揭示1型神经纤维瘤病皮肤神经纤维瘤的发病机制：从施万细胞起源到微环境重塑

本研究针对1型神经纤维瘤病(NF1)患者常见的皮肤神经纤维瘤(cNFs)发病机制不明的问题，通过构建Nf1基因敲除小鼠模型，结合单细胞转录组测序和免疫组化技术，首次鉴定出Aqp1highNeslow非髓鞘化施万细胞(nmSCs)是cNFs的起源细胞，揭示了创伤诱导的异常神经支配和纤维化微环境形成机制，发现POSTN和TNC是潜在治疗靶点，为这类良性肿瘤的干预提供了新思路。

　　

在医学界被称为"咖啡牛奶斑综合征"的1型神经纤维瘤病(NF1)，是一种困扰全球数百万患者的遗传性疾病。患者皮肤上常会生长出大量被称为皮肤神经纤维瘤(cNFs)的良性肿瘤，这些看似无害的小肿块却可能带来瘙痒、疼痛和严重的外观问题。更令人困扰的是，目前除了手术切除外几乎没有有效治疗方法，而患者体表可能生长数百个这样的肿瘤，使得手术治疗变得不切实际。长期以来，科学家们对cNFs的形成机制知之甚少，特别是为什么这些肿瘤多在青春期出现，以及它们与周围神经系统的关系如何，一直是未解之谜。

来自法国国家健康与医学研究院(Inserm)U955团队的研究人员决心揭开这个谜团。他们发现NF1患者的cNFs起源于周围神经系统的施万细胞(SCs)，这些细胞因NF1基因双等位缺失而发生病变。但关键问题在于：究竟是哪一类施万细胞发生了恶变？为什么肿瘤会表现出独特的纤维化特征？又是哪些因素触发了肿瘤的形成？为了回答这些问题，研究团队在《Acta Neuropathologica Communications》发表了突破性成果。

研究人员采用了多项关键技术：首先构建了特异性在边界帽细胞(BC)及其衍生细胞中敲除Nf1基因的小鼠模型(Nf1-KO)；开发了创伤诱导的cNFs模型(Nf1-KOi)；运用3小时快速解离法优化单细胞RNA测序(scRNA-seq)流程；通过免疫荧光染色分析细胞组成；并收集了16例NF1患者的cNFs样本进行验证。

研究首先在"Loss of Nf1 in BC-derived Schwann cells lineage transiently promote their proliferation"部分发现，年轻Nf1-KO小鼠皮肤中积累了更多静止状态的突变非髓鞘化施万细胞(nmSCs)，这些细胞需要皮肤创伤才能触发增殖和肿瘤形成。这解释了为什么cNFs多在易受摩擦损伤的部位出现。

"A single-cell resolution transcriptomic atlas of growing and mature mouse cNFs"部分通过优化实验方案，成功构建了首个包含生长中和成熟cNFs的单细胞转录组图谱。比较不同解离时间发现，18小时解离会显著改变细胞的转录特征，因此选择3小时方案保证数据可靠性。

"Aqp1highNeslow nmSCs are likely population of origin of cNFs"是研究的核心发现。通过分析鉴定出四类nmSCs亚群，其中Aqp1^highNes^low细胞在cNFs中显著富集，并高表达胶原蛋白基因。免疫组化证实这类细胞对应表皮-真皮交界处的"皮下神经胶质细胞"，很可能是cNFs的起源细胞。

"cNFs show dense and disorganized innervation pattern"揭示了肿瘤的异常神经支配特征。突变nmSCs高表达神经生长因子NGF和轴突导向相关基因，导致cNFs内形成紊乱密集的神经网络。这一现象在患者样本中也得到验证，几乎所有肿瘤施万细胞都与过量轴突保持接触。

"Dermal and nerve-associated fibroblasts contribute to fibrosis in cNFs"和"Pericytes contribute to ECM remodeling of cNFs"两部分阐明了纤维化机制。研究发现真皮/神经束膜成纤维细胞、Aqp1^highNes^low施万细胞和周细胞协同作用，共同高表达POSTN和TNC等细胞外基质成分，形成肿瘤特有的纤维化微环境。

最后，"Immune landscape of cNFs"分析了免疫细胞组成，发现巨噬细胞在生长期肿瘤中短暂增加并呈现M2型特征，而T细胞主要分布在毛囊周围而非肿瘤内部，对cNFs发展的直接作用有限。

这项研究的多项发现具有重要临床意义。首先鉴定出Aqp1^highNes^low皮下神经胶质细胞为cNFs起源细胞，为早期干预提供了靶点；其次阐明创伤在肿瘤发生中的触发作用，提示减少皮肤摩擦可能预防新肿瘤形成；最重要的是发现POSTN和TNC在纤维化和异常神经支配中的核心作用，为开发靶向药物指明了方向。研究采用的3小时快速解离scRNA-seq方案也为类似组织的研究提供了技术参考。

这些发现不仅推进了对NF1疾病机制的理解，更开辟了非手术治疗cNFs的新途径。特别是POSTN和TNC作为同时参与纤维化和神经异常生长的关键分子，其抑制剂可能实现"一箭双雕"的治疗效果。未来研究可进一步探索这些靶点的临床转化潜力，造福全球NF1患者群体。