全身炎性反應標志物GlycA的研究進展

許偉偉 張 敏

糖基化是常見的蛋白質翻譯后修飾過程之一，在許多生物過程中起到至關重要的作用。近期的研究[1]顯示，糖基化過程參與調節固有免疫和控制細胞免疫。而早在2005年Dube等[2]已注意到糖基化改變通常是疾病狀態的標志，特別在腫瘤性疾病和炎性反應性疾病中。隨著檢測手段的發展，關于糖蛋白的研究成為近年來的研究熱點之一。

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)光譜的方法發現自旋回波中的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-乙酰神經氨酸)的N-乙酰基。但由于糖蛋白中糖鏈的相對分子質量遠小于蛋白質，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。隨著代謝組學的發展，相對分子質量1 000以內的小分子物質也可被定量檢測，故而糖蛋白也重新回到了研究者們的視線中。2014年LipoScience公司開發了檢測糖基化依賴的細胞黏附分子(GlycA)的技術，GlycA量化了血漿蛋白多聚糖N-乙酰葡糖胺側鏈上的N-乙酰基NMR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鐵蛋白。這些蛋白都是急性時相反應物，在感染、創傷、手術、免疫和炎性反應性疾病時含量升高。基于以上原因，GlycA被假定為與急、慢性炎性反應性疾病密切相關的臨床標志物，隨后相繼出現了GlycA與傳統的炎性反應指標的相關性研究。

2 GlycA與炎性反應指標的共性與差異

傳統的炎性反應指標包括細胞因子，如IL-6、TNF-α等；急性期反應蛋白，如CRP、血清淀粉樣蛋白A(SAA)、脂蛋白相關磷脂酶A2(LP-PLA2)等通過不同途徑促進炎性反應的發生。GlycA與以上多種細胞因子和急性時相蛋白相關[4-7]。有研究[7]結果表明，GlycA升高時抗菌肽增多，外周循環中白細胞活性增加，而白細胞活性與多種炎性反應狀態相關。

基于心血管疾病的炎性反應學說，高敏CRP(hsCRP)、纖維蛋白原與心血管事件的相關性得到了普遍的認可。Otvos等[4]檢測多種族動脈粥樣硬化研究(MESA)隊列患者血樣發現，GlycA濃度與hsCRP和IL-6呈正相關。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差異[8]，需多次測量或結合其他多種炎性因子的檢測結果才能客觀評估炎性反應相關風險。指南推薦在使用hsCRP評估心血管風險時，需要至少間隔2周進行2次連續測量，故其在臨床應用中存在一定缺陷。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，檢測結果也沒有變化;且GlycA濃度不受禁食或進餐的影響，說明GlycA的檢測幾乎不受外部因素的影響。針對個體內差異，研究者對23名健康志愿者進行連續5周的GlycA檢測，結果顯示，GlycA的個體內變異性為4.3%，低于hsCRP的29.2%。因此，GlycA較hsCRP顯示出更好的穩定性。

2015年，在一項樣本量為10 000例的人群研究[7]的結果顯示，GlycA與29種抗炎和促炎細胞因子相關，在健康人群中，GlycA增高程度與全身性低度炎性反應相關。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后機體的狀態。PREVEND研究[10]發現，GlycA與CRP同時升高，心血管疾病(CVD)發生風險最高。提示GlycA可能補充了CRP對CVD疾病的預后評估的準確性。

3 GlycA與心血管疾病

GlycA在心血管事件中的應用價值成為近年來研究的熱點。目前的多項研究顯示，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。2012年的一項對37 843名≥50歲的自然人群進行40年隨訪的研究[12]顯示，唾液酸是CVD的獨立危險因素。故GlycA與CVD的相關性有待于進一步的研究。2014年弗雷明漢(Framingham)心臟研究(FHS)[13]使用系統方法檢測生物標志物，發現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測動脈粥樣硬化性心肌梗死，是所有原因導致死亡風險最強的多變量預測因子，而其中α1-酸性糖蛋白是GlycA組分中的一種。故GlycA與CVD事件的關系也受到關注。2014年婦女健康研究(WHS)[14]發現，基線GlycA與CVD事件有關。2015年PREVEND研究[10]顯示，GlycA與CVD事件發生的相關性，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，進行MESA研究時發現GlycA與全因死亡率、CVD、慢性炎性反應相關的嚴重住院和死亡、癌癥風險相關。另一項樣本量為1 780例的雙盲研究[16]也提示，GlycA的升高與hsCRP無關，與CVD事件的風險增加相關。以上多項大樣本的研究均提示GlycA與CVD事件獨立相關。

4 GlycA在慢性炎性反應性疾病中的應用價值

4.1 2型糖尿病(T2DM) GlycA與多種慢性炎性疾病相關，T2DM是常見的慢性低度炎性反應性疾病[17]之一。研究[18]發現，低度慢性全身性炎性反應可誘發胰島素抵抗,使β細胞功能障礙進一步加重。Lorenzo等[19]的研究提示，GlycA與胰島素敏感性指數(SI)相關，而與胰島素的分泌(急性胰島素反應，AIR)無關。2015年在WHS隊列中針對26 508名健康女性的前瞻性研究[20]發現，即使在基線糖化血紅蛋白(HbA1c)<5%的個體中，GlycA也與T2DM顯著關聯,GlycA可作為T2DM的未來發病風險的預測性生物標志物。另一項研究[21]也顯示，GlycA仍與T2DM事件顯著相關。這與上述WHS 和PREVEND研究一致。故在T2DM患者中，GlycA臨床應用價值不容忽視。

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低度炎性反應的指標CRP和紅細胞沉降率(ESR)都存在一定局限性。GlycA在這類疾病中的應用得以關注。

4.2.1 類風濕關節炎(RA) 2015年的一項橫斷面研究[22]顯示，GlycA與基于28個關節疾病活動評分(DAS28評分)的所有組分(P<0.01)均密切相關，并且與橫斷面分析中的放射學損傷(P=0.02)相關。血清GlycA可能是評估RA患者疾病活動和CVD風險的有用標志。

4.2.2 系統性紅斑狼瘡(SLE) GlycA在SLE中的應用也被研究者廣泛關注。研究[23]發現，SLE患者的GlycA濃度明顯高于健康對照組，且GlycA濃度與炎性反應標志物呈正相關，但不與SLE疾病活動或慢性評分或冠狀動脈鈣化程度相關。另一項關于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標志物。

4.2.3 銀屑病 GlycA在評估銀屑病患者病情嚴重程度及其潛在心血管疾病風險方面均具有應用價值。2016年的一項研究[25]分為賓夕法尼亞大學(PENN)隊列和美國國立衛生研究院(NIH)隊列。PENN隊列包括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與銀屑病皮膚病嚴重程度之間存在劑量反應關系。NIH隊列包括151例銀屑病患者和30名健康對照，通過18F標記的脫氧葡萄糖正電子發射計算機斷層顯像(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)，結果顯示GlycA在評價銀屑病患者CAD和血管炎相關性的效用明顯超過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。GlycA在銀屑病患者中的應用有待更廣的區域性大樣本的驗證。

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GlycA濃度，對比分析后發現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隊列的研究發現，GlycA與結直腸癌的發病率、病死率均呈正相關，但與其他腫瘤性疾病的病死率無明顯相關性。提示GlycA在特定腫瘤性疾病的預后方面可能存在應用價值，有待拓展。

在感染性疾病中，Ritchie等[7]的研究結果表明，GlycA可預測敗血癥和肺炎患者未來因感染而住院和死亡的風險。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，GlycA在感染性疾病中的應用和研究還可以深入。

6 GlycA的臨床應用和前景

據以上研究結果，GlycA是心血管事件的獨立危險因子，可用于個體心血管事件的預測評估。另外，由于GlycA與糖尿病發病顯著相關，在健康普查中，可用于識別糖尿病前期患者，盡早實施生活方式干預。在RA和銀屑病患者中，GlycA與相應的活動評分結合，可用于評估病情活動狀態。在腫瘤和感染性疾病患者中，GlycA可用于評估住院和死亡風險。

近期GlycA的研究[29-30]主要集中在各影響因素(如增加運動、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生的風險，從而減少患者住院和死亡風險。