朗格汉斯细胞组织细胞增多症（LCH）是一种罕见的炎症性髓鞘肿瘤，在儿童中含量很高。目前，人们认为由MAPK途径异常激活（通常由BRAFV600E突变引起）引起的单核吞噬系统不受控制的增殖和分化是该病的主要发病机制，携带致病性突变的单核吞噬作用细胞可进一步转移到皮肤，骨骼和其他病变中，形成病理性LCH细胞（CD207-CD1a-plus）。BraF靶向抑制剂（达拉维尼，达拉非尼）治疗可显著改善BRAFV600E突变LCH患者的预后。然而，仍有不少患者留下了严重的后遗症，该病的发病机制和靶向治疗的作用机制尚不清楚。因此，结合致病基因的突变水平和靶向治疗的临床效果，分析LCH患者单核吞噬系统的细胞亚类和分子特征，进一步阐明LCH的发病机制，揭示患者疾病分层的分子基础，了解靶向治疗的作用机制，具有重要意义。
近日，解放军总医院第五医学中心刘冰研究组、北京儿童医院张伟研究小组、新加坡免疫协作组Florent Ginhoux研究小组、暨南大学基础医学院蓝宇研究小组在《单细胞区斑组织细胞增生杂志》上联合发表了题为《朗格汉斯细胞鞘膜吞噬学变异学的铭文景观》。 该研究首次构建了LCH患者循环单核细胞增多症系统的单细胞转录谱，揭示了RAS-MAPK-ERK通路在患者循环中的多种细胞类型中被广泛激活，并进一步探讨了靶向抑制剂达拉非尼在临床治疗BRAFV600E突变患者中的作用。
首先，217名LCH首次在大队列中儿童，利用数字滴聚合酶链反应检测血浆游离BRAFV600E（无细胞BRAFV600E，cfBRAFV600E），按cfBRAFV600E负载突变分组：cfBRAFV600E阴性组、低突变组和高突变组，结果发现突变负荷与临床分层程度有显著相关性。通过流细胞学分析49例循环血CD45-Lin-HLA-DR-单核吞噬亚群比值，发现临床高危组与cfBRAFV600E高突变组浆细胞样树突状细胞（pDC）比值显著下降。以上数据表明，患者的外周血cfBRAFV600E突变负荷和pDC比值可作为LCH疾病风险分层的客观指标。
接下来，作者对LCCH患儿中14例CD45-Lin-HLA-DR循环单核吞噬作用细胞的单细胞转录组（单细胞RNA测序，scRNA-seq）进行了测序，发现与RAS-MAPK-ERK途径相关的基因表达水平在髓鞘单核细胞增多细胞的单核增多症亚组的所有组中均广泛增加。有趣的是，在NK/ T细胞中，参与RAS和MAPK相关途径的基因在LCH患者中的表达率也高于对照组，而NK / T细胞通常不携带致病突变，这表明非细胞自主性因子参与了MAPK病理病理病理过程的广泛激活的重要病理过程。上述研究表明，brafV600E突变可能使单核吞噬细胞在周期内已经处于疾病特征性MAPK通路异常激活状态。
随后，作者在治疗前和治疗后1个月的5名难治性/复发性BRAFV600E突变儿童中靶向一组循环单核吞噬细胞中的scRNA-seq，重点关注循环单核吞噬系统如何对BRAF抑制剂Darafini作出反应。与靶向治疗的良好临床反应相对应，治疗后患者的细胞，除了RAS-MAPK-ERK通路活性降低外，还显示出免疫抑制作用信号（例如IL-1和IL-6）和炎症信号的显着降低;上述发现表明，达拉菲尼可能起到免疫和代谢调节的作用，为理解靶向治疗的机理、进一步优化靶向治疗策略提供了新的视角和理论依据。
最后，作者确定了四个异质性CD207-CD1a-plus亚组，其中一个特异性表达并富含RAS-MAPK-ERK相关基因和途径，用于LCH患儿的scRNA-seq。此外，基于对外周血和皮肤病变STRT-seq数据的综合分析以及本研究中发表的LCH病变10x测序数据，作者发现LCH细胞与循环血液cDC2 / DC3转录组具有最高的相似性。因此，该研究首次在单细胞水平上结合外周血和病变表皮免疫细胞亚群的分析，为LCCH细胞来自循环前体细胞的病因假说的转录组相关性提供了依据。
综上所述，本研究通过免疫信息分析、临床观察和单细胞转录组等手段，重点研究LCH循环单核细胞增多症系统和RAS-MAPK-ERK信号通路，揭示与疾病发展密切相关的各细胞亚群的分子表达变化和患者异质性，优化疾病风险分层策略，推动LCH治疗进入精准化、个性化医疗时代。
军事科学院博士生石辉、黄涛、郑州大学第一附属医院研究员、硕士生何涵、北京儿童医院副研究员崔磊、卡罗林斯卡研究所Egle Kvedaraite是该论文的第一作者。Liu Bing，Zhang Wei，Florent Ginhoux和Lan Yu是该论文的作者。
链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006497121012374
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