《The Innovation》：Rare TRAF5 coding variants in systemic lupus erythematosus patients aggravate pulmonary hypertension via endothelial dysfunction
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本研究针对系统性红斑狼疮(SLE)并发肺动脉高压(PAH)这一高死亡率临床难题，通过CSTAR队列全外显子测序发现罕见TRAF5编码变异在SLE-PAH患者中显著富集(3.78% vs 1.37%, p=0.029)。机制研究揭示TRAF5缺失通过BMP/TGF-β信号通路诱导内皮细胞功能障碍，而内皮特异性TRAF5过表达可有效缓解小鼠模型肺血管重构，为SLE-PAH提供了新的诊断标志物和治疗靶点。
在风湿免疫领域，系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)患者最致命的并发症之一当属肺动脉高压(pulmonary arterial hypertension, PAH)。这种被称为SLE-PAH的疾病状态，以进行性肺血管重构(pulmonary vascular remodeling, PVR)为特征，导致肺动脉压力持续升高，最终引发右心衰竭。尽管现代医学在SLE治疗方面取得长足进步，但一旦合并PAH，患者五年死亡率仍高达30%-50%，成为风湿科医生面临的严峻挑战。
更令人困扰的是，SLE-PAH的早期诊断极为困难。许多患者初期仅表现为轻微气促、乏力等非特异性症状，待出现明显右心功能不全时，肺血管病变往往已进入不可逆阶段。现有PAH靶向药物虽能暂时改善血流动力学，却难以从根本上逆转血管重构过程。究其根源，在于我们对SLE-PAH发病机制的认识仍存在巨大空白——特别是遗传因素如何与免疫紊乱相互作用，共同驱动肺血管病变的发生发展。
长期以来，学者们注意到SLE和PAH可能存在某种内在的遗传联系。家族性PAH中70%-80%病例可归因于BMPR2基因突变，而SLE则有很强的HLA区域遗传易感性。然而令人意外的是，迄今尚未发现能同时解释两种疾病风险的共同遗传因素。这种知识鸿沟使得SLE-PAH的预测、早期诊断和精准治疗都举步维艰。
为破解这一临床难题，中国风湿病学界开展了大规模前瞻性研究。依托覆盖全国30个省份104个中心的CSTAR(中国系统性红斑狼疮治疗与研究组织)注册登记系统，研究人员建立起目前全球最大的SLE-PAH临床队列。这项发表于《The Innovation》的研究，正是基于该宝贵资源开展的突破性探索。
研究人员主要运用了以下几项关键技术方法：首先利用CSTAR队列的临床样本进行全外显子测序(whole-exome sequencing, WES)和基因负荷分析；通过CRISPR-Cas9技术构建TRAF5基因敲除小鼠模型，结合单次腹腔注射pristane联合慢性缺氧(PtHx)的方法建立SLE-PAH动物模型；采用单细胞RNA测序(scRNA-seq)解析肺组织细胞图谱；通过内皮特异性腺相关病毒(AAV)载体进行基因治疗验证；在体外利用shRNA干扰和过表达技术研究人肺动脉内皮细胞(human pulmonary arterial endothelial cells, hPAECs)功能。
发现与SLE-PAH相关的TRAF5功能缺失型变异
通过对238例SLE-PAH、728例SLE-nonPAH和977例健康对照的WES数据分析，研究团队发现TRAF5基因的罕见编码变异在SLE-PAH患者中出现频率显著更高(3.78%)。这些变异包括剪接位点突变c.218+1G>T和移码突变c.514_518dup等，生物信息学预测和体外实验均证实其导致TRAF5蛋白表达显著降低，呈现明确的功能缺失效应。更重要的是，携带TRAF5变异的SLE-PAH患者其外周血TRAF5 mRNA表达水平也明显低于非携带者，从临床层面验证了基因型与表型的关联。
TRAF5基因敲除加剧肺血管重构
为验证TRAF5在SLE-PAH中的致病作用，研究人员构建了TRAF5基因敲除(TRAF5-/-)小鼠模型。在PtHx诱导的SLE-PAH模型中，TRAF5-/-小鼠比野生型表现出更严重的肺动脉高压表型：右心室收缩压(RVSP)显著升高，右心室肥厚指标(RV/LV+S)增加，肺血管壁增厚和血管周围炎症细胞浸润更为明显。特别值得注意的是，在仅接受pristane注射的SLE模型阶段，TRAF5-/-小鼠就出现更高死亡率，提示TRAF5缺失可能使动物对SLE样自身免疫反应更为敏感。
单细胞测序揭示内皮细胞凋亡增加
通过scRNA-seq对WT_PtHx和KO_PtHx小鼠肺组织进行分析，研究人员获得17,358个高质量细胞，鉴定出20种细胞类型。分析显示TRAF5主要在动脉内皮细胞和B细胞中表达，且KO_PtHx组中TRAF5表达显著下调。差异表达基因分析发现，TRAF5缺失的动脉内皮细胞中，BMP信号通路活性降低，而凋亡和炎症反应相关通路显著富集。这一发现从单细胞水平揭示了TRAF5通过调节内皮细胞稳态参与PAH发病的新机制。
TRAF5缺陷导致肺动脉内皮细胞功能障碍
体外实验进一步证实了TRAF5在内皮细胞功能维持中的关键作用。在hPAECs中敲低TRAF5后，细胞早期凋亡比例显著增加，体外成管实验显示分支点和管腔长度明显减少，划痕实验也表明细胞迁移能力受损。分子机制上，TRAF5敲低导致BMP4和pSMAD1/5/8表达下降，而GDF8和pSMAD2/3表达上升，表明TRAF5缺失破坏了BMP/TGF-β/SMAD信号通路的平衡，而这正是PAH发病的核心机制之一。
内皮特异性TRAF5过表达缓解血管重构
最有临床转化价值的是，研究人员发现内皮特异性TRAF5过表达能有效改善SLE-PAH模型小鼠的病理改变。通过AAV_ICAM2_TRAF5载体介导的基因治疗，PtHx小鼠的RVSP升高得到显著抑制，肺血管壁增厚和纤维化程度明显减轻，血管平滑肌细胞增殖也被有效遏制。这一发现不仅确认了TRAF5在SLE-PAH中的保护作用，更提示内皮靶向的TRAF5增强策略可能成为新的治疗方向。
本研究通过多组学整合分析，首次将TRAF5基因变异与SLE-PAH发病风险联系起来，构建了从遗传易感性到分子机制再到治疗干预的完整证据链。研究结果表明，TRAF5功能缺失可能通过破坏内皮细胞BMP/TGF-β信号平衡，促进肺血管炎症和重构，最终导致PAH发生。这一发现不仅解释了部分SLE患者易感PAH的遗传基础，更重要的是揭示了TRAF5作为新的治疗靶点的潜力。
值得注意的是，与西方人群以系统性硬化症相关PAH为主不同，在亚洲人群中SLE-PAH是最常见的结缔组织病相关PAH，这可能反映人群遗传背景差异。本研究发现的TRAF5变异在东亚人群中的分布和意义值得进一步探索。此外，TRAF5在免疫调节和血管稳态中的双重作用，使其成为连接SLE自身免疫异常和PAH血管病变的理想分子桥梁。
尽管研究存在某些局限，如诊断标准随指南更新而变化、队列人群相对单一等，但这些发现无疑为SLE-PAH的精准防治开辟了新方向。未来通过更大规模的多中心验证和更深入的机制探索，TRAF5变异有望成为SLE患者PAH风险预测的重要生物标志物，而内皮靶向的TRAF5调控策略可能为这类难治性疾病提供新的治疗希望。
