鼻息肉中2型固有淋巴样细胞亚群的异质性及其临床相关性

Heterogeneity and clinical relevance of group 2 innate lymphoid cells subsets in nasal polyps

作者信息Masanori Kidoguchi, Naruhito Iwasaki, Julie A Poposki, Noriko Ogasawara, Aiko Oka, Aiko I Klingler, Lydia Suh, Aditi Agrwal, Junqin Bai, Whitney W Stevens, Anju T Peters, Leslie C Grammer, Kevin C Welch, Stephanie S Smith, Micah Johnson, Amr Radwan, David B Conley, Robert P Schleimer, Robert C Kern, Bruce K Tan, Mitsuhiro Okano, Shigeharu Fujieda, Atsushi Kato
PMID41956382
发布时间2026-04-07
DOI10.1016/j.jaci.2026.03.021

实验完整度

包含体外细胞因子产生实验、单细胞RNA测序、流式细胞术验证以及临床参数关联分析等多个独立证据层级,并包含功能验证和机制验证。

主要模型

鼻息肉组织来源的ILC2s 外周血来源的ILC2s 鼻息肉组织来源的Th2细胞 健康志愿者外周血单核细胞(PBMCs)

重点核对

ILC2s从鼻息肉组织和外周血中分选,基于CD45+Lin−CD127+CD161+CRTH2+表型 单细胞RNA测序使用BD Rhapsody WTA试剂盒,在Illumina NovaSeq 6000平台上测序 流式细胞术验证ILC2亚群,使用TIGIT、CCR6和CXCR6标记 统计分析使用Mann-Whitney U检验、重复测量单因素方差分析、Fisher精确检验和Spearman秩相关 临床参数包括Lund-Mackay CT评分和SNOT-22评分

摘要

背景:慢性鼻窦炎伴鼻息肉(CRSwNP)以2型(T2)炎症为特征,IL-5和IL-13升高。尽管2型固有淋巴样细胞(ILC2s)驱动T2炎症,但其在鼻息肉(NPs)中的亚群多样性和临床相关性仍不清楚。目的:研究CRSwNP中T2细胞因子的细胞来源、ILC2s的亚群异质性以及ILC2亚群与临床严重程度的关系。方法:从NP组织中分离ILC2s和CD4+ T细胞,分析其细胞因子产生。对来自6个NP和4个外周血(PB)样本的ILC2s进行单细胞RNA测序。进行了差异基因表达、亚群异质性和拟时间轨迹分析。流式细胞术验证了ILC2亚群及其与临床参数的关联。结果:在离体条件下,NP来源的ILC2s产生的IL-5和IL-13水平高于Th2细胞。NP来源的ILC2s显示早期发育和转运基因(如CD48、S1PR1)下调,T2相关细胞因子(如IL5、IL13)、趋化因子(如XCL1、CXCL8)、重塑因子(如AREG、TNFSF14)和METRNL上调。鉴定了反映激活状态的四个ILC2亚群:迁移型(组织归巢且激活程度较低)、过渡型(中间激活状态)、炎症型(高度激活和T2细胞因子)和耗竭样型(表达抑制性受体:如TIGIT)。T2细胞因子富集的亚群(过渡型、炎症型和耗竭样ILC2s)的数量与Lund-Mackay CT评分相关。炎症型和耗竭样ILC2s与临床症状严重程度相关。结论:ILC2s是驱动NPs局部T2炎症的重要效应细胞群之一,包括四个具有特定临床关联的亚群。亚群水平的ILC2分析可能阐明CRSwNP的病理生理学并为临床分层提供信息。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在CRSwNP中,ILC2s是否是T2细胞因子的主要来源,以及其亚群异质性是否与临床严重程度相关?
核心机制
NP中的ILC2s不仅产生T2细胞因子,还表达与组织重塑、趋化因子和免疫调节相关的基因,并可分为四个反映激活状态的亚群,这些亚群在功能上存在差异。
主要证据
离体细胞因子测定显示ILC2s分泌IL-5和IL-13水平高于Th2细胞;单细胞RNA测序鉴定了四个ILC2亚群;流式细胞术验证了这些亚群,并发现其与临床参数存在关联。
研究意义
亚群水平的ILC2分析可能阐明CRSwNP的病理生理学,并为患者分层和靶向治疗策略提供概念框架。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

细胞因子产生实验

比较ILC2s、Th2细胞和CRTH2−CD4+T细胞在离体条件下产生T2细胞因子的能力,并估算鼻息肉组织中各细胞类型对IL-5和IL-13的贡献。

从鼻息肉组织中分选ILC2s、Th2细胞和CRTH2−CD4+T细胞,在含IL-2的培养基中培养4天,使用Luminex assay检测上清液中的IL-4、IL-5和IL-13水平,并估算各细胞类型的贡献。

2

单细胞RNA测序分析

对鼻息肉和外周血来源的ILC2s进行单细胞转录组分析,以描绘其组织特异性特征和功能异质性。

从6个鼻息肉和4个外周血样本中分选ILCs和T细胞,使用BD Rhapsody WTA试剂盒处理,在Illumina NovaSeq 6000上测序,使用Seurat和Monocle 3进行聚类、差异表达和伪时间分析。

3

流式细胞术验证和临床关联分析

在独立患者队列中验证四个ILC2亚群,并评估其数量与临床参数之间的关联。

流式细胞术检测鼻息肉和外周血来源的ILC2s,基于TIGIT、CCR6和CXCR6表达定义亚群,并与Lund-Mackay评分和SNOT-22评分进行相关性分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
EasySep™ 人Pan-ILC富集试剂盒STEMCELL Technologies--
LIVE/DEAD Fixable Aqua死细胞染色试剂盒Invitrogen--
BD Pharmingen人FcR阻断剂BD Biosciences--
BD FACSAria SORP流式细胞分选仪BD Biosciences--
Luminex检测EMD Millipore--
BD Rhapsody全转录组分析(WTA)试剂盒BD Biosciences--
Illumina NovaSeq 6000测序仪Illumina--
CytoFLEX流式细胞仪Beckman Coulter--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞分选
样本来源(鼻息肉组织、外周血Leukopaks),分选策略(ILC2s定义为CD45+Lin−CD5−CD127+CD161+CRTH2+,在鼻息肉中还包括CD45+Lin−CD5−CD127−CD161+CRTH2+细胞),抗体克隆和浓度
阅读提示:Methods: Tissue Dissociation and Cell Sorting; Supplementary Figure E1, E2
细胞因子产生实验
细胞培养条件(RPMI-1640, 25 IU/ml IL-2, 10% FBS),培养时间(4天),检测的细胞因子(IL-4, IL-5, IL-13),归一化方法
阅读提示:Methods: Cytokine Production Assay; Figure 1 legend
单细胞RNA测序和数据分析
样本数量(6个NP,4个PB),测序平台(BD Rhapsody WTA,Illumina NovaSeq 6000),质量控制标准,聚类和差异表达分析参数
阅读提示:Methods: Single-cell RNA Sequencing, Single-cell RNA-seq Data Analysis; Supplementary Table E3
流式细胞术验证
流式抗体组合(TIGIT, CCR6, CXCR6),门控策略(ILC2门),患者队列(n=18),OCS使用情况
阅读提示:Methods: Flow Cytometry; Figure 5 legend
统计分析
统计检验方法(Mann-Whitney U检验,重复测量one-way ANOVA,Spearman相关),多重检验校正方法(Benjamini-Hochberg),显著性阈值
阅读提示:Methods: Statistical Analysis; Results: Flow cytometric validation