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异基因造血干细胞移植后慢性移植物抗宿主病（cGVHD）是严重远期并发症，皮肤纤维化是难治、致残核心表型，现有治疗手段疗效有限。目前已知供体T细胞、巨噬细胞、成纤维细胞等多种免疫与基质细胞互作参与发病，但驱动皮肤慢性炎症与纤维化的核心细胞间通讯通路尚不清晰。缺氧广泛参与硬皮病、纤维化等免疫损伤，可通过HIF-1通路调控免疫活化与胶原沉积；IL-13作为2型炎症关键细胞因子，能促进成纤维细胞胶原分泌，二者在皮肤cGVHD中的协同致病环路未被阐明。既往研究仅单独关注缺氧或IL-13，未系统解析缺氧介导T细胞-巨噬细胞-皮肤基质细胞交互作用，也缺乏靶向该轴的干预验证。

陆军军医大学新桥医院张曦教授、埃默里大学Edmund K. Waller等人利用多组学与动物、患者样本，阐明缺氧介导HIF-1α-PI3Kδ-IL-13通路，通过T细胞/巨噬细胞/基质细胞互作持续驱动皮肤cGVHD纤维化；靶向该通路多个靶点均可有效缓解模型皮损，为纤维化类免疫疾病提供新治疗靶点。相关内容以“Hypoxia-­driven T cell–macrophage–stromal cross-­talk sustains fibrosis in preclinical models of cutaneous chronic graft-­versus-­host disease”为题发表在《Science Translational Medicine》上。

【主要内容】

图1 构建硬皮病型慢性移植物抗宿主病小鼠模型

作者通过空间转录组区分正常与GVHD皮肤的细胞亚群空间分布，鉴定出表皮角质细胞是缺氧基因高表达区域，借助缺氧探针、HIF-1α蛋白定量、多品系小鼠及患者皮肤染色证实慢性GVHD皮肤存在局部缺氧微环境。

图2 表皮细胞和巨噬细胞相互作用，推动cGVHD的病理进程

通过细胞通讯分析揭示病变表皮与血管周、真皮巨噬细胞存在大量配受体交互信号，对比慢性GVHD患者与正常皮肤空间转录组，区分扁平苔藓样、毛囊角化样两种皮损的细胞亚群占比与通路差异，解析两类皮损各自特征性差异基因与富集通路。

图3 免疫细胞呈现出空间上有组织的致病表型

作者借助多重免疫荧光成像刻画慢性GVHD皮肤病灶内三级淋巴样聚集结构的细胞组成，以单细胞分群、标志物热图展示病灶CD4/CD8 T细胞、M1/M2巨噬细胞、成纤维细胞分布，量化病变与周边正常组织间T细胞-巨噬细胞互作富集程度差异。

图4 缺氧会增强cGVHD中巨噬细胞的致病活性。

体外分离小鼠骨髓巨噬细胞，常氧与缺氧培养对比流式表型，证实缺氧可上调巨噬细胞促炎、促纤维化标志物；体内回输缺氧预处理巨噬细胞可加重小鼠皮肤GVHD病理损伤，直观证明缺氧巨噬具有致病作用。

图5 PI3K-AKT激活促进TH2细胞扩增以及IL-13驱动的缺氧

上图证实慢性GVHD病灶T细胞高表达PI3Kδ且分泌大量IL-13，体外角质细胞实验证明IL-13可直接诱导HIF-1α，缺氧环境会进一步放大该效应；皮内注射IL-13可加重小鼠皮肤缺氧与纤维化病变，构建缺氧-IL13正反馈致病环路。

图6 PI3Kδ抑制可减轻IL-13介导的缺氧和类三级淋巴结构病理改变

使用PI3Kδ抑制剂处理GVHD小鼠，空间转录组显示药物重塑皮肤细胞亚群基因表达，抑制缺氧、纤维化及趋化因子通路，免疫荧光证实药物减少病灶T细胞与巨噬细胞近距离相互作用，破坏三级淋巴样结构形成。

图7 降低缺氧状态可减轻巨噬细胞驱动的纤维化

对抑制剂处理和对照组小鼠皮肤做单细胞测序，发现PI3Kδ抑制剂重编程巨噬细胞亚群，抑制纤维化相关巨噬、上调血管生成相关巨噬，流式验证药物降低巨噬促炎促纤维化分子表达，减弱致病巨噬功能。

图8 靶向HIF-1α/PI3Kδ/IL-13轴可缓解慢性移植物抗宿主病

在多种GVHD小鼠模型中分别使用HIF-1α抑制剂、PI3Kδ抑制剂、IL-13中和抗体干预，从皮损评分、组织病理、胶原沉积、动物生存期多维度证明靶向HIF-1α/PI3Kδ/IL-13通路均可显著减轻皮肤慢性移植物抗宿主病纤维化损伤。

【全文总结】

该研究借助多组学、细胞及动物实验，阐明缺氧介导HIF-1α-PI3Kδ-IL-13通路，通过免疫-基质细胞互作驱动皮肤慢性移植物抗宿主病纤维化；靶向通路各靶点均能有效缓解病变，为纤维化免疫疾病提供全新治疗靶点。

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