全光谱分析分选携手，追踪组织细胞增生-神经退行性疾病罪魁祸首

神经退行性疾病的发病机理尚未研究透彻，临床治疗难以“对症下药”。已有研究表明，大约10%组织细胞增生症会发展为无法治愈的神经退行性疾病（LCH-ND）。美国西奈山伊坎医学院的团队发表在Immunity杂志的成果，系统阐释了LCH-ND病因是外周循环的髓系细胞经历MAPK突变后，分化为衰老炎症状态的CD11a+巨噬细胞，累积在大脑中引发。靶向MAPK活化和衰老通路也为LCH-ND精准诊疗提供了全新的思路。

LCH-ND致病机理模型示意

朗格汉斯组织细胞增生症（LCH）是一类炎性肿瘤疾病，大约10%的患者会发展为无法治愈的LCH相关的神经退行性疾病（LCH-ND）。由于LCH-ND的致病机理尚不明确，临床针对这一疾病也未能开展有效的治疗。早期造血祖细胞发生MAPK突变（最常见的突变是BRAFV600E，即BRAF原癌基因的V600E位点发生了突变），分化为衰老的单核吞噬细胞，驱动LCH病变形成。研究人员基于LCH的研究基础，结合LCH-ND患者外周血PBMC和脑组织中髓系细胞同样发生MAPK突变的临床发现，为LCH-ND发病的未解之谜寻找到了答案。

构建三种小鼠模型

探索LCH-ND潜在发病机制

第一种模型是表达BRAFV600E突变的转基因小鼠。BRAFWT^Scl为对照组，BRAFV600E^Scl小鼠是由骨髓造血干细胞中表达的Scl基因启动子作用产生BRAFV600E突变。BRAFV600E等位基因与YFP荧光蛋白偶联，携带突变的细胞即为YFP阳性。跟对照组相比，在BRAFV600E^Scl小鼠大脑中检测到CD11a+巨噬细胞丰度增加高达50倍。并且BRAFV600E突变主要发生在CD11a+巨噬细胞，而小神经胶质细胞和CD206+边界相关巨噬细胞（BAMs）中均没有检测到突变。

第二种模型是BRAFV600E^Map17转基因小鼠。为了进一步追溯BRAFV600E^Scl小鼠大脑中的突变巨噬细胞来源于循环祖细胞，表达在骨髓长期造血干细胞的Map17基因启动子用于调控BRAFV600E突变发生。观察到的结果与第一种BRAFV600E^Scl小鼠模型类似，更进一步证明了由于早期造血干细胞发生MAPK突变，分化为循环的髓系细胞，迁移到大脑中，诱发BRAFV600E+ CD11a+巨噬细胞在小鼠大脑中富集。

MAPK突变的循环髓系细胞

浸润大脑诱发LCH病变

第三种模型是骨髓嵌合小鼠（CD45.2 BRAFV600E^Scl : CD45.1 WT）。基于该模型再次佐证了上述大脑中累积的BRAFV600E+ CD11a+巨噬细胞来源于循环突变细胞，而非原位形成，进而引起大脑中病变发生。CD45.2+供体小鼠骨髓来源的CD11a+巨噬细胞不表达CD206+BAMs相关指标（如CD169, LYVE-1, CD206），并且仅中等表达组织驻留小胶质细胞指标（如P2RY12），证明这些细胞并非来源于原位组织。

CD11a+巨噬细胞来源于循环突变细胞

抗衰老/MAPK抑制剂

联合治疗减缓LCH疾病负荷

抗衰老Bcl-xL抑制剂navitoclax能够靶向清除BRAFV600E^Scl小鼠的MAPK突变细胞，但是无法持续维持器官重量和大小。MAPK通路抑制剂（MEK抑制剂）trametinib能够恢复小鼠脾脏和肝脏的重量，可是对于MAPK突变的细胞数量却没有影响。联合两种疗法“双管齐下”，既维持了小鼠的正常体重和脾脏与肝脏的大小，又显著降低了小鼠肺部的LCH细胞和大脑中的CD11a+巨噬细胞数量，改善了LCH小鼠的行为障碍模式。

抗衰老/MAPK抑制剂联合治疗缓解LCH症状

全光谱流式分析分选策略

上述流式实验全部基于Cytek^®全光谱流式平台（分析+分选）实现。利用全光谱分析型流式细胞仪Aurora对小鼠大脑髓系细胞、外周血和肺部组织样本进行精细分群，借助全光谱流式特色的提取自发荧光功能提高了组织细胞检测的分辨率。其中，大脑样本进一步用全光谱分选型流式Aurora CS进行分选，单细胞分选模式下纯化大脑巨噬细胞，对接RNA测序实验。结合下游测序结果可知，LCH小鼠大脑浸润的突变细胞与人LCH-ND细胞的表型和转录组具有可比性。

全光谱流式细胞仪门控策略

研究人员构建了三种小鼠模型（BRAFV600E^Scl, BRAFV600E^Map17, BRAFV600E^Scl 嵌合体），系统性地探索了LCH-ND的发病机制。追溯了循环BRAFV600E+髓系细胞突破血脑屏障，入侵大脑分化为衰老的CD11a+巨噬细胞，诱发LCH-ND的过程。在此研究基础上，同时靶向抑制衰老和MAPK突变的双重疗法，为实现LCH-ND精准诊疗提供了全新策略。文章中全光谱分析流式平台Aurora和全光谱分选流式平台Aurora CS双剑合璧，分析分选结果无缝衔接，提取自发荧光的特色功能带来卓越的分辨率。Cytek^®聚焦单细胞高维分析与智能分选，引领流式技术进入新时代。