子痫前期是一种多因素引起的妊娠高血压疾病。几十年的研究，人们已广泛接受了关于子痫前期的潜在胎盘病理机制。在胎盘形成早期，滋养层细胞的分化和功能受损导致侵袭不足，同时导致子宫螺旋动脉改建不良，胎盘供血不足。由此产生的胎盘缺氧、氧化应激和机械损伤导致抗血管生成因子和促炎因子释放到母体血液循环中，引起系统的、有症状的母体反应。在这一模式的基础上，已对许多因子作为该病的潜在生物标志物进行了研究。虽然这一机制代表了大量的病例，但越来越多的证据表明，没有任何标记物或治疗方法对所有病例都是通用的。
纤维蛋白原样蛋白2（Fibrinogen-Like Protein 2，FGL-2）是一种免疫调节性分泌因子。在体内和体外，促炎细胞因子如TNF-α和IFN-γ可上调FGL-2表达，进而引起B细胞、巨噬细胞、T细胞和调节性T细胞的免疫抑制反应。此外，FGL-2还具有凝血酶原酶活性，通过绕过传统的凝血级联途径促进纤维蛋白的形成。
近日来自加拿大渥太华大学的Shannon A. Bainbridge教授团队在Hypertension上发表了题为“Fibrinogen-Like Protein 2-Associated Transcriptional and Histopathological Features of Immunological Preeclampsia”的文章。在该研究中，作者通过整合来自临床不同类型子痫前期患者胎盘的转录和组织病理学特征，鉴定和表征了母性子痫前期、典型性子痫前期和免疫性子痫前期3种不同的子痫前期疾病亚型。证明FGL-2作为免疫调节基因模块的一部分，在免疫性子痫前期中上调。FGL-2与胎盘慢性炎性病变呈正相关，与母体血管灌注不良病变呈负相关。从而使其成为一种子痫前期疾病亚型特异性生物标记物。
接下来我们就来学习一下这篇文章吧！
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FGL-2在不同类型胎盘中差异表达
与健康对照组相比，诊断为子痫前期的患者胎盘样本中FGL-2的mRNA表达（图1A）没有变化。典型性子痫前期患者胎盘的FGL-2表达显着低于母性子痫前期患者胎盘。免疫性子痫前期患者胎盘的FGL-2的表达最高。由于临床诊断通常依赖于蛋白质检测，作者在蛋白质水平上也证实了这种组特异性FGL-2的表达（图1D）。Western blot结果显示，FGL-2蛋白在不同亚型胎盘之间存在差异表达，典型性子痫前期患者胎盘FGL-2蛋白表达水平最低，免疫性子痫前期患者胎盘的FGL-2蛋白表达水平最高。
图1.FGL2在基因表达中存在差异表达
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胎盘FGL-2由细胞滋养层细胞、合体滋养层细胞和绒毛内/绒毛间组织细胞表达
作者通过免疫组化方法研究FGL-2在胎盘中的定位，发现FGL-2在绒毛的细胞滋养层和合体滋养层有表达（图2A）。此外，在绒毛内胎儿血管和绒毛间隙中的白细胞或淋巴细胞中也有较强的表达（图2B-D）。CD68染色证实这些FGL-2阳性细胞中有一部分是单核/组织细胞。
图2.FGL-2绒毛间隙的定位表达
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FGL-2是子痫前期疾病亚型差异富集基因模块的一部分
鉴于子痫前期亚型来源于转录谱，临床表型可能来源于不同功能基因集的表达。为了确定FGL-2对每种疾病亚型的贡献，作者通过加权基因相关网络分析（Weighted Gene Correlation Network Analysis, WGCNA)，确定了29个共表达的基因模块。大致上，可以观察到3组具有相似富集模式的模块（图3A）。其中主要参与调节新陈代谢变化、细胞死亡和对缺氧的反应的黄色模块（图3B）包含一组已知的或已被研究的几个基因（图3D）。与免疫和白细胞反应相关功能有关的紫色模块（图3C）在不同亚型胎盘之间的表达有很大的差异，表明该模块的表达可将不同亚型区分开来，与典型性子痫前期样本相比，免疫性子痫前期样本表达水平高（图3A）。值得注意的是，在这个紫色的模块中发现了FGL-2。该模块的网络显示FGL-2本身不是一个hub基因，但是有8个直接相邻基因（图3E）。这些直接相邻基因中有几个是hub基因，这表明虽然FGL-2本身可能不是核心调节因子，但它的表达与那些密切相关。
图3.加权基因相关网络分析显示基因模块划分
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FGL-2与子痫前期妊娠结局参数相关性不佳
通过对FGL-2表达与母体和胎儿临床表型严重程度的相关性评估，作者发现胎盘FGL-2的表达与母体的特征（年龄和体重指数）之间的相关性不佳。FGL-2对母体子痫前期症状的严重程度（HELLP综合征、母体平均动脉压和尿蛋白）的预测性也很差。FGL-2与分娩时胎龄（疾病严重程度的替代指标）之间存在正相关。研究未发现FGL-2与婴儿出生体重百分位数之间的关联，但FGL-2表达的两端(高和低)的样本显示出最低的出生体重百分位数，表明在胎盘FGL-2异常高和异常低的样本中胎儿结局不佳。同时，胎盘FGL-2的表达与小于胎龄(SGA)/适于胎龄(AGA)分类、胎儿性别或分娩方式无关。
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FGL-2表达与慢性胎盘炎性病变相关
通过对胎盘进行盲法半定量评估，作者确定了胎盘FGL-2表达与胎盘组织病理学结果之间的关系（图4A）。与胎盘FGL-2表达最相关的病变是病因不明的绒毛炎（villitis of unknown etiology，VUE）、绒毛成熟延迟、慢性蜕膜炎、母体炎症、无血管性纤维化绒毛、胎儿炎症和大量绒毛周围纤维蛋白沉积（massive perivillous fibrin deposition，MPFD）（图4A，B）。这些病变中的大多数代表胎盘内的炎性损伤，提示过多的FGL-2会引起胎盘内的免疫失调。VUE、慢性蜕膜炎和慢性间膜炎是慢性胎盘炎性病变，而MPFD被归类为母胎界面紊乱病变，通常与慢性炎性病变并存。
基于这些联系和FGL-2作为免疫调节剂和凝血酶原的已知作用，作者对这四种病变进行了进一步研究。与胎盘FGL-2表达负相关性最强的病变是远端绒毛发育不良、胎盘梗死、绒毛早熟和合体结节（图4A-C）。所有这些病变，加上绒毛凝集，都属于母体血管灌注不良（maternal vascular malperfusion，MVM）。MVM是一类与典型性子痫前期胎盘密切相关的病变，FGL-2表达水平较低。
通过更深入地研究FGL-2表达与绒毛周围纤维蛋白沉积的关系，作者对绒毛周围纤维蛋白占据的绒毛总面积进行半定量评分，可知大多数免疫性子痫前期样本中FGL-2的表达水平较高（图4D）。事实上，绒毛周围纤维蛋白沉积程度最高的样本中FGL-2的表达水平也最高。总体而言，这表明FGL-2高表达的胎盘表现出与慢性炎性损伤和显着的绒毛周围纤维蛋白沉积一致的病变。
图4.FGL-2表达与特异性组织病理学损伤
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胎盘炎性病变的FGL-2相关转录谱
通过对组织病理学评分有病变和无病变的胎盘之间的差异基因表达分析，作者首先分析了在受MVM病变影响的胎盘中发现的差异表达的基因，这些基因与胎盘FGL-2的表达呈负相关（图5A-D）。FGL-2一直属于下调的基因组，紫色模块和其他免疫模块的大多数基因也是如此（图5E）。
图5.母体血管灌注不良病变胎盘中FGL-2相关的转录变化
然后作者分析了与FGL-2表达呈正相关的慢性炎性病变——VUE、慢性蜕膜炎和MPFD——中的转录变化。通过评估上调的基因，特别是那些与FGL-2表达相关性很强的基因，发现VUE、慢性蜕膜炎和MPFD中存在上调基因的显着重叠，提示共同的慢性炎性转录表型是几种相关但不同的组织病理学损伤的基础（图6A-C）。大多数上调的基因属于紫色或棕色模块（这两个模块都是网络分析中确定的免疫特异性模块）。通过网络分析发现FGL-2的直接相邻基因在VUE、慢性蜕膜炎和MPFD胎盘中持续上调。这些基因中的大多数与FGL-2有很强的相关性，表明它在免疫细胞特异性的干扰素-γ依赖的过程中起到了作用，从而导致了这些病变的发展。
MPFD胎盘的转录图谱中，紫色和棕褐色模块的基因，包括干扰素-γ诱导的基因以及白细胞和淋巴细胞激活因子，都得到了上调。这些基因中的大多数与FGL-2相关性很强（图6C），表明FGL-2在纤维蛋白沉积中起作用。
图6.慢性炎性病变胎盘中FGL-2相关的转录变化
总结与展望
在这项研究中，研究人员主要有三个发现：①FGL-2是区分子痫前期亚型的基因模块的一部分；②FGL-2在免疫性子痫前期中上调，其表达与该亚型特有的转录、临床和组织病理学的许多特征相关；③在免疫性子痫前期中普遍存在受慢性炎性病变影响的胎盘，表现出常见的子痫前期标志物下调，但FGL-2和FGL-2相关免疫调节基因上调。这项研究确定了子痫前期不同亚型在转录和组织病理学上相当大的差异，强调了在未来的子痫前期生物标志物研究中考虑疾病亚型的必要性。特别是免疫性子痫前期，不太可能通过sFLT或sENG等标记物来预测。来自分辨率高、免疫特异性模块的基因具有潜力，而FGL-2作为一种分泌型免疫调节剂和凝血酶原酶，是一个很有前景的候选基因。
参考文献
Pascale Robineau-Charette, David Grynspan, Samantha J. Benton, Jeremiah Gaudet,
Brian J. Cox, Barbara C. Vanderhyden, Shannon A. Bainbridge. Fibrinogen-Like Protein 2-Associated Transcriptional and Histopathological Features of Immunological Preeclampsia. Hypertension.;76:00-00.
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生命树之谜：
中国科学院动物研究所生殖病理学研究组
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