Nat Commun：四川大学谢其冰团队合作研究发现TNF/JAK抑制剂治疗类风湿性关节炎滑液的单细胞免疫特征

许多类风湿性关节炎（RA）患者表现出严重的综合征，包括滑液体积（SF）升高和丰富的免疫细胞，这可以通过TNF/JAK抑制剂控制。

2025年3月4日，四川大学华西医院谢其冰、徐恒、尹耕共同通讯在Nature Communications上在线发表题为“Single cell immunoprofile of synovial fluid in rheumatoid arthritis with TNF/JAK inhibitor treatment”的研究论文。研究应用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和随后的验证来自RA患者的SF。

这些滑膜组织分析显示，在接受阿达木单抗/托法替尼治疗前/后的患者样本中，SF来源的致病细胞密度降低，基因表达改变，分子途径改变（如JAK/STAT），以及细胞间以药物特异性方式的通信。特别是，SPP1+巨噬细胞与CXCL13+CD4+T细胞表现出明显的通信，而CXCL13+CD4+ T细胞在治疗后被消除，与治疗效果相关。这些致病性细胞类型单独或联合可在体外增强成纤维细胞样滑膜细胞的炎症，而在胶原诱导的关节炎小鼠模型中，条件敲除Spp1可降低RA相关细胞因子的表达。研究显示SF来源的致病细胞在RA的进展和药物特异性治疗结果中的功能作用。

类风湿性关节炎（RA）是一种普遍的炎症性自身免疫性疾病，其特征是关节肿胀、进行性骨破坏和不可逆的关节畸形。滑膜组织（ST）中存在具有异常分子特征的改变的细胞组成，关节腔中滑液（SF）存在和体积增加的可能性与RA的疾病活动呈正相关。RA患者的炎性ST释放多种促炎细胞因子和趋化因子，吸引并激活免疫细胞通过各种信号通路浸润关节，从而释放更多的炎症因子，通过细胞因子-受体通讯诱导进一步的炎症级联扩增和持续性关节损伤。因此，免疫抑制剂或靶向炎症相关蛋白的抑制剂被认为是改善病情的抗风湿药（DMARD），从而可以实现疾病控制。虽然无法治愈，但在使用常规DMARDs治疗6个月后，大约20-40%的RA患者可以在疾病活动评分缓解（ACR70）方面实现≥70%的改善，ACR70被用作低疾病活动的替代指标。另外约20%的甲氨蝶呤不足反应者可以通过靶向肿瘤坏死因子（TNF）或其下游JAK-STAT通路分别使用生物DMARD或靶向合成DMARDs达到ACR70。然而，即使按照ACR20的标准，一些反应不佳的MTX不足的RA患者仍然被广泛报道。此外，2021年ACR指南对RA治疗提出了基于特定患者群体的建议，美国FDA建议TNF抑制剂失效后的RA患者使用JAK抑制剂，因为托法替尼在老年患者中引起的主要不良心血管事件和癌症发生率较高。然而，不良事件的发生率非常低，托法替尼在所有老年患者中的安全性问题仍然存在争议。因此，揭示DMARDs治疗后分子免疫谱的改变和严重RA的潜在机制是重要的。

据报道，RA的发病机制和治疗结果归因于不同的细胞类型以及它们在关节微环境中的通讯，这可能由多种因素诱导。例如，巨噬细胞是致病性细胞因子的主要生产，这与刺激成纤维细胞样滑膜细胞（FLS）和破骨细胞活性有关。外周辅助性T细胞可诱导RA患者局部B细胞活化和抗体产生。然而，由于通量低，以前依赖传统方法的细胞学研究阻碍了系统地探索免疫细胞在RA中的破坏作用及其在单细胞水平上的通讯的能力。

随着单细胞转录组测序（scRNA-seq）的发展，多项研究已经描绘了RA患者滑膜组织不同细胞成分的细胞转录谱，并揭示了一些可能有助于RA发病机制、发展和治疗结果的特定细胞亚型。MerTK^pos和MerTK^negSPP1^pos巨噬细胞的比例与停止治疗后疾病爆发的风险相关然而，ST活检是一种侵入性方法，在临床实践中并不常规用于RA诊断和治疗后评估。相反，无创获得的SF可能部分反映了ST中免疫细胞的特征，例如通过TCR测序揭示的ST和SF之间患者特异性T细胞克隆的总体重叠率很高。最近，通过筛选CD4+T细胞的scRNA-seq，在RA的SF中鉴定出了克隆扩增的滑膜cxcl13^high外周辅助性T细胞。总体而言，虽然已有多项基于 scRNA-seq的RA研究，但大多集中在ST上，难以对治疗前后进行配对比较，以揭示其动态变化。另一方面，生物DMARDs/靶向合成DMARDs对RA的影响仍有待阐明，以便在单细胞分辨率上区分有反应和无反应，这可能为RA的精确处方提供证据。

在这项工作中，研究者通过scRNA-seq、批量测序、流式细胞术、ELISA、多重免疫荧光（mIF）和SF在RA和骨关节炎（OA）中的体外活化实验，探索阿达木单抗/托法替尼治疗对细胞组分的动态免疫谱及其通讯的影响，以揭示个体化RA发病机制和治疗结果的细胞/分子基础。

图1 RA致SF的致病细胞亚型示意（摘自Nature Communications）

参考消息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-57361-0