该研究由Nicole Yager等多位作者完成，涉及以下研究机构：Oxford大学Nuffield骨科、风湿病学与肌肉骨骼科学部的Botnar研究中心（1），UCB-Celltech研究所（2，英国斯劳（Slough））以及Oxford大学Wellcome人类遗传学中心（3）。其中，Dr. Nicole Yager为通讯作者，文章刊登于2021年7月5日《Annals of the Rheumatic Diseases》期刊（Ann Rheum Dis, DOI:10.1136/annrheumdis-2021-220280）。
银屑病关节炎（Psoriatic Arthritis，PsA）是一种与免疫介导的炎性反应相关的疾病，属于脊柱关节病（Spondyloarthropathy, SpA）谱系的一部分，其主要病理特征包含附着点炎（Enthesitis）、滑膜炎（Synovitis）、侵蚀以及新生骨形成。目前已知肿瘤坏死因子（TNF）、白介素-17A（IL-17A）和白介素-23（IL-23）是重要的致病因子，针对这些细胞因子的中和治疗已证明其有效性。然而，与T细胞的研究相比，在PsA滑液（synovial fluid, SF）中的髓系细胞群（myeloid populations）研究尚未得到足够重视。
研究的主要目标是通过高通量质谱细胞术（Mass Cytometry, CyTOF）结合转录组学分析技术，深入解析PsA滑液和血液白细胞群体及其分泌的细胞因子，从炎症环境中发现关键致病模块，为疾病诊断和治疗提供线索。
研究的实验设计包含多阶段流程，每阶段均对样本进行不同的实验分析和数据采集：
1. 样本来源及统计：
从11名符合CASPAR分类标准的PsA患者（包括6名男性和5名女性，平均年龄43.8±13.5岁）收集外周血和膝关节滑液样本。这些患者未接受生物制剂或类固醇治疗，其中4人使用甲氨蝶呤（methotrexate）。此外，还采集了来自15名健康供者的血液样本。所有参与者获得充分知情同意。
2. 样本处理与实验设计：
研究使用质谱细胞术（CyTOF）分析滑液和血液中白细胞群体的表型以及这些细胞的炎性蛋白分泌特性。样本处理方式包括两种：一组样本立即固定（设为时间点T0）；另一组样本经过6小时处理（T6），以蛋白运输抑制剂阻止蛋白分泌。实验还包括RNA测序、PCR基因表达阵列（384基因阵列）、ELISA及Legendplex多因子分析技术，用于深入分析扩大的细胞亚群的分子表达特征。
3. 分析工具与算法：
利用如FlowSOM算法和无监督聚类技术（如t-SNE分布嵌入算法）进行数据分析。进一步，作者整合了高维细胞标记数据与转录组数据生成线索网络，并使用单细胞RNA测序验证分化的基因表达模式。
1. 滑液髓系细胞群显著扩增，展示明显炎症特性：
研究发现，与外周血相比，PsA滑液中间型单核细胞（Intermediate monocytes）、巨噬细胞（macrophages）、经典树突细胞(cDC1及cDC2)等髓系细胞显著扩增。这些细胞甚至在没有体外刺激的条件下也能够自发分泌高水平促炎介质，主要包括粘附蛋白（osteopontin，OPN）和趋化因子CCL2。此外，t分布嵌入的细胞群聚图清晰显示，滑液细胞的活性状态显著高于血液。
2. 转录组分析验证基因表达差异：
在基因层面，CD14+单核细胞中表达的osteopontin的编码基因（SPP1）显示出显著（log2倍数变化高达17.12）的上调，同时CCL2基因的表达也显著升高。这些基因表达的变化与相应的蛋白检测数据高度一致，再次验证了滑液髓系细胞是上述促炎因子的主要来源。
3. PsA滑液中的T细胞分泌活性较弱：
尽管滑液中存在多种记忆T细胞亚群（如PD-1高表达的记忆CD4细胞与组织驻留型CD8 T细胞），但这些细胞几乎没有自发分泌IL-17、IFN-γ等细胞因子。这一发现提示，炎症病理主要由髓系细胞驱动。
4. 滑液中osteopontin和CCL2水平成为潜在标志物：
通过散布图和热图数据可见，PsA滑液中osteopontin和CCL2蛋白显著富集，提示其可能作为PsA诊断和疾病监测的标志物。此外，这种局部炎症反应特性可为炎症调节与综合治疗提供靶点。
此次研究首次通过质谱细胞术结合多组学数据，从细胞水平构建了PsA患者滑液与血液的全貌。研究确认了滑液髓系细胞的特定促炎模块（如osteopontin和CCL2）在PsA中的病理作用，并提出可能参与滑液单核/巨噬细胞募集的机制。这些发现具有重要的临床意义：
- Osteopontin和CCL2可能作为潜在的PsA诊断与治疗靶标；
- 有效抑制单核/巨噬细胞的活化和功能可能缓解PsA患者的炎症反应。
尽管该研究呈现了PsA特异性的细胞与分子特征，但对比其他炎性关节疾病（如类风湿关节炎RA）的研究尚需补充。此外，如何更广泛地应用研究发现（如osteopontin抑制剂）于实际临床，仍需进一步攻关。