IgA肾病无创诊断O-糖蛋白质的筛选及其糖基化修饰与功能的研究

Immunoglobulin A nephropathy (IgAN) is the most common primary glomerulonephritis. It needs a renal puncture diagnosis with unknown pathogenesis. Exploring the molecular pathological features and achieving early non-invasive diagnosis can help to intervene in advance and improve the cure rate of IgAN. Aberrant O-linked glycans (O-glycoproteins), is one of the most important driving reasons for the happening of IgAN, which leads to producing autoantibodies and inducing an inflammatory response. Therefore, systematic studies of O-glycoproteome are key to the discovery of novel diagnostic biomarkers. In the early stage, we have studied IgAN plasma O-glycoproteome using a new material for glycopeptides enrichment and a new method for O-glycopeptides analysis. Some O-glycoproteins express in crescentic IgAN patients with more serious disease progression and are more immunogenic. This project intends to expand the sample size, and systematically screen O-glycoproteins related to IgAN, and then corroborate by biochemical methods and targeted mass spectrometry. Further, after isolating and purifying the key O-glycoproteins, we will analyze their glycosylation change rules and roles. If fulfilled, the project will identify specific non-invasive diagnostic biomarkers and provide molecular pathology for targeted therapy of IgAN.

IgA肾病（IgAN）是最常见的原发性肾小球疾病，其发病机制不明，且需进行肾穿刺确诊。探索IgAN的分子病理特征，实现早期无创诊断，有助于提前对其进行干预，提高治愈率。糖基化修饰尤其是O-糖基化异常是IgAN发生的关键驱动因素之一，其导致产生针对IgA1等糖蛋白的自身抗体诱导炎症反应。因此，对IgAN发生相关O-糖蛋白进行系统性研究是发现新型诊断标志物的关键。申请人前期利用自主开发的糖肽富集新材料和建立的O-糖肽质谱分析新方法，对IgAN血浆O-糖蛋白组进行了探索，初步发现几种O-糖蛋白在疾病进展更为严重的新月体IgAN中高表达，并具有更强的免疫原性。本项目拟扩大样本量并系统性筛选与IgAN发生发展相关的O-糖蛋白，通过生化方法和靶向质谱技术进行验证，并分离纯化出关键O-糖蛋白分析其糖基化修饰规律和生物学功能。项目若获实施，将有望发现无创诊断标志物，并为IgAN的靶向治疗提供分子病理依据。

IgA肾病（IgAN）是最常见的原发性肾小球疾病，其发病机制不明，且需进行肾穿刺确诊。探索IgAN的分子病理特征，实现早期无创诊断，有助于提前对其进行干预，提高治愈率。糖基化修饰异常变化是IgAN发生的关键驱动因素之一，其导致产生针对IgA1等糖蛋白的自身抗体诱导炎症反应。因此，开发新技术新方法，系统性探索IgAN发生相关糖蛋白是发现新型诊断标志物的关键。基于本基金支持，项目负责人建立了完整糖肽质谱分析新技术EThcD-sceHCD等，提高了完整糖肽鉴定的深度和准确性，并成功应用于高度糖基化病毒重组蛋白（HIV-1 gp120）、新冠病毒Spike蛋白、人血浆免疫球蛋白（IgG和IgA）以及复杂临床样本（血浆、尿液、细胞和组织）的完整N/O-糖肽分析，并取得了突出的效果。针对IgAN血浆和尿液蛋白组以及糖基化修饰也进行了探索，初步发现几种蛋白质以及糖基化修饰潜在标志物可将其进行诊断分型。该项目的实施，发现了潜在无创诊断标志物以及诊断模型，并为IgAN的靶向治疗提供分子病理依据。