Nat Commun.（IF：16.6）｜银屑病发病机制新发现？时空组学来揭示！

8例健康样本（NS）+14例银屑病样本（PP）+11例银屑病病人病变区域周围的皮肤细胞样本（PN）

单细胞转录组、空间转录组

作者通过对8个健康皮肤（NS）和14个银屑病活检皮肤（PP）以及11个病灶外周皮肤（PN）进行scRNA-seq，共鉴定出10种细胞类型。发现PP样本中角质形成细胞与NS和PN角质形成细胞完全分离，PP中免疫细胞和内皮细胞的比例增加，这些结果表明，银屑病特征包括明显的角质形成细胞转录组变化和免疫细胞的积累。

通过单细胞转录和空间转录数据的整合分析，将细胞类型在空间位置上进行映射。结果显示角质形成细胞位于表皮中，骨髓细胞、T细胞和内皮细胞位于表皮附近的浅表真皮中，而成纤维细胞、平滑肌细胞和内分泌腺细胞位于真皮深处。

在先前的结果中，PP与NS和PN角质形成细胞的明显分离，表明病变银屑病皮肤表皮功能发生重大变化，根据分化状态对角质形成细胞进行亚群分析，然后对不同样本间做差异富集分析研究不同条件下的细胞转变，发现银屑病的靶基因C1orf68特异地表达在表棘层中。功能富集分析显示在银屑病皮肤中基底层和棘层中最重要的调控通路是干扰素信号通路，IL-17途径主要富集在棘上层，除此之外还有一些炎性因子（IL36G、IL17A、IL21、IL22和IL27）在PP相应细胞类型中的高表达。为了进一步研究IL-36在激活IL-17和TNF反应中的作用，作者通过CRISPR-Cas9敲除实验发现IL36A导致抗菌基因DEFB4和S100A7的mRNA表达，从而增强了IL-17A和TNF的反应。

分析研究确定银屑病皮肤中三个表皮层之间的配体-受体。发现IL-36信号仅在银屑病患者的表棘层观察到，通过诱导表棘层角质形成细胞产生的趋化因子CXCL1和CXCL8进一步促进白细胞浸润，尤其是中性粒细胞的浸润到表皮中，最后通过空间转录组定位三种角质细胞亚群位置信息。

对银屑病病变中第二常见的成纤维细胞进行细胞亚群分析，其中SFRP2⁺成纤维细胞是最大的成纤维细胞亚群，并且聚类结果显示PP成纤维细胞与PN和NS成纤维细胞分离，使用IPA对PP和PN成纤维细胞之间的DEG进行了富集分析发现SFRP2⁺成纤维细胞在银屑病皮肤中从促纤维化状态转变为促炎状态，I型IFN，IFN-γ和TNF是促进相关变化的主要介质。进一步对SFRP2⁺成纤维细胞亚群细分发现PP中 SFRP2⁺成纤维细胞具有很大的异质性。

长期以来产生IL-17的T细胞一直被认为是参与银屑病发病机制重要细胞，所以作者对T细胞进行了亚群聚类分析，发现大部分T细胞来源于银屑病皮肤样本 ，且结果表明CD8⁺ T细胞是银屑病中IL17A的主要来源，映射回空间位置发现大部分T细胞在皮肤真皮表皮交界处。

为了检查银屑病皮肤中髓样细胞的细胞异质性，对髓系细胞进行了亚聚类并注释了六个髓系亚群，发现CCL17、CCL19及其受体CCR7主要由cDC2A细胞中表达，而抑制病变皮肤中的CCL19/CCR7轴是TNF阻断诱导银屑病患者临床缓解的关键因素。

基于汇总配体-受体对变化的数量和空间邻接分析，优先考虑角质形成细胞、成纤维细胞、髓系和 T 细胞相互作用的分析。结果显示角质形成细胞调节银屑病中的免疫反应，成纤维细胞许多趋化因子与骨髓细胞和T细胞表达的受体相连，表明成纤维细胞在银屑病中招募免疫细胞中的重要作用。同时也是细胞因子IL-7和IL-15的来源，它们与T细胞上的IL-7受体和IL-15受体相连，促进T细胞增殖和成熟。成纤维细胞通过表达成纤维细胞生长因子（FGF10，FGF2，FGF7）及其受体来诱导角质形成细胞的过度增殖。髓系细胞表达多种趋化因子，这些趋化因子与角质形成细胞和成纤维细胞表达的非典型趋化因子受体相互作用，引起过量的Th17反应并放大皮肤炎症。此外，T细胞表达IL7A，IL17F和IL17，这些细胞与髓系细胞和角质形成细胞表达的受体相结合，可促进银屑病产生炎症。

为了确定与银屑病相关遗传变异相关的基因及其细胞位置，通过 GWAS和eQTL研究基因位点和表型之间的关系，为功能研究提供了宝贵的资源，旨在了解与银屑病相关的遗传位点及其关键细胞群体的机制。