王子杰 綜述 譚若蕓 顧 民 審校
慢性移植腎腎病(CAN)是遠期移植腎衰竭的最主要原因,常在移植后數(shù)月至數(shù)年出現(xiàn),其主要病理學(xué)變化包括腎小球的硬化、腎間質(zhì)纖維化和腎小管萎縮。其中,腎小管萎縮及腎間質(zhì)纖維化是決定移植腎遠期預(yù)后的關(guān)鍵因素[1,2]。目前,對CAN的診斷以移植腎活檢為主,尚缺乏靈敏度及特異性較高且無創(chuàng)的診斷方法;治療措施主要以免疫抑制治療為主,廣泛使用的環(huán)孢素類藥物具有較強腎毒性等不良反應(yīng),臨床上依然缺乏具有較高特異性、不良反應(yīng)少的治療方案。本文將對目前在移植腎間質(zhì)纖維化的診斷及治療方面的研究進展作一綜述,為進一步提高遠期移植腎存活率提供參考。
目前移植腎間質(zhì)纖維化診斷的“金標準”為移植腎穿刺活檢[3],該方法不僅有創(chuàng),且不能反復(fù)、隨時進行,這必將給患者的長期隨訪帶來不便。因此,尋找早期、有效且無創(chuàng)性的方法診斷與監(jiān)測移植腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展勢在必行。
分子生物學(xué)診斷
微小RNA(miRNA)miRNA是一類大小約22個核苷酸的內(nèi)源性、非編碼RNA,可通過與信使RNA(mRNA)結(jié)合,導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄后沉默,進而在各種病理生理及疾病的進程中起關(guān)鍵作用。近來研究已證實許多miRNA可涉及腎臟纖維化的進程[4],如miRNA-142-3p,miRNA-204及miRNA-211在被確診為移植腎間質(zhì)纖維化的患者尿液標本中呈現(xiàn)差異性表達[5];miRNA-21在小鼠腎成纖維細胞中的異常表達促進了肌成纖維細胞的轉(zhuǎn)分化,并在腎間質(zhì)纖維化的患者循環(huán)血中顯著升高[6];Maulf等[7]發(fā)現(xiàn)一組包括miRNA-125b,miRNA-203,miRNA-142-3p,miRNA-204和miRNA-211的miRNAs,可用于監(jiān)測移植腎功能,并提示這一組miRNAs可能參與了移植腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展。因此,上述結(jié)果表明miRNAs很可能在移植腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展中起重要作用,并可作為動態(tài)監(jiān)測腎移植受者腎間質(zhì)纖維化進展的無創(chuàng)性生物標記物。相比腎活檢,聯(lián)合定量檢測腎移植受者循環(huán)血及尿液中的miRNAs具有操作簡單、無創(chuàng)、省時等優(yōu)勢,但其靈敏度及特異度與在反映病情進展、治療、預(yù)后的價值方面尚待大規(guī)模、長期的臨床研究證實。
信使RNA(mRNA)眾所周知,由mRNA編碼的蛋白質(zhì)參與了諸多疾病的發(fā)生發(fā)展[8]。近來有研究顯示監(jiān)測其表達變化可用于診斷腎間質(zhì)纖維化。Anglicheau等[9]發(fā)現(xiàn),聯(lián)合檢測包括波形蛋白、Na-K-2Cl共同轉(zhuǎn)運蛋白(NKCC2)、E-鈣黏蛋白和18S核糖體RNA等四種mRNAs的方法診斷腎間質(zhì)纖維化的靈敏度和特異度分別是93.8%和84.1%;在該研究的另一項獨立的臨床驗證試驗中,其靈敏度和特異度也分別達到77.3%和87.5%。因此上述檢測方法可作為診斷移植腎間質(zhì)纖維化的分子生物學(xué)手段之一。但目前該方法無法為腎移植受者的間質(zhì)纖維化程度分級,所以尚需更深入的研究。
結(jié)締組織生長因子(CTGF)有研究表明,腎移植受者的尿液CTGF(CTGFu)的水平與腎活檢中腎間質(zhì)纖維化的程度獨立相關(guān),其中腎移植后3月的CTGFu水平升高與腎移植后24月移植腎中、重度腎間質(zhì)纖維化有關(guān)[10],因此定量檢測CTGFu可反映移植腎間質(zhì)纖維化的程度。
物理學(xué)診斷聲脈沖輻射力(ARFI)彈性成像技術(shù)作為一種新的無創(chuàng)性彈性成像技術(shù),利用短時程、高能量的超聲波聚焦推力脈沖檢測器官的硬度,已被應(yīng)用于肝纖維化的檢測中。ARFI定量分析結(jié)果與腎纖維化的程度及BANFF評分密切相關(guān)[11];而另一項研究結(jié)果并不支持ARFI彈性成像技術(shù)用于程度較低的移植腎間質(zhì)纖維化,且在同一患者多次檢測及患者之間檢測的結(jié)果變異較大[12]。因此,AFRI彈性成像技術(shù)可作為未來評估移植腎纖維化的物理學(xué)方法,但在提高靈敏度與特異度等方面仍需改善。
瞬時彈性掃描(TE)借助儀器掃描完成,是近年來用于判斷肝纖維化程度的影像學(xué)技術(shù),具備快速、無痛、可重復(fù)、無創(chuàng)等優(yōu)點。Sommerer等[13]將其應(yīng)用于診斷移植腎間質(zhì)纖維化發(fā)現(xiàn),TE在72%的檢測病例中得到可靠結(jié)果,尤其在已診斷為進展型腎間質(zhì)纖維化的病例中檢測值顯著升高。但這一方法受到身高、體質(zhì)量指數(shù)、移植腎與皮膚間距等因素干擾,未來需排除潛在的干擾因素。
由于各項分子生物學(xué)及物理學(xué)診斷方法反映移植腎間質(zhì)纖維化的側(cè)重點不同,因此,在將來的臨床應(yīng)用中可嘗試聯(lián)合使用,以提高檢測的靈敏度和特異度。
腎間質(zhì)纖維化是CAN的主要病理變化之一,也是決定移植腎長期預(yù)后的關(guān)鍵因素,減緩腎間質(zhì)纖維化對提高移植腎遠期存活率意義重大。因此,研發(fā)抑制甚至逆轉(zhuǎn)移植腎間質(zhì)纖維化的治療方法具有重要的臨床意義。
免疫藥物治療
雷帕霉素(RAPA)RAPA被認為是一種很有發(fā)展前景的免疫抑制藥物,目前已完成對多種器官移植的Ⅲ期多中心臨床對照研究[14]。與經(jīng)典的神經(jīng)鈣蛋白抑制劑類藥物相比,RAPA可減緩移植腎間質(zhì)纖維化的發(fā)生發(fā)展,機制如下:(1)抑制上皮細胞向間充質(zhì)細胞轉(zhuǎn)分化過程[15];(2)減少足細胞分泌的血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),抑制VEGF介導(dǎo)的足細胞、內(nèi)皮細胞及系膜細胞增生[16];(3)調(diào)節(jié)細胞外基質(zhì)的沉積,降低移植中纖溶酶原激活物抑制劑1(PAI-1)基因的表達,減輕移植腎間質(zhì)纖維化及腎小球硬化[17]。因此,RAPA在免疫抑制方案中的使用日益增多。未來仍需對RAPA誘導(dǎo)的蛋白尿毒性反應(yīng)等方面做進一步研究[16]。
嗎替麥考酚酯(MMF)MMF是霉酚酸(MPA)的合成前體藥。MPA是次黃嘌呤核苷酸脫氫酶(IMPDH)的非競爭性、可逆性抑制劑,通過對淋巴細胞的高特異性和高選擇性的抗增生作用,成為腎移植術(shù)后防治排斥反應(yīng)的主要藥物之一。近來Jiang等[18]發(fā)現(xiàn)MMF還能顯著提高缺血-再灌注過程中損傷的移植腎功能,減輕移植腎間質(zhì)纖維化。不僅如此,其他IMPDH抑制劑,如BMS-566419,也能產(chǎn)生類似MMF減緩腎間質(zhì)纖維化的生物學(xué)效應(yīng),提示MMF類藥物可能成為治療移植腎間質(zhì)纖維化的潛在藥物[19]。
新型免疫抑制劑近來有學(xué)者研究表明Belatacept、4SC-101及FR276457等新型免疫抑制劑不僅可用于自身免疫性疾病的治療,同樣有希望用于器官移植領(lǐng)域;并證實這些藥物在減緩移植腎間質(zhì)纖維化方面具有巨大的潛能。
作為細胞毒性T細胞相關(guān)抗原4融合蛋白(CTLA4-Ig,abatacept)的前身,LEA29Y(Belatacept)是一種T細胞共刺激途徑阻斷劑,通過阻斷CD28與B7分子的結(jié)合,抑制T細胞的活化[20]。與環(huán)孢素相比,Belatacept可增加叉頭框蛋白3的表達,減少移植腎中的衰老細胞,減緩移植腎間質(zhì)纖維化,進而提高移植腎存活率[21]。美國食品和藥物管理局已于2011年6月批準Belatacept作為成人器官移植排斥反應(yīng)的預(yù)防性用藥,未來Belatacept很有希望廣泛用于腎移植排斥反應(yīng)及移植腎間質(zhì)纖維化的治療。
4SC-101是一種新型二氫乳清酸脫氫酶抑制劑,在炎性腸病中可抑制白細胞介素-17的分泌[22]。有報道證實,4SC-101可延長移植腎的存活率,減輕急性排斥反應(yīng),并可延緩蛋白尿和腎纖維化進程[23]。此外,Kinugasa等[24]發(fā)現(xiàn)一種泛組蛋白脫乙?;敢种苿狥R276457,可通過抑制單核細胞趨化蛋白1以對抗移植腎間質(zhì)纖維化,保護移植腎。
血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制劑(ACEI)/血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)腎素-血管緊張素系統(tǒng)可被升高的轉(zhuǎn)化生長因子β1(TGF-β1)及炎癥因子激活;在動物模型中使用ARB類藥物選擇性阻斷血管緊張素受體可降低TGF-β1的水平,抑制腎間質(zhì)纖維化,提高移植腎的存活率[25]。近期,該發(fā)現(xiàn)被臨床隨機對照試驗證實,且可較好地控制受者術(shù)后的堿血癥及高血鉀[26]。臨床上對腎移植受者術(shù)后使用ACEI/ARB類藥物,建議定期檢測血清肌酐及血鉀,同時限制鉀的攝入,必要時口服利尿劑。
物理治療麻醉領(lǐng)域廣泛使用的惰性氣體——氙氣可減少移植腎缺血-再灌注損傷,并降低腎小管細胞的凋亡及炎癥,抑制T淋巴細胞浸潤和間質(zhì)纖維化,減緩移植腎間質(zhì)纖維化的發(fā)展[27];小劑量激光治療通過抑制小管細胞的轉(zhuǎn)分化及炎癥減緩腎間質(zhì)纖維化[28]。但臨床有待進一步證實這些方法的確切作用。
植物提取藥從蓼科植物的根莖、莢等提取的大黃酸可提高移植腎功能,減少腎間質(zhì)纖維化及炎癥,其主要機制為促進肝細胞生長因子和骨形成蛋白7的產(chǎn)生,降低細胞外基質(zhì)纖維連接蛋白和Ⅳ型膠原的含量[29]。未來應(yīng)深入研究其在人體內(nèi)的藥代動力學(xué)過程及最佳用藥方案,以進一步提高祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)在器官移植治療中的地位。
干細胞治療在器官移植領(lǐng)域中,間充質(zhì)干細胞(MSC)治療的發(fā)展十分迅速,主要得益于其在體內(nèi)和體外所表現(xiàn)出的免疫抑制作用及其再生潛能[30]。人體中具有多向分化潛能的MSC主要來源于臍帶血和臍帶組織、胎盤組織和骨髓等。有研究顯示,向動物靜脈灌注人臍帶MSC治療移植腎間質(zhì)纖維化是安全而可行的[31];而自體骨髓MSC灌注治療移植腎間質(zhì)纖維化在人體中同樣被證實為安全、可行的[32]。盡管目前MSC灌注治療尚未用于臨床,但有可能為今后治療移植腎間質(zhì)纖維化提供一種新的啟示。但其潛在的毒性反應(yīng)、腫瘤細胞污染風(fēng)險及倫理學(xué)問題都亟待解決。
其他Xu等[33]發(fā)現(xiàn),減少體內(nèi)骨橋蛋白(OPN)可顯著抑制上皮細胞向間充質(zhì)細胞轉(zhuǎn)分化,減輕腎間質(zhì)纖維化,延緩CAN的進展。此外,有研究發(fā)現(xiàn)半乳凝素3(Gal-3)可表達于各種纖維化器官中;而且Gal-3對腎小管有保護作用,可減少肌成纖維細胞的活化,抑制Ⅰ型膠原的合成,進而減輕腎間質(zhì)纖維化[34]。因此,提示OPN和Gal-3可作為未來治療移植腎間質(zhì)纖維化的新靶點。
小結(jié):從基因、分子等不同水平研究診斷和治療移植腎間質(zhì)纖維化已取得了可喜的進展,其中很多研究成果已進入臨床驗證階段或被廣泛應(yīng)用。miRNA及諸多物理學(xué)診斷方法的引入可減少不良反應(yīng),且具有無創(chuàng)、操作簡便、診斷快速等優(yōu)勢,值得廣泛推廣;新型免疫抑制劑的發(fā)現(xiàn)以及干細胞治療的臨床應(yīng)用為治療移植腎間質(zhì)纖維化提供了新的思路和方向。
但如何提高上述診斷方法的靈敏度與特異度,找尋個體化、療效佳、毒性反應(yīng)小、依從性高的治療方案仍將是目前臨床醫(yī)師所面臨的難題,需要我們今后進一步的研究探索。
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