脑出血诱导患者单核细胞TNF信号传导，该信号被BAF312抑制

《Annals of Clinical and Translational Neurology》：Intracerebral Hemorrhage Induces Monocyte TNF Signaling in Patients That Is Suppressed by BAF312

　　

目的：脑出血（ICH）导致高发病率和死亡率，其神经毒性炎症由浸润的单核细胞驱动。本研究对脑出血（ICH）第一周内，在存在或不存在免疫调节药物BAF312（Siponimod）情况下的免疫反应进行了深入的纵向研究。
方法：研究人员对接受BAF312（5例患者）或安慰剂（2例患者）治疗的患者在脑出血（ICH）后第1、3和7天采集的外周血样本进行了单细胞RNA测序。研究了基因表达与时间、药物治疗、脑出血（ICH）严重程度指标以及临床结局的相关性。通过与既往研究比较及血浆细胞因子浓度测定验证了结果。
结果：涉及淋巴样细胞和髓样细胞的广泛外周炎症反应在脑出血（ICH）后第3天达到峰值。BAF312在第3天显著减少了外周血T和B淋巴细胞数量。BAF312还影响了髓样细胞反应，抑制了经典和非经典单核细胞中的TNF信号传导。多种细胞因子信号通路减少，但BAF312未影响血浆细胞因子或趋化因子浓度。令人惊讶的是，单核细胞TNF信号传导增加与更好的90天临床结局相关。
解释：这些发现表明脑出血（ICH）后外周白细胞广泛激活，并提示在脑出血（ICH）期间，BAF312抑制了淋巴样和髓样细胞反应。单核细胞TNF信号传导与更好结局的正相关表明单核细胞在脑出血（ICH）亚急性期发挥积极作用，并支持单核细胞在该疾病中的复杂作用。更大规模的研究将确定这些发现在本研究所检查的小队列之外的适用程度。

脑出血（intracerebral hemorrhage, ICH）是第二大常见中风类型，全球每年影响约200万人，30天死亡率高达40%。血液进入脑实质触发炎症性细胞死亡，招募血源性单核细胞分化为巨噬细胞，在急性期和亚急性早期造成炎症损伤，而数天后巨噬细胞主要参与修复性过程（如吞噬细胞碎片）。T细胞加重预后，调节性T细胞则限制炎症和神经功能缺损。因此，有效的免疫调节治疗需在限制炎症依赖性损伤的同时不损害免疫细胞的修复功能。鞘氨醇-1-磷酸（sphingosine-1-phosphate, S1P）受体调节剂BAF312（Siponimod）通过结合S1PR1和S1PR5，下调S1PR1表达并作为功能性拮抗剂，已被批准用于多发性硬化治疗。动物实验和初步临床研究显示BAF312及类似药FTY720可减轻ICH后炎症和改善结局，但效果有限且机制未明。本研究利用单细胞RNA测序（scRNA-seq）纵向分析ICH患者外周血免疫反应，旨在阐明BAF312对免疫细胞亚群的影响及其与临床结局的关系，为免疫调节治疗提供新见解。论文发表在《Annals of Clinical and Translational Neurology》。

研究人员开展的研究主要内容：从一项由诺华公司发起的随机、安慰剂对照、双盲II期临床试验（NCT03338998）中，纳入8例急性幕上ICH（出血量10–60 mL）患者，其中5例接受BAF312治疗，2例接受安慰剂，另1例因心动过速中断治疗。在ICH后第1、3、7天采集外周血，分离单个核细胞（PBMC），进行scRNA-seq，并结合流式细胞术、血浆细胞因子CBA分析及既往数据集验证。通过差异表达分析、基因集富集分析（GSEA）和模块评分评估炎症通路变化，并将基因表达与ICH严重程度（血肿体积、周围水肿体积、NIHSS评分）和90天功能结局（modified Rankin Score, mRS）相关联。

**3.1 患者基线特征**
8例患者年龄46–81岁（平均65±12岁），7例女性。基线ICH体积7.3–48.5 mL，部位包括基底节和枕叶。通过scRNA-seq分析103,301个细胞，识别出经典单核细胞、CD16⁺单核细胞、NK细胞、CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞和B细胞等主要谱系。

**3.2 外周炎症反应在ICH后第3天达到峰值**
在安慰剂组患者中，单核细胞炎症基因（FOSB、JUN、NFKBIA、IRF1、CXCL8）表达在第1至第3天升高，第3至第7天下降。GSEA显示TNF信号、IFNα/γ反应等炎症通路在第3天富集，在第7天降低。TNF信号在所有谱系中均被调控，在经典单核细胞中尤为突出。既往研究的ICH上调基因模块主要富集于单核细胞，而非淋巴细胞。

**3.3 BAF312治疗患者外周炎症反应在第3天下降**
BAF312组患者在第3天出现显著淋巴细胞减少（CD4⁺T、CD8⁺T、B细胞比例下降），单核细胞比例上升。淋巴细胞亚群中，初始及中央记忆T/B细胞最早减少，效应亚群在第7天也减少。单核细胞炎症基因表达从第1至第3天下降，TNF信号通路在经典单核细胞、CD16⁺单核细胞、CD8⁺T细胞和NK细胞中均降低，且均匀分布在谱系内而非特定亚群。

**3.4 BAF312相比安慰剂降低炎症反应**
与安慰剂相比，BAF312组单核细胞在第3天炎症基因（NFKBIA、FOSB、JUN、CXCL8）表达更低，GSEA显示TNF、IFNα/γ、缺氧及炎症反应通路显著下调。该抑制作用也见于CD16⁺单核细胞、CD4⁺T细胞、CD8⁺T细胞和B细胞。IPA上游调控分析提示BAF312与IFNγ、TNF、IL-1β、IL-6信号通路活性降低相关。血浆细胞因子浓度在两组间无显著差异，表明BAF312可能主要影响细胞对细胞因子的响应能力而非循环水平。

**3.5 ICH后TNF反应增加与更好功能结局相关**
将患者按ICH严重程度和结局分层：第1天血肿体积>30 mL或周围水肿体积>30 mL与第3天更高TNF信号相关；相对周围水肿>1与整个第一周TNF信号升高相关。意外的是，第1天NIHSS>9与第1天和第3天TNF信号降低相关。更好的90天功能结局（mRS<4）与单核细胞在整个第一周更高的TNF信号和更低的氧化磷酸化水平相关。基因水平上，较低mRS与更高NFKB1、NFKBIA、CXCL8、VEGFA表达相关。伪批量分析控制ICH评分后，该关联仍存在。在MISTIE III试验数据中，血肿单核/巨噬细胞中TNF信号升高和氧化磷酸化降低也与良好结局相关，验证了本研究结果。

结论部分翻译：这些发现表明脑出血（ICH）后外周白细胞广泛激活，并提示在ICH期间，BAF312抑制了淋巴样和髓样细胞反应。单核细胞TNF信号传导与更好结局的正相关表明单核细胞在ICH亚急性期发挥积极作用，并支持单核细胞在该疾病中的复杂作用。更大规模的研究将确定这些发现在本研究所检查的小队列之外的适用程度。