同中有异：ANCA相关性血管炎与巨细胞动脉炎的全血转录组特征

《International Journal of Molecular Sciences》：Same, Same, but Different—Whole Blood Transcriptomes of ANCA-Associated Vasculitis and Giant Cell Arteritis

　　

ANCA相关性小血管炎（AAV）和巨细胞动脉炎（GCA）是两种临床表型不同的血管炎类型，复发风险高。研究人员旨在评估并比较活动期两种血管炎亚型患者中免疫细胞的作用。研究人员收集了12名未经治疗的新诊断或复发性AAV患者、10名未经治疗的新诊断GCA患者以及11名年龄和性别匹配的健康对照（HC）的全血。通过RNA测序分析转录组。计算各组间的差异表达基因（DEG）。通过过表达分析（ORA）以及基因本体论和基因集富集分析（GSEA）进行通路富集分析。通过流式细胞术评估血小板受体成分CD42a。与HC相比，研究人员在AAV中鉴定出104个DEG，在GCA中鉴定出504个DEG。令人惊讶的是，AAV与GCA之间仅有19个基因差异表达。将两种血管炎亚型与HC区分开来的DEG的ORA识别出仅涉及先天免疫的通路。AAV和GCA分别与HC比较的GSEA显示上调通路存在显著重叠，包括十个顶级信号通路中的七个，涵盖“IL6 JAK Stat3信号”、“TNF信号”和“补体激活”。研究人员检测到GCA患者血小板上的CD42a水平升高，这与GCA中血小板相关基因表达较AAV增加一致。研究结果表明，循环免疫细胞的相对同质转录组并不能充分解释AAV和GCA的临床不同表型。

论文解读：ANCA相关性血管炎与巨细胞动脉炎全血转录组的共性与差异

一、研究背景与目的
ANCA相关性小血管炎（AAV）和巨细胞动脉炎（GCA）是两种临床表型不同的血管炎，均具有较高复发风险。AAV是一种由抗体驱动的疾病，靶向中性粒细胞自身抗原并攻击血管壁；GCA则与动脉壁免疫耐受丧失及随后的异常免疫应答有关，衰老相关的免疫衰老、调节性T细胞减少以及年龄相关的血管壁重塑也被认为参与其中。目前两种疾病的治疗策略存在差异，但已有证据提示其炎症反应存在显著重叠。然而，直接在转录组水平比较AAV和GCA疾病活动的研究尚属空白。因此，研究人员旨在评估并比较活动期两种血管炎亚型患者循环免疫细胞的转录组，以揭示其病理生理的相似性与差异性。

二、研究队列与技术方法概述
研究人员从伯尔尼大学医院和基辅大学医院招募研究对象，纳入12例未经治疗的新诊断或复发性AAV患者、10例未经治疗的新诊断GCA患者以及11例年龄和性别匹配的健康对照（HC）。全血样本收集于PAXgene管，提取总RNA后进行QuantSeq 3′ mRNA测序（Illumina NovaSeq 6000）。利用DESeq2分析差异表达基因（DEG），以绝对倍数变化>1.5和Benjamini–Hochberg校正p值<0.05为阈值。通路富集采用过表达分析（ORA）和基因集富集分析（GSEA），并使用KEGG和MSigDb基因集。此外，通过流式细胞术在第二个部分重叠队列中检测血小板CD42a表达。同时，研究人员对效应量分布和置信区间进行分析，以评估AAV与GCA之间转录差异的大小与统计精度。

三、研究结果
（1）差异表达基因数量及共性：与HC相比，AAV患者有104个DEG，GCA患者有504个DEG，而AAV与GCA之间仅19个DEG。主成分分析显示三组明显分离，无批次效应或基于AAV亚组、CRP水平、疾病状态（复发与新诊断）的聚集。
（2）通路富集分析：ORA显示，区分两种血管炎与HC的37个DEG所富集的通路全部涉及先天免疫。GSEA显示，AAV和GCA上调通路高度重叠，十个顶级信号通路中有七个相同，包括“IL6 JAK Stat3信号”、“TNF信号”和“补体激活”。干扰素α和γ信号在两种疾病中均上调，且在AAV中更显著，这主要由少数干扰素高特征患者驱动。
（3）AAV与GCA差异的效应量分析：在10595个基因（baseMean≥10）中，AAV与GCA之间的中位绝对log₂倍数变化为0.174；66.0%的基因绝对log₂倍数变化<0.25，92.3%<0.5，99.5%<1。置信区间分析表明，仅9.5%的基因95%置信区间完全位于±0.5范围内，90.2%位于±1范围内。这说明观察到的效应量分布不支持广泛存在大转录差异，但样本量有限，不能排除个别基因存在中等差异；采用baseMean≥5和≥20阈值时结果一致。
（4）B细胞与HLA相关基因：AAV与GCA之间仅一个与B细胞特征相关的基因CD24存在差异；HLA-DRB5在AAV中较GCA升高，该基因此前未报道与AAV相关。
（5）血小板相关基因：GCA中血小板相关基因表达较AAV增加，其中GP9（编码CD42a）升高。GSEA显示“血小板活化”通路在GCA中上调。流式细胞术在第二个部分重叠队列中证实，与HC相比，GCA患者血小板CD42a表达升高；而AAV与HC间无显著差异。血小板计数与20个血小板相关基因中10个的表达显著相关。调整血小板计数后，组间血小板转录组差异仍存在，但中位绝对log₂倍数变化从1.16降至0.72，衰减24.2%。

四、讨论与结论
这是首个直接比较AAV和GCA血液转录组的研究。尽管AAV的经典病理机制强调B细胞和中性粒细胞，GCA强调树突状细胞、T细胞和巨噬细胞，但研究观察到两种疾病在循环血中的转录组信号高度重叠，尤其在先天免疫通路方面。这提示先天免疫细胞（如中性粒细胞）在GCA中的作用可能比以往预期更重要。研究还发现两种疾病均存在干扰素信号异常，与既往在AAV和GCA中的发现一致。IL6 JAK Stat3信号在两种疾病中均激活，支持抗IL-6策略在AAV中的潜在应用。B细胞特征在两种疾病中相似，仅CD24存在差异，这与利妥昔单抗治疗PMR的疗效相符。血小板相关基因表达增加是GCA区别于AAV的特征之一，但需要独立验证。局限性包括样本量较小、AAV与GCA发病年龄差异导致年龄匹配受限、纳入ANCA阴性嗜酸性肉芽肿性多血管炎（EGPA）患者以及QuantSeq方法仅捕获转录本3′端而无法评估可变剪接等。研究结论认为，循环免疫细胞转录组的相对同质性不足以解释AAV和GCA的临床表型差异；血小板相关基因增加是GCA活动期较为特异的特征，未来需研究血小板与免疫细胞的相互作用；全血中缺乏疾病特异性转录差异并不能证明不存在GCA特异性生物学，而可能反映疾病相关分子特征主要定位于血管壁和组织局部，与受累血管组织的转录组分析结果一致。