自身炎症性疾病（Autoinflammatory disease）是一类由先天免疫系统介导的炎症反应引起的罕见遗传疾病，其临床表型包括周期性发热、皮疹、CRP/ESR升高、淋巴结肿大、肝脾肿大、关节炎、炎症性肠病、血管炎、颅内钙化或肺间质病等系统性炎症。
自从在家族性地中海热（FMF）中发现第一个自身炎症性疾病的的致病基因MEFV以来，已有50多个导致自身炎症性疾病的致病基因被鉴识。其中由良渚实验室/浙江大学生命科学研究院周青教授发现的自身炎症性疾病包括抗RIPK1裂解诱导的自身炎症（CRIA），腺苷脱氨酶2缺陷病(DADA2)，白介素一受体拮抗功能失调综合征(LIRSA)，PLCG2相关的抗体缺陷与免疫失调（APLAID），去泛素化酶OTULIN缺陷和A20缺陷分别导致的OTULIPENIA和HA20等。
近日，周青课题组的研究论文“A gain-of-function variation in PLCG1 causes a new immune dysregulation disease”在Journal of Allergy and Clinical Immunology上正式上线，首次报道了磷脂酶通路上关键基因PLCG1的激活突变（p.S1021F）可导致自身炎症和自身免疫的临床表型，并将其命名为APLS（Activating PLCG1 variant-associated syndrome）。
周青课题组研究疑难未诊断的自身炎症性疾病病例，通过全外显子测序和生物信息学分析鉴定致病基因。本研究中，患者在幼年时即表现出炎症指标升高、血小板减少、自身抗体阳性等，其血清中促炎细胞因子IL-6、IL-1β、IL-8和IP-10等水平显著升高，转录组学分析表明，在患者的外周血单个核细胞（PBMCs）中，NF-κB、I型干扰素、II型干扰素通路的转录水平均显著上升。通过全外显子测序发现患者携带PLCG1基因的新发突变p.Ser1021Phe (S1021F)。
磷脂酰肌醇-γ-酶1（PLCγ1）是一种重要的细胞信号传导分子，在细胞内的多个信号通路中发挥关键作用。当受到刺激时，PLCγ1会被磷酸化激活，促使其酶活性增加，催化磷脂酰肌醇二酰基四磷酸（PIP2）的水解，产生二磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油（DAG）两种次级信号分子，IP3可促进细胞内钙离子释放，而DAG激活蛋白激酶C（PKC）信号通路。
在Jurkat和COS-7细胞系中，通过IP-one ELISA、钙流和western blot等实验证明PLCγ1 S1021F突变是功能获得性突变，促使PLCγ1的酶活增加，进而通过IP3和DAG两个第二信使导致下游NF-κB, MAPK以及ERK信号通路的异常激活。采用PLCγ抑制剂U73122 处理可挽救S1021F突变细胞系中的ERK过度活化，证实了PLCγ1过度激活是导致炎症信号上调的主要原因。研究显示患者T细胞表现出更强的PLCγ酶活性，在抗CD3刺激下产生更多的IP3和钙流信号，PLCγ抑制剂U73122可抑制细胞内升高的炎症因子。
单细胞转录组测序分析提示患者PBMCs中存在表达高炎症信号的低密度中性粒细胞，可能在病程发展中起到促炎作用。而且患者细胞中IFN-α、IFN-γ和NF-κB信号通路激活，IFN-γ通路的活化主要在T细胞富集，IFN-α通路的活化主要在单核细胞中富集。质谱流式分析发现多种促炎性细胞因子在T细胞和单核细胞中显著上调，提示T细胞和单核细胞在患者细胞免疫应答中发挥着重要作用。
新自身炎症性疾病APLS（Activating PLCG1 variant-associated syndrome）的发现和研究将进一步推动自身炎症性疾病的精准诊断和治疗。
良渚实验室/浙江大学生命科学研究院周青教授和良渚实验室陶攀峰博士为本文共同通讯作者。良渚实验室王钦涛博士、陶攀峰博士和浙江大学生命科学研究院韩旭博士为本文共同第一作者。
