单细胞转录组揭示儿童EBV相关噬血细胞性淋巴组织细胞增多症的新型生物标志物IDO1+单核细胞与L-色氨酸代谢通路

本研究针对EB病毒(EBV)感染引发的儿童噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(EBV-HLH)的免疫机制不明问题，通过单细胞RNA测序技术比较EBV-HLH、传染性单核细胞增多症(IM)和健康儿童的免疫特征。研究发现EBV-HLH患者存在NF-κB信号通路广泛激活、IDO1+单核细胞亚群聚集及L-色氨酸代谢产物异常升高，揭示了代谢重编程与细胞因子风暴的关联，为EBV-HLH的早期诊断和治疗提供了新靶点。

　　

在儿童EB病毒感染谱系中，从无症状携带、自限性传染性单核细胞增多症(IM)到致命性的EBV相关噬血细胞性淋巴组织细胞增多症(EBV-HLH)，其免疫学差异机制始终是未解之谜。尤其令人困惑的是，在没有遗传性免疫缺陷的情况下，为何部分患儿会发展为这种"细胞因子风暴"驱动的危重症？中南大学湘雅三医院儿科团队在《Nature Communications》发表的研究，通过单细胞分辨率绘制了EBV-HLH的免疫图谱，揭开了IDO1⁺单核细胞和L-色氨酸代谢物的关键作用。

研究人员采用单细胞RNA测序技术分析了29例儿童样本（3例健康对照、9例IM患者和17例EBV-HLH患者）的外周血单个核细胞(PBMC)，结合流式细胞术验证和靶向代谢组学分析。通过计算生物学方法解析了免疫细胞亚群分布、信号通路活化和细胞间通讯网络。

患者特征
研究纳入的EBV-HLH患儿均符合HLH-2004诊断标准，88.2%存在骨髓噬血现象，41.2%显示NK细胞活性降低。值得注意的是，11例(64.7%)患儿存在T/B/NK三系EBV共感染模式，这种广泛感染特征与疾病严重程度显著相关。

免疫细胞异质性
T细胞分析显示，EBV-HLH组CD8⁺ T细胞中T_C08_CD8_RGS1和T_C12_CD8_HAVCR2亚群显著富集，这些细胞高表达IFNG、TNF等细胞因子基因和HAVCR2、CTLA4等耗竭标志物。与IM组相比，HLH组T细胞特异性上调NFKBIA、S100A12等NF-κB通路基因，流式验证显示p65磷酸化水平显著升高。特别值得注意的是，膜联蛋白A1(ANXA1)在IM组上调而在HLH组下调，这种内源性抗炎分子的缺失可能加剧炎症反应。

NK细胞研究发现EBV-HLH组存在氧化应激标志物(GSTP1、LDHA)上调和DUSP1等MAPK负调控因子下调，导致MAPK信号持续激活。EBV感染的NK细胞还表现出LYST基因（家族性HLH相关基因）表达降低，这种免疫监视功能缺陷可能是病毒持续存在的关键因素。

单核细胞的核心作用
通过10个单核细胞亚群的聚类分析，发现Mono_C06_CD14_IDO1亚群在EBV-HLH特异性富集。伪时序分析显示这群细胞位于分化轨迹末端，高表达IDO1、IL18等促炎基因，而吞噬相关基因(ITGB1)表达降低。流式验证显示IDO1⁺单核细胞在急性期HLH患者中比例高达15.3%，治疗后降至健康水平(3.1%)，且与常规激活标志物(HLA-DR、CD163)无关，表明这是独立的新型激活状态。

代谢-免疫交叉调控
靶向代谢组学检测发现EBV-HLH患者血清L-色氨酸（IDO1下游产物）浓度显著升高。体外实验证实，KYN处理可促进THP1单核细胞和原代T细胞产生TNF-α、IL-6等促炎因子，形成"IDO1-KYN-细胞因子"的正反馈循环。这种代谢重编程与炎症风暴的关联为理解EBV-HLH发病机制提供了新视角。

该研究首次在单细胞层面解析了EBV-HLH的免疫特征，提出"IDO1⁺单核细胞-L-色氨酸"轴是区分EBV-HLH与IM的关键标志。这不仅为临床诊断提供了潜在生物标志物，更揭示了靶向色氨酸代谢通路（如IDO1抑制剂）的治疗可能性。值得注意的是，约65%的EBV-HLH患儿存在T细胞EBV感染，这些患者表现出独特的先天免疫激活与适应性免疫抑制共存的"矛盾状态"，这为理解疾病异质性提供了重要线索。研究建立的单细胞图谱资源将为后续机制研究和精准治疗开发奠定基础。