CCL24是一种在几种慢性纤维化疾病中表达的促纤维化、促炎症趋化因子。在肝脏中，CCL24在纤维化和炎症中发挥作用，阻断CCL24可减轻实验模型的肝损伤。我们研究了CCL24在原发性硬化性胆管炎（PSC）中的作用，并评估了阻断CCL24对该疾病的潜在治疗效果。多药耐药基因2敲除（Mdr2-/-）小鼠在肝巨噬细胞中表达CCL24，并将其作为相关的实验性PSC模型。①CCL24中和单克隆抗体CM101显著改善胆道炎症、纤维化和胆汁淤积相关标志物。②此外，利用空间转录组学，我们观察到CCL24中和后胆管细胞的增殖和衰老减少。③接下来，我们证明了CCL24在原代人胆管细胞和巨噬细胞的促纤维化条件下表达升高，并诱导原代人肝星状细胞和胆管细胞的增殖，在CCL24抑制后增殖减弱。④相应的，CCL24在PSC患者的肝脏活检中被发现高表达。CCL24血清水平与肝纤维化评分升高相关，在碱性磷酸酶水平高的患者中尤为明显。这些结果表明，阻断CCL24可能通过减少肝脏炎症、纤维化和胆汁淤积，对PSC患者有治疗作用。
原发性硬化性胆管炎（PSC）是一种慢性、特发性、胆汁淤积性肝病，以胆道周围炎症和纤维化为特征。它是一种进行性、衰弱性疾病，可导致失代偿性肝硬化、肝胆恶性肿瘤，并需要进行挽救生命的肝移植。肝纤维化和肝硬化的发展是反应性胆管细胞引起的肝损伤的结果，伴有炎症细胞浸润和肌成纤维细胞广泛沉积细胞外基质（ECM）蛋白。PSC的病因和发病机制涉及许多尚未解决的问题，仍然是科学和临床挑战。
趋化因子是一组小信号蛋白，被认为参与多种炎症和纤维化疾病的发病机制。它们在协调免疫细胞涌入病变器官中起着关键作用。在肝脏中，趋化因子参与炎症和慢性/异常“伤口愈合”反应的发展，它们可以影响急性免疫反应和支持纤维化发展的慢性未解决炎症过程之间的平衡。趋化因子受体除了在免疫调节方面的作用外，还可在肝肌成纤维细胞中表达，这表明趋化因子可能直接影响肝肌成纤维细胞的活化。
CCL24是CC趋化因子配体家族的一员，通过CCR3发出信号，CCR3是一种存在于各种靶细胞表面的G蛋白偶联受体。与其他通过激活或失活几种趋化因子受体来招募免疫细胞的趋化因子不同，CCL24仅与其受体CCR3结合，并独特地促进影响纤维化过程的活性。由于CCR3在嗜酸性粒细胞上的高表达，CCL24主要研究于具有已知嗜酸性粒细胞成分的疾病。最近，已经证明CCL24在包括肝、皮肤和肺在内的几个器官的慢性炎症和纤维化中起重要作用。Kohan等研究表明，CCL24可刺激人肺成纤维细胞增殖和胶原合成，促进肺纤维化的发展。几项独立研究显示，在特发性肺纤维化和系统性硬化症患者中，CCL24表达上调并与疾病严重程度相关。
此外，在系统性硬化症临床前模型中，用抗CCL24单克隆抗体阻断CCL24可减少皮肤和肺部炎症及纤维化。
CCL24特异性参与2型炎症免疫反应，由M2巨噬细胞分泌，已被证明在支持纤维化发生和进展中发挥关键作用。CCL24也是一种有效的趋化配体，在组织损伤、感染或损伤后驱动免疫细胞募集。在非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和肝细胞癌患者的肝脏活检中，均发现CCR3和CCL24高表达，两种肝脏疾病均证实肝成纤维细胞中CCR3高表达。我们之前也证明了CCL24敲除小鼠在正常情况下不表现出任何明显的表型，但在NASH诱导的肝损伤模型中，CCL24敲除小鼠的纤维化发展和炎症程度有所减轻。此外，在几种NASH和肝纤维化动物模型中，抗CCL24单克隆抗体CM-101（D8）阻断CCL24可显著减轻肝损伤，最重要的是直接减少肝纤维化。
考虑到CCL24在诱导促纤维化免疫反应以及直接激活肝脏和皮肤成纤维细胞中的双重作用，我们着手建立CCL24在PSC病理生理学中的相关性及其在该疾病纤维化进展中的特定作用。
胆汁淤积性肝病的发病机制涉及多个细胞区室，这些细胞区室有助于慢性和进行性肝损伤的发展。在PSC中，浸润的免疫细胞和肝肌成纤维细胞的激活，以及反应性胆管细胞的增殖，导致胆管破坏并伴有肝功能受损。
趋化因子是免疫反应的重要调节因子，特别是在PSC中，介导细胞向肝脏募集并促进疾病易感性。在这项工作中，我们重点阐明了趋化因子CCL24 在PSC中的作用。
我们发现CCL24在PSC患者的肝脏中过表达，并特异性地定位于驱动PSC病理生理的管周区域。我们的数据支持CCL24作为胆汁淤积/炎症/纤维化轴的调节/介质。免疫细胞和胆管细胞在胆管周围损伤部位表达和分泌CCL24，导致特异性免疫细胞和成纤维细胞的募集，以及胆管细胞的增殖和活化。胆汁淤积/炎症/纤维反应通过一个正反馈循环得以延续，该循环进一步维持了损伤部位CCL24的升高。我们的数据表明，CCL24调节免疫细胞募集，特别是单核细胞和巨噬细胞，从而增强炎症反应和随之而来的组织损伤。激活的胆管细胞与巨噬细胞相互作用，激活巨噬细胞（包括巨噬细胞中CCR3的上调），并诱导向促纤维化的M2样巨噬细胞极化。CCL24能直接激活成纤维细胞，诱导肝成纤维细胞增殖。CCL24的中和影响了已知诱导胆道损伤的3个细胞通路：肝脏免疫细胞募集和增殖、胆管细胞增殖和成纤维细胞活化。这种多细胞效应导致Mdr2-/-小鼠肝脏中PSC相关表型的显著改善。然而，小鼠模型可能无法捕捉到CCL24在PSC疾病中的全部范围。尽管我们描述了CCL24和CCR3在人造血干细胞、胆管细胞和巨噬细胞中的表达，但在小鼠肝脏中，这些基因主要仅在骨髓细胞中表达。
慢性炎症对纤维化的进展和持续至关重要，因为它产生持续的信号，使成纤维细胞保持活跃和增殖状态，并在损伤消退后阻止它们从组织中清除。免疫细胞，特别是选择性活化（M2）巨噬细胞，支持促纤维化环境，富含激活成纤维细胞的因子，并诱导对肌成纤维细胞长期激活的耐受性。在这种情况下，促进持续的2型免疫反应的机制对于纤维化的延续至关重要，形成炎症/纤维化的相互作用。事实上，Th2细胞因子，包括IL-4和IL-13，在PSC和其他胆汁淤积性疾病的胆道区以增加胆道炎症的方式占主导地位。CCL24由肝巨噬细胞和胆管细胞分泌，在细胞募集中发挥关键作用，通过促进支持细胞特异性迁移到炎症部位，促进“Th2/ M2驱动”的恶性循环。募集的免疫细胞分泌IL-4和IL-13，延长巨噬细胞的M2极化状态，反过来，巨噬细胞继续分泌促纤维化因子，特别是CCL24，形成一个支持慢性自我维持纤维化环境的正反馈循环。Lee等人使用皮肤利什曼病模型在最近发表的一篇文章中证实了IL-4/CCL24的关系，表明IL-4/CCL24正反馈回路对于维持巨噬细胞的显性M2表型至关重要，即使存在强烈的Th1/M1炎症环境。利用scRNA-Seq和来自胆管损伤区域的空间基因表达数据，我们通过结合来自特定细胞群的表达数据及其特定定位，揭示了重要的信息。
scRNA-Seq显示小鼠肝脏中含有多个巨噬细胞群。肝组织驻留巨噬细胞起着至关重要的作用，因为它们充当组织“传感器”，负责启动与损伤相关的反应。通过测量空间基因表达（NanoString），我们发现了巨噬细胞在胆管周围损伤区域招募的初步证据。损伤的胆周区表达了实质常驻巨噬细胞特有的基因（如cle4f和Cd5l）。这些常驻巨噬细胞启动信号级联，可以进一步介导单核细胞源性巨噬细胞的募集，并驱动组织中的炎症反应。
CCL24是M2生态位的关键介质，抑制CCL24可抑制单核细胞/巨噬细胞募集，从而减少募集和组织驻留巨噬细胞的积累，导致慢性炎症/纤维化周期的衰减。我们还发现了一个有趣的潜在的巨噬细胞亚群，它表达CCL24和内皮样基因。应该用其他方法进一步检查这一人群，以排除技术上的重复。尽管如此，Burger等人最近发表了来自动脉粥样硬化病变的单细胞数据，发现了类似的“组织驻留样巨噬细胞”亚群，它们表达CCL24并促进动脉粥样硬化损伤。此外，我们发现泛CK阴性免疫细胞的代谢模式发生了变化。这种转变可能表明免疫细胞极化和激活的变化，正如体外巨噬细胞与胆管细胞共培养时所证明的那样。
据我们所知，我们首次发现CCL24的作用在于免疫细胞、成纤维细胞和胆管细胞之间的相互作用，它们共同调节PSC中胆道损伤。
有趣的是，Mdr2-/-小鼠肝脏显示出胆汁淤积、炎症和纤维化标志物之间的高度相关性，支持该模型用于药物开发的转录方面。阻断CCL24可减少巨噬细胞的存在、胆管细胞的增殖和成纤维细胞的活化，从而显著改善胆道损伤。综上所述，CCL24在PSC病理生理中的关键作用表明，使用单克隆抗体对其进行阻断，有可能作为PSC的有效治疗方法。
