自身免疫性疾病及其并发症中C反应蛋白的表达特征

《Frontiers in Immunology》：Expression characteristics of C-reactive protein in autoimmune diseases and their complications

　　

背景：自身免疫性疾病涉及免疫耐受破坏、持续性全身炎症和进行性多器官受累，其全球患病率不断上升。准确预测疾病发作和并发症，以及疾病活动度分层工具，是重大的临床挑战。C反应蛋白（CRP）是五聚蛋白家族中经典的模式识别分子，是一种广泛应用的炎症生物标志物；然而，其在自身免疫性疾病中的表达模式、细胞来源和疾病特异性作用尚未得到全面评估。 方法：本研究整合了南京鼓楼医院的回顾性临床队列分析、国家健康与营养调查（NHANES）的群体水平数据、蛋白质组学分析和单细胞RNA测序，以检测多种自身免疫性疾病（包括系统性红斑狼疮、干燥综合征、自身免疫性肝炎和各种炎症性关节炎）中的CRP表达。 结果：临床数据表明，CRP水平在这些疾病中表现出相当大的异质性。蛋白质组学分析将CRP鉴定为类风湿关节炎等疾病中的核心炎症介质，而单细胞RNA测序则描绘了其主要细胞来源。群体水平数据的整合支持了这些异质性模式，并证明CRP水平与全身炎症负荷呈正相关，且与血液学参数相关。此外，肝脏来源的单细胞和空间转录组数据为自身免疫性肝炎中组织特异性炎症景观提供了见解。 结论：总体而言，本研究描绘了多种自身免疫性疾病的CRP表达图谱，并确定了特定疾病背景下的细胞来源。这些发现表明，在自身免疫背景下解读CRP需要考虑疾病类型和临床背景，这可能为早期检测和患者分层提供更精细的策略。

一、 研究背景、存在问题与研究目的

自身免疫性疾病（Autoimmune diseases）是一类以免疫耐受丧失、先天性和适应性免疫失调、慢性全身性炎症和进行性多器官损伤为特征的复杂疾病谱系，包括系统性红斑狼疮（SLE）、干燥综合征（SjD）、类风湿关节炎（RA）和自身免疫性肝炎（AIH）等。随着全球发病率上升，其带来的疾病负担日益严重。当前临床实践中面临三大挑战：1）多数疾病起病隐匿，特异性生物标志物缺乏，导致诊断窗口期长、漏诊误诊率高；2）炎症表型在不同疾病甚至同一疾病患者间存在显著异质性，限制了现有生物标志物在疾病活动度精准分层和治疗反应监测中的应用；3）严重并发症（如感染、器官受累）仍是主要死因，但缺乏可靠的早期预警和风险分层生物标志物。因此，寻找兼具广谱筛查价值和疾病特异性诊断效用的炎症生物标志物，是推动自身免疫病诊疗进步的关键科学问题。

C反应蛋白（CRP）是先天性免疫系统中五聚蛋白（pentraxin）家族的核心模式识别分子，是临床最广泛应用的急性期蛋白。在急性炎症刺激下，其生物合成可在数小时内增加数百倍。功能上，CRP通过钙依赖性方式结合配体，激活经典补体途径，参与病原体清除、凋亡细胞吞噬和炎症稳态调节，是连接先天免疫防御和炎症病理的关键分子。然而，早在20世纪80年代，Pepys等人首次观察到CRP在SLE患者中存在不典型的表达模式，即疾病活动期仅出现轻度至中度升高，与IL-6水平升高和全身炎症负荷不成正比，这种现象被称为“CRP悖论”。后续研究发现，I型干扰素（IFN-I）特征、CRP基因多态性、五聚体CRP（pCRP）向单体CRP（mCRP）的构象转换以及抗CRP自身抗体等多种因素共同调节CRP在自身免疫病中的表达。尽管如此，既往研究存在明显局限：多为单病种小队列分析，缺乏跨疾病、全景组学水平证据；CRP表达的疾病间异质性及其机制未被系统解析；对CRP在并发症（如SLE非感染性器官受累）中的动态变化和预警价值研究不足；缺乏对CRP局部合成细胞来源的单细胞分辨率分析；缺乏大规模人群队列验证。

为填补上述知识空白，本研究旨在通过整合单中心临床队列、人群数据库、蛋白质组学和单细胞转录组学等多维度数据，系统探究CRP在多种自身免疫病中的表达模式、临床意义、细胞来源及调控机制，以推动CRP从广谱非特异性炎症标志物向精准诊断工具的转变。本研究发表于《Frontiers in Immunology》。

二、 主要研究方法简述

本研究采用了多维度的整合分析策略。首先，利用一个包含2356份样本（涵盖7种自身免疫病及健康对照）的公共泛疾病血清蛋白质组数据集（SomaScan平台），分析了循环CRP的表达谱。其次，基于南京鼓楼医院的单中心回顾性临床队列，分析了SLE（4534例，含狼疮肾炎LN亚组）和SjD（749例，含对照）患者中CRP与疾病活动度、并发症（如LN）及临床参数的相关性，并利用限制性立方样条模型评估了CRP、血沉（ESR）与LN发病风险的非线性剂量反应关系。第三，利用美国国家健康与营养调查（NHANES 2017-2018）的大规模人群数据，验证了关节炎相关疾病中CRP与全身炎症负荷、血液学参数的关联。第四，运用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和空间转录组学技术，分析了来自公共数据库的健康及自身免疫性肝病（包括原发性硬化性胆管炎PSC、原发性胆汁性胆管炎PBC）肝组织数据，构建了肝脏细胞图谱，以探究CRP在组织局部的潜在细胞来源和微环境调控。

三、 研究结果

3.1 通过泛疾病蛋白质组学分析自身免疫病中循环CRP表达谱

对包含多发性硬化、肌炎、银屑病、银屑病关节炎、RA、系统性硬化症（SSc）和血管炎在内的7种自身免疫病的蛋白质组数据分析显示，循环CRP水平在所有疾病组中均出现显著失调。与健康成人对照相比，RA、SSc和血管炎患者的CRP上调最为显著，银屑病关节炎、肌炎和银屑病患者呈现中度上调，而多发性硬化患者仅轻微升高，揭示了CRP表达在不同自身免疫病间的巨大异质性。按性别分层分析发现，男性和女性患者在基线CRP表达和疾病相关CRP上调方面均存在显著的性别二态性，例如女性多发性硬化患者的CRP上调幅度大于男性患者。

3.2 SLE及其并发症中CRP的表达特征

在包含4534例SLE患者（1539例LN，2995例无肾脏受累）的临床队列中，分析发现LN患者与无肾脏受累SLE患者之间的循环CRP水平无显著差异，而LN患者的ESR和SLE疾病活动指数（SLEDAI-2000）评分则显著更高。这印证了SLE中“CRP-ESR分离”现象，其机制可能与I型干扰素（IFN-I）通过JAK-STAT通路激活STAT1/STAT2，竞争性抑制CRP转录所需的STAT3活化，以及上调C/EBPβ的肝抑制蛋白（LIP）亚型有关。相关性分析显示，在总体SLE队列中，CRP水平与ESR、SLEDAI-2000评分、补体C3和C4水平呈正相关，与24小时尿蛋白呈负相关，与免疫球蛋白G（IgG）无显著线性相关。剂量反应关系分析表明，循环CRP水平与LN发病风险无显著关联，而ESR水平的升高与LN发病风险呈显著正相关，并呈现非线性特征。

3.3 干燥综合征（SjD）及其并发症风险中CRP的表达及其关联

比较分析显示，SjD患者的CRP、ESR、CRP-白蛋白比值（CAR）和CRP-淋巴细胞比值（CLR）水平均显著高于非SjD对照，而白细胞介素-6（IL-6）水平在两组间无差异，提示CRP在反映SjD全身炎症方面比IL-6更敏感。逻辑回归分析证实，CRP水平是SjD的独立危险因素，且风险随CRP水平升高而增加，呈现剂量依赖性。例如，在调整性别、年龄、吸烟饮酒状态后，CRP最高四分位数（Q4）组患SjD的风险是最低四分位数（Q1）组的25.4倍。CAR和CLR的分析也得到类似结果。

3.4 基于NHANES人群数据的关节炎相关疾病验证

利用NHANES 2017-2018数据，在关节炎相关疾病（RA、骨关节炎OA、银屑病关节炎PsA）中进行验证，结果支持临床队列的发现，证实了CRP与全身炎症负荷和特定血液学参数在关节炎患者中的正相关关系，为研究结果提供了独立的人群水平证据。

3.5 自身免疫性肝病中CRP的细胞来源：单细胞与空间转录组学分析

通过对公共单细胞及空间转录组数据集（GSE245620、GSE125188、GSE115469）的分析，研究人员构建了健康及自身免疫性肝病（PSC、PBC）的肝脏单细胞图谱。分析发现，在自身免疫性肝病的局部肝脏微环境中，除了肝细胞这一传统认知的主要来源外，特定免疫细胞亚群（如某些巨噬细胞亚群）也可能表达CRP。空间转录组学进一步揭示了CRP表达在肝脏不同组织结构区域（如门静脉区、肝小叶）的分布差异，并与炎症活动区域共定位，表明局部微环境对CRP表达的调控在疾病发病机制中可能扮演重要角色。

四、 讨论与结论总结

本研究通过分子通路（关节炎蛋白质组学）、临床异质性（多疾病队列）、人群验证（NHANES关节炎）和细胞-空间结构（肝脏单细胞与空间转录组学）四个整合维度，绘制了CRP在多种自身免疫病中的表达图谱。讨论部分指出，本研究的创新性在于首次在泛疾病、多组学水平系统揭示了CRP表达的共性与异质性，明确了其作为核心炎症介质的地位，并利用单细胞技术初步解析了其在病变组织局部的潜在细胞来源，弥补了既往研究主要关注循环肝源性CRP的不足。研究强调，解读自身免疫病中的CRP必须结合具体的疾病类型和临床背景，其表达水平受到疾病特异性免疫通路（如SLE中的I型干扰素）、基因多态性、局部微环境等多层次因素的精密调控。

研究结论（翻译自原文Conclusions部分）：

总而言之，本研究描绘了多种自身免疫性疾病的CRP表达图谱，并确定了特定疾病背景下的细胞来源。这些发现表明，在自身免疫背景下解读CRP需要考虑疾病类型和临床背景，这可能为早期检测和患者分层提供更精细的策略。

（全文完）