ELF4内含子新发功能缺失突变导致肠道自身炎症的机制研究

本研究针对ELF4基因新发内含子突变(c.248-7G>A)导致的功能缺失展开深入探讨，通过多组学分析揭示该突变引发异常剪接、降低mRNA表达并损害ELF4蛋白功能，进而驱动系统性炎症反应和肠道免疫紊乱，为单基因自身炎症性疾病提供了新的致病机制见解和治疗策略启示。

　　

在免疫学和胃肠病学领域，先天性免疫错误（IEI）已成为一类日益受到关注的疾病，其由单基因种系突变引起，可影响免疫系统的正常功能。临床表现多样，从慢性感染、自身免疫病到自身炎症综合征不等。尤其值得注意的是，炎症性肠病（IBD）样肠病已成为部分IEI患者的突出表型。随着二代测序技术的发展，目前已有超过100种单基因缺陷被鉴定出与IBD样肠病相关，这为了解IBD和IEI的病因和发病机制提供了新的视角。

ELF4（E74 like ETS transcription factor 4）作为ETS转录因子家族成员，在免疫调节中扮演着关键角色。既往研究表明，ELF4参与I型干扰素诱导、NK细胞成熟、M2巨噬细胞极化以及Th17反应的抑制等过程。然而，ELF4缺陷导致的临床综合征——X连锁ELF4缺乏症（DEX）——的相关研究仍十分有限，其肠道自身炎症的具体机制尚不明确。

在这项发表于《Mucosal Immunology》的研究中，研究人员报道了一名14岁男性患者，表现为反复腹痛、口腔溃疡、肌痛和皮疹，结肠镜检查发现回盲部和升结肠多发溃疡，临床疑似克罗恩病（CD）或白塞病。经过全外显子测序（WES），团队发现了一个ELF4基因的新型内含子突变c.248-7G>A。该突变位于X染色体上，患者为半合子，其母亲为杂合子且患有肾炎，而父亲和妹妹未携带该突变。

为深入解析该突变的致病机制，研究人员综合运用了Sanger测序、RNA测序（RNA-seq）、定量PCR（q-PCR）、蛋白质免疫印迹（Western blot）、免疫组化（IHC）、双荧光素酶报告基因检测、单细胞RNA测序（scRNA-seq）以及细胞因子检测等多种技术手段。样本来源包括患者及其家庭成员的外周血单核细胞（PBMCs）和结肠活检组织，并以健康对照和克罗恩病患者作为对照。

Identification of a novel intronic variant in ELF4 in a patient with intestinal autoinflammation

研究发现该突变通过创建新的剪接受体位点，导致5bp内含子序列（ACCAG）的异常保留，引起读码框移位和提前终止密码子形成。实验证实，患者PBMCs中ELF4 mRNA表达显著降低，且全长ELF4蛋白缺失。免疫组化显示患者结肠上皮细胞和非上皮细胞中ELF4蛋白表达均明显减少。

ELF4 c.248-7G>A mutation caused abnormal splicing, decreased gene expression and impaired ELF4 protein expression

功能实验表明，该突变导致ELF4转录活性丧失。体外报告基因实验显示，突变型ELF4无法激活IFN-β启动子活性。患者外周血转录组分析发现2489个差异表达基因，其中抗菌肽（AMPs）基因（如S100A8、S100A9）、炎症相关基因（如IFNG、STAT1、IL18）显著上调。通路富集分析提示感染、炎症和免疫相关通路激活。LPS刺激后，患者PBMCs产生更高水平的IL-6，表明其炎症反应增强。

ELF4 c.248-7G>A mutation led to augmented systemic inflammatory responses

通过单细胞转录组测序对患者结肠黏膜进行分析，发现其免疫细胞组成和功能存在显著紊乱。髓系细胞中炎症评分升高，单核细胞和中性粒细胞比例增加，S100A8和S100A9表达上调。巨噬细胞表现出M2表型倾向和吞噬功能减弱，同时多种血管生成性趋化因子（如CXCL1、CXCL2、CXCL8）表达上调，而血管抑制性趋化因子CXCL9下调。细胞互作分析显示这些趋化因子与其受体在髓系细胞中的相互作用增强。此外，T细胞亚群分析发现记忆CD8⁺ T细胞增加而组织驻留记忆CD8⁺ T细胞减少，NK细胞终末分化受限，浆细胞中IgG分泌细胞比例降低。

Colonic single-cell transcriptomic profiling revealed the landscape of immune dysregulation related to ELF4 mutation

研究结果表明，ELF4新型内含子功能缺失突变通过异常剪接导致基因和蛋白表达受损，进而引起转录活性丧失和全身性炎症反应增强。在肠道局部，该突变导致黏膜先天性和适应性免疫调控紊乱，表现出与克罗恩病相似的炎症特征，但同时具有独特的免疫微环境特征，如血管生成趋化反应增强和先天免疫细胞趋化活性升高。这不仅扩展了DEX的基因突变谱和临床表型谱，也为理解ELF4在肠道免疫稳态中的作用提供了新的视角，并为相关自身炎症性疾病的个体化治疗提供了潜在靶点。