摘要:胆道闭锁(Biliary Atresia, BA)是一种严重的纤维炎症性胆道疾病,也是全球范围内儿童肝移植的主要指征。尽管胆管细胞是主要受累的细胞,但涉及胆管细胞的致病机制仍不明确。
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胆道闭锁(Biliary Atresia, BA)是一种严重的纤维炎症性胆道疾病,也是全球范围内儿童肝移植的主要指征。尽管胆管细胞是主要受累的细胞,但涉及胆管细胞的致病机制仍不明确。
2025年3月,中山大学蒋宏,冯旭阳和罗振华共同通讯在Hepatology(IF=12.9)在线发表题为“Integrative single-cell and spatial transcriptomic analyses identify a pathogenic cholangiocyte niche and TNFRSF12A as therapeutic target for biliary atresia”的研究论文。该研究整合了12份肝组织(来自9例BA患者和3例对照)的单细胞RNA测序数据和另外4份肝组织切片(来自2例BA患者和2例对照)的空间转录组数据,构建了BA的综合空间肝细胞图谱。
特别地,作者发现了一个胆管细胞富集的空间微环境,该微环境中浸润着活化的肝星状细胞(HSCs)、活化的门静脉成纤维细胞、大血管内皮细胞和TREM2+巨噬细胞,这些细胞在BA的门静脉三联体中数量增加。在两个独立的BA患者队列中,该微环境与胆管特征、肝纤维化和不良生存结局呈正相关。通过整合生物信息学分析,挖掘BA胆管细胞间的通讯和调控网络,作者揭示了胆管细胞的纤维炎症表型,其中TNFSF12-TNFRSF12A是一个重要的信号。在疾病小鼠模型中,遗传消融或阻断TNFRSF12A可抑制肝损伤、炎症和胆管特征。利用人类胆道类器官,作者发现BA类器官在TNFSF12刺激下表达更高水平的CCL2,并通过CCL2-CCR2轴促进单核细胞趋化。
胆道闭锁(Biliary Atresia,简称BA)是新生儿中最常见的纤维炎症性胆管病,也是小儿肝移植的主要指征。BA的特征是肝外胆管阻塞,并继发肝内胆管细胞受累,这会导致快速的进行性肝纤维化。为了恢复胆汁引流,通常在诊断时进行肝门肠吻合术(Hepatoportoenterostomy,简称HPE)。然而,HPE后仍存在肝脏炎症和进行性纤维化,这与生存率降低有关。因此,确定纤维炎症过程的分子靶点对改善患者预后至关重要。
纤维炎症过程由胆道损伤诱发,并由众多免疫细胞和胆管细胞共同调控。在受到损伤时,受损的胆管细胞会产生促炎细胞因子和趋化因子来启动免疫反应。在损伤的初始阶段,胆管细胞和巨噬细胞释放白细胞介素-8(IL-8)来招募和调节中性粒细胞、单核细胞和T细胞的作用。同时,树突状细胞释放的IL-15激活自然杀伤细胞(NK细胞)。NK细胞直接裂解胆管细胞并破坏胆管上皮的连续性。T细胞发生寡克隆扩增并表达T辅助细胞1(Th1)、T辅助细胞17(Th17)细胞因子或细胞毒性分子。这些细胞因子通过炎症巨噬细胞等免疫细胞的显著浸润,继续扩大胆道损伤和胆管阻塞,导致胆管完全闭锁。此外,这种损伤级联反应触发了一种修复途径,其中2型先天淋巴样细胞(ILC2s)通过双调蛋白驱动胆管细胞增殖。在BA患者中,大量的胆管细胞增殖与严重的肝脏炎症和纤维化相关,这被称为胆管反应。这些复杂的机制可预测原生肝脏的生存情况。因此,开发针对胆管细胞的治疗方法将有利于患者预后。
模式流程图(图片源自Hepatology)
最近一项针对BA患者肝活检中分离出的CD45+免疫细胞的肝脏免疫分析研究显示,在诊断时,CX3CR1+ CD8+ T细胞减少,巨噬细胞吞噬功能降低,且B细胞存在耐受缺陷。另一项关于BA肝脏的单细胞和空间转录组学研究确定了一种与纤维化相关的免疫图谱。然而,这些研究均未涉及胆管细胞在BA中的致病作用。由于胆管细胞是BA的主要靶点,因此了解胆管细胞与其他细胞之间的通讯对于开发有效治疗方法至关重要。
在本研究中,作者对诊断时BA患者的肝脏样本进行了单细胞RNA测序(scRNA-seq)和空间转录组分析,并以胆总管囊肿(CC)患者的肝脏样本或肝母细胞瘤(HB)患者的邻近正常肝脏样本作为对照。作者确定了一个富含胆管细胞的空间生态位和基因特征,其中TNFSF12-TNFRSF12A处于关键信号位置。在疾病小鼠模型中通过基因消融或药物阻断TNFRSF12A,以及在TNFSF12处理过的人类BA胆道类器官中的实验研究表明,TNFSF12-TNFRSF12A通过CCL2-CCR2轴部分招募单核细胞,从而促进肝脏损伤和炎症。
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来源:临床肝胆病杂志一点号