摘要：还记得2014年席卷全球的“冰桶挑战”吗？从比尔·盖茨到科比，无数人将冰水浇身的热潮，正是为了唤醒世界对“渐冻症”的关注——这种正式名为“肌萎缩侧索硬化症（ALS）”的罕见病，会让患者像被冰水逐渐凝固般失去行动能力：意识清醒，却眼睁睁看着自己的身体一步步“冻结
还记得2014年席卷全球的“冰桶挑战”吗？从比尔·盖茨到科比，无数人将冰水浇身的热潮，正是为了唤醒世界对“渐冻症”的关注——这种正式名为“肌萎缩侧索硬化症（ALS）”的罕见病，会让患者像被冰水逐渐凝固般失去行动能力：意识清醒，却眼睁睁看着自己的身体一步步“冻结”，直至呼吸衰竭。目前仍无治愈手段，患者生存期仅2-5年。深入理解ALS的神经免疫和神经炎症机制，将为改进诊断和治疗策略提供重要依据。
2025年10月14日，Immunity & Inflammation在线发表了中国医学科学院北京协和医院黄超兰教授、西湖大学医学院附属杭州市第一人民医院张灏主任、渐愈互助之家-北京爱斯康医疗科技有限公司创始人蔡磊先生题为“Peripheral Immune Signatures and Immune-Axonal Regulatory Axis in Amyotrophic Lateral Sclerosis: Implications for Disease Pathogenesis and Therapeutic Targeting”的最新研究成果。研究应用血浆蛋白组和单细胞蛋白组技术手段系统性地识别了与临床轨迹相关的动态外周免疫特征，并精准定位了免疫失调通路中的关键调控蛋白。
根据采血时间点（T0和T1）的ALSFRS-R评分，将ALS患者按疾病严重程度和进展速度分组用于后续分析：
a.严重程度：样本分为Stage1（早期/早中期，n=4）、Stage2（中期，n=7）和Stage3（晚期，n=7）；
b.进展速度：基于T0-T1分期比较定义为缓慢进展（Slow）（n=4患者，6个月内分期无变化，8样本）和快速进展（Fast）（n=5患者，6个月内恶化≥1期，10样本）。
1. 血浆蛋白组结果分析：确定疾病核心的免疫-轴突调控轴
主成分分析（PCA）显示临床严重程度分层呈现重叠的分子特征（图1A：stage2和3），而Slow组与Fast组明显分离（图1B）。这种分子差异表明血浆蛋白质组动态变化更响应进展速度而非严重程度。分别在Slow和Fast组中特异性鉴定出87和150个差异表达蛋白，在159个重叠蛋白中，51个在进展亚组间呈现显著差异表达（FC>2或
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图1.血液蛋白组PCA及差异蛋白质分析
对所有DEPs进行层次聚类生成4个具有不同功能意义的分子簇（图2D）。簇1和簇2描绘了区分Slow与Fast组的进展依赖性分子特征，KEGG通路分析表明簇1主要涉及趋化因子信号传导、胞质DNA感知和补体级联反应，而簇2以细胞因子-受体网络激活为特征。值得注意的是，传统认为与神经发育相关的轴突导向通路也成为簇1的界定特征。这些协同的蛋白质组变化表明，ALS进展过程中系统性免疫反应与轴突完整性丧失之间存在动态相互作用，确立了疾病机制核心的免疫-轴突调控轴（图2E）。
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图2.差异蛋白质功能分析
鉴于肌萎缩侧索硬化症（ALS）具有高度异质性，对上述富集通路中16种免疫相关蛋白和10种神经系统相关蛋白的纵向变化进行了个体化分析（图2F）。蛋白质PPI分析揭示了一个协调的免疫-轴突调控轴，该轴心位于ALS发病机制的核心，关键免疫调节因子包括：IL1R1、CCL16、ARPC5、ANXA5以及NME2（图2G）。该网络揭示了一个动态影响轴突完整性的协同调控轴：促炎信号加剧神经退行性变的同时，修复通路试图启动代偿性反应。靶向该调控轴组分或可为调节免疫反应、促进神经元存活提供新型治疗策略。
2. 单细胞蛋白组结果分析：T细胞特征能精准区分临床分期
首先对ALS患者与HC外周血中T细胞和B细胞的比例进行分析，结果表明虽然这两种样本类型中T细胞频率相近，但ALS队列中B细胞明显耗竭。在不同进展速度和严重程度的亚组中，T/B细胞比率保持稳定，表明尽管存在神经退行性进展，淋巴系统仍维持平衡（图3）。
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图3.T/B细胞比率分析
单细胞蛋白组结果表明T、B细胞呈现进展依赖性分化：PCA分析显示Slow与Fast亚组清晰分离（图4H-I）。功能评估呈现疾病严重程度的二分特征：T细胞特征能精准区分临床分期，而B细胞谱系的分层能力较弱，突显T细胞对神经退行性慢性化的特异性适应。相关性图谱进一步识别出与临床维度一致的淋巴细胞特异性免疫标志：16个T细胞和11个B细胞生物标志物在失调免疫网络中呈现进展速率依赖性（图4J），而7个T细胞和14个B细胞标志物与临床严重程度分期相关。值得注意的是，红色标注的蛋白同时与疾病进展和严重程度呈双重相关性（图4J）。
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图4.单细胞蛋白组PCA及差异蛋白热图分析
3. 鉴定临床标志物：进展相关标志物ANXA5和CCL16，分期依赖标志物MMP3
结合无偏血浆蛋白质组学和NULISA™技术的多平台生物标志物发现策略，鉴定出3个临床相关生物标志物：进展相关标志物ANXA5和CCL16，以及分期依赖标志物MMP3（图5K）。尽管血浆、T细胞和B细胞间的差异蛋白重叠有限，这些标志物均表现出显著的疾病特异性。ANXA5和CCL16作为免疫-轴突调控轴的核心组分，介导神经炎症-免疫交叉对话和细胞因子驱动的神经退行性变。MMP3被验证为分期特异性生物标志物，可驱动细胞外基质重塑并破坏血脑屏障完整性。纵向分析显示MMP3随临床恶化逐步累积，证实通过外周血谱监测中枢神经系统结构衰退的实用性。
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图5.生物标注物表达情况
来源：小高讲科学