《Frontiers in Allergy》：Genes and cells associated with sublingual allergen immunotherapy revealed by integrated transcriptome analysis in allergic rhinitis patients
编辑推荐：
**摘要**
**背景：** 舌下变应原免疫治疗(SLIT)已知是过敏性鼻炎(AR)的有效疗法，尽管其疗效因治疗持续时间和个体差异而有所不同。与SLIT疗程和应答相关的因素有待探究。
**方法：** 研究招募了27名接受SLIT的AR患者和3名健康志愿者。
**摘要**
**背景：** 舌下变应原免疫治疗(SLIT)已知是过敏性鼻炎(AR)的有效疗法，尽管其疗效因治疗持续时间和个体差异而有所不同。与SLIT疗程和应答相关的因素有待探究。
**方法：** 研究招募了27名接受SLIT的AR患者和3名健康志愿者。分离外周血单核细胞(PBMCs)进行RNA测序，并在可用的PBMC样本中通过定量PCR(qPCR)进一步验证关键结果。研究人员利用生物信息学工具识别并分析了与时间相关和与应答相关的基因，并将数据进一步与单细胞转录组数据进行整合。
**结果：** 研究人员首先识别出164个与SLIT持续时间显著相关的基因。随着治疗的进行，与免疫调节、一氧化氮和血清素转运相关的基因表达受到调控。qPCR验证进一步表明，SLC6A4表达与SLIT持续时间呈显著正相关，而SH2D1B和ARG1呈正相关趋势。随后，研究人员在SLIT应答者中识别出257个上调基因和349个下调基因。在这些基因中富集了若干通路，包括干扰素信号通路（在应答者中上调）和粒细胞迁移通路（在应答者中下调）。单细胞和去卷积分析提示，自然杀伤细胞相关信号可能与SLIT疗效相关，可能涉及T细胞调节和嗜酸性粒细胞迁移相关的转录程序。
**结论：** 本研究揭示了与SLIT持续时间和应答相关的潜在基因和细胞。T细胞和NK细胞的调节可能在成功的治疗应答中发挥关键作用。需要进一步的研究来验证这些发现并评估其临床相关性。
**论文解读：舌下免疫治疗疗效相关基因与细胞的整合转录组学研究**
**一、研究背景与目的**
过敏性鼻炎(AR)是一种由免疫球蛋白(IgE)介导的鼻黏膜炎症性疾病，其全球患病率近几十年来持续上升，影响范围达10%至40%。目前，唯一已知能改变AR疾病进程的疗法是变应原免疫治疗(AIT)，旨在通过逐步给予变应原提取物来诱导免疫耐受。舌下免疫治疗(SLIT)作为AIT的一种重要给药方式，其有效性和安全性虽已被证实，但临床实践中仅有部分患者能真正从中获益。鉴于SLIT疗程漫长，给患者带来的经济和心理负担沉重，因此深入理解影响SLIT疗效的机制，对于优化临床决策至关重要。研究普遍认为，足够的治疗持续时间是取得阳性应答的关键，但关于治疗过程中机体生物学因素如何动态变化的研究相对有限。此外，区分SLIT应答者与无应答者的关键生物学反应仍未得到充分阐明。既往研究虽提示SLIT能调节T辅助细胞(Th)1/Th2细胞因子的平衡，并诱导调节性T细胞(Tregs)、调节性B细胞等抑制性免疫细胞，但具体的分子机制和涉及的细胞类型仍需更全面的探索。本研究旨在通过整合高通量转录组测序与单细胞转录组学分析，系统探究与SLIT治疗持续时间及临床应答相关的基因、通路和细胞类型。
**二、主要技术方法**
本研究采用回顾性横断面设计，招募了27名正在接受SLIT治疗的AR患者和3名健康对照(HC)。研究人员利用Ficoll-Hypaque密度梯度离心法从外周血中分离外周血单核细胞(PBMCs)，提取总RNA后构建文库并进行Illumina HiSeq 2500高通量测序。通过生物信息学流程鉴定与治疗时间相关及与疗效相关的差异表达基因(DEGs)，并进行通路富集分析。关键基因的表达水平通过定量PCR(qPCR)在可用样本中验证。此外，研究人员整合了一个公共的健康人PBMC单细胞RNA测序数据集，用于细胞类型注释和探索性去卷积分析，以推断不同细胞类型在SLIT应答中的潜在作用。
**三、研究结果**
**1. 与SLIT持续时间相关的核心基因和通路**
研究人员首先通过Pearson相关性分析，识别出164个与SLIT治疗时长显著相关的基因，其中108个呈正相关，56个呈负相关。共表达网络分析确定了包括SH2D1B、AKR1C3、ARG1和TLE1在内的核心基因。通路富集分析显示，治疗时长与“抗原加工呈递”通路以及“淋巴样细胞与非淋巴样细胞间免疫调节相互作用”通路的活性增加有关，提示随着治疗进行，抗原呈递细胞介导的T细胞功能抑制逐渐增强。此外，还观察到先天免疫应答相关通路，如“NK细胞介导的细胞毒性”、“髓系细胞稳态”和“活性氧应答通路”的调节。值得关注的是，编码血清素转运体的SLC6A4基因表达与治疗时长呈显著正相关，并在qPCR验证中得到确认，SH2D1B和ARG1也呈现正相关趋势，这为时长相关转录组发现的可靠性提供了支持性证据。
**2. 与SLIT应答相关的核心基因**
在对治疗超过6个月的12名患者（6名应答者，6名无应答者）进行的疗效相关分析中，研究人员共鉴定出257个上调和349个下调的DEGs。网络分析揭示了与中性粒细胞迁移、淋巴细胞调节和干扰素信号相关的关键基因。应答者组中，干扰素信号通路、IL-10信号通路和IL-17信号通路显著上调；而无应答者组中，白细胞增殖和趋化性相关通路显著富集。值得注意的是，与中性粒细胞迁移相关的基因在应答者中上调，而与嗜酸性粒细胞迁移相关的基因（如CCL3、CCL4、XCL1）则在无应答者中上调，提示粒细胞浸润模式的转变与疗效相关。
**3. NK细胞相关信号与SLIT疗效的关联**
通过整合公共单细胞数据集，研究人员在PBMC中注释了九种主要细胞类型。结果发现，与T细胞调节相关的基因（如SPON2、SH2D1B、AKR1C3）以及在嗜酸性粒细胞迁移相关信号中的基因（如XCL2）在NK细胞中均有较高表达。去卷积分析比较了应答者、无应答者和HC之间的NK细胞转录谱，结果显示应答者的NK细胞转录谱与健康对照更为相似，而无应答者差异更大。此外，无应答者NK细胞中“嗜酸性粒细胞迁移”通路的评分显著高于应答者和健康对照。这些发现提示，NK细胞中与嗜酸性粒细胞迁移相关的转录差异可能与SLIT疗效相关。
**四、结论与讨论**
本研究通过整合转录组和单细胞数据，初步揭示了与SLIT持续时间和疗效相关的一组潜在基因和细胞。研究发现，SLC6A4表达的升高可能作为治疗期间症状改善的指示；免疫调节相关基因的表达变化反映了T细胞功能的动态调控。应答者中上调的IL-10信号通路与既往研究一致。更重要的是，研究首次提出NK细胞可能通过其T细胞调节功能及嗜酸性粒细胞迁移相关信号参与SLIT的疗效调控。然而，本研究作为一项探索性工作，存在横断面设计、健康对照数量有限、疗效评估基于症状评分、使用健康供体单细胞数据作为参考等局限。未来需要更大规模、纵向设计且匹配疾病状态的研究来验证这些发现。尽管如此，本研究鉴定出的基因和细胞为开发预测SLIT疗效的生物标志物提供了有价值的参考，也为深入理解AIT的作用机制奠定了重要基础。
