循环CD8+T细胞染色质可及性差异揭示IgA肾病疾病严重程度的新型表观遗传标志物

《Scientific Reports》：Chromatin accessibility of circulating CD8? T cells differentiates disease severity in IgA nephropathy

本研究针对IgA肾病（IgAN）疾病进展风险评估的临床挑战，通过ATAC-Seq技术分析循环CD8+T细胞的染色质可及性图谱。研究发现早期与晚期患者存在279个差异可及区域（DARs），其中122个区域可作为区分疾病分期的特异性生物标志物。早期组呈现更高染色质可及性且富集初始T细胞，而晚期组以效应记忆T细胞为主。转录因子 motif 分析揭示ETS1/LEF1（早期）和EOMES/TBX21（晚期）的特异性调控网络。复合生物标志物评分实现100%区分精度，ATAC-qPCR验证临床转化潜力。该研究为IgAN的早期风险分层提供了非侵入性表观遗传学新策略。

肾脏作为人体重要的排毒器官，其健康状态直接影响整体生命质量。IgA肾病（IgA Nephropathy, IgAN）作为最常见的原发性肾小球肾炎，却像一个隐匿的杀手——约30-40%的患者会在确诊后20年内发展为终末期肾病（ESKD）。目前临床依赖的蛋白尿和病理指标难以精准捕捉早期患者的疾病动态，当肾功能出现明显损伤时，往往已错过最佳干预时机。这种"发现即晚期"的困境，驱动科学家们寻找能反映免疫病理机制的非侵入性生物标志物。

近年来，表观遗传学调控在IgAN发病机制中的作用逐渐浮出水面。从影响半乳糖缺陷型IgA1生成的关键酶C1GALT1的微RNA调控，到IgA受体信号通路中组蛋白甲基化异常，表观遗传改变如同基因表达的"开关"，调控着免疫细胞的命运与功能。其中，CD8⁺T细胞被发现在IgAN患者肾间质浸润增加，且与肾功能恶化显著相关。但循环中的CD8⁺T细胞如何通过表观遗传调控参与疾病进展，仍是未解之谜。

为此，Gwanghun Kim、Soojin Lee等研究人员在《Scientific Reports》发表最新研究，首次对IgAN患者循环CD8⁺T细胞进行全基因组染色质可及性测绘。他们创新性地发现早期与晚期患者存在截然不同的染色质"开放图谱"，并筛选出能精准区分疾病阶段的表观遗传标志物，为IgAN的早期预警提供了全新视角。

研究团队采用多中心协作模式，从首尔大学医院生物样本库（SNUH Human Biobank）中筛选17例经肾活检确诊的IgAN患者。根据随访期（中位3.16年）的估算肾小球滤过率（eGFR）和尿蛋白肌酐比（UPCR），将患者分为早期组（11例）和晚期组（6例）。通过流式细胞分选术获取外周血CD8⁺T细胞后，利用转座酶可及染色质测序（ATAC-Seq）技术绘制染色质开放图谱。数据分析环节采用Bowtie2序列比对、MACS3峰值呼叫、edgeR差异分析等标准化流程，并创新性地结合单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据构建疾病特异性CD8⁺T细胞亚群参考框架。通过单样本基因集富集分析（ssGSEA）量化亚群比例，利用Homer软件进行转录因子motif分析，并开发ATAC-qPCR技术对关键生物标志物进行临床转化验证。

鉴定差异染色质景观和分期特异性生物标志物

研究人员通过ATAC-Seq分析共检测到44,298个染色质开放区域，经严格筛选后获得22,149个高质量峰值。比较分析揭示279个差异可及区域（DARs），其中早期组富集234个区域，晚期组仅45个，提示早期IgAN患者CD8⁺T细胞整体处于更活跃的转录调控状态。t-SNE降维分析显示，基于这279个DARs可清晰区分早期与晚期患者群体，证明染色质可及性模式具有疾病分期特异性。基因组注释发现81.7%的DARs位于基因启动子区或基因体内，显著富集于转录调控相关功能区域。

转录因子motif分析与CD8⁺T细胞亚群反卷积

为解析DARs背后的生物学意义，研究团队整合单细胞转录组数据构建CD8⁺T细胞亚群参考框架。结果显示早期组富集表达IL-7Rα的初始样/中央记忆（Naive-like/CM）细胞，而晚期组以IL-7Rα^low效应记忆（EM）细胞为主，提示疾病进展伴随T细胞终末分化。motif分析发现早期组DARs显著富集ETS1、LEF1、RUNX2等转录因子结合序列，这些因子参与T细胞存活、增殖和记忆形成；晚期组则富集EOMES、TBX21、IRF4等调控终末分化和慢性激活的因子。下游基因预测显示，早期组相关转录因子调控颗粒酶B（GZMB）、穿孔素（PRF1）等细胞毒性效应分子，而晚期组调控PD-1（PDCD1）、IL-2受体（IL2RB）等耗竭相关基因。

生物标志物性能评估与复合评分系统

研究团队进一步筛选出122个宽度<500 bp的DARs作为候选生物标志物。ROC曲线分析显示，早期组前10位生物标志物平均灵敏度达98.3%，特异度93.6%；晚期组生物标志物平均灵敏度85.0%，特异度89.1%。为提升判别效能，研究人员构建加权染色质开放评分系统：将各生物标志物的标准化峰值二值化（高于临界值计1分，反之计0分），按重要性加权求和。复合评分使早期组判别曲线下面积（AUROC）达1.000，晚期组达0.970，实现近乎完美的患者分层。

ATAC-qPCR技术验证临床转化可行性

针对ATAC-Seq技术临床应用的局限性，研究团队开发ATAC-qPCR检测方法，针对ATAC峰值顶点设计特异性引物。结果显示ΔC_t值与ATAC-Seq峰值面积显著相关（早期组R²=0.72，晚期组R²=0.71），ROC分析证实早期组生物标志物AUROC为0.772-0.893，晚期组为0.848-0.924。这表明靶向检测少数关键位点的染色质可及性即可实现有效疾病分期，为临床转化提供技术路径。

这项研究首次绘制了IgAN患者循环CD8⁺T细胞的染色质可及性全景图谱，揭示疾病不同阶段的特异性表观遗传特征。研究发现早期患者呈现更活跃的染色质状态，富集初始T细胞及相关转录因子（如ETS1），而晚期患者则表现为终末分化T细胞主导的模式。通过构建复合生物标志物评分系统，实现近乎完美的疾病分期判别，并开发出适合临床应用的ATAC-qPCR检测方法。

该研究的突破性意义在于将免疫细胞表观遗传状态与肾脏疾病进展相联系，为IgAN的早期诊断提供新型非侵入性生物标志物。特别值得注意的是，ETS1作为IgAN全基因组关联分析（GWAS）已确认的易感基因，本研究提示其可能通过调控CD8⁺T细胞功能参与疾病发生，为免疫机制导向的治疗策略提供新靶点。尽管存在样本来源时间差异、单一人种队列等局限性，但这项研究开创性地证实外周免疫细胞表观遗传特征可反映肾脏病变状态，为慢性肾脏病的免疫监测开辟了新范式。未来通过整合多组学数据和扩大人群验证，这些染色质可及性标志物有望成为IgAN个性化管理的有力工具，实现"治未病"的精准医疗愿景。