全身炎性反應(yīng)標(biāo)志物GlycA的研究進(jìn)展

許偉偉 張 敏

糖基化是常見的蛋白質(zhì)翻譯后修飾過程之一，在許多生物過程中起到至關(guān)重要的作用。近期的研究[1]顯示，糖基化過程參與調(diào)節(jié)固有免疫和控制細(xì)胞免疫。而早在2005年Dube等[2]已注意到糖基化改變通常是疾病狀態(tài)的標(biāo)志，特別在腫瘤性疾病和炎性反應(yīng)性疾病中。隨著檢測手段的發(fā)展，關(guān)于糖蛋白的研究成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。

1 GlycA的檢測及其臨床作用

早在1987年Bell等[3]通過500 MHz 1H核磁共振(NMR)光譜的方法發(fā)現(xiàn)自旋回波中的2.04和2.08寬共振光譜信號源自于血漿急性時相糖蛋白(如α1酸性糖蛋白)中移動糖鏈(主要是N-乙酰葡糖胺和N-乙酰神經(jīng)氨酸)的N-乙酰基。但由于糖蛋白中糖鏈的相對分子質(zhì)量遠(yuǎn)小于蛋白質(zhì)，且血漿中糖鏈濃度低,受到檢測手段的限制，對糖蛋白的研究也受到了限制。隨著代謝組學(xué)的發(fā)展，相對分子質(zhì)量1 000以內(nèi)的小分子物質(zhì)也可被定量檢測，故而糖蛋白也重新回到了研究者們的視線中。2014年LipoScience公司開發(fā)了檢測糖基化依賴的細(xì)胞黏附分子(GlycA)的技術(shù)，GlycA量化了血漿蛋白多聚糖N-乙酰葡糖胺側(cè)鏈上的N-乙?；鵑MR信號，這一信號與既往Bell等[3]等定義的信號重疊，其組成成分包括α1-酸性糖蛋白、觸珠蛋白、α1-抗胰蛋白酶、α1-抗胰凝乳蛋白酶和轉(zhuǎn)鐵蛋白。這些蛋白都是急性時相反應(yīng)物，在感染、創(chuàng)傷、手術(shù)、免疫和炎性反應(yīng)性疾病時含量升高?；谝陨显?，GlycA被假定為與急、慢性炎性反應(yīng)性疾病密切相關(guān)的臨床標(biāo)志物，隨后相繼出現(xiàn)了GlycA與傳統(tǒng)的炎性反應(yīng)指標(biāo)的相關(guān)性研究。

2 GlycA與炎性反應(yīng)指標(biāo)的共性與差異

傳統(tǒng)的炎性反應(yīng)指標(biāo)包括細(xì)胞因子，如IL-6、TNF-α等；急性期反應(yīng)蛋白，如CRP、血清淀粉樣蛋白A(SAA)、脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(LP-PLA2)等通過不同途徑促進(jìn)炎性反應(yīng)的發(fā)生。GlycA與以上多種細(xì)胞因子和急性時相蛋白相關(guān)[4-7]。有研究[7]結(jié)果表明，GlycA升高時抗菌肽增多，外周循環(huán)中白細(xì)胞活性增加，而白細(xì)胞活性與多種炎性反應(yīng)狀態(tài)相關(guān)。

基于心血管疾病的炎性反應(yīng)學(xué)說，高敏CRP(hsCRP)、纖維蛋白原與心血管事件的相關(guān)性得到了普遍的認(rèn)可。Otvos等[4]檢測多種族動脈粥樣硬化研究(MESA)隊(duì)列患者血樣發(fā)現(xiàn)，GlycA濃度與hsCRP和IL-6呈正相關(guān)。但hsCRP合成速度是其血漿濃度的決定因素，故存在較大的個體內(nèi)差異[8]，需多次測量或結(jié)合其他多種炎性因子的檢測結(jié)果才能客觀評估炎性反應(yīng)相關(guān)風(fēng)險。指南推薦在使用hsCRP評估心血管風(fēng)險時，需要至少間隔2周進(jìn)行2次連續(xù)測量，故其在臨床應(yīng)用中存在一定缺陷。而在使用肝素和EDTA抗凝的血漿中，GlycA檢測結(jié)果無差異；在4 ℃下儲存12 d和-80 ℃下儲存至少24個月的樣品中，檢測結(jié)果也沒有變化;且GlycA濃度不受禁食或進(jìn)餐的影響，說明GlycA的檢測幾乎不受外部因素的影響。針對個體內(nèi)差異，研究者對23名健康志愿者進(jìn)行連續(xù)5周的GlycA檢測，結(jié)果顯示，GlycA的個體內(nèi)變異性為4.3%，低于hsCRP的29.2%。因此，GlycA較hsCRP顯示出更好的穩(wěn)定性。

2015年，在一項(xiàng)樣本量為10 000例的人群研究[7]的結(jié)果顯示，GlycA與29種抗炎和促炎細(xì)胞因子相關(guān)，在健康人群中，GlycA增高程度與全身性低度炎性反應(yīng)相關(guān)。GlycA在急性期后期升高[9]，CRP在急性期升高明顯，表明GlycA可能反映了炎性反應(yīng)后機(jī)體的狀態(tài)。PREVEND研究[10]發(fā)現(xiàn)，GlycA與CRP同時升高，心血管疾病(CVD)發(fā)生風(fēng)險最高。提示GlycA可能補(bǔ)充了CRP對CVD疾病的預(yù)后評估的準(zhǔn)確性。

3 GlycA與心血管疾病

GlycA在心血管事件中的應(yīng)用價值成為近年來研究的熱點(diǎn)。目前的多項(xiàng)研究顯示，GlycA由多種糖蛋白組成。而這些蛋白的多聚糖鏈上均存在唾液酸(GlycB)，唾液酸是位于終端單糖的糖結(jié)合物。Gopaul等[11]的臨床綜述顯示,總血清唾液酸與CVD、卒中和病死率呈正相關(guān)。2012年的一項(xiàng)對37 843名≥50歲的自然人群進(jìn)行40年隨訪的研究[12]顯示，唾液酸是CVD的獨(dú)立危險因素。故GlycA與CVD的相關(guān)性有待于進(jìn)一步的研究。2014年弗雷明漢(Framingham)心臟研究(FHS)[13]使用系統(tǒng)方法檢測生物標(biāo)志物，發(fā)現(xiàn)α1-酸性糖蛋白、白蛋白、極低密度脂蛋白粒徑和檸檬酸鹽可預(yù)測動脈粥樣硬化性心肌梗死，是所有原因?qū)е滤劳鲲L(fēng)險最強(qiáng)的多變量預(yù)測因子，而其中α1-酸性糖蛋白是GlycA組分中的一種。故GlycA與CVD事件的關(guān)系也受到關(guān)注。2014年婦女健康研究(WHS)[14]發(fā)現(xiàn)，基線GlycA與CVD事件有關(guān)。2015年P(guān)REVEND研究[10]顯示，GlycA與CVD事件發(fā)生的相關(guān)性，男女之間無顯著差異，且不受腎功能影響。2016年來自多種族大樣本研究[15]顯示，沒有明顯CVD且健康良好的受試者，進(jìn)行MESA研究時發(fā)現(xiàn)GlycA與全因死亡率、CVD、慢性炎性反應(yīng)相關(guān)的嚴(yán)重住院和死亡、癌癥風(fēng)險相關(guān)。另一項(xiàng)樣本量為1 780例的雙盲研究[16]也提示，GlycA的升高與hsCRP無關(guān)，與CVD事件的風(fēng)險增加相關(guān)。以上多項(xiàng)大樣本的研究均提示GlycA與CVD事件獨(dú)立相關(guān)。

4 GlycA在慢性炎性反應(yīng)性疾病中的應(yīng)用價值

4.1 2型糖尿病(T2DM) GlycA與多種慢性炎性疾病相關(guān)，T2DM是常見的慢性低度炎性反應(yīng)性疾病[17]之一。研究[18]發(fā)現(xiàn)，低度慢性全身性炎性反應(yīng)可誘發(fā)胰島素抵抗,使β細(xì)胞功能障礙進(jìn)一步加重。Lorenzo等[19]的研究提示，GlycA與胰島素敏感性指數(shù)(SI)相關(guān)，而與胰島素的分泌(急性胰島素反應(yīng)，AIR)無關(guān)。2015年在WHS隊(duì)列中針對26 508名健康女性的前瞻性研究[20]發(fā)現(xiàn)，即使在基線糖化血紅蛋白(HbA1c)<5%的個體中，GlycA也與T2DM顯著關(guān)聯(lián),GlycA可作為T2DM的未來發(fā)病風(fēng)險的預(yù)測性生物標(biāo)志物。另一項(xiàng)研究[21]也顯示，GlycA仍與T2DM事件顯著相關(guān)。這與上述WHS 和PREVEND研究一致。故在T2DM患者中，GlycA臨床應(yīng)用價值不容忽視。

4.2 自身免疫性疾病 臨床常用于評價自身免疫性疾病患者體內(nèi)低度炎性反應(yīng)的指標(biāo)CRP和紅細(xì)胞沉降率(ESR)都存在一定局限性。GlycA在這類疾病中的應(yīng)用得以關(guān)注。

4.2.1 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA) 2015年的一項(xiàng)橫斷面研究[22]顯示，GlycA與基于28個關(guān)節(jié)疾病活動評分(DAS28評分)的所有組分(P<0.01)均密切相關(guān)，并且與橫斷面分析中的放射學(xué)損傷(P=0.02)相關(guān)。血清GlycA可能是評估RA患者疾病活動和CVD風(fēng)險的有用標(biāo)志。

4.2.2 系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE) GlycA在SLE中的應(yīng)用也被研究者廣泛關(guān)注。研究[23]發(fā)現(xiàn)，SLE患者的GlycA濃度明顯高于健康對照組，且GlycA濃度與炎性反應(yīng)標(biāo)志物呈正相關(guān)，但不與SLE疾病活動或慢性評分或冠狀動脈鈣化程度相關(guān)。另一項(xiàng)關(guān)于SLE的小樣本縱向研究[24]也顯示，GlycA隨著疾病的活動而升高。期待更多大樣本研究進(jìn)一步探討GlycA是否可作為SLE疾病活動或心血管事件更有用的生物學(xué)標(biāo)志物。

4.2.3 銀屑病 GlycA在評估銀屑病患者病情嚴(yán)重程度及其潛在心血管疾病風(fēng)險方面均具有應(yīng)用價值。2016年的一項(xiàng)研究[25]分為賓夕法尼亞大學(xué)(PENN)隊(duì)列和美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)隊(duì)列。PENN隊(duì)列包括122例銀屑病患者和109名健康者，顯示銀屑病患者的GlycA濃度高于健康者(P<0.01)，且GlycA與銀屑病皮膚病嚴(yán)重程度之間存在劑量反應(yīng)關(guān)系。NIH隊(duì)列包括151例銀屑病患者和30名健康對照，通過18F標(biāo)記的脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(18-FDG PET-CT)評估血管炎(VI)，冠狀動脈CT血管造影(CCTA)評估冠狀動脈疾病(CAD)，結(jié)果顯示GlycA在評價銀屑病患者CAD和血管炎相關(guān)性的效用明顯超過CRP。且在抗TNF治療后，GlycA濃度明顯下降，治療后GlycA與血管炎仍相關(guān)。GlycA在銀屑病患者中的應(yīng)用有待更廣的區(qū)域性大樣本的驗(yàn)證。

4.2.4 炎癥性腸病(IBD) 2018年Dierckx 等[26]通過檢測生物治療前后健康對照、克羅恩病和IBD患者體內(nèi)GlycA濃度，對比分析后發(fā)現(xiàn)IBD活動期患者GlycA濃度顯著升高，且在CRP陰性的患者中仍可以準(zhǔn)確反映疾病的活動。

5 GlycA在腫瘤性疾病和感染性疾病中的研究

在腫瘤性疾病中，Chandler等[27]對兩個大樣本,即WHS和MESA隊(duì)列的研究發(fā)現(xiàn)，GlycA與結(jié)直腸癌的發(fā)病率、病死率均呈正相關(guān)，但與其他腫瘤性疾病的病死率無明顯相關(guān)性。提示GlycA在特定腫瘤性疾病的預(yù)后方面可能存在應(yīng)用價值，有待拓展。

在感染性疾病中，Ritchie等[7]的研究結(jié)果表明，GlycA可預(yù)測敗血癥和肺炎患者未來因感染而住院和死亡的風(fēng)險。近期有研究[28]顯示，感染人類免疫缺陷病毒(HIV)的患者GlycA較未感染者顯著升高。而感染HIV的患者中，病毒載量可檢出的患者較陰性患者更高。提示GlycA在病毒感染性疾病中存在異常表達(dá)，GlycA在感染性疾病中的應(yīng)用和研究還可以深入。

6 GlycA的臨床應(yīng)用和前景

據(jù)以上研究結(jié)果，GlycA是心血管事件的獨(dú)立危險因子，可用于個體心血管事件的預(yù)測評估。另外，由于GlycA與糖尿病發(fā)病顯著相關(guān)，在健康普查中，可用于識別糖尿病前期患者，盡早實(shí)施生活方式干預(yù)。在RA和銀屑病患者中，GlycA與相應(yīng)的活動評分結(jié)合，可用于評估病情活動狀態(tài)。在腫瘤和感染性疾病患者中，GlycA可用于評估住院和死亡風(fēng)險。

近期GlycA的研究[29-30]主要集中在各影響因素(如增加運(yùn)動、減重等)是否有利于降低血漿GlycA濃度，以助于減少未來疾病發(fā)生的風(fēng)險，從而減少患者住院和死亡風(fēng)險。