研究发表概况

本研究在期刊《Nature Immunology》上发表，影响因子为277，发布日期为2025年5月21日。研究主要集中于哮喘这一疾病，涉及的样本类型包括健康者与哮喘患者（轻至重度哮喘患者均接受抗炎治疗）、以及在经过6个月的Imatinib（酪氨酸激酶抑制剂）或安慰剂治疗后的哮喘患者。样本数量为8例健康者和20例哮喘患者的支气管活检样本。

研究设计与样本

在研究中使用了两种技术平台：10xXenium和GEOMxDSP。样本分组涉及健康对照组与哮喘患者组，以及接受安慰剂和Imatinib治疗的患者组。研究样本包括1张10xXenium切片（包含4例健康者和4例哮喘患者）及1张用于GEOMxDSP分析的切片（48个ROI），涵盖5例健康者和11例哮喘患者的支气管活检样本。

研究背景

在理解免疫细胞与炎症细胞之间的相互作用时，组织内细胞的空间位置至关重要。尽管针对2型炎症的单克隆抗体在哮喘治疗中有所改善，但众多患者依旧未能对治疗产生反应。本研究使用单细胞空间转录组学技术，重点揭示健康与哮喘状态下气道的细胞景观，深入理解促炎细胞生态系统及其相互作用。

研究思路与结论

研究利用Xenium（339基因Panel）和GeoMx（全转录组）平台，分析了8例健康供体与20例轻至重度哮喘患者的支气管活检样本。结果显示，无论是健康还是哮喘样本中，促炎性细胞生态系统均存在，主要集中在上皮-上皮下区和黏膜腺区。这些区域高表达趋化因子与警报素，并富含基底细胞、杯状细胞和内皮细胞。EnC2的高表达表明其可能通过非典型趋化因子受体ACKR1来调控免疫细胞的迁移。此外，肥大细胞的分布密集，表明其在组织修复中发挥了作用。

抗炎治疗的影响

尽管哮喘患者接受了抗炎治疗，其气道黏膜依然存在重塑现象，表现为基底细胞、内皮细胞与杯状细胞聚集的更紧密的形成，同时黏膜腺区也表现出MUC5B表达升高及新的高表达LTF浆液细胞亚群。Imatinib治疗显著抑制了警报素和趋化因子的表达，减少了肥大细胞特征的表达，恢复了细胞的正常空间排列，并通过Drug2Cell工具分析了药物靶点的空间互作，发现未来个性化治疗的潜在靶点。

研究的重大意义

本研究首次通过单细胞空间转录组学技术绘制了人类气道壁在健康与哮喘状态下的高分辨率空间图谱，揭示了促炎细胞生态系统在哮喘重塑机制中的重要性。研究结果表明，细胞的空间位置对功能表型有决定性影响，并发现在哮喘中炎症细胞的异常聚集可能与药物抵抗性相关。通过环亚集团·AG88在药物干预中验证靶向治疗或将重塑细胞的空间结构与炎症微环境。此外，结合Drug2Cell的空间药物-靶点分析将为精准治疗提供新的视角，助力理解慢性呼吸道疾病的病理机制，并开发更具针对性的治疗策略。

未来研究的展望

尽管本研究聚焦于重度难治性哮喘患者，并且存在样本来源可能的人群差异，但未来的研究应当扩大样本规模，结合多种技术手段，深入解析气道壁的细胞生态系统。同时探索其他气道区域的细胞生态系统及其在哮喘中的作用，将有助于更全面地理解哮喘的病理机制，从而开发更加有效的治疗方案。