综述：特应性皮炎中2型细胞因子产生细胞的重新评估：聚焦Tc2细胞

本综述挑战了特应性皮炎（AD）中IL-4/IL-13主要由CD4+ Th2细胞产生的传统认知。作者通过重新分析多个公开scRNA-seq数据集，首次系统提出CD8+ Tc2细胞是AD皮损中IL-13的重要（甚至主要）来源，其贡献与Th2细胞相当，为理解AD的2型免疫应答提供了新视角。

　　

Abstract

特应性皮炎（Atopic Dermatitis, AD）是一种由2型细胞因子（特别是IL-4、IL-13和IL-31）驱动的慢性炎症性皮肤病。CD4⁺ Th2细胞长期以来被认为是AD中这些细胞因子的主要生产者，但CD8⁺ Tc2细胞的贡献所受的关注有限。允许在单细胞水平进行细胞因子表达谱分析的单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术的最新进展，正在挑战这一传统范式。

Introduction

AD是最普遍的慢性炎症性皮肤病，全球高达20%的儿童和10%的成人受累。其发病机制复杂，涉及表皮屏障功能障碍、免疫失调、微生物失衡、环境暴露和遗传易感性。其中，由细胞因子IL-4、IL-13和IL-31驱动的2型免疫应答通过损害屏障完整性、诱导瘙痒和维持慢性炎症而发挥核心作用。针对这些2型细胞因子的生物疗法（如靶向IL-4Rα和IL-13的单克隆抗体）显著的临床疗效，强调了它们在AD发病机制中的重要性，并凸显了理解这些介质在皮肤中精确细胞来源的必要性。

然而，关于AD皮损内主要由哪些细胞群产生IL-13、IL-4和IL-31的问题，仍未完全解答。虽然CD4⁺ Th2细胞传统上被视为主要生产者，但其他群体，如2型固有淋巴细胞（ILC2s）和CD8⁺ Tc2细胞，也可能有所贡献。

近期scRNA-seq的进展使得能够在单个细胞水平上进行细胞因子表达的高分辨率图谱绘制。多项针对AD皮肤的scRNA-seq研究为免疫细胞异质性、成纤维细胞-免疫细胞相互作用和细胞因子驱动网络提供了重要见解。但对这些2型细胞因子的皮肤驻留免疫细胞来源及其相对丰度的基本定量理解，在各研究中常常只是简要或不一致地展示。

本综述旨在通过对多个公开可用的scRNA-seq数据集进行数据驱动的重新分析，来阐明AD中2型细胞因子（特别是IL-13）的细胞来源。我们重点关注CD8⁺ Tc2细胞，并证明它们在AD皮损中是IL-13的一个主要——在某些情况下是主导性的——来源，其表达水平与Th2细胞相当。

IL-13在AD中的主导作用及历史视角

对公共数据集（GSE121212）的重新分析证实，IL-13在AD皮损中显著升高，而IL-4和IL-31则显示最小或没有升高。这些发现与先前报告一致，并强化了IL-13是AD皮肤皮损中局部表达的主导性2型细胞因子这一观点。

IL-13在AD皮损中对多种皮肤驻留细胞施加多效性作用。其最关键的作用之一是针对角质形成细胞，通过下调关键结构蛋白（如丝聚蛋白、内披蛋白和兜甲蛋白）来损害终末分化，从而导致表皮屏障功能障碍。IL-13还刺激真皮成纤维细胞产生骨膜素和趋化因子，促进皮肤纤维化并激活角质形成细胞和感觉神经元，这可能是慢性瘙痒的基础。在树突状细胞中，IL-13诱导表达CCL17等招募T细胞的趋化因子，促进免疫细胞浸润到皮肤中。此外，IL-13通过增强IL-31诱导的瘙痒作用于外周神经，作为瘙痒的调节剂。阻断IL-13信号通路能显著改善AD的临床症状。

重新评估AD中IL-13的细胞来源：scRNA-seq证据

AD发病机制的一个关键问题是皮损内哪些细胞群产生IL-13。虽然IL-13的产生传统上归因于CD4⁺ Th2细胞，但其他细胞类型——包括ILC2s、肥大细胞和嗜碱性粒细胞——也已知能产生IL-13。然而，由于传统技术的局限性，每种群体在皮损皮肤中的相对贡献仍不清楚。

通过对He等人（GSE147424）研究的重新分析发现，近90%的IL13表达细胞是T细胞，其每个细胞的IL13表达水平与非T细胞相当，表明T细胞的数量优势是其作为IL-13来源主导地位的原因。IL13⁺T细胞的比例在AD皮损中相较于健康对照皮肤有所增加。

Rojahn等人（GSE153760）的研究同样显示IL13表达主要位于T细胞群簇内。进一步的亚群簇分析揭示，IL13⁺T细胞集中在特定的T细胞亚集中。值得注意的是，这些群簇都包含CD4和CD8A表达细胞的混合物。计算显示，在所有IL13⁺T细胞中，IL13⁺CD4⁺和IL13⁺CD8A⁺细胞的比例以及每个细胞的IL13表达水平在两者间相似，这表明Th2和Tc2细胞都对AD皮损中的IL-13生产有实质性贡献。

对Alkon等人（GSE222840）数据集的重新分析再次确认，T细胞——特别是CD4⁺和CD8A⁺亚群——是主要的IL13⁺群体，具有可比的表达水平。对第三个数据集（GSE230575，包含面部AD皮肤样本）的分析也揭示了类似的发现。这些发现与早期报告AD皮损中Tc2细胞频率增加的研究一致。

治疗意义与Tc2细胞的持久性

靶向IL-4Rα的单克隆抗体杜普利尤单抗（Dupilumab）能阻断IL-4和IL-13信号传导，并在治疗AD中显示出显著疗效。一项研究在AD患者成功接受杜普利尤单抗治疗一年后，在临床已缓解的皮损中识别出了残留的IL13⁺CD8A⁺T细胞以及CRTH2⁺CD161⁺CD4⁺T细胞。这些群体被提出可能是潜在的“疾病记忆”T细胞，可能在治疗停止后导致疾病复发。

近期研究AD中抗OX40L抗体的临床试验显示出 promising 疗效。OX40-OX40L轴对CD4⁺和CD8⁺ T细胞（包括记忆T细胞亚群）的激活和存活至关重要。因此，阻断OX40L可能通过耗竭或功能削弱在皮损缓解后持续存在的记忆Tc2细胞来发挥治疗益处，这代表了一种通过消除或抑制对IL-4Rα阻断耐药的致病性IL-13产生CD8⁺ T细胞来预防复发的策略。

AD中T细胞激活的抗原依赖与独立机制

T细胞是获得性免疫的核心参与者，通过抗原呈递细胞（APCs）以抗原特异性方式被激活。T细胞主导的IL-13生产，连同抗IL-13抗体的临床疗效以及抗OX40L疗法的 promising 结果，强有力地支持了T细胞激活参与AD发病机制。这些发现表明，APCs的抗原呈递是AD中致病性T细胞激活的关键事件。

然而，负责AD皮损中T细胞激活的具体抗原仍然难以捉摸。这引发了人们对免疫激活的抗原非依赖性机制的兴趣。固有免疫细胞，包括ILC2s和嗜碱性粒细胞，可以响应上皮警报素（如IL-33、TSLP和IL-18）而产生2型细胞因子，无需抗原识别。尽管这些细胞可能有助于早期炎症，但最近的证据（包括显示T细胞是皮损皮肤中IL-13主要来源的scRNA-seq数据）表明它们的贡献可能是次于T细胞驱动的获得性免疫。

Tc2细胞在过敏性疾病中的更广泛作用

尽管Tc2细胞在2型炎症中的作用在历史上未被充分探索，但最近的研究强调了它们在各种过敏性疾病中的相关性。Tc2细胞已被识别存在于屏障组织中，特别是在严重嗜酸性粒细胞哮喘患者和疾病加重期间富集。重要的是，与Th2细胞不同，Tc2细胞对皮质类固醇治疗相对耐药，这暗示它们参与了类固醇难治性炎症的持续存在。

机制上，诸如升高的IL-33水平、PGD2和LTE4等因素已被证明能促进呼吸道中Tc2细胞的扩增和激活。此外，线粒体酶Cyp11a1已成为类固醇难治性背景下Tc2分化的关键调节因子。环境因素如缺氧进一步增强了Tc2介导的IL-13生产。在过敏性鼻炎中，产生IL-4的CD8⁺ T细胞被暗示参与维持慢性炎症，并且它们的频率在过敏原免疫治疗后下降。

Limitations and Future Directions

尽管最近的scRNA-seq分析提供了见解，但几个重要的局限性仍然存在。scRNA-seq捕获的是mRNA表达，并不反映蛋白质水平。因此，IL-13在蛋白质水平的表达需要使用流式细胞术、免疫组织化学或其他基于蛋白质的分析方法进行验证。此外，产生IL-13的CD8⁺ T细胞在皮损皮肤内的空间分布仍不清楚。空间转录组学可以通过解析这些细胞在微观解剖环境中的位置来补充当前的方法。最后，需要功能研究来确认Tc2细胞在AD发病机制中的致病作用，并探索其激活和持久性的具体机制。

Concluding remarks

“Th2型炎症”的概念历史上主导了我们对AD的理解，其基于Th2细胞是IL-4和IL-13等2型细胞因子的主要来源的假设。然而，发现多种免疫细胞类型——包括ILC2s、嗜碱性粒细胞和CD8⁺ T细胞——也能产生这些细胞因子，导致了更广泛和包容的术语，如“2型免疫”和“2型炎症”。尽管有这种概念上的演变，但Th2细胞在AD发病机制中的核心作用仍然被广泛接受，而Tc2细胞的贡献在很大程度上被忽视。本综述中总结的scRNA-seq证据挑战了这一范式，并表明Tc2细胞是AD皮损中IL-13的重要生产者。未来的研究应旨在确认这些发现，阐明驱动Tc2细胞分化和激活的机制，并探索针对这一细胞群的治疗潜力。