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来自多个独立炎症性肠病患者队列的肠道活检的转录组学和组织学特征确定了与治疗反应相关的不同组织病理学、分子和细胞特征,为患者分层和精确治疗提供了见解。
目前炎症性肠病(IBD)治疗在很大比例的病人中无效。结合体细胞和单细胞转录组学、定量组织病理学和原位定位技术对三组IBD患者(共n?=?376),我们确定了IBD中异质性组织炎症反应中共表达的基因模块,它们映射到不同的组织病理学和细胞特征(病理类型)。其中一种病理类型是由中性粒细胞高度浸润、成纤维细胞活化和深部溃疡部位的血管重塑来确定的。溃疡床中活化的成纤维细胞表现出中性粒细胞趋化特性,这是IL-1R而不是TNF依赖的。四种不同类型的中性粒细胞和非反应性的成纤维细胞增多n?=?343页)。识别不同的、局部的、组织病理类型将有助于当前治疗方法的精确靶向性,并为溃疡性疾病中IL-1信号阻断提供生物学基础。
炎症性肠病是一组以胃肠道炎症为特征的异质性疾病。病因学包括宿主与其肠道微生物群之间的适应不良,这是由遗传和环境因素控制的对话1.IBD的复杂性质反映在其临床表型上,包括克罗恩病(CD)和溃疡性结肠炎(UC)以及一系列显微镜特征,如肉芽肿、淋巴聚集、隐窝脓肿和溃疡2,三.IBD的治疗包括普通免疫抑制剂(如皮质类固醇)、免疫调节剂(如硫嘌呤)或生物制剂(如抗肿瘤坏死因子-α、肿瘤坏死因子-α)调节特异性炎症介质4.然而,如何确定有反应的患者仍然是一个重大挑战。
我们先前鉴定了IL-6家族成员抑癌素基因的高表达?M(OSM)及其受体OSMR在IBD患者炎症肠管中与抗肿瘤坏死因子治疗无反应相关5.值得注意的是,由白细胞产生的OSM信号主要进入基质细胞,如成纤维细胞和内皮细胞。随后的转录组学研究发现成纤维细胞、炎性单核吞噬细胞(MNPs)、中性粒细胞、致病性T细胞和血浆细胞亚群与UC和CD治疗无反应相关6,7,8,9,10,11,12.目前尚不清楚治疗反应的细胞和分子特征是否在患者中是一致的,或者几种不同的组织病理学是否通过不同的机制与治疗失败有关。对这些领域的进一步了解对于设计个性化的治疗方案和新的治疗方案对于那些对目前的选择没有反应的人来说是至关重要的。
在此,我们探讨了组织炎症的个体特征与对特定药物治疗无反应的关系。与治疗无反应相关的转录组学变化反映了与不同组织学特征相关的细胞组成和激活状态的变化。这些疾病的分子、细胞和组织学定义为现有药物的合理靶向治疗提供了基础,并为无反应性溃疡伴成纤维细胞和中性粒细胞重塑的炎症提供了另一种途径。