HECW1、ELL2及FCRLA参与IgA肾病IgA1分子半乳糖缺失的分子机制研究

Galactose-deficient IgA1 (Gd-IgA1) was considered to be a key contributor to the development of IgA nephropathy. However specific genes underlying this disorder are yet not known. CRISPR/Cas9 gene engineering technical editor target a specific genomic region. Our precious work indicated that HECW1, ELL2 and FCRLA were associated with the level of Gd-IgA1 in IgA nephropathy and could alter abundance of gene transcripts. In the further study, we plan to collect IgA nephropathy patients and healthy controls of Chinese to investigate the effect of HECW1, ELL2 and FCRLA in the development of Gd-IgA1 by vivo and vitro test. What's more, we'll study whether abnormal HECW1, ELL2 and FCRLA expression could cause to B lymphocyte proliferation, excessive synthesis of IgA1 mRNA and increased IgA1 secretion, which lead to an increase in the number of synthetic IgA1 exceeded the glycosylation enzyme catalytic ability, resulting to the production of Gd-IgA1. So the further study will help us to verify the pathogenesis of Gd-IgA1 in IgA nephropathy.

免疫球蛋白（Ig）A1分子铰链区半乳糖缺失是IgA肾病发病的关键环节，但具体机制不详。CRISPR/Cas9基因编辑技术实现对特定DNA片段的敲除，能够有效便捷地“编辑”任何基因。我们前期通过大样本人群分析发现参与细胞增殖相关的HECW1、IgA mRNA合成的ELL2及IgA组装分泌的FCRLA的SNP位点与IgA1分子半乳糖缺失(Gd-IgA1)密切相关，并且这些SNP位点能够影响所在基因的表达。本课题拟在前期研究的基础上，收集IgA肾病患者和正常人，采用ELISA方法测定IgA1半乳糖缺失，分析HECW1、ELL2及FCRLA表达与Gd-IgA1相关性，进一步采用基因编辑技术，探讨HECW1、ELL2及FCRLA对B细胞Gd-IgA1产生的调控作用，并进一步进行功能验证，分析其对B细胞增殖、IgA mRNA合成及IgA组装分泌的影响，从新的角度揭示IgA肾病IgA1半乳糖缺失的机制。

IgA肾病(IgAN)是引起原发性肾小球肾炎和终末期肾衰竭最重要的原因，患者体内IgA1分子铰链区半乳糖缺失(Gd-IgA1)是IgA肾病发病的关键环节，但具体机制不详。我们前期通过大样本人群分析发现参与细胞增殖相关的HECW1、IgA mRNA合成的ELL2及IgA组装分泌的FCRLA的SNP位点与IgA1分子半乳糖缺失密切相关，并且这些SNP位点能够影响所在基因的表达。因此，本课题在前期研究的基础上，明确 HECW1、ELL2 以及 FCRLA 是否参与糖基化异常的 IgA1 分子产生及其作用机制。研究结果发现IgAN病人中ELL2低表达，并且ELL2表达与Gd-IgA1表达呈负相关。HECW1 mRNA表达在IgAN患者和正常人间没有明显差异，而在进一步分析时发现，HECW1表达与Gd-IgA1水平存在负相关。而FCRLA在IgAN患者和正常人间没有明显差异，与Gd-IgA1水平也没有明显的相关性。进一步我们将ELL2及HECW1作为主要研究对象，分析了是否ELL2及HECW1直接参与了Gd-IgA1的产生。我们以人B淋巴细胞系DAKIKI细胞为研究对象，利用shRNA转染病毒敲除ELL2基因，检测转染前和转染后DAKIKI细胞上清中IgA1半乳糖缺失的水平。结果显示敲低ELL2表达后Gd-IgA1水平明显升高。同时研究发现敲低HECW1表达后Gd-IgA1水平升高。体内外研究结果证实ELL2及HECW1参与IgAN病人IgA1分子糖基化缺失。接下来我们探讨了ELL2及HECW1参与了Gd-IgA1的产生的机制。我们分析了ELL2及HECW1与产生IgA1分子的B淋巴细胞数的关系。结果提示ELL2表达与外周血B淋巴细胞负相关。而敲除HECW1的表达后B细胞数明显减少。简而言之，我们希望这项研究可以帮助我们找到参与Gd-IgA1产生的分子机制。