銀屑病關節炎(PsA)是一種慢性免疫介導的炎癥性疾病，常累及關節、附著點并與皮膚銀屑病共存。它正日益被視為一種與代謝失調、內皮功能障礙和心血管風險升高相關的系統性疾病。盡管治療有所進展，但早期診斷、患者分層和疾病監測仍面臨挑戰，這反映了PsA的異質性以及缺乏能夠捕捉其動態免疫狀態的分子標志物。當前的研究模型強調了IL-23/IL-17軸、活化T細胞、抗原提呈細胞以及先天-適應性免疫串擾的作用。新出現的證據也涉及代謝重組、基質激活和血管異常。然而，這些知識大多來源于對孤立組織（如滑膜或皮膚）的研究或局限于單一疾病狀態的橫斷面分析。雖然具有參考價值，但此類研究僅提供了伴隨PsA進展和治療應答的系統性免疫景觀的局部視圖。

外周血單個核細胞(PBMCs)是一個實用且臨床可及的細胞區室，能夠反映循環免疫擾動。然而，基于PBMC的PsA轉錄組學研究仍然有限，通常側重于與健康對照的比較，很少有分析納入PsO作為比較組或考察疾病活動性和治療誘導的變化。為了彌補這些不足，本研究對多種PsA疾病狀態（活動期、緩解期以及治療前后配對樣本）下的PBMCs進行了整合轉錄組學分析，并將這些譜與來自PsO患者和健康對照的譜進行了比較。通過差異表達、功能富集和蛋白質-蛋白質相互作用分析，該研究旨在描繪PsA譜系中的系統性免疫和代謝擾動，并表征與疾病活動性和治療調節相關的轉錄特征。

本研究招募了14名符合銀屑病關節炎分類標準(CASPAR)的PsA患者，均為新診斷且治療初治。同時納入了5名年齡和性別匹配的、無關節炎臨床或影像學證據的皮膚銀屑病(PsO)患者以及5名健康對照(HC)。通過密度梯度離心法分離PBMCs，進行RNA提取、文庫構建，并在Illumina NovaSeq 6000平臺上進行RNA測序(RNA-seq)。數據分析包括質量控制、比對、基因定量和標準化。進行了四項預設比較的差異表達分析：PsA對HC、PsA對PsO、活動期對緩解期PsA、以及治療前對治療后配對PsA樣本。差異表達基因(DEGs)定義為|log₂倍數變化(FC)| > 1且錯誤發現率(FDR) < 0.05的基因。進行了基因本體(GO)、京都基因與基因組百科全書(KEGG)通路富集分析和基因集富集分析(GSEA)以識別富集的生物學過程和通路。利用STRING數據庫構建了蛋白質-蛋白質相互作用(PPI)網絡，并使用Cytoscape進行可視化分析樞紐基因。此外，通過定量實時聚合酶鏈反應(qRT-PCR)在一個獨立的隊列中對選定的差異表達基因進行了實驗驗證。

共納入14名PsA患者，平均年齡42.36±8.94歲，所有患者均以皮膚銀屑病為首發表現。根據疾病活動指數(DAPSA)評分，9名患者(64.29%)為活動期(PsAa)，5名(35.71%)為緩解期(PsAn)。臨床表型包括寡關節炎、多關節炎、中軸型PsA和遠端指間關節炎。

與HC相比，PsA患者PBMCs中鑒定出3412個DEGs，包括1175個上調和2237個下調轉錄本。GO富集分析顯示，富集的生物學過程以適應性免疫激活相關通路為主，包括抗原結合和T細胞受體復合物組織。KEGG通路分析顯示，在代謝功能類別中，代謝通路(ko01100)代表了最大的基因集，氧化磷酸化(ko00190)、嘌呤代謝(ko00230)、碳代謝(ko01200)和氨基酸生物合成(ko01230)也顯著富集，表明PsA中存在協調的代謝和生物能量程序重組。GSEA進一步證實了免疫和代謝信號級聯的激活，包括T細胞受體信號、Th17分化、NF-κB、PI3K、MAPK、VEGF以及細胞因子-細胞因子受體相互作用通路。多個代謝通路，如不飽和脂肪酸代謝、精氨酸和脯氨酸代謝、半胱氨酸和蛋氨酸代謝以及鞘脂通路，均顯示出顯著富集，強調了PsA發病機制中免疫激活與代謝重塑之間的相互作用。qRT-PCR分析獨立驗證了LY96、S100A4和CAPG基因在PsA患者中相對于HC顯著上調。

與PsO患者相比，PsA患者表現出30個上調和19個下調基因。GO富集分析揭示了與細胞外區域活性、血小板α顆粒、纖溶酶原激活物、纖維蛋白原復合物、凝血和纖維蛋白凝塊形成相關的生物學過程顯著富集。KEGG通路分析發現，補體和凝血級聯反應在PsA中顯著上調，同時抗壞血酸和醛糖酸代謝、戊糖和葡萄糖醛酸相互轉化、醚脂代謝以及半胱氨酸和蛋氨酸代謝等多個代謝通路存在差異富集。這些發現共同突出了PsA中超越皮膚炎癥的系統性免疫和血管激活，與僅限于皮膚的銀屑病相比，其轉錄差異強化了PsA作為一個獨特臨床和免疫病理實體的觀點。

比較活動期(PsAa)和緩解期(PsAn)PsA患者的PBMCs轉錄組，鑒定出74個顯著上調和5個下調基因。GO富集分析顯示，PsAa中血管生成、細胞粘附和遷移相關生物學過程被強烈激活。在細胞組分域，DEGs富集于質膜、細胞表面和細胞外區域，與炎癥細胞運輸增加一致。蛋白質結合成為主導的分子功能類別。KEGG通路分析揭示了多個促炎和免疫調節通路的協調上調，包括PI3K-Akt、Hippo、IL-17、PPAR信號通路以及補體和凝血級聯反應。同時，觀察到了廣泛的代謝重組，涉及糖胺聚糖生物合成（角質素硫酸鹽）、鞘糖脂生物合成以及煙酸和煙酰胺代謝。PPI網絡分析確定了關鍵樞紐節點，包括CDH5、KDR、VWF和SERPINE1，突出了內皮激活和血管生成信號。這些轉錄組改變共同描繪了PsA活動期一種協調的免疫代謝激活狀態，其特征是炎癥信號增強、血管擾動和代謝重塑。

對4名PsA患者治療前后的PBMCs進行配對轉錄組分析顯示，治療后出現了1697個上調和641個下調基因。GO富集分析顯示，治療后血管生成和細胞粘附相關生物學過程顯著下調。在細胞組分類別中，被抑制的基因富集于細胞外空間、細胞外基質和細胞區域。在分子功能域，下調的條目包括細胞外基質結構成分、鈣離子結合、整合素結合和絲氨酸型內肽酶活性。KEGG通路分析顯示，PI3K-Akt、Rap1、凝血級聯、以及粘著斑、細胞外基質組織和細胞表面受體相互作用等幾個在PsA病理生物學中涉及的關鍵通路被一致下調。研究進一步檢查了在PsA與HC比較中表現出差異表達、并在治療后表達發生逆轉的基因。其中，1352個基因在治療后顯示出向基線（健康樣）方向的逆轉，包括233個在PsA中上調、治療后下調的基因，以及1119個在PsA中下調、治療后表達升高的基因。功能富集分析顯示，在PsA中上調并在治療后下調的基因主要富集于免疫相關過程，包括補體激活、體液免疫反應和炎癥信號通路。而在PsA中下調并在治療后恢復的基因則富集于與細胞骨架組織、細胞粘附和鈣信號相關的通路。此外，研究還重點關注了在治療相關逆轉DEGs集合中的代謝相關基因。其中，28個代謝相關基因表現出治療相關的逆轉趨勢，其表達變化方向與PsA和HC之間的基線差異方向相反。具體而言，在PsA中相對于HC下調的基因治療后表達增加，而在基線時上調的基因治療后表達降低。這28個基因中，23個在治療后上調，包括AMY2B、CSAD和PLCB2；5個基因在治療后下調，如GLUD2、GSTO1和ALG10。這些觀察結果突出了代謝轉錄程序的部分恢復。

本研究整合了四項互補的轉錄組學比較，以描繪不同疾病狀態下的系統性免疫改變。與健康個體相比，PsA PBMCs表現出廣泛的轉錄改變，適應性免疫反應、抗原提呈和T細胞介導的通路顯著激活，并伴隨著氧化磷酸化、脂肪酸利用和氨基酸代謝的富集。PsA與僅有銀屑病的比較揭示了一種獨特的系統性受累模式，與細胞外基質組織、血小板激活、纖維蛋白溶解、凝血和補體通路相關的基因在PsA中更為顯著，強調了血管和止血改變的存在。疾病活動性與額外的轉錄改變層相關，活動期PsA表現出血管生成、細胞粘附、白細胞運輸和細胞外基質重塑相關基因表達增加，PI3K-Akt、MAPK、IL-17和補體/凝血通路的富集反映了活動期疾病中炎癥和基質激活的匯聚。縱向分析揭示了治療后顯著的轉錄組可逆性，許多活動性相關基因向基線表達方向轉變，同時血管生成、細胞外基質重塑、補體/凝血級聯反應和炎癥信號通路減弱。這四項比較共同揭示了幾個一致的主題：外周免疫激活是PsA跨臨床狀態的一致特征；在區分PsA與PsO時，血管和凝血通路顯著凸顯，表明超越了皮膚炎癥的系統性受累；代謝重塑在多項比較中出現，表明PsA中存在持續的免疫代謝狀態轉變；治療部分逆轉了這些改變，突顯了外周免疫特征的動態性質。

本研究存在若干局限性。樣本量，特別是PsO和HC組，相對較小，可能限制統計功效和普遍性。雖然探索了公開可用的PBMC轉錄組學數據集，但疾病異質性和數據處理差異導致基因重疊有限，無法進行穩健的跨數據集驗證。并非所有分析都針對潛在混雜因素進行了調整，這可能導致一些觀察到的轉錄組差異或通路改變部分反映了未考慮的混雜因素而非疾病特異性效應。轉錄水平的改變未在蛋白質或功能水平上得到確認。PBMCs可能無法完全捕捉PsA核心的滑膜或附著點過程。治療異質性可能影響縱向觀察結果。

總之，這項多維轉錄組學分析提供了關于PsA在健康、疾病活動性和治療狀態下系統性免疫和代謝改變的整合視圖。研究結果增強了對PsA循環炎癥模式的理解，并為未來的機制和轉化研究奠定了基礎。