和IgG4+） ，解释了血清IgG4升高的来源及迁移途径。同时，1型AIP中T滤泡辅助细胞 （TFH） 及CD4+ T辅助细胞显著扩增，驱动B细胞活化。研究首次揭示HIF-1α+经典单核细胞通过NAMPT/visfatin-TLR4通路促进胰腺星状细胞纤维化，作为两型AIP共有的关键促纤维化机制。这些发现为AIP精准诊断提供了潜在标志物 （如FOXP1+过渡B细胞） ，并为靶向B细胞分化、T细胞调控及visfatin抑制剂开发的治疗策略奠定了理论基础。

海军军医大学长海医院黄浩杰教授、金震东教授、李兆申院士和美国梅奥诊所纪保安（Baoan Ji）教授为论文共同通讯作者，海军军医大学张德宇博士、马从佳硕士、王震硕士和刘艳芳副教授为共同第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202412282

制版人：十一

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