狼瘡性腎炎生物標志物

張凱聰 張 麗 梁馨苓 審校

狼瘡性腎炎(LN)是系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)累及腎臟所引起的一種免疫復合物性腎炎，是SLE主要的損傷臟器和死亡原因之一。早期診斷、有效治療、及早發(fā)現(xiàn)復發(fā)是延緩LN進入終末期腎病的有效途徑。腎活檢是確診及判斷LN活動性的金標準，但操作具有風險，不易重復。因此，我們需要尋找具有以下特點的生物標志物：(1)能特異地反映SLE患者腎臟受累。(2)與腎臟病變活動性有關(guān)。(3)標本易獲取，價格低廉，可用來連續(xù)監(jiān)測腎臟病情。(4)可估測腎臟受累程度。(5)能反映治療的效果[1]。本文將從基因、微小RNA(miRNA)、蛋白分子三個層面對近年來LN生物標志物研究進展進行。

基因相關(guān)的生物標志物

全基因組關(guān)聯(lián)性研究(GWAS)可辨別出很多人類基因易感性位點[2]。隨著基因分型技術(shù)的進步，我們可研究基因的多態(tài)性、個體多樣性與LN之間的關(guān)系。北京協(xié)和醫(yī)學院張昀等[3]研究表明中國漢族人群FcγRIIIA基因多態(tài)性與SLE的發(fā)病有關(guān)，F(xiàn)cγRIIIA基因的F等位基因頻率約為60.8%，F(xiàn)F純合子基因型可能對LN易感，VV純合子基因型早期出現(xiàn)LN的風險較低，可能預示LN晚發(fā)。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)通過血管緊張素Ⅱ影響血管及內(nèi)皮細胞功能，在SLE發(fā)病中起關(guān)鍵作用。Hammad等[4]研究表明ACE基因的D等位基因和DD基因型是埃及兒童SLE易感和增殖性腎炎發(fā)生的危險因素。然而，Pitipakorn等[5]研究表明DD基因型不能作為泰國人群SLE和LN預后不良的指標。Xu等[6]對MHC區(qū)域進行全面測序分析，發(fā)現(xiàn)五個變異位點與LN發(fā)病相關(guān)：HLA-DRβ1氨基酸11、HLA-DQβ1氨基酸45、HLA-A氨基酸156、HLA-DPβ1氨基酸76、PRRC2A的錯義突變(rs114580964)，這些危險變異導致MHC Ⅰ類和Ⅱ類分子的異常肽鏈表達，蛋白功能異常。一項Meta分析研究顯示MHC區(qū)域內(nèi)的HLA-DR2(rs9271366)和HLA-DR3(rs2187668)與LN發(fā)病具有強關(guān)聯(lián)性，MHC區(qū)域外的五個位點具有更強的相關(guān)性，其中最強的一個位點為rs1364989，位于染色體4q11-q13編碼PDGFRA，LN患者腎臟PDGFRA的mRNA水平升高有意義[7]。在中國人群中，補體因子H(FH)基因變異型CC/CT基因型rs1061170與Ⅲ型LN的發(fā)生具有關(guān)聯(lián)性，rs6677604-GG基因型與抗ds-DNA抗體陽性相關(guān)，而rs800292-TT基因型與循環(huán)中高補體C3水平相關(guān)，但這三個單核苷酸多態(tài)性的基因頻率及基因型頻率在LN患者與對照組間的差別沒有統(tǒng)計學意義[8]。對患者的血液進行基因檢測，發(fā)現(xiàn)易感基因?qū)⒂兄贚N的診斷和判斷預后，但是基因標志物不因治療而改變，故不能用來監(jiān)測疾病的活動性[9]。

表1 新型LN生物標志物

LN:狼瘡性腎炎；ACE:血管緊張素轉(zhuǎn)換酶; FH：補體因子H；PBMCs：外周血單核細胞；ESRD：終末期腎病；AUC：ROC曲線下面積；MCP-1：單核細胞趨化蛋白1；NGAL：中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白；TWEAK：腫瘤壞死因子樣凋亡微弱誘導劑

miRNA

miRNA是一類長約21～25 nt的單鏈小分子RNA，一般來源于染色體的非編碼區(qū)，具有高度保守性，轉(zhuǎn)錄后對基因的表達進行負調(diào)控。近期研究表明，miRNA在腎臟病患者的腎組織、血清和尿液中表達異常，有望成為腎臟病的生物標記物[10]。李丹等[11]學者研究發(fā)現(xiàn)LN患者血清和尿液miR-29c的表達水平比對照組明顯減低，并且腎活檢時腎臟病理慢性(CI)評分越高miR-29c的表達水平越低，表明miR-29c可作為LN患者早期腎纖維化進展的一種新型生物標志物，在LN患者的輔助診斷和預后判斷中具有一定的臨床價值。腎活檢腎組織中MiR-150的過表達可下調(diào)抗纖維化蛋白細胞信號轉(zhuǎn)導抑制因子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)和上調(diào)近端小管和系膜細胞的促纖維化因子，從而促進LN患者腎間質(zhì)纖維化的進展[12]。外周血單核細胞中miR-146a診斷LN的ROC曲線下面積(AUC)為0.821，診斷LN活動的AUC 為0.872，miR-146a降低提示進入終末期腎病的可能性增加，且1年內(nèi)可能出現(xiàn)LN復發(fā)[13]。一項大型研究發(fā)現(xiàn)血漿中有89個miRNA滴度在LN患者和健康對照者之間有差異，17個miRNA在有/無腎臟受累的SLE患者中存在顯著的差異，有5個miRNA(miR-221-5p、miR-380-3p、miR-556-5p、miR-758-3p和miR-3074-3p)診斷LN的平均敏感度為97%、特異度為70.3%，陽性預測值為82.5%，陰性預測值為96%，診斷效率為87.9%[14]。研究表明LN患者尿液中miR-3201、miR-1273e出現(xiàn)下調(diào)，可用來區(qū)分LN和健康人AUC分別為0.97和0.91，同時與增殖性LN相關(guān)[15]。

眾多研究顯示多種miRNA與LN的診斷、預后、臨床指標具有相關(guān)性，是一類具有潛力的生物標志物，但因miRNA性質(zhì)不穩(wěn)定，檢測方法復雜等原因限制了其臨床應(yīng)用，相信隨著生物技術(shù)的進步，miRNA的檢測手段將越來越方便，miRNA將可用于臨床。

尿液蛋白類生物標志物

單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1) MCP-1屬于趨化因子CC亞家族，由炎癥介質(zhì)刺激單核/巨噬細胞、腎固有細胞如腎小球系膜細胞、成纖維細胞合成和分泌，在腎臟廣泛表達，與腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。研究顯示拮抗MCP-1可改善LN和腎血管炎的啟動和發(fā)展[16]。尿液MCP-1滴度與疾病活動性有很好的相關(guān)性，在腎臟病復燃前2～4個月可見尿液MCP-1水平升高，且發(fā)病過程保持高水平，對治療有反應(yīng)的患者尿液MCP-1在幾個月內(nèi)緩慢下降，而無應(yīng)答者持續(xù)高水平，接受免疫抑制治療后持續(xù)升高尿液MCP-1表明可能存在持續(xù)腎損傷[17]。一項研究表明血液和尿液MCP-1均能預測狼瘡的活動性，只有尿液MCP-1能預測LN的活動性，但ROC曲線分析顯示尿液MCP-1并不優(yōu)于傳統(tǒng)的生物標志物[18]。因此，需要更多研究來驗證尿MCP-1是否是一個理想的、比傳統(tǒng)標志物更優(yōu)的生物標志物。

中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL) NGAL可由中性粒細胞、腎小管上皮細胞分泌。眾多研究認為NGAL是急性腎損傷的標志物，目前越來越多研究表明LN患者NGAL表達也會上調(diào)。研究報導，注射抗ds-DNA抗體的LN小鼠模型，腎組織的NGAL表達上調(diào)[19]。研究發(fā)現(xiàn)尿NGAL水平升高與兒童LN活動有關(guān)，隨著治療有效及疾病活動性降低，NGAL水平下降[20]。一項前瞻性多中心研究發(fā)現(xiàn)活動性LN患者6個月誘導治療結(jié)束后檢測其尿NGAL值，可以區(qū)分出完全緩解、部分緩解及無緩解患者，通過ROC曲線分析顯示其診斷特異度比傳統(tǒng)標志物(如血肌酐、尿蛋白、GFR)更優(yōu)。當把尿NGAL界值定在28.08 ng/ml時，預測LN無緩解的敏感度為72.7%，特異度為68.4%[21]。Brunner等[22]研究發(fā)現(xiàn)誘導治療6月后病情不緩解的LN患者，腎穿時尿NGAL水平較緩解者有增高趨勢，且6月后病情不緩解者尿NGAL水平比緩解者高[22]。因此，尿NGAL有望成為一個可預測治療反應(yīng)的新型生物標志物。

腫瘤壞死因子樣凋亡微弱誘導劑(TWEAK) TWEAK是腫瘤壞死因子超家族的成員之一，主要由單核/巨噬細胞分泌，與其受體成纖維細胞生長因子誘導早期反應(yīng)蛋白14(Fibroblast growth factor inducible protein 14 ，F(xiàn)n14) 結(jié)合誘導產(chǎn)生多種炎癥介質(zhì)，如MCP-1、干擾素誘導蛋白10(IP-10)。在腎臟固有細胞，如足細胞、腎小管上皮細胞、系膜細胞表面可見此受體。動物實驗發(fā)現(xiàn)TWEAK與Fn14相互作用可能在LN的發(fā)病中起重要作用。Fnl4缺陷的SLE小鼠腎臟病變較輕，腎臟IgG沉積，IL-6、MCP-1、IP-10表達有所下降；LN小鼠經(jīng)抗TWEAK抗體治療后，IL-6、MCP-1、IL-10等在腎臟中的表達明顯下調(diào)，蛋白尿減少[23]。Schwartz等[24]研究發(fā)現(xiàn)活動期LN患者尿液中TWEAK濃度高于穩(wěn)定期患者，同時發(fā)現(xiàn)血、尿TWEAK濃度并無相關(guān)性，提示尿TWEAK并非由血液濾過排泄，而是反映了腎臟局部損傷。尿TWEAK在診斷SLE累及腎臟的敏感度為50%，特異度為90%。Xia等[25]研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)N14基因敲除后的LN小鼠腎組織病理明顯改善、腎小球和腎小管間質(zhì)炎癥好轉(zhuǎn)，尿蛋白水平降低。因此，研究者認為TWEAK與Fn14在LN的發(fā)生發(fā)展中起了重要作用。阻斷TWEAK/Fn14 軸也許是一個新的治療方法。尿TWEAK診斷LN的特異度較高，但敏感度較低，深入機制研究可能推動治療的進展。

血液蛋白類生物標志物

抗C1q抗體補體C1q是補體系統(tǒng)經(jīng)典途徑的第一個組分，在免疫復合物和凋亡小體的清除中起關(guān)鍵作用[26]。補體C1q功能缺陷導致凋亡小體清除能力下降及腎小球出現(xiàn)凋亡小體，從而介導自身免疫性疾病發(fā)生[27]?？笴1q抗體主要為IgG型抗體，抗C1q膠原樣區(qū)(Collagen-like-region,CLR)抗體為LN的主要致病抗體[28]?？笴1q抗體可出現(xiàn)在多種自身免疫性疾病中，包括SLE。在SLE患者血液中出現(xiàn)抗C1q抗體與LN的發(fā)生有關(guān)聯(lián)，實驗研究顯示抗C1q抗體與C1q結(jié)合僅沉積在有免疫復合物沉積的腎小球上才導致明顯的腎損傷，這可用來解釋SLE背景下患者出現(xiàn)抗C1q抗體提示出現(xiàn)了腎損傷[29]。Akhter等[30]研究表明抗C1q抗體滴度與改良的SELENA-SLEDAI評分、腎臟活動性評分呈正相關(guān),腎損害加重時，75%患者抗C1q抗體滴度隨之升高(P=0.006)。一項包括31個研究的Meta分析表明抗C1q抗體陽性診斷LN的特異度為73.5%，對應(yīng)的敏感度為70.4%，區(qū)分LN是否活動的特異度為80%，對應(yīng)的敏感度為75.7%，文章認為抗C1q仍不能提供足夠的可信度來診斷LN[31]。Pang等[32]學者研究發(fā)現(xiàn)抗C1q-A08抗原表位抗體診斷LN的敏感度為73.5%，特異度為90.8%，AUC為0.754，在Ⅳ型LN，抗C1q-A08抗體的陽性率為74.4%，病情緩解時，所有抗C1q-A08抗體陽性病人轉(zhuǎn)為陰性，緩解后復發(fā)時，抗A08抗體的陽轉(zhuǎn)率較抗C1q抗體高。通過生存分析發(fā)現(xiàn)，抗C1q-A08抗體陽性是不良預后的危險因素，因此可預測LN患者的腎臟預后。目前已有大量的學者研究抗C1q抗體、抗C1qCLR抗體、抗C1q-A08抗體在LN診斷、監(jiān)測疾病活動性、預測復發(fā)等的應(yīng)用價值，抗C1q-A08抗體的診斷特異度最高，抗C1q-A08抗體是否能作為新型的LN生物標志物仍需更多的實驗及更廣泛的人群來驗證。

抗C3b抗體補體C3b是補體活化級聯(lián)反應(yīng)的樞紐分子，啟動三條補體途徑共有的末端通路，形成膜攻擊復合物導致細胞溶破，發(fā)揮細胞毒作用。補體C3b及其裂解產(chǎn)物iC3b為重要調(diào)理素，結(jié)合于細菌或其他顆粒物表面，促進吞噬細胞對其吞噬。補體C3b可與免疫復合物(IC)結(jié)合，促進巨噬細胞吞噬、清除，還可抑制IC形成、解離已形成的IC，具有清除IC的作用。C3b功能缺陷、數(shù)量異?？赡軙е耂LE等疾病的發(fā)生。研究表明抗C3b抗體診斷LN特異度為98%，隨訪期間，抗C3b抗體陽性與LN復發(fā)具有相關(guān)性(P<0.01)，復發(fā)時其滴度有升高趨勢，但無統(tǒng)計學意義(P=0.07)，只有抗C3b抗體陽性的患者LN復發(fā)時，抗C1q的滴度升高有統(tǒng)計學意義(P=0.02)，且復發(fā)前4～6月即可出現(xiàn)抗C1q滴度升高，因此聯(lián)合檢測抗C3b抗體和抗C1q抗體可預測LN復發(fā)[33]。抗C3b對LN的診斷具有特異性，陽性患者有復發(fā)的傾向，抗C3b有望成為診斷和預測LN復發(fā)的一個生物標志物，但敏感度低，仍需更多前瞻性研究進一步驗證。

小結(jié)：LN的發(fā)生發(fā)展影響著SLE患者的預后。臨床工作者希望能尋找新型生物標志物用于判斷LN的發(fā)生及預后、辨別腎臟病理類型、監(jiān)測活動性、預測治療效果、指導藥物選擇。當前盡管發(fā)現(xiàn)了一系列新型的生物標志物，但尚無一種標志物能滿足以上所有條件，多種生物標志物聯(lián)合檢測也許是未來一個發(fā)展方向。目前的標志物研究仍處于試驗階段，且多為回顧性研究，尚未大量應(yīng)用于臨床，因此需要更深入的研究來推動科研、臨床、轉(zhuǎn)化醫(yī)學的發(fā)展。