劉逸夫,李建新,盧一寒,李靜,單忠艷,滕衛(wèi)平
(1.中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝病科,內(nèi)分泌研究所,遼寧省內(nèi)分泌疾病重點實驗室,沈陽 110001;2.大連市第三人民醫(yī)院內(nèi)分泌與代謝病科,大連 116033)
自身免疫性甲狀腺炎(autoimmune thyroiditis,AIT)是最常見的內(nèi)分泌疾病之一。甲狀腺過氧化物酶抗體(thyroid peroxidase antibody,TPOAb)和甲狀腺球蛋白抗體(thyroglobulin antibody,TgAb)是最具有代表性的甲狀腺自身抗體[1-2],妊娠婦女甲狀腺自身抗體陽性率可高達(dá)2%~17%[2]。在甲狀腺功能正常的AIT孕婦中,流產(chǎn)是最常見的不良妊娠結(jié)局,尤其是反復(fù)自然流產(chǎn)[3]。迄今,AIT孕婦流產(chǎn)風(fēng)險增加的原因尚不清楚[4]。
α-烯醇化酶(α-enolase,ENO1)存在于大多數(shù)真核生物體內(nèi),廣泛分布于胎盤等不同組織中[5]。ENO1自身抗體(α-enolase antibody,ENO1Ab)在系統(tǒng)性紅斑狼瘡等多種疾病及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)中具有致病作用[6]。最新研究[7]表明,ENO1Ab可作為胎盤滋養(yǎng)層抗體參與母體不明原因復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的發(fā)生,并可作為該病的一種新的自身免疫標(biāo)志物。在不同疾病中,ENO1致病相關(guān)抗原表位肽不同。本研究擬探討ENO1分子中纖溶酶原結(jié)合部位的一種抗原表位肽(P9)特異自身抗體在AIT孕婦中的表達(dá)情況及其是否與甲狀腺功能正常的AIT孕婦流產(chǎn)的發(fā)生有關(guān)。
本組研究對象來源于中國醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌研究所主導(dǎo)的“妊娠早期及擬妊娠婦女碘鐵營養(yǎng)缺乏和亞臨床甲狀腺激素缺乏:篩查與干預(yù)”項目(簡稱SHEP項目)Ⅰ期。該項目由遼寧省沈陽市和大連市的23家醫(yī)院參與。從SHEP項目篩選在本地區(qū)居住5年以上,無遺傳疾病個人史和家族史,無嚴(yán)重慢性疾病史的妊娠<8周孕婦,不排除服用碘劑或鐵劑(或含碘、鐵復(fù)合維生素)者,最終共篩選出9 415名孕婦。本研究為回顧性巢式病例對照分析,入組孕婦同時測定血清一種ENO1抗原表位肽(具有纖溶酶原結(jié)合功能)的特異自身抗體表達(dá)。本研究已獲得中國醫(yī)科大學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(AFSOP-07-1.0-01),所有研究對象均簽署知情同意書。
1.1.1 納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡21~43歲;(2)尿碘濃度(urinary iodine concentration,UIC)100~300 μg/L,即碘充足狀態(tài)[8];(3)血清鐵蛋白(serum ferritin,SF)≥20 μg/L,即非鐵缺乏者[9];(4)甲狀腺功能正常,血清游離甲狀腺素(free thyroxine,F(xiàn)T4)12.3~20.9 pmol/L[10]、血清促甲狀腺素(thyroid stimulating hormone,TSH)0.10~4.34 mU/L[10];(5)未服用任何影響甲狀腺功能的藥物。
1.1.2 排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患有AIT以外的其他甲狀腺疾病及自身免疫病病史者;(2)患有高血壓、糖尿病、子癇以及其他與流產(chǎn)相關(guān)的疾病病史者;(3)本次妊娠存在前置胎盤、胎盤早剝及早產(chǎn)者;(4)有影響流產(chǎn)的用藥史者和有人工流產(chǎn)史者。
1.1.3 分組:(1)本次納入的孕婦均為甲狀腺功能正常者,根據(jù)其是否患有AIT,進(jìn)行分組。AIT組,血TPOAb≥34 IU/mL和(或)TgAb≥115 IU/mL[11];非AIT組,血TPOAb<34 IU/mL和TgAb<115 IU/mL。(2)根據(jù)既往和本次妊娠隨訪監(jiān)測直至出現(xiàn)妊娠結(jié)局中是否發(fā)生過自然流產(chǎn),再進(jìn)行分組。流產(chǎn)組,本次隨訪研究中發(fā)生了自然流產(chǎn)和(或)既往發(fā)生過自然流產(chǎn);非流產(chǎn)組,本次隨訪中和既往均未發(fā)生過自然流產(chǎn)。
按納入及排除標(biāo)準(zhǔn)共納入2 109名孕婦,按上述分組方式獲得AIT流產(chǎn)組、非AIT流產(chǎn)組、AIT非流產(chǎn)組以及非AIT非流產(chǎn)組。同時,進(jìn)一步以AIT流產(chǎn)組樣本數(shù)為準(zhǔn)并按孕婦所在城市、受教育背景、家庭收入進(jìn)行1 ∶3匹配,確定AIT非流產(chǎn)組人數(shù);以非AIT流產(chǎn)組為準(zhǔn),同樣按照上述匹配方式確定非AIT非流產(chǎn)組人數(shù)。本研究最終共納入661名孕婦,其中,AIT流產(chǎn)組58例,AIT非流產(chǎn)組152例,非AIT流產(chǎn)組107例,非AIT非流產(chǎn)組344例。見圖1。
圖1 研究人群篩選標(biāo)準(zhǔn)方案圖Fig.1 Schematic diagram of study population screening criteria
1.2.1 甲狀腺功能、甲狀腺自身抗體、SF、UIC和尿肌酐測定:血FT4、TSH、TPOAb、TgAb、SF和尿肌酐均采用電化學(xué)發(fā)光法(瑞士Roche公司)進(jìn)行測定。根據(jù)指南[11]推薦,本研究利用SHEP項目入組孕婦,參考美國臨床生化科學(xué)院推薦、在前期研究[10]中已建立的妊娠期特異參考范圍,也是本研究血FT4和TSH所采用參考范圍。同時,根據(jù)指南[11],TPOAb和TgAb陽性的確定采用試劑盒所提供的普通成人參考范圍。UIC的測定采用基于Sandell-Kolthoff反應(yīng)的過硫酸銨消化砷鈰催化分光光度法[10],計算UIC與尿肌酐比值(UIC/Cr)以及體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)=體質(zhì)量(kg)/身高2(m2)。
1.2.2 ENO1蛋白分子中參與纖溶酶原結(jié)合部位的一個抗原表位肽的預(yù)測及合成:利用IEDB網(wǎng)站和ABCpred網(wǎng)站對ENO1蛋白進(jìn)行抗原表位預(yù)測。IEDB網(wǎng)站預(yù)測人源ENO1蛋白中第252~270氨基酸序列為一個線型表位,亦是ENO1作為纖溶酶原結(jié)合蛋白的一個抗原表位;ABCpred網(wǎng)站也預(yù)測出人ENO1蛋白中第252~267氨基酸序列為一個線性表位,分值均為0.9。選取氨基酸序列253~267依次為N端-rsgkydld fkspddp-C端(因處于預(yù)測的全部ENO1蛋白線性抗原表位肽段中的第9段,簡稱P9)。將預(yù)測出的P9抗原表位肽委托生工生物工程(上海)股份有限公司合成,并利用反相高效液相色譜法對合成肽段進(jìn)行純化,利用質(zhì)譜分析確定氨基酸序列。
1.2.3 ENO1分子中P9抗原表位特異自身抗體血清水平的測定:利用酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA),按照本研究組已建立的ENO1Ab檢測方法進(jìn)行測定[12]。利用濃度為1 mg/mL的P9肽段進(jìn)行包被,4 ℃過夜;用1%BSA-PBS室溫封閉2 h,加入待測血清(1 ∶1 000稀釋),37 ℃孵育2 h;加入1 ∶5 000稀釋HRP結(jié)合羊抗人IgG二抗,37 ℃孵育1 h;加入TMB顯色,以O(shè)D450nm反映血清P9特異性總IgG表達(dá)水平。
采用 SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,利用該軟件和1 ∶3傾向性評分匹配方法確定最終入組對象。對符合正態(tài)分布的連續(xù)變量,以±s表示,2組間比較采用獨立樣本t檢驗;對不符合正態(tài)分布的連續(xù)變量,以M(P25~P75)表示,采用Mann-WhitneyU秩和檢驗進(jìn)行組間比較。分類變量事件發(fā)生率以百分?jǐn)?shù)表示,并采用χ2檢驗比較。logistic回歸分析P9特異性自身抗體是否為自然流產(chǎn)的獨立危險因素。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線并計算曲線下面積(area under curve,AUC),以判斷該抗體對流產(chǎn)的預(yù)測意義,并計算Youden指數(shù)以確定最佳切點值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
比較流產(chǎn)組與非流產(chǎn)組妊娠年齡、體質(zhì)量、BMI、心率、血壓、有飲酒史或吸煙史者比率、血TSH、FT4、TPOAb、TgAb和SF水平、UIC/尿Cr以及L-T4干預(yù)率,結(jié)果顯示,AIT流產(chǎn)組中L-T4干預(yù)率明顯低于AIT非流產(chǎn)組(P=0.003),而其他流產(chǎn)相關(guān)因素在2組間均無統(tǒng)計學(xué)差異。非AIT流產(chǎn)組的妊娠年齡、有飲酒史者的比率、血TSH和SF水平均明顯高于非AIT非流產(chǎn)組(P值分別為0.016,0.026,0.006,0.043),其他相關(guān)上述指標(biāo)在2組間均無統(tǒng)計學(xué)差異。見表1。
表1 流產(chǎn)相關(guān)一般因素分析Tab.1 Analysis of general factors associated with abortion
ELISA結(jié)果顯示,AIT流產(chǎn)組孕早期血清P9特異性總IgG表達(dá)水平較AIT非流產(chǎn)組明顯升高(P<0.001);非AIT流產(chǎn)組亦明顯高于非AIT非流產(chǎn)組(P<0.001);AIT流產(chǎn)組較非AIT流產(chǎn)組有升高趨勢,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見圖2。
圖2 血清中抗ENO1蛋白分子中P9抗原表位肽特異自身抗體的表達(dá)水平分析Fig.2 Analysis of the expression level of P9 epitope peptide-specific autoantibodies in serum anti-ENO1 protein molecules
分別在AIT和非AIT孕婦中行l(wèi)ogistic回歸分析P9特異性自身抗體表達(dá)與流產(chǎn)是否獨立相關(guān)。將AIT和非AIT人群中妊娠年齡與P9特異性自身抗體一同納入回歸分析中作為Model1(AIT:OR=7.13,95%CI:3.46~14.69,P<0.05;非AIT:OR=2.67,95%CI:1.80~3.96,P<0.05);將公認(rèn)流產(chǎn)相關(guān)因素妊娠年齡、BMI及吸煙、飲酒與P9特異性自身抗體一同納入回歸分析中作為Model2(AIT:OR=6.31,95%CI:3.00~13.29,P<0.05;非AIT:OR=2.81,95%CI:1.86~4.25,P<0.05);最后將上述流產(chǎn)公認(rèn)因素以及UIC/Cr、SF和TPOAb、TgAb、TSH及FT4與P9特異性自身抗體一同納入回歸分析中作為Model3(AIT:OR=8.42,95%CI:3.71~19.09,P<0.05;非AIT:OR=2.92,95%CI:1.91~4.46),P<0.05)。提示高滴度P9特異自身抗體的表達(dá)是導(dǎo)致甲狀腺功能正常AIT孕婦和非AIT孕婦流產(chǎn)發(fā)生的一個獨立危險因素。
AIT孕婦中P9特異性自身抗體預(yù)測流產(chǎn)發(fā)生風(fēng)險的AUC值 為0.75±0.04(P<0.001,圖3),非AIT孕婦中的AUC值為0.66±0.03(P<0.001)。說明該抗體的血清表達(dá)水平在甲狀腺功能正常的AIT孕婦中具有更好的流產(chǎn)預(yù)測價值。在AIT孕婦中該抗體血清水平預(yù)測自然流產(chǎn)發(fā)生風(fēng)險顯著增加的最佳切點值為OD450nm=1.21(Youden指數(shù)為0.431),在非AIT中為OD450nm=1.31(Youden指數(shù)為0.288)。在血清P9自身抗體檢測水平OD450nm>1.21的AIT孕婦中,自然流產(chǎn)發(fā)生率為54.3%,而<1.21者僅為15.3%,二者有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.001)。在該抗體血清水平>1.31的非AIT孕婦中,流產(chǎn)發(fā)生率為43.5%,而≤1.31者則為16.7%,二者也有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.001)。進(jìn)一步表明血清高滴度水平的P9特異性自身抗體與自然流產(chǎn)具有較強(qiáng)的相關(guān)性,尤其是在AIT孕婦中。
圖3 血清P9特異性自身抗體預(yù)測自發(fā)流產(chǎn)發(fā)生風(fēng)險的受試者工作特征曲線Fig.3 The receiver operating characteristic curve of serum P9-specific autoantibodies for predicting the risk of spontaneous abortion
自然流產(chǎn)是妊娠期婦女常見的一種妊娠不良結(jié)局。研究[13]發(fā)現(xiàn),甲狀腺自身免疫與母體流產(chǎn)密切相關(guān),但其機(jī)制尚不清楚。英國倫敦瑪麗大學(xué)所做的系統(tǒng)回顧和薈萃分析顯示,應(yīng)用左旋甲狀腺素干預(yù)可使自然流產(chǎn)的發(fā)生率減少52%[14]。但SUN等[15]的meta分析結(jié)果顯示,給予甲狀腺功能正常的AIT妊娠婦女左甲狀腺素干預(yù)并未改善其妊娠不良結(jié)局。此外,甲狀腺自身抗體可能也是AIT孕婦發(fā)生不明原因復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的危險因素[16]。但研究[17]顯示,在患有AIT的婦女中,具有正常妊娠史者與具有復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)史者相比,血TPOAb和TgAb并無統(tǒng)計學(xué)差異,故認(rèn)為甲狀腺自身抗體陽性與反復(fù)性自然流產(chǎn)無關(guān)。綜上推測可能存在甲狀腺功能減退和經(jīng)典甲狀腺自身抗體以外的因素促使AIT孕婦流產(chǎn)的發(fā)生率升高。
AIT雖然曾被認(rèn)為是一種器官特異性自身免疫性疾病,但其患者體內(nèi)存在某些非甲狀腺特異自身抗體。研究[18]顯示,甲狀腺球蛋白(thyroglobulin,Tg)免疫可產(chǎn)生TgAb的同時,還可促使TPOAb等其他自身抗體的生成,這是由于Tg分子中B細(xì)胞抗原表位的擴(kuò)散導(dǎo)致,而抗原擴(kuò)散被認(rèn)為是促進(jìn)自身免疫病進(jìn)展的一種機(jī)制[19]。本課題組前期動物實驗研究結(jié)果也顯示,給予小鼠Tg免疫不僅可引起其體內(nèi)TgAb升高,也可促使ENO1Ab的產(chǎn)生增加。同樣,給予小鼠ENO1重組蛋白免疫也可使機(jī)體產(chǎn)生ENO1Ab增加,并引起小鼠血清TgAb升高[12]。提示ENO1蛋白可能也是AIT致病機(jī)制中一個重要的自身抗原,盡管它并非甲狀腺特異表達(dá)的蛋白。
ENO1已被發(fā)現(xiàn)在多種組織(如大腦、甲狀腺、血管內(nèi)皮、卵巢、胎盤等)中表達(dá)。最近的研究證實,在胎盤這個富含血管的組織部位確有較多量ENO1表達(dá),并發(fā)現(xiàn)其表達(dá)可能與胎膜滯留有關(guān)。最新研究[7]發(fā)現(xiàn),復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者胎盤蛻膜中ENO1蛋白表達(dá)量明顯升高,認(rèn)為血清抗ENO1Ab水平可作為不明原因的復(fù)發(fā)性流產(chǎn)的一種新的自身免疫生物標(biāo)志物。除此之外,ENO1作為纖溶酶原結(jié)合蛋白可與纖溶酶原結(jié)合,促進(jìn)其被激活成為纖溶酶,進(jìn)而增強(qiáng)纖溶系統(tǒng)活性。在許多系統(tǒng)性自身免疫性疾病中,纖溶酶原結(jié)合蛋白抗原表位抗體的表達(dá)升高,后者可阻斷纖溶酶原向纖溶酶轉(zhuǎn)換,干擾體內(nèi)纖溶系統(tǒng),從而破壞纖維蛋白形成與溶解之間的動態(tài)平衡,可導(dǎo)致血栓前狀態(tài),并與自然流產(chǎn)密切相關(guān)[20]。AIT常與系統(tǒng)性自身免疫病伴發(fā)[21],故AIT妊娠婦女發(fā)生自然流產(chǎn)的機(jī)制很可能與自身免疫性疾病中誘發(fā)母體流產(chǎn)的機(jī)制存在相似之處。
韓冬等[22]利用噬菌體庫展示技術(shù)結(jié)合Ellipro、PDB等生物信息學(xué)預(yù)測網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)人ENO1第257~268氨基酸可能是引起機(jī)體免疫應(yīng)答的活性表位肽,此肽段特有的空間結(jié)構(gòu)均有利于與抗體特異性結(jié)合。本研究的P9肽段完整包含了該肽段,且還是人ENO1蛋白發(fā)揮纖溶酶原結(jié)合作用的特殊肽段[23]。以上均提示P9肽段自身抗體可能通過干擾ENO1蛋白與纖溶酶原的結(jié)合而干擾纖溶系統(tǒng)的作用,導(dǎo)致流產(chǎn)風(fēng)險的增加。本研究發(fā)現(xiàn),AIT流產(chǎn)組血清抗P9自身抗體的表達(dá)水平明顯高于AIT非流產(chǎn)組;非AIT流產(chǎn)組該抗體的表達(dá)水平亦明顯高于非AIT非流產(chǎn)組。在AIT和非AIT婦女中,抗P9自身抗體均是引起自然流產(chǎn)的獨立危險因素,但在AIT孕婦中具有更高預(yù)測流產(chǎn)風(fēng)險的價值。血清中該抗體滴度水平檢測對預(yù)測婦女(尤其是AIT孕婦)自然流產(chǎn)的風(fēng)險具有一定臨床意義。有必要對該抗體引起自然流產(chǎn)的作用機(jī)制進(jìn)一步深入研究。同時,本課題組的前期研究[24]已發(fā)現(xiàn),ENO1全蛋白特異總IgG在AIT患者血清中表達(dá)水平顯著高于非AIT患者,提示ENO1蛋白分子中其他一些抗原決定簇特異的自身抗體可能也是促進(jìn)AIT婦女流產(chǎn)風(fēng)險增加的重要因素。