文獻(xiàn)解讀：Olink技術(shù)定義急性和慢性胰腺炎的血清免疫譜

期刊：Gastroenterology
影響因子：29.4
主要技術(shù)：Olink蛋白組學(xué)

導(dǎo)語(yǔ)

 急性胰腺炎（AP）在某些情況下可進(jìn)展為復(fù)發(fā)性急性胰腺炎（RAP）和慢性胰腺炎（CP），目前，尚無(wú)獲批的胰腺炎治療方法或早期診斷或預(yù)后生物標(biāo)志物。本文使用Olink技術(shù)，評(píng)估了參與慢性胰腺炎、糖尿病和胰腺癌（CPDPC）聯(lián)盟的慢性胰腺炎流行病學(xué)和轉(zhuǎn)化研究（PROCEED）前瞻性評(píng)價(jià)研究的參與者血清樣本中92種免疫標(biāo)志物的蛋白水平。樣本分別來(lái)自無(wú)胰腺疾�。╪=56）、患有慢性腹痛（CAP）（n=24）、AP（n=38）、RAP（n=56）和CP（n=57）的個(gè)體。共有33種免疫標(biāo)記物在胰腺炎組與對(duì)照組差異表達(dá)。與IL17信號(hào)相關(guān)的免疫標(biāo)記物將CP與AP和RAP區(qū)分開(kāi)來(lái)，IL17A和CCL20將CP與CAP區(qū)分開(kāi)，表明TH17細(xì)胞可能參與CP發(fā)病機(jī)制，2種免疫標(biāo)志物（IL17A和ST1A1）可區(qū)分CP和CAP。巨噬細(xì)胞經(jīng)典活化途徑在胰腺炎連續(xù)發(fā)展過(guò)程中持續(xù)升高，表明在疾病進(jìn)展過(guò)程中促炎信號(hào)的積累。一些免疫標(biāo)記物與吸煙、飲酒和糖尿病狀態(tài)有關(guān)。
 

主要技術(shù)

Olink蛋白組學(xué)

研究結(jié)果

1. 研究隊(duì)列和患者特征
通過(guò)Olink方法檢測(cè)了血清樣本中92種免疫標(biāo)志物的表達(dá)，包括細(xì)胞因子、趨化因子和表面蛋白。分析的參與者樣本（N=231）包括對(duì)照（n=56）、CAP（疾病控制;n=24）、AP（n=38）、RAP（n=56）和CP（n=57）（表1）。所有組的性別和年齡分布相似。目前吸煙者和重度飲酒者的百分比在CP組、RAP組、AP組依次降低。同樣，糖尿病患病率也隨著疾病進(jìn)展而增加。
 

表1 患者特征

圖1 胰腺炎血清免疫譜分析

3. Th17細(xì)胞應(yīng)答可區(qū)分慢性胰腺炎與其他急性胰腺炎和慢性腹痛
接下來(lái)，作者試圖確定區(qū)分不同類(lèi)型胰腺炎的免疫標(biāo)志物。分析發(fā)現(xiàn)CCL20、IL17A等5種免疫標(biāo)志物在CP中與AP和RAP不同（圖2A和B）。在這5種標(biāo)志物中，與單獨(dú)的RAP相比，CP中MCP2下調(diào)，IL17A上調(diào)（圖2C和D）。與CAP相比，Th 17相關(guān)趨化因子和細(xì)胞因子CCL20和IL17A在CP中上調(diào)（圖3A和B），表明Th17細(xì)胞可能參與CP疾病發(fā)病機(jī)制。2種免疫標(biāo)志物（IL17A和ST1A1）可以預(yù)測(cè)CP，AUC為0.78（圖3C）。
 

圖2  IL17信號(hào)傳導(dǎo)將CP與其他胰腺炎組區(qū)分開(kāi)
 

圖3 Th17反應(yīng)區(qū)分CP和CAP組

4. 胰腺炎進(jìn)展期間特異且持續(xù)增加的炎癥反應(yīng)
作者分析了炎癥相關(guān)通路，以區(qū)分不同類(lèi)型的胰腺炎。用IPA進(jìn)一步分析每個(gè)胰腺炎組中差異調(diào)節(jié)的免疫標(biāo)志物，結(jié)果顯示AP的IPA結(jié)果與RAP和CP不同。有趣的是，RAP和CP組共享幾種活化的信號(hào)傳導(dǎo)途徑，包括“病原體誘導(dǎo)的細(xì)胞因子風(fēng)暴信號(hào)傳導(dǎo)”和“IL17信號(hào)傳導(dǎo)”。同時(shí)比較來(lái)自3組的激活或抑制的免疫途徑，分析顯示“巨噬細(xì)胞經(jīng)典活化信號(hào)傳導(dǎo)途徑”和促炎性上游信號(hào)傳導(dǎo)（TNF和IL1β）隨著胰腺炎疾病進(jìn)展逐漸增加（圖4A）。類(lèi)似地，與“巨噬細(xì)胞經(jīng)典活化信號(hào)傳導(dǎo)”相關(guān)的個(gè)體免疫標(biāo)志物的循環(huán)水平也顯示從對(duì)照到AP、RAP和CP逐漸增加的趨勢(shì)（圖4B）。這些數(shù)據(jù)表明RAP的血清免疫特征不同于AP，而與CP相似，且每種疾病狀態(tài)中的促炎信號(hào)不是短暫出現(xiàn)的，而是在急性到慢性的疾病進(jìn)展中積累的，使慢性疾病更加復(fù)雜。
 

圖4 急性（AP，CAP）和慢性（CP）胰腺炎狀態(tài)炎癥通路特征

5. 胰腺炎中吸煙、病因?qū)W和飲酒狀態(tài)的免疫特征
最后作者研究了吸煙狀況、胰腺炎病因或飲酒量是否與胰腺炎患者細(xì)胞因子表達(dá)相關(guān)。如果有足夠數(shù)量的患者，則對(duì)單個(gè)胰腺炎組進(jìn)行亞組分析。

吸煙是胰腺炎的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，也是AP進(jìn)展為CP最強(qiáng)有力的危險(xiǎn)因素之一，因此作者檢查了循環(huán)免疫標(biāo)記物是否與個(gè)體的吸煙狀態(tài)相關(guān)。在合并的所有胰腺炎組中，7種免疫標(biāo)志物因吸煙狀態(tài)發(fā)生改變（圖5A）。其中，不吸煙者到吸煙者中，CXCL5和FGF21等5種免疫標(biāo)志物的表達(dá)逐漸增加。CP組不同吸煙狀態(tài)的人群中，九種免疫標(biāo)志物差異表達(dá)，并且FGF21在CP中一致地顯示增加的趨勢(shì)，與吸煙程度相關(guān)（圖5B）。循環(huán)中FGF21水平與吸煙狀態(tài)的相關(guān)性表明其在吸煙相關(guān)性胰腺炎的病理生理機(jī)制中的作用。事實(shí)上，F(xiàn)GF21是Klotho相關(guān)分子之一，在吸煙者中升高。心肌梗塞后在肝臟中施用IL22后，F(xiàn)GF21也以信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄激活子依賴(lài)性方式增加。香煙煙霧誘導(dǎo)IL22并促進(jìn)CP中的胰腺纖維化。因Olink panel不包括IL22，本研究無(wú)法檢測(cè)隊(duì)列中IL22的血清水平，但以前的研究和我們的數(shù)據(jù)表明，吸煙誘導(dǎo)的FGF21血清水平升高可能與IL22-IL22R-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)子和轉(zhuǎn)錄軸激活子相關(guān)。
 

圖5 胰腺炎患者與吸煙相關(guān)的血清免疫標(biāo)志物
 

作者還檢查了胰腺炎組中循環(huán)免疫標(biāo)記物是否受到飲酒狀態(tài)的影響。AP組中，INF-γ、IL20R和SLAMF1的含量因飲酒狀態(tài)而改變（圖6A）。而在RAP中，僅CCL20和IL6水平受飲酒狀態(tài)影響（圖6B），CP的飲酒狀態(tài)沒(méi)有檢測(cè)到免疫標(biāo)志物改變。

糖尿病是晚期CP的常見(jiàn)并發(fā)癥，是導(dǎo)致CP高死亡率的原因之一。作者分析發(fā)現(xiàn)在患有糖尿病的RAP和CP組中腫瘤壞死因子弱凋亡誘導(dǎo)物（TWEAK）水平較低（圖6C）。TWEAK是TNF超家族的細(xì)胞因子�？扇苄訲WEAK循環(huán)水平降低與心血管和腎臟疾病高風(fēng)險(xiǎn)患者的糖尿病相關(guān)。我們的數(shù)據(jù)表明，血清TWEAK水平可以區(qū)分RAP和CP糖尿病患者與非糖尿病患者。然而，TWEAK水平是否預(yù)測(cè)胰腺炎患者進(jìn)展為糖尿病，或者TWEAK水平是否預(yù)測(cè)糖尿病患者胰腺炎的發(fā)生，還需要進(jìn)一步研究。
 

圖6 胰腺炎患者與飲酒或糖尿病相關(guān)的血清免疫標(biāo)志物

參考文獻(xiàn)：
1. Lee B, Jones EK, Manohar M, et al (2023) Distinct Serum Immune Profiles Define the Spectrum of Acute and Chronic Pancreatitis From the Multicenter Prospective Evaluation of Chronic Pancreatitis for Epidemiologic and Translational Studies (PROCEED) Study. Gastroenterology 165:173–186. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2023.03.236