《eBioMedicine》：High-dimensional single-cell analyses reveal neutrophil heterogeneity in guttate psoriasis
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本研究旨在探究A组链球菌感染如何触发点滴状银屑病。研究人员通过单细胞RNA测序和流式细胞术，对患者皮损及血液中的嗜中性粒细胞进行免疫表型和转录组分析，发现皮损中存在一个富集的、表达HLA-DR的未成熟嗜中性粒细胞亚群，具备抗原加工和呈递特征。体外实验证实GAS刺激能诱导该亚群出现，并可通过HLA-DR介导CD4+T细胞增殖。该研究揭示了GAS感染与GP发病之间的免疫学新机制，为理解嗜中性粒细胞异质性和寻找疾病干预新靶点提供了重要见解。
点滴状银屑病是一种常在A组链球菌喉部感染后急性发作的炎症性皮肤病。它的典型表现是全身突然出现大量红色、鳞屑性的小斑块，尤其在青少年和年轻成人中常见。尽管这种关联早已被临床观察所证实，但一个关键的科学谜团一直悬而未决：远在咽喉的细菌感染，是如何触发皮肤产生如此广泛的炎症反应的？传统观点聚焦于T细胞等适应性免疫细胞的作用，而作为先天性免疫“先锋”的嗜中性粒细胞，虽然在银屑病皮损中大量浸润，但其在疾病发生、特别是连接感染与皮肤炎症中的具体角色和异质性，却因研究技术的限制而长期模糊不清。
为了深入解析嗜中性粒细胞在点滴状银屑病发病机制中的作用，一支由Avinash Padhi、Anoop T. Ambikan、Panagiotis Andriopoulos等研究人员组成的国际团队在《eBioMedicine》上发表了他们的研究成果。他们综合运用了高维度的单细胞技术，对来自患者的配对皮损组织和血液样本进行了系统性探索。
研究人员开展这项研究主要应用了以下几项关键技术方法：首先，他们从21名点滴状银屑病患者（临床特征详见文中表格）的皮损部位获取活检组织，并与外周血样本进行配对分析。核心实验技术包括：1）多色流式细胞术，用于对细胞进行免疫表型分析和分选；2）单细胞RNA测序，用于在转录组水平解析细胞的异质性和功能状态；3）体外功能验证实验，包括用固定后的A组链球菌刺激健康人白细胞，以及将刺激后的嗜中性粒细胞与自体CD4+T细胞进行共培养，以评估其抗原呈递能力。
研究结果揭示了多个重要发现：
1. GP皮损和血液中存在不同的嗜中性粒细胞亚群
通过对配对样本的流式细胞术分析，研究人员发现GP皮损中的嗜中性粒细胞表现出高度异质性。UMAP降维分析和Phenograph无监督聚类识别出6个不同的嗜中性粒细胞簇，其中三个簇（C2、C5、C6）在皮肤中富集。值得注意的是，簇C5的细胞高表达HLA-DR，提示其可能具有抗原呈递功能。
2. GP中抗原呈递嗜中性粒细胞亚群的富集
随后的单细胞RNA测序分析从转录组层面证实了嗜中性粒细胞的多样性，并将其分为6个亚群。其中，第5亚群在皮肤中显著富集。该亚群的细胞高表达MHC II类分子相关基因（如HLA-DPA1、HLA-DPB1、HLA-DRA、CD74）以及趋化因子CCL17、CCL22，呈现出典型的抗原加工与呈递特征。免疫荧光染色也在皮损组织中直接观察到了HLA-DR蛋白与嗜中性粒细胞标志物共定位的现象。
3. GAS细菌刺激诱导嗜中性粒细胞获得抗原呈递表型
为了探究GP发病与GAS感染的关联，研究人员用固定化的GAS细菌体外刺激健康人白细胞。结果发现，GAS刺激能特异性诱导一群表型为CD16dim、高表达HLA-DR和激活标志物（CD11b、CD66b）的嗜中性粒细胞亚群（聚类中的C13）扩增。将该刺激诱导的基因特征映射回GP患者的单细胞数据，发现该特征在皮肤和血液的Neu 5亚群中均有富集，提示GAS感染可能是驱动此类嗜中性粒细胞向皮肤迁移的关键因素。
4. GP与细菌性ARDS中相似的嗜中性粒细胞簇
通过将本研究的GP数据与已发表的细菌性急性呼吸窘迫综合征（ARDS）及健康对照的嗜中性粒细胞转录组数据整合分析，发现GP和ARDS患者的嗜中性粒细胞在聚类上更接近。两者共有一些与抗原呈递通路相关的嗜中性粒细胞簇，但GP血液中一个特定的抗原呈递相关簇（簇0）显著扩增，表明此类细胞表型并非GP独有，但可能在GP中有特定的扩张模式。
5. 嗜中性粒细胞与其他细胞的相互作用及功能验证
细胞互作分析预测，嗜中性粒细胞与其他免疫细胞（如单核细胞、树突状细胞、T细胞）及皮肤结构细胞（如成纤维细胞）之间存在广泛的通讯网络。最关键的功能验证来自共培养实验：GAS刺激后的嗜中性粒细胞能够有效诱导自体CD4+T细胞增殖，而使用抗HLA-DR抗体阻断后，这种增殖效应被显著抑制，直接证明了GAS诱导的HLA-DR+嗜中性粒细胞具有以HLA-DR依赖的方式呈递抗原、激活T细胞的能力。
本研究系统描绘了点滴状银屑病皮损和血液中嗜中性粒细胞的复杂景观，首次在疾病部位鉴定并功能验证了一个富集的、未成熟的、具有抗原加工与呈递特征的嗜中性粒细胞新亚群。研究表明，这一独特的亚群很可能由A组链球菌感染所诱导，并通过上调HLA-DR获得激活CD4+T细胞的能力，从而在连接咽喉感染与远端皮肤炎症的机制中扮演了关键角色。这为理解“感染-皮肤炎症”轴提供了全新的视角，揭示了嗜中性粒细胞不仅作为先天免疫的效应细胞，还能作为桥梁参与适应性免疫的启动与调控。该发现不仅深化了对点滴状银屑病乃至银屑病整体发病机制的认识，也为未来开发针对此类抗原呈递嗜中性粒细胞的早期干预策略，以阻断T细胞过度激活和疾病进展，提供了潜在的新靶点。
