单核/巨噬细胞高表达FCGR3A在肾移植排斥反应中的空间转录组学特征与机制研究

这篇研究通过空间转录组学技术揭示了肾移植排斥中高表达FCGR3A的单核/巨噬细胞亚群的独特作用。研究发现，C4d阳性活动性抗体介导排斥（AMR）和急性T细胞介导排斥（TCMR）中存在空间分布特异的FCGR3A+细胞亚群，其定位与组织病理特征吻合。功能分析显示训练免疫（trained immunity）相关代谢通路与先天同种异体识别标志物（如CD47/SIRPα）显著上调，为靶向先天免疫的个体化治疗提供了新思路。

　　

引言

肾移植排斥主要分为抗体介导排斥（AMR）和T细胞介导排斥（TCMR），传统观点认为前者由B细胞抗体驱动，后者依赖T淋巴细胞。近年研究发现先天免疫细胞（如单核/巨噬细胞、NK细胞）在排斥中起关键作用，但具体亚群机制尚不明确。空间转录组学技术的应用突破了传统分子检测（如MMDX、B-HOT）的局限，能在保留空间信息的前提下解析FFPE穿刺活检样本的转录特征。

材料与方法

研究选取8例肾移植穿刺活检样本（非排斥、活动性AMR、急性TCMR、慢性活动性AMR），基于10x Genomics Visium平台进行空间转录组分析。通过Loupe Browser和BioTuring Lens平台进行聚类（Louvain算法）、差异基因分析（Venice算法）及功能富集（GO/KEGG），重点关注先天免疫相关通路。

结果

1. 排斥类型的转录特征差异

C4d阳性AMR与阴性AMR呈现显著不同的基因表达谱，前者高表达S100A8/S100A9（与预后相关），后者更接近慢性AMR。急性TCMR中FCGR3A（编码FcγR IIIA/CD16）和补体C3显著上调，IRF4通过调控先天免疫细胞功能参与排斥。

2. FCGR3A⁺单核/巨噬细胞亚群的发现

急性TCMR以组织驻留巨噬细胞（CD68⁺CD163⁺FCGR3A⁺）为主，而C4d阳性AMR富集非经典/中间型单核细胞（CD14⁺CD68⁺FCGR3A⁺）。空间定位显示这些细胞密集分布于微血管炎症（PTCitis/肾小球炎）或小管炎区域，与病理特征高度吻合。

3. 代谢重编程与先天免疫激活

GO/KEGG分析揭示：

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  C4d阴性AMR中羧酸/氨基酸代谢通路上调；

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  急性TCMR中FcγR介导的吞噬作用、白细胞跨内皮迁移通路激活；

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  CD47-SIRPα信号在C4d阳性AMR中显著增强，可能通过"别吃我"信号调控巨噬细胞功能。

4. 训练免疫的代谢标志物

排斥组糖酵解（ENO1/PKM）和线粒体氧化代谢（SDHA/SDHB）活性显著高于非排斥组，代谢中间产物富集提示表观遗传修饰可能参与先天免疫记忆形成。

讨论

研究首次在FFPE穿刺样本中通过空间转录组定位FCGR3A⁺单核/巨噬细胞亚群，其空间分布与排斥类型特异性相关。FCGR3A基因多态性（158V/F）已知与移植物存活相关，提示该靶点可作为个体化治疗突破口。技术层面，55μm分辨率可能低估NK细胞贡献，未来需采用Visium HD提升精度。

总结

该研究揭示了肾移植排斥中先天免疫细胞的时空异质性，为开发靶向FCGR3A⁺细胞亚群的免疫疗法提供了理论依据，同时证明FFPE穿刺样本适用于临床级空间转录组分析。