NULISA超灵敏蛋白检测+空间多组学分析揭秘光敏性自免皮肤病致病机制

自身免疫性皮肤病是免疫系统异常攻击皮肤组织引发的疾病，常见类型包括红斑狼疮、银屑病、天疱疮、硬皮病、皮肌炎等，光照后导致发炎、泛红、起疹等，成为无数皮肤型红斑狼疮 (CLE)、皮肌炎 (DM) 患者的噩梦。然而，紫外线为何会精准“引爆”这类自身免疫性皮肤病，一直是皮肤病与免疫学界的未解之谜。

近日，知名学术期刊Nature Immunology (IF=27.6) 在线发表重磅研究。研究人员直接基于人类皮肤样本，综合使用单细胞测序、空间转录组和NULISA超敏蛋白质组等多组学技术，首次完整解析了光敏性自身免疫皮肤病的UV紫外线致病机制，锁定了以MMP9⁺CD14⁺髓系细胞为核心的致病原因，并证实I型干扰素IFN阻断可有效逆转光敏炎症疾病。这一关键机制的揭示为临床治疗带来革命性突破。

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研究概览

研究人员利用单细胞测序 (scRNA-Seq)，联合NULISAseq炎症和免疫蛋白检测Panel 250 (NULISAseq™ Inflammation Panel 250)，对皮损部位、非皮损部位及健康对照部位的水泡液及活检样本进行系统分析，基于经典标志物对79,261个细胞进行分群解析，共鉴定出四大主要细胞类群：角质形成细胞、黑素细胞、淋巴细胞及髓系细胞。相较于健康对照样本，皮损及非皮损皮肤中共有3,176个基因呈现异常表达。

单细胞转录组和NULISA蛋白质组整合分析揭示了光敏性皮肤病特有的免疫和上皮特征，与I型干扰素密切相关。

该研究采用的超敏蛋白检测方案：

NULISAseq炎症和免疫蛋白Panel 250

提供对炎症反应的最深入剖析

NULISAseq™ 炎症和免疫蛋白Panel 250基于NULISA™ 专利技术，涵盖了250种最具炎症相关性的蛋白靶标，覆盖全面的免疫应答检测范围，具备前所未有的准确性和灵敏度。

NULISAseq™ 炎症和免疫蛋白Panel 250使科学家有机会在生物体液中对炎症进行精准、高效的全面检测：

  • 超高灵敏度：通过独有的万倍降噪技术，结合NGS测序，可以从10 uL样本中定量检测250+种蛋白，定量灵敏度高达fg/mL，足以在健康对照中对几乎所有蛋白进行有效检测；

  • 超宽动态检测范围：横跨12个logs的全面定量评估，可同时检测低丰度 (如干扰素-λ1) 和高丰度 (如C反应蛋白) 靶标；

支持您可靠地发现并验证各种疾病状态下的炎症生物标志物，在自身免疫、神经炎症及免疫肿瘤治疗领域实现症状出现前的疾病标志物早期检测。

基于NULISA超敏蛋白标志物分析发现IL36G、IL17A、S100A9、IFNA1、IFNA13、GZMB、CXCL11、CXCL10、CXCL9、IFNB1、IFNG在不同皮肤疾病中均有显著差异。

皮肤型红斑狼疮 (CLE) 与皮肌炎 (DM) 在转录水平和蛋白水平均表现出强烈的I型干扰素特征，且该特征在非皮损皮肤中即可检测到，提示存在亚临床I型干扰素微环境CXCL9、CXCL10、CXCL11表达升高，而银屑病呈现以IL‑17为驱动的炎症表达谱，对于此类蛋白研究具有重要作用。

同时研究人员采用测序荧光原位杂交 (seqFISH) 技术，基于单细胞RNA测序筛选的511个基因组合，对光敏性皮肤的炎症细胞分布进行定位分析。此项分析共纳入7例患者 (2例皮肌炎、2例皮肤型红斑狼疮、2例银屑病、1例白癜风) 的13份皮损切片，完成155,440个细胞的空间转录组分析，在组织原位系统解析了光敏性皮肤中CD14⁺髓系细胞异质性与疾病关联性。

尽管所有CD14⁺细胞均表达经典标志物 (CD14、CD163、MRC1、MAF)，但分析显示其存在连续的转录谱差异，并呈现两个功能与空间分布截然不同的极端表型：1. 高表达LYVE1、CD34，低表达MMP9、CD68、IFI44L；2. 高表达MMP9、CD68、IFI44L与水泡液样本中检出的促炎表型一致。

在机制上，LYVE1通过结合真皮主要基质成分透明质酸，将YVE1⁺MMP9⁻细胞锚定在真皮深层；而MMP9介导的细胞外基质降解可增强细胞迁移能力，这也进一步解释了为何水泡样本更易富集MMP9⁺LYVE1⁻CD14⁺细胞。

为阐明I型干扰素如何预致敏角质形成并激活树突状细胞 (moDCs)，研究人员对经过紫外线UVB损伤的角质形成细胞所释放的细胞因子生化特性进行了分析。发现，经IFNβ预致敏、UVB照射的角质形成细胞上清可显著诱导moDCs表达CD83。

基于NULISA分析共鉴定出28个差异蛋白，分为UVB诱导组与IFNβ依赖性诱导组。分析发现，单独UVB即可诱导TNF、IL-1α、IL-1β、CXCL1、CXCL8，而IFNβ可进一步放大上述因子表达，CCL20、CSF1、IL-6等因子仅在IFNβ预致敏后才被诱导，表明Ⅰ型干扰素不仅增强UVB反应，还可重编程角质形成细胞的细胞因子分泌谱，为靶向I型干扰素通路预防光敏性皮肤病发作提供了机制依据。

综合全文，光敏性皮肤疾病中存在由于慢性干扰素使角质形成细胞致敏，成纤维细胞募集CD14⁺细胞并分化为MMP9⁺促炎表型；后者分泌IFN-β并招募细胞毒性T细胞，加剧组织损伤。而I型干扰素是UV诱发病情加重的上游传导信号，阻断该通路可近乎完全抑制MMP9⁺CD14⁺细胞浸润，本研究为靶向I型干扰素治疗光敏性自身免疫病提供了重要依据，并提出MMP9⁺树突状细胞是关键细胞，对于疾病的治疗意义重大。

本研究以NULISA 超敏蛋白组学为关键技术，联合单细胞与空间转录组分析，首次完整揭示UVB—Ⅰ型干扰素—MMP9⁺CD14⁺细胞的光敏致病机制，可为光敏性自免皮肤病的早期诊断、精准分型、靶向治疗提供重要思路。NULISA凭借其超高灵敏度、超多重及高通量检测、广泛样本适配性等，已成为自身免疫病、神经疾病、肿瘤学、炎症及感染疾病多组学分析的核心技术之一，也期待后续更多科研发现及临床转化成果的不断问世。

参考文献：

Wang, Yuqing, et al. "A spatially coordinated keratinocyte–fibroblast circuit recruits MMP9⁺ myeloid cells to drive type I interferon-driven inflammation in photosensitive autoimmunity." Nature Immunology (2026): 1-13.

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