《Journal of Investigative Dermatology》：Myeloid-Driven Inflammation Highlights ADGRE2 as a Biomarker in Prurigo Nodularis: Integrated Multi-Omics Analysis
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止痒症蛋白组学分析揭示ADGRE2与瘙痒严重程度正相关，髓系驱动免疫及组织重塑是PN特征性分子机制。
丁禾|王一飞|于国群|董恩柱|陈晨|陶娟
华中科技大学同济医学院联合医院皮肤科，武汉，430022，中国
摘要 结节性痒疹（PN）是一种慢性瘙痒性皮肤病，其特征为角化过度性结节和剧烈瘙痒，但其病理机制仍不清楚，尤其是在蛋白质水平上，与特应性皮炎（AD）相比更是如此。我们对PN、AD和健康对照组（HC）的病变组织进行了蛋白质组学数据（4D-DIA）的并行分析。单细胞RNA测序数据来自公开可用的数据集（例如GSE222840），这些数据集代表了可比较的队列。我们的分析揭示了一个PN特异性的蛋白质组学特征，主要表现为髓系驱动的免疫反应、显著的组织重塑和线粒体代谢重编程。从这个特征中，我们鉴定出一组在PN中富集的分子。其中，粘附G蛋白偶联受体E2（ADGRE2）——一种已知的机械感觉受体——在PN的髓系亚群中上调最为显著。重要的是，ADGRE2的表达与临床瘙痒严重程度有很强的正相关，这通过峰值瘙痒数字评分量表（PP_NRS）和皮肤病生活质量指数（DLQI）来衡量。进一步证实，ADGRE2主要在PN病变的髓系细胞中表达，其丰度高于AD或HC中的表达水平。本研究丰富了PN的病理机制，突出了如ADGRE2这样的髓系富集分子，为理解其独特的炎症和感觉特征提供了机制上的见解，并为治疗提供了方向。
引言 慢性瘙痒影响约22%的普通人群，是一种严重影响患者生活质量的令人困扰的症状（I等人，2017；Matterne等人，2011；Steinke等人，2018）。在各种慢性瘙痒性疾病中，结节性痒疹（PN）和特应性皮炎（AD）因其高发病率和严重的瘙痒强度而尤为突出，常常导致焦虑和抑郁等心理并发症（Butler等人，2024；Huang等人，2020c；Kwatra，2020）。然而，PN在临床上与AD有显著区别，最明显的是PN存在角化过度性结节和更顽固的瘙痒。这些特征与PN患者比AD患者更严重的睡眠障碍和生活质量下降有关（Huang等人，2020b；Kwatra等人，2025）。尽管最近的研究强调了2型炎症在PN和AD中的关键作用，但PN的独特临床表现表明其发病机制可能超出了2型炎症的范围。这一观点得到了观察结果的支持，即相当一部分患者对直接针对关键2型细胞因子（如IL-4/IL-13、IL-31）的生物疗法仍然无效，这突显了治疗上的重要空白，需要进一步研究其病理机制（Kwatra等人，2023；Yosipovitch等人，2023）。
组学方法为PN的分子基础提供了进一步的见解。对病变皮肤样本进行的大规模RNA测序确定了角质形成细胞分化受损和免疫激活异常的核心特征（Tsoi等人，2022）。进一步的转录组分析还表明存在神经功能障碍，表现为神经营养信号传导增强和细胞外基质重塑（Deng等人，2022）。最近，单细胞RNA测序（scRNA-seq）研究开始揭示PN复杂的细胞特征，发现了免疫失调（如2型细胞因子失衡、IL-31信号传导）和基质重塑（如表皮增生、纤维化）的显著变化（Ma等人，2024）。尽管取得了这些进展，但转录组数据反映的是RNA的丰度而非功能性蛋白质活性，而后者可能受到半衰期和转录后调控等因素的影响（Haider和Pal，2013）。以往的PN蛋白质组学研究主要集中在外周血或可溶性介质上。例如，Hollsten等人应用皮肤微透析蛋白质组学方法比较了PN、AD和银屑病中的可溶性蛋白质，但这种方法未能深入探讨细胞内信号传导和组织重塑（Hollstein等人，2024）。鉴于PN中明显的结构变化和复杂的细胞间相互作用，对病变皮肤进行全面的蛋白质组学分析并结合单细胞转录组分析对于阐明细胞特异性病理途径和识别可靠的生物标志物至关重要。
为了解决这一空白，我们对PN、AD患者和健康对照组（HC）的病变皮肤进行了高分辨率的4D-DIA蛋白质组学分析。通过与scRNA-seq数据的整合，我们旨在定义与慢性瘙痒严重程度相关的PN特异性功能分子特征。这些发现为PN的病理生理学提供了机制上的见解，并为发现治疗靶点和评估治疗反应奠定了科学基础。
章节摘录 PN的独特蛋白质组学特征与AD有重叠 对总共14个人类皮肤组织样本进行了蛋白质组学分析，包括5例PN患者、5例AD患者和4例HC（表1，补充表S1）。使用4D-DIA质谱技术，我们定量评估了三组之间的蛋白质表达情况。主成分分析（PCA）显示PN、AD和HC样本之间存在明显的聚类模式（图1a），表明这三组之间存在显著的蛋白质组学差异。维恩图分析进一步证实了这一点
讨论 这种深入的4D-DIA蛋白质组学分析能够原位捕获细胞内信号分子和结构蛋白。我们鉴定出一个共同的PN-AD模块，该模块富集了与表皮发育、角质形成细胞分化和角质化相关的基因，包括SPRR2F、GJB2、PRSS53、PI3和KLK6（图1e），这与在AD转录组数据集中反复报道的屏障稳定程序一致（Hamann等人，2015；Naranjo等人，2020；Stacey等人，2003；
皮肤样本收集 本研究共纳入了26名参与者，其中14人属于蛋白质组学发现组（5例PN、5例AD和4例HC），12人属于验证组（补充表1-2）。从PN和AD患者的病变区域以及健康对照组的解剖学匹配部位采集了新鲜皮肤活检样本（4-6毫米）。活检位置、年龄、性别、种族、血清IgE水平以及疾病严重程度评分（包括峰值瘙痒数字评分量表PP_NRS和皮肤病生活质量指数DLQI）等信息也被记录下来
伦理声明 本研究遵循《赫尔辛基宣言》进行。收集人类组织样本已获得研究方案的批准。该人类研究得到了华中科技大学同济医学院联合医院伦理委员会的批准——批准编号：0809/2024。所有成年参与者均提供了书面知情同意书以参与本研究。
数据可用性声明 本研究中重新分析的单细胞RNA测序数据可在基因表达组学数据库（GEO）中找到，访问代码为GSE222840（网址：
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSE222840 ）。质谱蛋白质组学数据已通过iProX合作伙伴存储库存入ProteomeXchange联盟（Chen等人，2022；Ma等人，2019 ），数据集标识符为PXD072618），可通过以下链接访问： 作者贡献 概念构思：TH、YW、GY、CS、JT
研究实施：TH、YW、GY
资源获取：TH、YW
验证：YW、GY
可视化：TH、YW
方法学：CS
监督：CS、JT
资金获取：CS、JT
初稿撰写：CS、GY、ED
审稿与编辑：TH、GY、CS、JT
所有作者均已阅读并批准了最终版本的手稿。
未引用的参考文献 Butler等人，2024；Huang等人，2020a；AuthorAnonymous等人，2017；AuthorAnonymous等人，2020；Kwatra，2020；Liu等人，2020。致谢 本研究得到了中国国家自然科学基金（NSFC U24A20703和82130089）和湖北省自然科学基金（2023AFB1024）的支持。本研究的负责人是陶娟，来自华中科技大学同济医学院联合医院皮肤科，武汉，430022，中国（电子邮件：tjhappy@126.com），她负责整个研究工作，并将处理出版后可能出现的任何问题。
