image: Chen et al. construct a comprehensive immune landscape of lymphatic malformations (LMs) atlas at single-cell resolution, uncovering pro-inflammatory responses and immune dysfunction characteristic. The study also identified S100A8 as a potential therapeutic target and demonstrated that its pharmacological inhibition ameliorates the pathological lymphatic malformation phenotype.
Credit: HIGHER EDUCATON PRESS
淋巴畸形(Lymphatic malformations, LMs)是一类由淋巴管发育异常导致的先天性血管性疾病,可引起组织肿胀、外观畸形及严重并发症,但其循环系统中的细胞免疫表型及潜在分子机制尚未明确。本研究通过整合单细胞RNA(scRNA)测序、T细胞受体(TCR)测序及B细胞受体(BCR)测序技术,对LMs患者,具体亚型为中央传导淋巴管异常(Central Conducting Lymphatic Anomalies, CCLA)的外周血和胸腔积液样本,以及健康对照者的外周血样本进行免疫景观绘制。研究发现,LMs患者存在显著的免疫细胞组成失衡:促炎型CD14+CD16+单核细胞和非典型记忆B细胞(atMBCs)异常扩增,而在细胞杀伤和细胞毒性发挥关键功能的CD8⁺ T细胞和自然杀伤(NK)细胞数量减少且功能受损。
功能分析显示,CD14⁺ CD16-单核细胞的抗原加工与提呈能力显著下降,这与转录因子REL和RFX5的表达水平和转录活性下调密切相关;CD8⁺ T细胞的分化轨迹受阻,无法正常向GZMB⁺效应记忆亚型转化,导致其杀伤功能减弱;NK细胞中发挥细胞毒性的CD56lowCD16high亚型比例降低,关键转录因子IRF1的表达及调控活性下降,且抑制性检查点HLA-E:CD94-NKG2A上调,可能共同介导了NK细胞毒性缺陷。细胞间通讯分析揭示,CXCL16-CXCR6相互作用参与炎症反应调控,而B细胞与其他细胞的信号传递能力受损,尤其是CD22相关免疫信号通路异常。此外,LMs患者的TCR/BCR库克隆性增加而幼稚T细胞多样性降低,提示抗原驱动的免疫细胞克隆扩增异常。
研究进一步鉴定出CD14⁺ CD16-单核细胞共享表达程序(SMEP),包含42个上调差异基因,该程序在LMs患者的血液和胸腔积液样本中均呈激活状态,涉及炎症反应、细胞活化等关键通路,提示其为疾病进展的核心病理机制。通过药物-基因相互作用网络筛选,进一步揭示了S100A8可能是SMEP中的关键的促炎因子,并且可能成为疾病的药物靶点。在Vegfr3+/-小鼠模型中,S100A8抑制剂帕喹莫德(paquinimod)可显著改善淋巴管畸形表型,验证了其治疗潜力。
本研究还做了其他层面的分析,例如与其他免疫性疾病的比较分析显示,LMs具有独特的免疫病理特征:免疫细胞广泛活化、炎症反应水平较高,但抗原提呈功能普遍受损,且NK细胞中抑制性受体KLRC1(编码NKG2A)选择性上调。这一发现不仅清晰勾勒出LMs区别于其他免疫性疾病的免疫失调轮廓,更从疾病异质性维度为理解LMs独特的免疫致病机制、开发精准分层的诊疗策略提供了关键的科学依据。
综上所述,本研究构建了全面的LMs免疫细胞图谱,系统阐明了细胞类型特异性的免疫失调模式,初步揭示了关键转录因子、免疫检查点分子及SMEP相关基因的病理作用,为LMs提供了潜在的生物标志物和治疗靶点。研究结果不仅深化了对LMs免疫病理机制的理解,也为临床药物重定位(如S100A8抑制剂)和精准治疗策略的开发提供了重要依据。
Journal
Protein & Cell
Method of Research
Experimental study
Subject of Research
Not applicable
Article Title
Multidimensional single-cell analysis reveals immune dysfunction and inflammatory response in Lymphatic malformations
Article Publication Date
22-Nov-2025