综述：肥大细胞在皮肤炎症中的功能异质性：精准医学的启示

《Frontiers in Immunology》：Functional heterogeneity of mast cells in cutaneous inflammation: implications for precision medicine

本综述系统阐述了皮肤炎症中肥大细胞（MCs）的功能异质性及其对精准医学的意义。文章重点探讨了非IgE依赖性激活的关键介质Mas相关G蛋白偶联受体X2（MRGPRX2）的偏倚信号通路，总结了针对MCs（如Siglec-8/6）和MRGPRX2（如小分子拮抗剂EP262）的精准靶向治疗新进展，并提出了整合人源化模型、多组学分析和标准化功能评估以克服转化障碍的未来方向。

　　

1 引言

根据2021年全球疾病负担研究，皮肤疾病是全球致残的第七大主要原因。其中，特应性皮炎（AD）的全球患病率估计为1.29亿，并且持续上升。AD、银屑病（PsO）、慢性荨麻疹（CU）及其亚型慢性自发性荨麻疹（CSU）等炎症性皮肤病通常以难治性瘙痒和疼痛为特征，严重损害睡眠质量、情绪健康和社会功能，并与焦虑和抑郁等精神共病风险增加相关。尽管临床上已有第二代抗组胺药、糖皮质激素以及靶向IL-4Rα（如度普利尤单抗）或IgE（如奥马珠单抗）的生物制剂，但显著的治疗局限性依然存在。标准剂量的抗组胺药在CSU中疗效有限，即使剂量增加四倍，仍有约40%的患者无法实现症状控制。奥马珠单抗虽然对部分患者有效，但停药后症状常复发。缺乏可预测复发风险的已验证生物标志物，限制了其作为长期疾病管理独立方案的应用。这些局限性凸显了需要更全面理解炎症性皮肤病潜在发病机制的必要性。因此，近期研究重新聚焦于肥大细胞（MCs），这些细胞在皮肤炎症背景下，作为具有显著功能异质性的核心效应细胞，日益受到重视。

单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间分析技术的最新进展揭示了皮肤微环境中MCs存在显著的表型和功能异质性。这种异质性体现在炎症介质（如细胞因子、趋化因子、蛋白酶）的可变表达、对刺激的不同反应性、独特的组织定位和迁移行为上。这些见解为探索皮肤炎症中非IgE介导的激活途径奠定了概念基础。MCs的激活现在被认为超越了经典的IgE–Fc?RI轴，涉及多样的受体相互作用和复杂的细胞内信号网络。其中，Mas相关G蛋白偶联受体X2（MRGPRX2）由于其独特的带负电荷的配体结合口袋，已被确定为非IgE依赖性MC激活的核心介质。MRGPRX2在药物诱导的假性过敏反应（也称为非典型超敏反应），特别是由神经肌肉阻滞剂和氟喹诺酮类抗生素引发的反应，以及神经源性瘙痒中至关重要。高分辨率结构分析（如冷冻电子显微镜）的进展和选择性小分子拮抗剂的开发，为MRGPRX2靶向精准疗法奠定了机制基础。然而，目前大多数研究依赖于啮齿类动物模型和短期药理学评估。缺乏跨物种验证——特别是在非人灵长类动物和人源化系统中——仍然限制了对长期疗效、安全性和疾病背景相关性的评估。这些证据缺口对MRGPRX2靶向干预措施的临床转化构成了重大障碍。

2 方法论

本叙述性迷你综述结合了系统性元素以确保全面覆盖和批判性整合。文献检索在PubMed和Web of Science中进行，并辅以Google Scholar的针对性查询，覆盖2017年至2025年的出版物。检索词包括“肥大细胞”、“功能异质性”、“MRGPRX2”、“神经免疫串扰”、“慢性自发性荨麻疹”、“特应性皮炎”、“变应性接触性皮炎”和“精准医学”的组合。应用布尔运算符（如AND, OR）以优化检索广度和相关性。仅纳入涉及机制见解或转化相关性的同行评审的原创文章和综述。排除非同行评审、非英语或主题不相关的出版物。主要目标是综合关于肥大细胞异质性和MRGPRX2相关通路的新兴证据，并将这些发现置于不断发展的精准靶向治疗框架中。

3 皮肤炎症中MCs的功能异质性

MCs是起源于骨髓的组织驻留免疫细胞。根据颗粒蛋白酶的表达，它们传统上分为两个主要亚型：MC_TC（类胰蛋白酶⁺ 糜蛋白酶⁺），主要存在于皮肤结缔组织中；和MC_T（类胰蛋白酶⁺ 糜蛋白酶^-），主要位于粘膜区室。

然而，这种二分法分类不能充分捕捉炎症条件下MCs的表型可塑性和功能异质性。最近的单细胞转录组分析描绘了六个高置信度的MC亚群（MC1–MC6）。其中，MC2表现出促炎特征，其特征是IL-13和前列腺素内过氧化物合酶2的高表达；而MC4富含血管内皮生长因子A（VEGFA）、集落刺激因子1（CSF1）、干扰素γ受体1（IFNGR1）和白细胞介素18受体1（IL18R1）等基因，提示其在血管生成和免疫调节中的作用。

在疾病特异性背景下，功能多样性变得更加明显。转录组分析显示，银屑病皮损中组织蛋白酶B阳性MCs（CTSB⁺ MCs）积聚，其密度与银屑病面积和严重程度指数（PASI）评分呈正相关。在自身免疫性大疱病如大疱性天疱疮中，VEGFA⁺ MCs（表达VEGFA、CXCL8和C5AR1）与血管激活和白细胞募集有关。相比之下，TNF⁺ MCs富含应激反应基因如TNF、HSPA1B和FOS，被认为介导组织损伤并放大炎症级联反应。总的来说，这些发现强调了MCs在皮肤炎症性疾病中的亚型特异性、空间异质性和微环境驱动的表型重塑。尽管如此，当前的命名系统仍然不一致，空间转录组方法缺乏方法学标准化。迫切需要使用多中心数据集和统一的分析流程进行交叉验证。开发高通量、时空分辨的平台仍然是慢性炎症性皮肤病研究的关键挑战。

MC亚群的功能特化与其组织特异性定位密切相关。在人类皮肤中，MCs高表达MRGPRX2，该受体被P物质（SP）激活以介导非IgE依赖性的神经源性瘙痒。在慢性炎症条件下，MCs与感觉神经末梢共定位，形成紧密整合的神经免疫单元，有助于反馈调节。在C57BL/6小鼠的接触性超敏反应（CHS）模型中，MCs通过MHC I类限制性抗原呈递增强CD8⁺ T细胞活化，同时通过PD-L1介导的抑制限制效应反应。这种双重作用——促进细胞毒性反应同时抑制过度炎症——说明了MCs在皮肤免疫中复杂的促炎和免疫调节能力。

除了表型多样性，MC功能还受到组织特异性微环境信号和表观遗传机制的调节。蛋白质组学分析表明，来自不同组织（如皮肤和脂肪组织）的MCs共享核心谱系标记，包括KIT和CPA3。相比之下，局部信号诱导差异蛋白表达，包括脂肪酸结合蛋白4（FABP4）和MRGPRX2，它们分别在脂肪组织和皮肤中选择性表达。白细胞介素-33（IL-33）通过Fc?RI和MRGPRX2信号级联——主要是p38/NF-κB和ERK/PI3K——放大MC激活，从而增强介质释放，延长激酶激活，并根据微环境条件动态调整激活阈值。表观遗传调控进一步发挥作用；DNMT3A介导的DNA甲基化抑制炎症活性，而组蛋白去乙酰化酶（HDAC）抑制剂如丙戊酸减弱Fc?RI表达并减少IL-6产生。此外，溶质载体Slc37a2的缺失破坏了细胞内葡萄糖-6-磷酸（G6P）稳态，损害了mTORC1依赖的颗粒蛋白合成，并限制了再颗粒化能力。

总的来说，这些发现支持了一个“先天-后天”模型，其中MC表型由受外在神经、免疫、代谢和表观遗传输入影响的内在发育程序决定。然而，大多数可用数据来自动物或体外模型。缺乏纵向谱系追踪和人类特异性功能验证仍然是将这些机制见解转化为MC靶向精准疗法的临床转化的重大障碍。

4 MRGPRX2介导的非IgE激活及其在皮肤炎症中的核心作用

MRGPRX2是非IgE依赖性MC激活的核心介质，通过广泛识别阳离子配体（包括SP、宿主防御肽LL-37以及吗啡等药物）促进慢性皮肤炎症。冷冻电镜分析揭示了其浅表、溶剂可及的袋状结构，可容纳结构和静电性质多样的配体。关键酸性残基（Glu164, Asp184, Asp254）介导静电相互作用，而疏水接触增强稳定性。这种构象灵活性是其广泛配体特异性的基础。激活后，MRGPRX2触发G蛋白信号传导并招募β-抑制蛋白，导致受体内化。这作为一种调节机制来调节受体反应性。值得注意的是，观察到配体特异性偏倚信号，即不同配体优先参与不同的下游通路。例如，艾替班特和AG-30/5C作为G蛋白偏倚激动剂，通过MRGPRX2诱导MC脱颗粒，而不涉及β-抑制蛋白招募或触发受体内化。相比之下，化合物48/80和可待因作为平衡激动剂，同时触发G蛋白和β-抑制蛋白介导的通路，并促进受体脱敏。这种构象-功能耦合现象，即配体诱导的构象状态决定特定的信号输出，可能是单个配体产生不同生物学效应的基础。然而，这些机制在炎症组织内的相关性仍有待通过整合的结构和功能分析来阐明。

为了阐明MRGPRX2信号传导的病理生理学相关性，已利用动物模型来表征其功能作用。Mas相关G蛋白偶联受体成员B2（MrgprB2），是人类MRGPRX2的小鼠直系同源物，在变应性接触性皮炎（ACD）模型中介导非组胺能瘙痒。在MrgprB2缺陷小鼠中，接触变应原诱导的抓挠显著减弱，表明该受体参与半抗原诱导的瘙痒。重要的是，尽管MrgprB2是人类MRGPRX2的功能性小鼠直系同源物，但两种受体对SP的敏感性存在显著差异，EC₅₀值相差360倍（小鼠：54 μM；人类：152 nM）。这些发现强调了谨慎解读啮齿类动物数据的重要性，并凸显了在靶向MRGPRX2的药物筛选和治疗开发中，需要在人源化模型中进行验证以确保转化相关性。

除了物种特异性差异，MRGPRX2信号传导还受到炎症微环境的动态调节。在银屑病皮损中，MCs与CGRP⁺神经纤维的空间邻近性增加，同时TACR1（神经激肽-1受体）表达上调，表明对神经肽介导的信号传导的敏感性增强。类似地，在AD中，SP与MRGPRX2的结合诱导类胰蛋白酶释放，并触发PAR-2依赖性、组胺非依赖性的神经源性炎症。这种兴奋性通路受到细胞因子介导和神经调节机制的双重负向调节。长期暴露于IL-33会抑制MCs中MRGPRX2的转录和表面表达，表明在持续炎症条件下存在细胞因子驱动的反馈回路以减弱受体反应性。同时，内源性大麻素系统施加额外的抑制作用：在MCs和外周神经末梢表达的大麻素受体1型（CB1）和CB2受体，抑制神经元兴奋性、神经肽释放和肥大细胞脱颗粒，从而构成一种抑制持续性MRGPRX2依赖性激活的内在稳态机制。这种兴奋性和抑制性神经免疫信号之间的平衡进一步受到微生物刺激的干扰。在AD小鼠模型中，金黄色葡萄球菌δ毒素以IgE非依赖性方式诱导IL-4依赖性、MRGPRX2介导的MCs释放β-己糖胺酶——这一效应可被选择性MRGPRX2拮抗剂QWF消除。这些观察结果表明微生物失调是MRGPRX2依赖性激活增强的驱动因素，将上皮屏障破坏与神经免疫失调和非组胺能瘙痒联系起来。值得注意的是，尽管疾病特异性触发因素——如PsO中的神经肽致敏、AD中的微生物失调和ACD中的半抗原诱导瘙痒——在病因上不同，但这些机制汇聚于一个共享的MRGPRX2–神经免疫轴。这一共同通路强调了MRGPRX2在慢性皮肤炎症中的关键作用，并支持其在组胺难治性皮肤病中的治疗靶向性。

5 MCs精准靶向治疗的最新进展

5.1 小分子靶向策略

小分子由于其良好的组织分布、口服生物利用度和结构可调性，已成为调节IgE非依赖性MC激活的一种有前景的方法。几种MRGPRX2靶向药物已显示出临床前活性和转化潜力。EP262是首个进入II期临床试验的选择性口服MRGPRX2拮抗剂，在临床前模型中以剂量依赖性方式抑制MC脱颗粒。I期试验报告了良好的安全性，无非剂量限制性毒性，仅出现短暂头痛和轻度丙氨酸氨基转移酶（ALT）升高。EP262目前正在针对CSU（CALM-CSU, NCT06077773）、慢性诱导性荨麻疹（NCT06050928）和AD（NCT06144424）患者的持续II期试验中进行评估。GE1111是一种通过基于结构的优化鉴定出的小分子，选择性抑制MRGPRX2介导的脱颗粒，并减弱单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和前列腺素D₂（PGD₂）的释放。C9是首个报道的MRGPRX2选择性反向激动剂，有效阻断基础性和配体诱导的G蛋白/β-抑制蛋白依赖性信号传导，并在原代人MCs和LAD2细胞中抑制由SP、PAMP-12和罗库溴铵诱导的脱颗粒。值得注意的是，C9与Fc?RI或小鼠MrgprB2的交叉反应性极小，证实了高靶点特异性。PSB-172656已被证明能选择性抑制MRGPRX2介导的MC脱颗粒，而不影响IgE–Fc?RI依赖性反应。化合物B（GSK）在人类皮肤MCs中抑制SP诱导的类胰蛋白酶和组胺释放，并在人源化MRGPRX2小鼠模型中显示出抗瘙痒功效。克拉霉素，一种临床批准的大环内酯类药物，被发现通过激活抑制性受体CD300f来调节Fc?RI/MRGPRX2–Ca2?/MAPK轴，支持其在MC驱动疾病中重新应用的潜力。

与此同时，几种组胺H₄受体（H₄R）拮抗剂已显示出双重抗瘙痒和抗炎作用，尽管临床开发仍然有限。JNJ-39758979在针对AD的IIa期试验中显示出减轻瘙痒的趋势，但由于脱靶中性粒细胞减少症而停止开发。ZPL-3893787实现了湿疹面积和严重程度指数（EASI-50）降低50%，但未达到瘙痒改善的统计学显著性。Izuforant（LEO 152020），一种下一代H₄R拮抗剂，在I期试验中表现出良好的药代动力学和剂量依赖性嗜酸性粒细胞抑制。然而，在一项针对胆碱能荨麻疹（NCT04853992）的随机、双盲IIa期研究中，它未能达到主要终点，仅在医生总体严重程度评估（PGA-S）中观察到显著性。

尽管早期阶段数据令人鼓舞，但这些药物的药效学机制仍未完全阐明，特别是在直接受体拮抗与下游免疫调节之间的平衡方面。此外，当前的方法未能利用MCs的功能异质性来实现亚群特异性靶向——例如，前述PsO中的组织蛋白酶B⁺ MCs或曲霉病中的VEGFA⁺ MCs。大多数药物也缺乏长期安全性数据。观察到的临床终点之间的分离——例如EASI改善但无相应的瘙痒缓解——凸显了对更具机制信息性的生物标志物的需求。这些局限性共同阻碍了MC靶向精准疗法的临床转化。

5.2 基于抗体的疗法和纳米递送平台

靶向唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素8（Siglec-8）和Siglec-6的抗体疗法，既是一种临床验证的方法，也是一种有前景的新兴MC定向干预策略。Siglec-8是一种抑制性受体，主要表达在人类MCs和嗜酸性粒细胞表面。其选择性激活诱导嗜酸性粒细胞凋亡并抑制MC脱颗粒，从而发挥抗炎和免疫调节作用。Lirentelimab（AK002），一种针对Siglec-8的人源化单克隆抗体，在一项针对嗜酸性粒细胞性胃炎的随机、安慰剂对照II期试验，以及一项涉及抗组胺药难治性慢性和诱导性荨麻疹患者的开放标签概念验证研究中，均显示出临床疗效。该药物表现出普遍良好的安全性，约60%的参与者报告了轻度至中度输注相关反应，未观察到严重的免疫毒性。然而，输注反应的频率凸显了改善免疫原性和递送优化的必要性。

相比之下，Siglec-6已成为一种具有独特分子机制的有前景的MC调节靶点。与Siglec-8不同，Siglec-6与高亲和力IgE受体（Fc?RI）的α和β亚基形成更广泛的信号复合物，并直接与干细胞因子受体（KIT）的成熟形式相互作用，从而抑制干细胞因子（SCF）诱导的MC激活。这种扩展的蛋白质相互作用网络使Siglec-6能够调节免疫受体酪氨酸基于激活基序（ITAM）依赖性信号传导以外的激活通路，特别是KIT/SCF轴。这些机制特征表明Siglec-6可能提供更广泛的调节能力和增强的靶点特异性，为开发更具选择性的治疗策略提供了理论依据。

为了克服抗体在皮肤等外周组织中递送的局限性——包括组织穿透性差、脱靶效应和全身毒性——纳米递送平台正被越来越多地研究，以增强MC靶向疗法的精确性和疗效。最近发表在《自然·纳米技术》上的一项研究报告了一种双特异性Siglec-6/Fc?RIα抗体包被的纳米颗粒系统的开发。这种工程化平台在人源化MC模型中显著降低了CD63表面表达和脱颗粒，为Siglec-6作为有效抑制靶点提供了功能验证。这些发现也强调了纳米载体系统在实现组织特异性靶向和MCs功能调节方面的潜力。

6 MCs精准医学研究展望

在炎症性皮肤病中，MCs表现出显著的亚群异质性、多样的激活机制和复杂的治疗反应谱。除了其作为IgE依赖性效应细胞的经典作用外，MCs越来越被认为是情境依赖性的免疫调节剂，协调神经免疫相互作用并调节与瘙痒、疼痛和炎症相关的感觉通路。尽管如此，几个关键障碍阻碍了临床转化。这些包括缺乏识别MC亚群的动态工具、调控信号网络图谱不完整、当前动物模型的转化性有限以及跨研究的生物标志物检测标准不一致。未来的努力应旨在系统性地应对这些挑战，以建立可扩展且具有临床可操作性的MC靶向精准策略。

6.1 从静态分类到动态轨迹分析

当前对MCs的研究主要依赖于在单一时间点采集的组织样本，限制了捕捉炎症发生、进展和消退过程中MC表型动态转变的能力。例如，通过持续补充SP模拟神经源性炎症微环境，导致体外MRGPRX2⁺ MCs逐渐富集。这一观察表明微环境信号动态调节MC表型。在病理环境下，单细胞转录组学、RNA速率和空间转录组学已被应用于描绘从静止到VEGFA⁺ 激活MC亚群的轨迹。激活的MCs主要定位在肿瘤-正常组织交界处，并与IL1B⁺ 巨噬细胞共定位，表明局部炎症信号可以驱动原位表型重编程。这些观察说明MC表型不仅具有空间异质性，而且在疾病特异性微环境中受到动态调节，凸显了未来研究中需要时空分辨追踪策略。未来的研究应利用具有高空间和时间分辨率的技术来全面绘制MC亚群动态。有前景的策略包括空间转录组平台，如多重错误鲁棒荧光原位杂交（MERFISH）和膨胀显微镜（ExM），以及体内光遗传学工具，以构建一个用于描绘MC状态转变的时空功能框架。此外，将纵向临床队列与多组学数据集——包括转录组、表观基因组和蛋白质组层面——整合，可能有助于识别参与MC表型重塑的关键环境调节因子（如Slc37a2, TET2）。这些方法对于阐明遗传易感性和环境暴露如何在慢性炎症条件下相互作用以塑造MC功能可塑性至关重要。

6.2 信号通路干预的机制框架

MRGPRX2，一种多功能G蛋白偶联受体（GPCR），激活G蛋白依赖性信号传导和β-抑制蛋白介导的内化。这种分叉的信号谱为选择性治疗调节提供了机会，同时也使通路特异性调控复杂化。未来结合冷冻电镜和分子动力学模拟的研究有望阐明连接配体结合与下游信号输出的结构决定因素，从而促进偏倚配体的合理设计。一种自然发生的MRGPRX2错义变异（V282M）显示出G蛋白介导脱颗粒的功能丧失表型，同时保留组成性β-抑制蛋白活性，后者可被反向激动剂C9显著抑制。然而，它们对拮抗剂结合和药效学反应的影响仍未明确。有必要进行多中心遗传队列研究，以建立突变谱与治疗反应之间的相关性。这些努力将有助于开发突变-功能图谱，以指导个体化治疗策略。

6.3 建立用于高保真实验和功能评估的闭环框架

建立高保真的人源化实验模型对于准确描绘人类MRGPRX2通路在MC介导的病理反应中的作用至关重要。目前的平台——包括通过基因修饰产生的MRGPRX2敲入（KI）小鼠、异位表达人类受体的骨髓来源肥大细胞（BMMCs）以及来自造血干细胞的人源化模型——仅部分复制了天然人类MRGPRX2功能。每种模型都存在关键局限性：KI小鼠在配体敏感性和信号转导保真度上存在差异；BMMCs缺乏适当的组织分布和成熟特征；造血干细胞衍生模型通常显示受体在特定组织中表达受限，限制了机制推断。最近的见解进一步强调了在人类皮肤病（如AD和ACD）中模拟MRGPRX2介导信号传导的复杂性。在这些背景下，受体活性不仅受神经肽影响，还受微生物代谢物和长期细胞因子暴露的影响——这些因素在常规啮齿类动物系统中难以重现。这些多因素输入调节MRGPRX2表达并改变下游炎症介质谱，从而限制了现有临床前模型的外推有效性。为了克服这些限制，未来的实验模型应更忠实地再现人类MCs的表型和功能特征，从而增强其与临床研究的转化适用性。一种策略涉及利用CRISPR/Cas9介导生成人源化MRGPRX2敲入小鼠模型，该模型保留天然组织结构，同时能够进行人类特异性信号的体内评估。或者，将诱导多能干细胞（iPSCs）衍生的MCs与三维皮肤或肠道类器官共培养，可以模拟免疫-组织相互作用，允许动态评估MCs对环境刺激的反应。此外，新兴的MC-微生物群共培养模型为慢性炎症和免疫稳态中的微生物群-MC轴提供了见解，为开发复杂共病模型提供了平台。

尽管模型保真度有所提高，但对MC靶向干预措施的评估仍然受到缺乏标准化功能指标和验证检测方法的限制。MRGPRX2表达及其配体（如SP）的血清水平已被提议作为MC激活的潜在生物标志物。新兴证据表明，在初治CSU患者中，血清MRGPRX2水平与疾病活动度（UAS7）呈正相关，并且在CSU队列中也观察到SP水平升高。然而，样本类型（如活检组织与微透析液）和检测平台（如ELISA与Simoa）的巨大差异限制了跨研究可比性。功能性MRGPRX2变异，包括在对喹诺酮类和万古霉素过敏患者中发现的增益性功能突变如N16H、N62S和S313R，已被证明以药物特异性方式增强MC激活。这些发现突出了MRGPRX2遗传变异性在调节对特定药物的药效学反应中的作用，并强调需要基于机制的诊断策略来预测和管理超敏反应。

因此，需要一个统一的功能评估系统，纳入脱颗粒动力学、细胞因子谱、信号激活效率和临床终点（如瘙痒严重程度和生活质量指数）等指标，以增强基础研究与临床研究之间的转化一致性。在策略上，这些努力应与开发多中心前瞻性队列和皮肤病学生物样本库相结合，从而能够纵向监测治疗效果、安全性和可逆性。最终，转化管线必须超越单一模型、单一标记物的范式，转向多尺度、情境特异性的验证系统，以弥合机制见解与临床结果之间的差距，并支持个性化MC靶向疗法的实施。