鋅轉(zhuǎn)運蛋白8 (ZnT8)自身抗體在南非黑人1型糖尿病患者中的檢出率

1型糖尿病(T1D)是一種慢性自身免疫性疾病，特點是存在靶向胰島β細胞特異性抗原的自身抗體(AAbs)，導致胰島素分泌功能被破壞，抗體可能在T1D臨床診斷前數(shù)年就已出現(xiàn)[2,3]。靶向鋅轉(zhuǎn)運蛋白8 (ZnT8)的自身抗體已在T1D[4]中被描述。ZnT8由8q24.11染色體上的SLC308基因編碼，位于胰島β細胞[5]的胰島素分泌顆粒膜中。ZnT8可介導Zn^{2 +}進入分泌顆粒，通過六聚體的形成穩(wěn)定胰島素[6,7]。

多項研究已經(jīng)確定了T1D中ZnT8 AAb陽性的檢出率與種族有關。在歐洲，新診斷T1D患者中ZnT8 AAb的檢出率在60%至80%之間[4,8 - 11]。中國和日本研究報告的檢出率分別為32.9%(48/146)和36%(40/112)[12,13]。T1D遺傳學聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)，在新診斷的非西班牙裔黑人受試者(病程<3年)中，ZnT8 AAb檢出率為57.9% (Wenzlau et al.，2015)。

ZnT8 AAb的檢出率已被證明隨著疾病病程的增長而下降。Howson[14]等在英國T1D患者中進行的研究顯示，ZnT8 AAb陽性率在病程≤2年的患者中為58%，而病程≥9年的患者中降至10%。Fabris[10]在意大利的一項T1D研究中發(fā)現(xiàn)，在前4年病程中，ZnT8 AAb的檢出率基本保持穩(wěn)定(發(fā)病時為61.1%，1年為56.0%，2-4年為59.3%)，然后在≥5年時顯著下降至33.8%。在巴西、日本和非西班牙裔白人人群中進行的研究中，隨著疾病病程的延長，ZnT8 AAb檢出率也出現(xiàn)了類似的下降[9,15,16]。

ZnT8 AAb在新診斷的兒童T1D中比成人T1D更普遍。瑞典的一項研究發(fā)現(xiàn)，在15 - 34歲發(fā)病的新診斷受試者中，ZnT8 AAb陽性的檢出率為66%(227/343)，而在發(fā)病年齡為2-17歲的年輕隊列中，檢出率為80%(200/249)[8]。在波蘭新診斷的T1D患者隊列中，ZnT8 AAb在兒童中檢出率為81.1%（177/218），中位年齡9歲[四分位數(shù)范圍:6-13歲])，而在成人中檢出率為34.8%（52/149），中位年齡34歲[17]。在亞洲人群中也觀察到ZnT8 AAb陽性與診斷年齡較小的相關性[12,16]。

在85例新診斷的烏干達T1D患者(< 25歲)的隊列中，ZnT8 AAb陽性的檢出率為17.6%[18]。一項針對新診斷的埃塞俄比亞T1D患者(≤35歲)的研究發(fā)現(xiàn)，ZnT8 AAb的總檢出率為10.2%(24/236)。雖然ZnT8 AAb陽性隨著診斷年齡的增加而下降，但年齡組間檢出率差異無統(tǒng)計學意義(0-15歲:16.7%(6/36)vs. 16-35歲:9.0%(18/200，p =0.161)[19]。一項針對生活在美國的索馬里移民的研究發(fā)現(xiàn)，在發(fā)病年齡≤19歲的T1D患者中，ZnT8 AAb檢出率為26%(8/31)[20]。

由于缺乏對撒哈拉以南非洲地區(qū)T1D中ZnT8 AAb的研究，本研究旨在確定南非黑人T1D中ZnT8 AAb的檢出率，并確定ZnT8 AAb陽性是否與診斷年齡和疾病病程相關。

183例臨床診斷為T1D的南非黑人受試者，于2014年11月至2015年12月期間從Chris Hani Baragwanath學院醫(yī)院和Charlotte Maxeke約翰內(nèi)斯堡學院醫(yī)院的糖尿病門診招募。

49例非糖尿病黑人受試者(對照組)是從南非輸血服務機構的獻血活動以及約翰內(nèi)斯堡威特沃特斯蘭德大學醫(yī)學院的學生和工作人員中招募的。對照組招募標準為：隨機血漿血糖水平< 11.1mmol/L且未服用任何降糖藥物。從患者檔案中獲取患者糖化血紅蛋白(HbA1c)和葡萄糖水平。有慢性胰腺炎、妊娠期糖尿病或2型糖尿病表現(xiàn)的受試者被排除在研究之外。

   ZnT8, GAD65和IA-2抗體使用美國KRONUS的ELISA試劑盒測定。根據(jù)產(chǎn)品說明書，ZnT8和IA-2 AAb濃度≥15 U/ml, GAD65 AAb濃度≥5 IU/ml為陽性。

表1總結了研究受試者的臨床和表型特征。T1D患者與對照組相比，男性更多（54.6% vs 34.7%，P =0.013），血糖水平更高（9.2 vs 5 mmol/L，P <0.001），ZnT8抗體檢出率更高（17.5% vs. 2.0%；P =0.006），GAD65抗體檢出率更高（51.3 vs. 2.1%;P <0.001）。而對照組的BMI明顯高于患者組(25.4 vs 23.7;p = 0.023)。T1D診斷時的平均年齡為20.8±8.46歲，中位病程為7 (2.00;11.0)年。

表1 研究受試者的臨床和表型特征

2. 自身抗體陽性，診斷年齡和病程

1）ZnT8 AAb陽性與T1D患者的臨床特征的相關性

T1D患者的臨床特征與ZnT8 AAb陽性的相關性見表2。ZnT8 AAb陽性患者組與陰性患者組相比，確診年齡較小，病程較短，血糖較高，BMI較低。此外，ZnT8 AAb陽性患者組中，IA-2抗體和GAD65抗體檢出率也明顯更高。

表2 T1D患者中ZnT8 AAb陽性與臨床和表型變量的關聯(lián)

2）病程與抗體檢出率

在病程跨度上，1年內(nèi)、1-2年、3年之間，ZnT8和IA-2 AAb檢出率差異無統(tǒng)計學意義(p = 0.961, p = 0.729)，而GAD65 AAb陽性差異有統(tǒng)計學意義(p = 0.049)。然而，病程≥4年的受試者與病程≤3年受試者相比，ZnT8和GAD65 AAb檢出率顯著下降(表3)。

表3 根據(jù)病程T1D患者中抗體檢出率

3）T1D患者自身抗體數(shù)量與臨床特征的相關性

結果表明，患者自身抗體數(shù)量越多，診斷時年齡越小(p = 0.008)，病程越短(p = 0.022)(表4)。此外，檢出自身抗體(無論數(shù)量多少)的患者BMI通常較低(p = 0.040)。為了確定ZnT8 AAb陽性的主要決定因素，在p<0.20時，將這些與AAb存在相關的變量(即疾病病程、BMI、GAD65和IA-2 AAb陽性）進行多元logistic回歸分析(表5)。結果顯示，ZnT8 AAb陽性與疾病病程相關(p = 0.042)。此外，GAD65和IA-2 AAb陽性均與ZnT8 AAb陽性相關(p=0.033和p<0.001)。

表4 T1D患者自身抗體數(shù)量與臨床特征的相關性

表5 ZnT8 AAb陽性決定因素的Logistic回歸模型

4）診斷年齡決定因素的多元回歸模型

在該模型中，診斷年齡與ZnT8 AAb陽性無顯著相關性，與IA-2 AAb陽性呈顯著負相關(p=0.005)。

表6 診斷時年齡決定因素的多元回歸模型

存在兩種或兩種以上自身抗體的患者比自身抗體單陽或者陰性的患者在診斷年齡上小5歲(p =0.002)。

討論

在本研究中，南非黑人T1D患者(中位病程7年)中ZnT8 AAb的檢出率為17.5%。在新診斷的患者(病程< 1年)中檢出率為27.3%。當將病程≤3年的患者與病程較長的患者進行比較時，ZnT8和GAD65 AAb檢出率下降。logistic回歸模型證實了ZnT8 AAb陽性與疾病病程的相關性(p=0.042)。

在T1D患者中，ZnT8 AAb陽性與診斷年齡相關，而IA-2 AAb陽性與較低的診斷年齡相關(p =0.005)。此外，與最多一種自身抗體陽性的患者相比，至少兩種自身抗體陽性的患者診斷時年齡更小。這是首次在南非黑人T1D患者中發(fā)現(xiàn)ZnT8 AAb的報道。

本研究人群的ZnT8 AAb陽性率(17.5%;中位病程7年)較低，但與中國人群(24.1%(130/539)，中位病程2個月(范圍0-348)和生活在美國的索馬里移民(25.8%(8/31)，中位病程3.1年)無顯著性差異(p >0.05)[12,20]。然而，本研究人群的ZnT8 AAb檢出率顯著(p<0.05)低于日本人群(28%(75/270)，中位病程為2年)和英國人群(33.6%(752/2237)，中位病程為4年)[13,14]。

一項以白人為主的縱向研究(4-12年隨訪)顯示，50%的T1D患者在患病6.2年后由ZnT8 AAb陽性轉(zhuǎn)化為陰性。因此，由于本研究中受試者的中位病程為7年，17.5%的ZnT8 AAb檢出率很可能是低估的，而在病程<1年的受試者中觀察到較高的ZnT8 AAb檢出率(27.3%)證實了這一點。這些研究表明，ZnT8 AAb在非洲土著人群中的檢出率較低。

同樣，在本隊列中，研究者發(fā)現(xiàn)IA-2自身抗體的檢出率(12.8%)低于新診斷的白人(歐洲：58%，美國：63%)[26,27]、日本(60 - 65%)[28]和非洲裔美國人(42%)[27]T1D人群的檢出率。此外，南非白人人群中IA-2 AAb檢出率較高(41%)(中位病程8.5年)[25]。然而，本研究IA-2 AAb檢出率與南非黑人(19%，中位病程5年)[25]、突尼斯人(21%，中位病程3年)[31]和喀麥隆人(6.4和10%；中位病程分別<5年和23天)[30,32]相近。

顯然，自身抗體的檢出率在不同人群中差異很大，但在非洲黑人人群中往往較低。這種情況發(fā)生的確切機制尚不清楚，然而，Padoa等人假設[24]，患有T1D的黑人受試者的自身免疫應答可能比其他人群弱，從而導致黑人群體中自身抗體檢出率降低，診斷年齡更大。

在歐洲、美國和中國的研究中，ZnT8 AAb的存在與較低的診斷年齡有關[4,8,12,17]。在本研究中，未發(fā)現(xiàn)ZnT8 AAb陽性與早期診斷年齡的相關性，但IA-2抗體與早期診斷年齡存在相關性。ZnT8 AAb陽性與診斷年齡之間缺乏相關性，這與一項對新診斷的捷克兒童[25]的研究一致。

有兩種或三種自身抗體的患者比有最多一種自身抗體的患者診斷年齡更早。這與意大利一項研究一致，該研究發(fā)現(xiàn)，意大利自身免疫性糖尿病成年受試者中自身抗體數(shù)量的增加與診斷時的年齡小有關[29]。這可能是由于免疫反應的提高導致胰腺β細胞的更快破壞，從而縮短了T1D發(fā)病的時間。

T1D病程的增加已被證明與ZnT8 AAb水平的下降有關[9,14,16,30]?？贵w陽性率隨時間的下降可能與胰腺β細胞的持續(xù)破壞有關。當β細胞被破壞時，更少的抗原被呈遞給β細胞，因此產(chǎn)生更少的抗體。

本研究的局限性在于樣本量相對較小，缺乏整個隊列的GAD65和IA-2 AAb數(shù)據(jù)，且新診斷(< 1年)病例比例較小(12.2%)。此外，這是一項橫斷面研究，因此無法檢測因果關系，也未進行HLA基因分型。

結論

南非黑人T1D患者中ZnT8 AAb檢出率明顯低于歐洲和非洲裔美國人隊列，但與其他撒哈拉以南非洲人群相似，這表明不同人群的自身免疫破壞過程可能相似，但南非黑人的免疫應答程度可能較弱。

參考文獻

Bhola S, Cave EM, Bhana S, Crowther NJ, Padoa CJ. Zinc transporter 8 (ZnT8) autoantibody prevalence in black South African participants with type 1 diabetes. BMC Endocr Disord. 2021 Jul 16;21(1):151. doi: 10.1186/s12902-021-00812-8. PMID: 34271898; PMCID: PMC8285837.