四川大学华西医院风湿免疫科谢其冰团队于2024年9月在Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle发表文章“Adenosine A2B receptor activation regulates the balance between T helper 17 cells and regulatory T cells, and inhibits regulatory T cells exhaustion in experimental autoimmune myositis”（点击二维码阅读原文）。该研究发现耗竭T细胞可能是特发性炎性肌病（idiopathic inflammatory myopathy, IIM）的致病因素，激活腺苷A2B受体信号通路可通过调控Th17/Treg、抑制Treg耗竭延缓实验性自身免疫性肌炎（experimental autoimmune myositis, EAM）小鼠的疾病进展。
IIM是一组主要累及骨骼肌、皮肤的系统性自身免疫性疾病，包括皮肌炎、多发性肌炎、免疫介导坏死性肌病等多种亚型。IIM常因肌痛、肌无力等症状严重影响患者生活质量，合并心、肺等重要脏器受累时可危及生命，成为风湿免疫病危重症的重要来源之一[1]。目前，IIM的发病机制仍不清楚，且其治疗手段有限并存在明显个体差异[2]，因此，深入探究IIM的发病机制、寻找新的关键治疗靶点和有效治疗策略至关重要。
既往研究显示升高腺苷水平是多种免疫抑制剂有效治疗风湿免疫病的机制之一[3]。然而，腺苷及其信号通路在IIM中的具体作用及机制却知之甚少。腺苷是广泛存在于生物体内的一种重要内源性免疫调节剂，可由胞膜外三磷酸腺苷二磷酸水解酶-1（CD39）和胞外-5’-核苷酸酶（CD73）催化产生，在细胞外腺苷脱氨酶（adenosine deaminase, ADA）的作用下分解代谢。腺苷通过结合膜上4种G蛋白偶联的腺苷受体（A1、A2A、A2B和A3）参与机体免疫调节、炎症反应、细胞代谢等生理病理过程[4]。我们通过分析IIM公共数据集及免疫染色证实了CD73在IIM患者骨骼肌中呈高表达，并且发现CD73抑制剂可加重EAM小鼠的疾病进展，说明CD73及其催化生成的腺苷可能在IIM中具有保护效应。此外，我们还发现IIM患者血清ADA表达升高且与肌酶谱水平呈正相关，说明ADA及其介导的腺苷过度降解可能是IIM的不利因素。以上研究结果提示我们腺苷及其信号通路在IIM中可能具有保护效应。
为探究腺苷及其信号通路在IIM中的作用，我们使用4种腺苷受体激动剂进行体内药物干预实验，发现给予腺苷A2B受体激动剂可显著减轻EAM小鼠骨骼肌损伤及炎性浸润、降低炎症因子水平、部分恢复小鼠四肢肌力，发挥减慢EAM小鼠疾病进展的保护作用。进一步的机制研究发现激动A2B腺苷受体可降低Th17细胞比例、提高小鼠脾脏Treg比例，这提示我们激动腺苷A2B受体可能通过调节Th17/Treg平衡延缓EAM的疾病进程（图1）。然而，除了Treg的数量，Treg的功能状态对IIM疾病发展的影响不容忽视[5]。近年，腺苷系统因其对T细胞耗竭的调控作用成为了肿瘤免疫治疗中的新型免疫检查点[6]。通过转录组测序我们发现EAM小鼠骨骼肌中耗竭基因呈高表达，体内外实验显示激动腺苷A2B受体能够抑制脾脏CD4+ T细胞耗竭尤其是Treg耗竭（图2）。因此，激动腺苷A2B受体可能通过抑制Treg耗竭而减慢EAM小鼠的疾病进展。
图1 激活腺苷A2B受体通过促进Treg分化并抑制Th17细胞分化从而减缓实验性自身免疫性肌炎的进展
图2 激活腺苷A2B受体可在体内和体外抑制Treg耗竭
至此，IIM中T细胞耗竭的特征及作用如何亟待回答。我们的研究发现骨骼肌中表达增高的耗竭基因与肌酸激酶水平呈正相关，且IIM患者外周血CD4+ T细胞发生了更明显的耗竭，并且耗竭T细胞与炎性指标及肌炎疾病活动度评分呈不同程度的正相关关系（图3）。此外，我们也证实了IIM患者受累骨骼肌中耗竭Treg的存在。
图3 IIM患者耗竭T细胞增加且与疾病活动度呈正相关
进一步研究通过转录组测序数据生信分析及实验验证表明激动A2B腺苷受体可能通过抑制信号转导与转录激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3, STAT3）信号通路的激活抑制EAM小鼠脾脏Th17细胞的分化。通过转录组测序数据生信分析、缺氧诱导因子1α（hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α）抑制剂体内干预实验发现抑制HIF-1α能够升高EAM小鼠脾脏Treg细胞比例并抑制Treg细胞耗竭，通过抑制STAT3信号通路降低脾脏Th17细胞比例，从而减轻骨骼肌损伤和炎性浸润、减缓EAM小鼠疾病进展。此外，体内外实验均证实了激动腺苷A2B受体可下调HIF-1α的表达。
综上，本研究发现耗竭T细胞可能是IIM的致病因素，激动A2B腺苷受体可能通过下调HIF-1α，提高Treg比例并抑制Treg耗竭、抑制STAT3信号通路激活而抑制Th17分化，进而减缓EAM小鼠的疾病进程。
专家点评
穆荣教授：IIM是一组以骨骼肌受累为特征的系统性自身免疫性疾病。骨骼肌损伤是其主要表现形式之一，导致肌无力、肌萎缩等，严重影响患者生活质量，甚至危及生命。但IIM肌损伤的发病机制尚不清楚，有待深度探索，为进一步挖掘有效的潜在治疗靶点提供基础。
着眼于腺苷受体信号通路在IIM中的作用这一科学问题，四川大学华西医院的谢其冰教授和海军医科大学的朱晓燕教授等通过药物筛选明确了影响EAM疾病进展最显著的腺苷A2B受体，发现激动该受体可通过下调HIF-1α调控Th17/Treg平衡、并抑制Treg耗竭从而减缓EAM小鼠的疾病进程。此外，研究还通过检测多种人体生物样本描述了IIIM患者T细胞耗竭的初步特征及其可能的致病作用。
该研究立意新颖，率先探究了腺苷能系统在EAM中的重要作用，阐明了EAM中T细胞免疫（Th17/Treg平衡、T细胞耗竭）与代谢（腺苷A2B受体/HIF-1α）间的串扰作用。值得一提的是，腺苷系统中CD39、CD73、腺苷受体等已成为新型免疫检查点，联合靶向免疫、代谢等逆转T细胞耗竭也是当前免疫治疗领域的热点。该研究为腺苷A2B受体在IIM中的药物开发及应用提供了基础与理论依据，为深入理解IIM肌损伤的发病机制提供了新的思路，是IIM领域颇具价值的临床与基础完美结合的工作。
穆荣，北京大学二级教授，博士生导师，北京大学第三医院风湿免疫科主任，北京大学医学部风湿病学系副主任，北京大学第三医院罕见病诊治中心副主任。任亚太风湿联盟教育委员会共同主席，中国女医师协会风湿免疫分会副主任委员，初级保健基金会风湿免疫专委会副主任委员，中国老年学和老年医学学会免疫学分会副主任委员等。以第一/通信作者在Nat Rev Rheumatol、Cell Host Microbe、Autoimmun Rev、Lancet Reg Health-W、JAMA Netw Open 等期刊发表论文近百篇。
作者心得
目前，合并肌肉、心、肺等重要脏器受累的IIM是风湿免疫病危重症的重要来源之一。然而IIM的发病机制仍不明确，其治疗仍为基于皮质类固醇、免疫抑制剂等的联合用药，而这些药物副作用多且疗效具有个体差异，因此，深入探究IIM的发病机制、寻找新的有效治疗靶点迫在眉睫。
升高腺苷水平是多种免疫抑制剂有效治疗风湿免疫病的机制之一。然而有关腺苷及其受体信号通路在IIM中的研究极少。研究初始，我们在EAM模型的构建上做了很多尝试和努力，通过病理评估、测序比对等手段反复确认模型的有效性和一致性。研究过程中，由于T细胞耗竭在自身免疫病中的作用仍存在争议，为此，我们尽可能在人和动物2个层面上探究T细胞耗竭特征及其可能作用，以确保我们研究结果的准确性。得益于受试者们愿意提供他们宝贵的生物样本用于我们的研究，临床与基础研究的紧密结合才能紧扣临床问题，这也凸显了临床科室建立标准专病临床样本库的重要性。
Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle是骨骼肌相关疾病领域具有重要影响力的杂志。本研究手稿于2023年11月投出，2024年2月底收到大修意见，3位审稿专家和编辑对文章给予了积极的评价，同时对于文章内容、图表等方面提出了全面且专业的意见。作者根据要求对文章手稿和图表进行了细致的修改，3月底修回手稿，5月初3位审稿专家同意接收。与此同时，编辑再次外送2位新的审稿专家，可见审稿非常严苛。不久提供小修意见，其中一位提出了很多有关临床研究相关的建议。在修稿过程中，我们深刻体会到即使偏向基础的研究也要重视相关临床数据的科学呈现，从初始设计细节上的把控到实施过程中必要原则的遵循都非常重要。作者根据要求于7月上旬完成修改，7月下旬文章被正式接收。本文投稿过程较为顺利，主要得益于前期手稿的充分准备、认真细致的修回和期刊的合理选择。
通信作者
谢其冰，主任医师，博士生导师，四川大学华西医院风湿免疫科主任。四川省学术技术带头人，四川省卫健委学术技术带头人。任四川省医师协会风湿免疫分会会长，四川省医学会内科专委会副主任委员。致力于炎性肌病、类风湿关节炎的临床、发病机制及免疫干预研究。先后承担多项国家级、省级课题，在J Autoimmun、J Cachexia Sarcopeni、J Nanobiotechnol、JAMA Netw Open、Rheumatology、Int Immunopharmacol、J Cardiovasc Magn R、Eur Radiol等期刊发表SCI论文80余篇。
共同通信作者
朱晓燕，教授，博士生导师。现任海军军医大学基础医学院生理学教研室副主任。中国生理学会教育专委会、内分泌与代谢专委会和整合生理专委会委员，上海市生理科学会理事。近年来主要从事炎症、机械通气、辐射、免疫紊乱等诱导的急慢性肺损伤的分子机制与治疗靶点研究，先后主持国家自然科学基金课题8项，并获得上海市白玉兰科技人才基金、卫生局新优青计划、总后勤部“优秀青年科技人才扶持对象等人才项目”资助。作为通信作者在SCI期刊发表论文40余篇。
第一作者
周月圆，四川大学华西医院风湿免疫科博士。先后参与国家自然科学基金3项。以第一作者在J Cachexia Sarcopeni、Rheumatology (Oxford)、Clin Exp Rheumatol 等期刊发表SCI论文7篇。
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编辑：唐 棣
排版：张洪雪
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华西期刊社简介
四川大学华西医院华西期刊社成立于2006年，出版有14种医学科技期刊（9种中文和5种英文），其中SCI收录期刊2种，ESCI收录期刊2种，EI收录期刊1种、MEDLINE收录期刊4种、CSCD收录期刊7种、北大中文核心期刊要目总览收录期刊6种。华西期刊屡获“中国出版政府奖期刊奖”、“中国百种杰出学术期刊”、“中国精品科技期刊”、“中国最具国际影响力学术期刊”等殊荣。1种期刊入选“中国科技期刊卓越行动计划——领军期刊”项目，2种期刊入选“中国科技期刊国际影响力提升计划——D类（现：中国科技期刊卓越行动计划——高起点新刊）”项目。在国家双一流建设背景下华西期刊社加快推进英文期刊建设，目前已与Nature、Wiley-Blackwell、Oxford University Press、BMC等国际一流出版集团建立了合作关系。
