全身炎性反应标志物GlycA的研究进展

许伟伟 张 敏

糖基化是常见的蛋白质翻译后修饰过程之一，在许多生物过程中起到至关重要的作用。近期的研究[1]显示，糖基化过程参与调节固有免疫和控制细胞免疫。而早在2005年Dube等[2]已注意到糖基化改变通常是疾病状态的标志，特别在肿瘤性疾病和炎性反应性疾病中。随着检测手段的发展，关于糖蛋白的研究成为近年来的研究热点之一。

1 GlycA的检测及其临床作用

早在1987年Bell等[3]通过500 MHz 1H核磁共振(NMR)光谱的方法发现自旋回波中的2.04和2.08宽共振光谱信号源自于血浆急性时相糖蛋白(如α1酸性糖蛋白)中移动糖链(主要是N-乙酰葡糖胺和N-乙酰神经氨酸)的N-乙酰基。但由于糖蛋白中糖链的相对分子质量远小于蛋白质，且血浆中糖链浓度低,受到检测手段的限制，对糖蛋白的研究也受到了限制。随着代谢组学的发展，相对分子质量1 000以内的小分子物质也可被定量检测，故而糖蛋白也重新回到了研究者们的视线中。2014年LipoScience公司开发了检测糖基化依赖的细胞黏附分子(GlycA)的技术，GlycA量化了血浆蛋白多聚糖N-乙酰葡糖胺侧链上的N-乙酰基NMR信号，这一信号与既往Bell等[3]等定义的信号重叠，其组成成分包括α1-酸性糖蛋白、触珠蛋白、α1-抗胰蛋白酶、α1-抗胰凝乳蛋白酶和转铁蛋白。这些蛋白都是急性时相反应物，在感染、创伤、手术、免疫和炎性反应性疾病时含量升高。基于以上原因，GlycA被假定为与急、慢性炎性反应性疾病密切相关的临床标志物，随后相继出现了GlycA与传统的炎性反应指标的相关性研究。

2 GlycA与炎性反应指标的共性与差异

传统的炎性反应指标包括细胞因子，如IL-6、TNF-α等；急性期反应蛋白，如CRP、血清淀粉样蛋白A(SAA)、脂蛋白相关磷脂酶A2(LP-PLA2)等通过不同途径促进炎性反应的发生。GlycA与以上多种细胞因子和急性时相蛋白相关[4-7]。有研究[7]结果表明，GlycA升高时抗菌肽增多，外周循环中白细胞活性增加，而白细胞活性与多种炎性反应状态相关。

基于心血管疾病的炎性反应学说，高敏CRP(hsCRP)、纤维蛋白原与心血管事件的相关性得到了普遍的认可。Otvos等[4]检测多种族动脉粥样硬化研究(MESA)队列患者血样发现，GlycA浓度与hsCRP和IL-6呈正相关。但hsCRP合成速度是其血浆浓度的决定因素，故存在较大的个体内差异[8]，需多次测量或结合其他多种炎性因子的检测结果才能客观评估炎性反应相关风险。指南推荐在使用hsCRP评估心血管风险时，需要至少间隔2周进行2次连续测量，故其在临床应用中存在一定缺陷。而在使用肝素和EDTA抗凝的血浆中，GlycA检测结果无差异；在4 ℃下储存12 d和-80 ℃下储存至少24个月的样品中，检测结果也没有变化;且GlycA浓度不受禁食或进餐的影响，说明GlycA的检测几乎不受外部因素的影响。针对个体内差异，研究者对23名健康志愿者进行连续5周的GlycA检测，结果显示，GlycA的个体内变异性为4.3%，低于hsCRP的29.2%。因此，GlycA较hsCRP显示出更好的稳定性。

2015年，在一项样本量为10 000例的人群研究[7]的结果显示，GlycA与29种抗炎和促炎细胞因子相关，在健康人群中，GlycA增高程度与全身性低度炎性反应相关。GlycA在急性期后期升高[9]，CRP在急性期升高明显，表明GlycA可能反映了炎性反应后机体的状态。PREVEND研究[10]发现，GlycA与CRP同时升高，心血管疾病(CVD)发生风险最高。提示GlycA可能补充了CRP对CVD疾病的预后评估的准确性。

3 GlycA与心血管疾病

GlycA在心血管事件中的应用价值成为近年来研究的热点。目前的多项研究显示，GlycA由多种糖蛋白组成。而这些蛋白的多聚糖链上均存在唾液酸(GlycB)，唾液酸是位于终端单糖的糖结合物。Gopaul等[11]的临床综述显示,总血清唾液酸与CVD、卒中和病死率呈正相关。2012年的一项对37 843名≥50岁的自然人群进行40年随访的研究[12]显示，唾液酸是CVD的独立危险因素。故GlycA与CVD的相关性有待于进一步的研究。2014年弗雷明汉(Framingham)心脏研究(FHS)[13]使用系统方法检测生物标志物，发现α1-酸性糖蛋白、白蛋白、极低密度脂蛋白粒径和柠檬酸盐可预测动脉粥样硬化性心肌梗死，是所有原因导致死亡风险最强的多变量预测因子，而其中α1-酸性糖蛋白是GlycA组分中的一种。故GlycA与CVD事件的关系也受到关注。2014年妇女健康研究(WHS)[14]发现，基线GlycA与CVD事件有关。2015年PREVEND研究[10]显示，GlycA与CVD事件发生的相关性，男女之间无显著差异，且不受肾功能影响。2016年来自多种族大样本研究[15]显示，没有明显CVD且健康良好的受试者，进行MESA研究时发现GlycA与全因死亡率、CVD、慢性炎性反应相关的严重住院和死亡、癌症风险相关。另一项样本量为1 780例的双盲研究[16]也提示，GlycA的升高与hsCRP无关，与CVD事件的风险增加相关。以上多项大样本的研究均提示GlycA与CVD事件独立相关。

4 GlycA在慢性炎性反应性疾病中的应用价值

4.1 2型糖尿病(T2DM) GlycA与多种慢性炎性疾病相关，T2DM是常见的慢性低度炎性反应性疾病[17]之一。研究[18]发现，低度慢性全身性炎性反应可诱发胰岛素抵抗,使β细胞功能障碍进一步加重。Lorenzo等[19]的研究提示，GlycA与胰岛素敏感性指数(SI)相关，而与胰岛素的分泌(急性胰岛素反应，AIR)无关。2015年在WHS队列中针对26 508名健康女性的前瞻性研究[20]发现，即使在基线糖化血红蛋白(HbA1c)<5%的个体中，GlycA也与T2DM显著关联,GlycA可作为T2DM的未来发病风险的预测性生物标志物。另一项研究[21]也显示，GlycA仍与T2DM事件显著相关。这与上述WHS 和PREVEND研究一致。故在T2DM患者中，GlycA临床应用价值不容忽视。

4.2 自身免疫性疾病 临床常用于评价自身免疫性疾病患者体内低度炎性反应的指标CRP和红细胞沉降率(ESR)都存在一定局限性。GlycA在这类疾病中的应用得以关注。

4.2.1 类风湿关节炎(RA) 2015年的一项横断面研究[22]显示，GlycA与基于28个关节疾病活动评分(DAS28评分)的所有组分(P<0.01)均密切相关，并且与横断面分析中的放射学损伤(P=0.02)相关。血清GlycA可能是评估RA患者疾病活动和CVD风险的有用标志。

4.2.2 系统性红斑狼疮(SLE) GlycA在SLE中的应用也被研究者广泛关注。研究[23]发现，SLE患者的GlycA浓度明显高于健康对照组，且GlycA浓度与炎性反应标志物呈正相关，但不与SLE疾病活动或慢性评分或冠状动脉钙化程度相关。另一项关于SLE的小样本纵向研究[24]也显示，GlycA随着疾病的活动而升高。期待更多大样本研究进一步探讨GlycA是否可作为SLE疾病活动或心血管事件更有用的生物学标志物。

4.2.3 银屑病 GlycA在评估银屑病患者病情严重程度及其潜在心血管疾病风险方面均具有应用价值。2016年的一项研究[25]分为宾夕法尼亚大学(PENN)队列和美国国立卫生研究院(NIH)队列。PENN队列包括122例银屑病患者和109名健康者，显示银屑病患者的GlycA浓度高于健康者(P<0.01)，且GlycA与银屑病皮肤病严重程度之间存在剂量反应关系。NIH队列包括151例银屑病患者和30名健康对照，通过18F标记的脱氧葡萄糖正电子发射计算机断层显像(18-FDG PET-CT)评估血管炎(VI)，冠状动脉CT血管造影(CCTA)评估冠状动脉疾病(CAD)，结果显示GlycA在评价银屑病患者CAD和血管炎相关性的效用明显超过CRP。且在抗TNF治疗后，GlycA浓度明显下降，治疗后GlycA与血管炎仍相关。GlycA在银屑病患者中的应用有待更广的区域性大样本的验证。

4.2.4 炎症性肠病(IBD) 2018年Dierckx 等[26]通过检测生物治疗前后健康对照、克罗恩病和IBD患者体内GlycA浓度，对比分析后发现IBD活动期患者GlycA浓度显著升高，且在CRP阴性的患者中仍可以准确反映疾病的活动。

5 GlycA在肿瘤性疾病和感染性疾病中的研究

在肿瘤性疾病中，Chandler等[27]对两个大样本,即WHS和MESA队列的研究发现，GlycA与结直肠癌的发病率、病死率均呈正相关，但与其他肿瘤性疾病的病死率无明显相关性。提示GlycA在特定肿瘤性疾病的预后方面可能存在应用价值，有待拓展。

在感染性疾病中，Ritchie等[7]的研究结果表明，GlycA可预测败血症和肺炎患者未来因感染而住院和死亡的风险。近期有研究[28]显示，感染人类免疫缺陷病毒(HIV)的患者GlycA较未感染者显著升高。而感染HIV的患者中，病毒载量可检出的患者较阴性患者更高。提示GlycA在病毒感染性疾病中存在异常表达，GlycA在感染性疾病中的应用和研究还可以深入。

6 GlycA的临床应用和前景

据以上研究结果，GlycA是心血管事件的独立危险因子，可用于个体心血管事件的预测评估。另外，由于GlycA与糖尿病发病显著相关，在健康普查中，可用于识别糖尿病前期患者，尽早实施生活方式干预。在RA和银屑病患者中，GlycA与相应的活动评分结合，可用于评估病情活动状态。在肿瘤和感染性疾病患者中，GlycA可用于评估住院和死亡风险。

近期GlycA的研究[29-30]主要集中在各影响因素(如增加运动、减重等)是否有利于降低血浆GlycA浓度，以助于减少未来疾病发生的风险，从而减少患者住院和死亡风险。