应用4D-FastDIA技术探究IgG4相关性泪腺疾病组织差异蛋白的变化与发病机制

作     者：宋德涓 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李光宇

授予年度：2024年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100212[医学-眼科学] 10[医学] 

主      题：IgG4相关性眼病 IgG4相关性疾病 自身免疫性疾病 蛋白组学 

摘      要：目的: IgG4相关性眼病（Immunoglobulin G4-related ophthalmic disease,IgG4-ROD）是一组可累及多种眼附属器的非肉芽肿性纤维炎性疾病,具体的发病机制尚不明确。探明IgG4-ROD分子发病机制是研发其分子靶向治疗重要基础。本研究以临床病理组织学特征为指导,对不同阶段IgG4-ROD患者的临床表现进行分析总结,并利用蛋白质组学技术对其泪腺组织蛋白差异表达进行系统分析,以为深入阐明该病分子病理机制提供实验依据,也为IgG4-ROD的早期分子诊断奠定基础,同时为进一步研发分子靶向治疗策略提供思路。 方法: 本研究选取2021-2022年间共15例在吉林大学白求恩第二医院眼科中心行手术切除后,经病理组织学及免疫化学检查后诊断为IgG4-ROD、非特异性泪腺炎以及正常泪腺组织的石蜡组织样本进行蛋白质组学分析。总结临床表现,实验室检查与影像学检查等临床患者资料,并总结临床特征。另外,通过蛋白质提取、质谱检测、蛋白质鉴定和定量完成蛋白质组检测,分析IgG4-ROD泪腺组织特征蛋白表达谱,并且结合临床信息,总结不同疾病类型的分子特征,挖掘IgG4-ROD早期诊断及治疗的分子靶标。 结果: IgG4-ROD临床表现主要为眼睑肿胀,眼眶外上缘可触及无痛性质硬包块,部分患者伴随血清IgG、IgG4水平升高。CT与MRI检查可见泪腺区弥漫性梭形占位,边界清晰,多为双侧受累。部分患者的影像学还表现为眶下神经增粗,多条眼外肌增粗。病理表现为病灶区中至重度淋巴浆细胞与不同程度嗜酸性粒细胞浸润,生发中心多见,间质席纹状纤维化少见,免疫组织化学染色可见IgG4+浆细胞/IgG+浆细胞≥40%,IgG4+浆细胞≥50个/HPF（×400）。与正常组相比,泪腺组织4D-Fast DIA蛋白组学研究发现IgG4-ROD确诊组患者组织蛋白质表达发生显著变化,包括纤维化相关蛋白（FN1,ELN）、泪液蛋白与泪腺组织相关蛋白（包括PRR4,SCGB2A1,LACRT,CST4）表达明显异常,提示泪腺组织受损,泪液分泌功能明显下降;嗜酸性粒细胞过氧化物酶蛋白表达明显异常,推测过敏反应被诱发;多种免疫细胞相关蛋白表达（包括CD163,CD37）异常,细胞因子（包括CXCL13,IL-16和IL-18）水平异常,部分细胞通路（包括血小板活化相关过程、Fcγ-R介导吞噬通路、MAPK信号通路、PI3K-Akt信号通路、Ras信号通路、TGF-β信号通路及NF-κB信号通路）明显活化,表明多种细胞通路共同参与该病的病理过程。值得注意的是,可疑组与确诊组的蛋白质组学表现非常相似。与正常组比较,除上述提到的异常蛋白表达外,还主要参与免疫激活、感染、细胞粘附以及分泌代谢相关过程。IgG4-ROD确诊组与可疑组相比,其中免疫应答相关蛋白（包括先天免疫系统有关的FCAMR、C4BPB、C3、FGR、HLA-C、TREX1、B2M;在T细胞中表达的CD151和CD6;在巨噬细胞中表达的MSR1;以及在多种白细胞中表达的LILRB5）发生显著变化,提示IgG4-ROD确诊组中可能具有更为活跃的免疫微环境;部分细胞通路（包括补体和凝血级联通路、以及弹性纤维和细胞外基质组织相关的分子通路）明显活化,表明IgG4-ROD确诊组中以血小板为代表的凝血改变、以及组织纤维化表现可能更为显著。 结论: 本研究通过对IgG4-ROD确诊泪腺组织、可疑泪腺组织以及正常组泪腺组织样本进行4D-Fast DIA蛋白质组学分析,发现在IgG4-ROD不同发展阶段,以CD163+M2巨噬细胞参与的TLR8/IRAK4/NF-κB通路为主要特征的多种信号通路共同参与疾病发展。此外,通过探讨IgG4-ROD进展过程中蛋白质特征的动态变化,我们揭示了由健康泪腺进展到IgG4-ROD的早期蛋白改变,发现POSTN等蛋白可作为该病早期分子筛查及诊断的潜在生物标志物。