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Nature 正刊丨空间蛋白质组学确定JAKi是一种致命皮肤病的治疗方法

时间:2024-10-27 15:46:39浏览次数:4  
标签:正刊 TEN Nature 组学 细胞 方差分析 DEP 角质 蛋白质

01摘要

中毒性表皮坏死松解症(TEN)是一种由常见药物引发的致命药物性皮肤反应,是一个新出现的公共卫生问题1,2,3。TEN患者会因角质形成细胞死亡而发生严重和突然的表皮脱离。尽管已经提出了驱动角质形成细胞死亡的分子机制,但主要驱动因素仍然未知,TEN4,5,6没有有效的治疗方法。在这里,为了系统地绘制与TEN相关的分子变化并确定潜在的药物靶点,我们利用了深层视觉蛋白质组学,它提供了基于单细胞的细胞类型分辨率蛋白质组学7,8。我们分析了福尔马林固定、石蜡包埋的三种不同严重程度的皮肤药物反应的存档皮肤组织活检,并量化了角质形成细胞和皮肤浸润免疫细胞中的5000多种蛋白质。这揭示了TEN患者的免疫细胞和角质形成细胞室中I型和II型干扰素特征的显著富集,以及磷酸化STAT1的激活。泛JAK抑制剂托法替尼在体外的靶向抑制降低了角质形成细胞的细胞毒性。在两种不同的TEN小鼠模型中,体内口服托法替尼、baricitinib或JAK1特异性抑制剂abrocitinib或upadactinib可改善临床和组织学疾病严重程度。至关重要的是,使用JAK抑制剂(JAKi)治疗是安全的,并且与7名TEN患者的快速皮肤再上皮化和恢复有关。本研究揭示了JAK/STAT和干扰素信号通路是TEN的关键致病驱动因素,并证明了靶向JAKi作为治疗方法的潜力。

02图表简介

a、 上图为CADR中细胞类型分辨蛋白质组学的DVP工作流程示意图(n=21;DRESS、MPR和健康各5例,TEN各6例)。底部,每个步骤的代表性图像,包括从FFPE组织切片中切下的角质形成细胞(在最右侧的图像中以黄色标出)和免疫细胞(在极右侧图像中以红色标出)。部分由Biorender.com创建。AI,人工智能。mIF,多色免疫荧光;质谱;泛CK,泛细胞角蛋白。b、 不同队列角质形成细胞中鉴定的蛋白质数量。每组n=5人。c–e,主成分分析(c),PC1-PC2分离的主要驱动因素(载荷)(d)和PC1的基因集富集分析(e)(GSEA)(MSigDB Hallmark)。Adj.P,调整后的P值;EMT,上皮间质转化。f、 TEN和健康角质形成细胞中蛋白质的差异表达。彩色点表示显著的DEP,虚线垂直线表示log2转换的褶皱变化为±1。数字表示每个方向上DEP的总数。每组n=5人。g、 通过方差分析对重要蛋白质进行分层聚类。颜色表示归一化强度(z分数)。每组n=5人。h、 方差分析聚类1的过度代表性分析(反应组),按富集分数排序。颜色表示重要性程度。i、 在指定条件下,补体因子(和白蛋白以排除血液污染)的半监督热图。颜色表示归一化值(z分数)。每组n=5人。f、 未配对双侧t检验。g、 具有事后Tukey诚实显著差异(HSD)的单因素方差分析。e–h,多重比较的Benjamini-Hochberg校正(错误发现率(FDR)<0.05)。在方框图中,中心是介质,方框边缘描绘了第25至75百分位数,胡须延伸到1.5×四分位数间距内的最远点。

a、 主成分分析。每组n=5人。b、 PC1和PC3中存在的基因集富集得分散点图(MsigDB Hallmark,基因本体生物过程)。突出显示了包括“病毒”或“干扰素”在内的术语。RNS,活性氮物种;ROS,活性氧物种。c–e,健康和MPR(c)、TEN(d)或DRESS(e)免疫细胞之间的DEP。彩色点表示显著的DEP,垂直虚线表示log2转换的褶皱变化为±1。数字表示每个方向上DEP的总数。每组n=5人。f、 在不同队列中具有不同强度的选定蛋白质。g、 通过方差分析对重要蛋白质进行分层聚类。颜色表示归一化强度(z分数)。每组n=5人。h、 方差分析聚类1的过度代表性分析(反应组),按富集分数排序。MHC,主要组织相容性复合体。颜色表示重要性程度。c–e,未配对双侧t检验。g、 单因素方差分析与事后Tukey的HSD。b–e,g,h,多重比较的Benjamini-Hochberg校正(FDR<0.05)。

a、 左,TEN的免疫荧光图像,带有分段CD163+巨噬细胞、CD4+和CD8+T细胞。右,代表性单细胞图像和分割轮廓。Mϕ,巨噬细胞。比例尺,200μm。b、 c,所有样本中鉴定的蛋白质数量(b)及其强度(c),按细胞类型进行颜色编码。d、 按细胞类型分组的样本中干扰素途径蛋白的热图。颜色表示归一化强度(z分数)。e、 免疫细胞亚型的STAT1强度值。线路连接来自同一患者的测量值。f、 指定细胞类型之间的DEP。彩色点表示显著的DEP,虚线表示log2转换的褶皱变化为±1。数字表示每个方向上DEP的总数。g、 TEN样品的免疫荧光,其中含有来自分离(橙色;水疱顶部)和附着(蓝色;邻近水疱)区域的分段角质形成细胞。比例尺,200μm。h、 角质形成细胞中鉴定的蛋白质数量(左)和样本中的强度分布(右)。i、 通过方差分析对重要蛋白质进行半监督分层聚类,倍数变化大于1。颜色表示归一化强度(z分数)。视觉上不同的子聚类的边界用红色标出。j,k,主成分分析(j)和PC2和PC4的主要驱动因素(k)。l、 m,在分离细胞与附着细胞之间(l;k中突出显示)和不同队列之间(m)不同的感兴趣蛋白质。报警素以红色标记。b–d,n=12个巨噬细胞、10个CD4+细胞、10个CD8+细胞和来自n=12个受疾病影响和7个健康个体的9个健康样本。e、 f,n=10个个体中每种细胞类型的配对样本。h–m,n=7个附着样本,11个分离样本和9个健康样本,分别来自n=11个患病个体和7个健康个体。a、 g,对所有样本进行免疫荧光染色,显示代表性图像。f、 配对双侧t检验。i、 单因素方差分析与事后Tukey的HSD。f、 i,多重比较的Benjamini-Hochberg校正(FDR<0.05)。NS,不显著。

03 参考文献
Liu Y , Qin Z , Yang X ,et al.High-Voltage Manganese Oxide Cathode with Two-Electron Transfer Enabled by a Phosphate Proton Reservoir for Aqueous Zinc Batteries[J]. 2022.

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