목적: 단일세포 전사체 분석과 표면 단백질 발현 분석을 통해 강직성 척추염(AS) 상황에서 혈액 및 활막 세포의 면역 지형을 규명하고, 병원성 Th17 세포의 분자적 특성을 밝히고자 한다. 방법: 본 연구에는 활동성 AS 40명, 안정 AS 20명, 활동성 류마티스 관절염 환자 40명, 건강 대조군 20명이 포함되었다. 말초혈 단핵세포 및 활액 세포 단핵세포를 T 세포 수용체로 자극한 후, 유세포분석을 통해 표면 표현형과 세포내 염색을 평가하였다. 또한 활동성 AS 환자 6명의 단일세포 전사체를 연구하였으며, 시퀀싱을 통해 전사체와 에피토프의 세포 색인(cellular indexing)도 함께 수행하였다. 더불어, 항-GITR 리간드 및/또는 항-OX40 리간드를 사용한 curdlan 주입 SKG 마우스의 마우스 모델에서 Th17 세포 표면에 대한 OX40 및 글루코코르티코이드 유도 종양괴사인자 수용체(GITR) 표적화의 결과를 평가하였다. 결과: 병원성 Th17 세포는 다기능성 인터루킨-17A(IL-17A) 및 인터페론-γ(IFNγ) 생성 기억 CD4+ T 세포로 확인되었으며, AS에서 염증 부위에서의 병원성 역할에 대해 임상적으로 지지하는 근거를 제공하였다. 전사체 및 유세포분석 결과, 병원성 Th17 세포에서 TNFRSF4(OX40)와 TNFRSF18(GITR)의 공발현이 증가함이 관찰되었다. 생체 내에서 OX40 및 GITR의 리간드-수용체 상호작용을 억제하면 임상적 관절염이 효과적으로 억제되었고, curdlan 주입 SKG 마우스 모델에서 병원성 Th17 세포가 감소하였다. 결론: 본 연구 결과는 AS 환자에서의 병원성 Th17 세포 이해에 대한 함의를 가지며, 잠재적 치료 표적을 시사한다.

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