突破！瑞金邹多武教授团队揭秘IBD肠纤维化关键性机制与新靶点

摘要：在本次欧洲克罗恩病和结肠炎组织（ECCO）年会上，上海交通大学医学院附属瑞金医院的消化科邹多武教授团队两项研究脱颖而出，分别聚焦于肠道纤维化和纤维狭窄的分子机制与治疗靶点，并入选了口头报告和数字口头报告，为炎症性肠病（IBD）的诊疗带来了全新的视角。

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中国研究闪耀ECCO，探秘IBD肠纤维化关键机制和新靶点！

撰文 | 一饼

在本次欧洲克罗恩病和结肠炎组织（ECCO）年会上，上海交通大学医学院附属瑞金医院的消化科邹多武教授团队两项研究脱颖而出，分别聚焦于肠道纤维化和纤维狭窄的分子机制与治疗靶点，并入选了口头报告和数字口头报告，为炎症性肠病（IBD）的诊疗带来了全新的视角。下面，让我们一同来深入了解这两项研究。肠纤维化是IBD的重要并发症，肠道发生损伤后会引起一系列的炎症修复反应,而纤维化的过程便是炎症反应失调的后果。随着肠纤维化的发展，肠狭窄、肠梗阻等并发症可随之出现。目前尚无特异性抗纤维化药物来阻止其进展，仅依靠内镜下球囊扩张术、外科狭窄成形术、肠切除等方法来缓解症状。由于缺乏肠纤维化的预测指标、抗纤维化治疗的药物以及相应临床治疗终点，肠纤维化的预防及治疗是临床较为棘手的一个问题[1]。阐明肠纤维化的发生机制,对减少IBD相关肠梗阻的发生、进一步改善患者预后尤为重要[2-3]近年来研究表明，固有淋巴细胞（ILC）在纤维化疾病中扮演着重要角色，是成纤维细胞活化信号的关键来源。邹多武教授团队的第一项研究——MIF-CD74 signaling promotes intestinal LTi-like ILC3s activation and gut fibrosis via upregulating pSTAT3，就探讨了ILC3（人类肠道中主要的ILC亚群）在肠道纤维化中的异质性及其与基质细胞相互作用的机制。研究以ILC3基因缺陷小鼠（Rorc基因敲除）慢性DSS/TNBS处理建立肠纤维化模型，采用流式细胞术检测ILC3亚群比例及细胞因子表达水平，再筛选出ILC3进行转录组测序并与原代肠成纤维细胞进行共培养实验（图1）。

图1：研究设计示意图01动物模型中CCR6+ILC3与肠道纤维化的关联表现在慢性DSS/TNBS模型中，结肠CCR6+ILC3出现显著扩增（P02CCR6+ILC3对肠道成纤维细胞的激活作用通过流式细胞术检测明确，CCR6+ILC3是小鼠结肠组织IL-22的主要来源。将CCR6+ILC3与小鼠肠道成纤维细胞进行体外共培养后，成纤维细胞被激活，表现为α-SMA蛋白表达水平明显上调（P03ILC3转录组与MIF-CD74信号通路在肠纤维化中的特征对分选出的ILC3进行转录组测序分析发现，与细胞活化、增殖和黏附相关的信号通路显著上调，且CD74存在于这些信号通路中。流式细胞术首次证实了CD74在ILC3上的表达，且该信号特异性地存在于RORγt+细胞内的CCR6+ILC3上。体外细胞刺激实验表明，巨噬细胞移动抑制因子（MIF）-CD74信号上调ILC3细胞的IL-22水平并与STAT3信号通路磷酸化增加相关。且CD74的配体MIF在小鼠肠纤维化模型和CD患者狭窄组织样本中均显著增加（P

克罗恩病（CD）中的肠道纤维化狭窄是临床上面临的重大挑战，目前缺乏可靠的早期生物标志物、治疗选择有限以及术后复发率高，导致患者预后不佳。邹多武教授团队的第二项研究则阐明了Gli1+间充质细胞在肠道纤维化狭窄发病机制中的作用，并探索其作为新型治疗靶点的潜力。

研究纳入了因纤维化导致肠梗阻而接受手术的CD患者，并从纤维化和正常部位收集肠道组织。同时，也从葡萄糖硫酸钠（DSS）诱导和2,4,6-三硝基苯磺酸（TNBS）诱导的慢性结肠炎小鼠模型中和对照组取得肠道组织。对人类和小鼠组织进行单细胞RNA测序。生成Gli1-CreERT2；R26-tdTomato小鼠进行谱系追踪。使用细胞分选结合Smart-seq分离Gli1+间充质细胞，揭示其致病决定因素（图2）。

图2：研究设计示意图手术患者的单细胞RNA测序数据和免疫荧光染色显示，Gli1+间充质细胞在纤维化部位富集。Gli1+间充质细胞的谱系追踪表明，它们在慢性结肠炎后增殖并获得肌成纤维细胞表型。体内消融Gli1+间充质细胞可减轻肠道纤维化的严重程度。与Gli1-细胞相比，Gli1+间充质细胞表达了不同的基因表达谱，包括细胞外基质（ECM）相关基因和SMOC2（SPARC相关模块化钙结合2，编码细胞外基质蛋白）的标记物。在人类和小鼠组织中均证实了SMOC2表达升高，而SMOC2敲低进一步支持了其在促进肠道纤维化中的作用。此外，通过评估患有肠纤维化的CD患者的组织和血浆样本中的SMOC2水平建立了预测和诊断模型，突出了其作为术后复发的生物标志物和治疗靶点的潜力。该研究表明，Gli1+间充质细胞是肠道纤维化狭窄的关键驱动因素，通过在纤维化部位独特地分泌SMOC2蛋白形成促纤维化微环境。因此，SMOC2可用作术后复发的预测生物标志物和潜在的治疗靶点。Q1邹教授：

我们团队长期来持续关注和挖掘肠道纤维化可能的机制，主要围绕成纤维细胞本身的不同亚群的独特作用，以及上游免疫细胞活化信号两方面展开。在免疫细胞中我们发现了一类在粘膜组织中富集的固有淋巴细胞在疾病中富集，而缺失后纤维化减轻，由此围绕这群细胞的作用和机制，我们展开了深入的探究。同时在描述肠道纤维化疾病间质细胞图谱特征的过程中，我们关注到Gli1+间充质细胞在组织修复和纤维化中的独特作用。通过单细胞测序数据和动物模型实验，发现Gli1+细胞在CD肠纤维化组织中富集，并具有促成纤维化的特征。这一发现促使我们进一步探究其在疾病进展中的具体机制，并评估其作为潜在治疗靶点的可能性。

Q2邹教授：CD肠纤维化目前缺乏有效的抗纤维化治疗，患者往往需要手术干预。我们的研究揭示了疾病状态下LTi-like ILC3与成纤维细胞之间形成的正反馈互作环路，加重肠道纤维化发生发展的作用机制，以及Gli1+间充质细胞在纤维化进程中的关键作用，为开发靶向Gli1+细胞的抗纤维化疗法提供了新思路。未来，基于上述靶点的精准干预有望延缓或逆转肠道纤维化，从而减少手术需求，改善患者的长期预后和生活质量。小结 IBD肠道纤维化的防治难度大、任务重。但相信随着研究深入，新的预测标志物与治疗靶点会不断涌现，助力实现精准诊疗，改善患者长期预后。