非蛋白尿型糖尿病腎病

馬 妍 綜述 謝紅浪 審校

糖尿病是全球的常見病和多發(fā)病，也是造成慢性腎臟疾病進展的常見高危因素之一。據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)估計，糖尿病患病人數(shù)將從2017年的4.53億上升到2045年的6.29億。糖尿病腎病(DN)作為糖尿病最常見的嚴重并發(fā)癥之一，約有20%～30%的1型或2型糖尿病患者受其影響，占新入腎臟替代治療患者的40%，已經(jīng)超過了慢性腎小球腎炎成為慢性腎臟病(CKD)進展到終末期腎臟病(ESRD)的首要病因[1]。我國糖尿病相關慢性腎臟病患者約2 430萬人，其中 60.5% 的患者腎功能尚在正常范圍但伴有蛋白尿[2]。蛋白尿是慢性腎臟病進展的重要危險因素，但非蛋白尿型慢性腎臟病已成為ESRD最常見的病因之一[3]。在過去的幾十年里，糖尿病腎病(DN)患者ESRD的發(fā)病率略有下降，蛋白尿的發(fā)生率下降，但腎小球濾過率(GFR)降低的發(fā)生率上升。這一相反的趨勢提示非蛋白尿型糖尿病腎病日益普遍[4]。非蛋白尿型糖尿病腎病(NP-DN)是指無顯性蛋白尿(尿蛋白定量<500 mg/d)但已出現(xiàn)腎功能下降[eGFR<60 ml/(min·1.73m2)]和血管并發(fā)癥的DN患者。年齡增長，反復心血管損傷(如高血壓、心血管疾病和血脂異常)對腎臟的損害以及過度抑制的腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)都可能與 NP-DN的發(fā)生相關。本文將簡述 NP-DN的發(fā)病機制，診斷標志物和治療進展。

NP-DN的臨床特征和流行病學

DN多起病隱匿，臨床上常通過尿液檢查，腎功能及病理改變明確診斷，并通過定期測量微量白蛋白尿，血清肌酐和eGFR監(jiān)測其進展。經(jīng)典DN腎臟病理改變?yōu)榻Y(jié)節(jié)性腎小球硬化，可見腎小球基膜增厚和系膜擴張，K-W結(jié)節(jié)形成，以及間質(zhì)血管改變，常伴有視網(wǎng)膜病變。NP-DN患者也可見DN典型病理改變，但其病變較輕，結(jié)節(jié)樣改變較少，系膜擴張、腎小管間質(zhì)血管改變較輕，可見正?；蚪咏ＤI小球結(jié)構(gòu)，視網(wǎng)膜病變發(fā)生率較低[5]。

經(jīng)典的DN早期表現(xiàn)為腎小球內(nèi)高壓力、高灌注和高濾過，隨后出現(xiàn)微量白蛋白尿、顯性蛋白尿、GFR降低，最終可進展為ESRD。既往人們認為蛋白尿是DN的標志，常先于GFR下降出現(xiàn)。然而，一些研究表明，>50%的DN患者沒有明顯蛋白尿(尿蛋白<500 mg/24 h)[6]。在達美康緩釋片百普樂對照評估研究(ADVANCE研究)中，10 640例2型糖尿病患者，正常白蛋白尿(尿微量白蛋白/肌酐比值UACR,<30 mg/g)占69.3%，微量白蛋白尿(UACR 30～300 mg/g)占26.9%，大量白蛋白尿(UACR>300 mg/g)占3.8%[7]。但在無蛋白尿的DN患者也可有GFR下降并進展至ESRD。在美國第3次國家健康和營養(yǎng)調(diào)查(NHANES Ⅲ)研究中，2型糖尿病合并慢性腎功能不全[eGFR<60 ml/(min·1.73m2)]的患者中，36%沒有白蛋白尿；在排除使用RAS抑制劑治療的患者后，33%的患者既沒有糖尿病視網(wǎng)膜病變，也沒有白蛋白尿[8]。此外，在某些情況下，DN患者的蛋白尿可以逐漸恢復正常水平，但GFR下降卻會持續(xù)進展，在EURODIAB研究中35.5%的微量白蛋白尿DN患者逆轉(zhuǎn)為正常白蛋白尿[9]。國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)，72%的2型DN患者為正常白蛋白尿，且更常見于高齡、女性及血糖控制良好的人群[10]。因此，蛋白尿作為DN早期標志物具有一定局限性。根據(jù)RIACE研究，NP-DN死亡相關的風險因素包括心血管疾病、正常白蛋白尿范圍內(nèi)的高尿白蛋白排泄水平，以及較高的估算腰圍[eWC，是指從RIACE研究的個體腰圍測量得到的性別特異性線性回歸方程計算得到的對數(shù)轉(zhuǎn)換體質(zhì)量指數(shù)(BMI)值],考慮大血管病變的可能。這與蛋白尿型DN的經(jīng)典微血管特征，如糖化血紅蛋白暴露和糖尿病視網(wǎng)膜病變等無關，提示非蛋白尿型腎損害是DN的另一種表型[11](表1)。

表1 DN與NP-DN的臨床和病理特征

NP-DN 的發(fā)病機制

血管阻力增加動脈硬化和血管阻力增加可損害腎單位，并促進 NP-DN的發(fā)生和發(fā)展。在意大利腎功能不全與心血管事件多中心研究(RIACE研究)中，NP-DN患者心血管疾病患病率較高，提示大血管病變是某些NP-DN患者GFR下降的原因。最近的一項研究通過監(jiān)測NP-DN患者的主動脈和臂踝脈搏波速度，發(fā)現(xiàn)患者動脈硬化程度增加，與動脈粥樣硬化、心血管疾病的風險增加以及腎功能下降密切相關[12]。因此，NP-DN 患者動脈粥樣硬化更明顯，血管阻力更高，從而影響了腎小球功能并損害腎小管結(jié)構(gòu)。此外，心血管疾病風險增加，可引起心血管疾病相關的急性腎損傷反復發(fā)作，加重腎臟損害。

高尿酸血癥血尿酸水平升高與 NP-DN的發(fā)生密切相關。雖然尿酸是血液中的抗氧化劑，但也是有效的促氧化劑，并通過刺激還原型輔酶Ⅱ(NADPH)氧化酶破壞線粒體。尿酸水平升高還可能通過激活內(nèi)皮細胞中表達的尿酸轉(zhuǎn)運蛋白，而被內(nèi)皮細胞吸收，引起炎癥或氧化應激，引起內(nèi)皮功能障礙。此外，尿酸可以導致血管平滑肌細胞釋放一氧化氮，進而誘導內(nèi)皮細胞功能失調(diào)，通過激活血管平滑肌細胞內(nèi)的絲裂原活化蛋白激酶 (MAPK)通路、核因子κB 通路引起平滑肌細胞的增殖和RAS活化[13]。因此，尿酸水平長期升高會產(chǎn)生明顯的血管改變，損害腎功能，從而導致 NP-DN。

細胞因子和炎癥介質(zhì)血清中腫瘤壞死因子α(TNF-α)的升高和Fas-FasL途徑也與NP-DN相關[14]。TNF-α是一種關鍵的炎癥介質(zhì)，通過誘導趨化因子、干擾素γ(IFN-γ)誘導蛋白10(IP-10)、細胞間黏附分子1(ICAM-1) 和血管細胞黏附分子1(VCAM-1) ，直接引起腎小球血管收縮，降低了腎小球的血流量，降低了GFR，增加了對白蛋白通透性[16]。此外，TNF-α參與急性腎損傷(AKI)、血壓的調(diào)節(jié)、血流量的調(diào)節(jié)和腎臟脈管系統(tǒng)的炎癥。TNF-α和 Fas 在細胞凋亡中也起重要作用。FasL-Fas 系統(tǒng)通過活化腎細胞 Fas 受體調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應過程中腎臟的細胞凋亡，阻斷FasL-Fas系統(tǒng)的小鼠模型可防止缺血再灌注實驗對腎小管細胞的傷害[15]。因此，NP-DN中TNF-α和Fas水平升高可引起腎臟損傷。

NP-DN患者血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和骨保護素(OPG)水平升高，在炎癥和血管生成中發(fā)揮作用。在NP-DN患者中，VEGF 水平明顯升高，可在 TGF-β存在的情況下導致細胞凋亡，并可能引起腎小球血管萎縮[16]。在小鼠模型中，血清 VEGF 水平升高會引起足細胞的對VEGF生成的反饋抑制，從而導致腎小球損傷[17]。此外，OPG在DN患者腎臟的高表達，可引起血管鈣化，腎小球損害和蛋白尿，可用于提示外周動脈疾病，反映糖尿病腎病的嚴重性。此外，代謝應激、高血壓和腎小球血管損傷也可能參與NP-DN的病理生理過程(圖1)。

圖1 NP-DN的發(fā)病機制DM：糖尿?。籑APK：絲裂原活化蛋白激酶；TNF-α:腫瘤壞死因子α；IP-10：干擾素γ誘導蛋白10；ICAM-1：細胞間黏附分子1；VCAM-1：血管細胞黏附分子1；VEGF：血管內(nèi)皮生長因子：OPG：骨保護素；NP-DN：非蛋白尿型糖尿病腎病

急性腎損傷有研究表明，糖尿病患者AKI發(fā)生率增高，英國一項大樣本回顧性調(diào)查顯示，糖尿病人群AKI的發(fā)生率是非糖尿病人群的7.3倍(分別為 198/10萬患者·年vs27/10萬患者·年)[18]。AKI后即便腎功能恢復，也增加CKD的風險，與蛋白尿無關。Venot等[19]研究證實，糖尿病與非糖尿病人群AKI的發(fā)生率無差異，但需要透析治療的比例更高，出院時血清肌酐水平更高。AKI多由短暫的腎臟低灌注或缺血引起，導致腎小管細胞、腎小球血管和管周間質(zhì)的炎癥和結(jié)構(gòu)功能損害。微血管功能障礙是AKI發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。微血管損傷引起內(nèi)皮細胞擴張、凋亡或壞死，導致微血管阻塞，缺血后再灌注受抑制，腎臟再生延遲。此外，每次缺血損傷都會使腎內(nèi)總血管面積減少，伴有內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化，加重腎臟纖維化，增加CKD的風險[20]。因此，AKI可能通過微血管功能障礙參與了NP-DN的發(fā)生發(fā)展。

NP-DN的診斷標志物

鑒于現(xiàn)有的對 NP-DN 的認識，許多研究者鼓勵對DN患者行常規(guī)腎臟活檢。但是，諸如感染，出血和血管損傷等并發(fā)癥限制了其在臨床上的廣泛使用。此外，腎臟活檢并不能完全反映 NP-DN和DN患者病程中的血管病變。因此，發(fā)現(xiàn)更安全和容易使用的診斷標志物對于改善DN和NP-DN患者的早期診斷和治療至關重要。

超聲超聲技術是一種替代方法，它為診斷和監(jiān)測DN的進展提供了機會。與腎活檢不同，超聲是一種廉價的非侵入性檢查，通過對腎臟解剖結(jié)構(gòu)和功能的測量，可用于檢查、分級DN和診斷其他相關的腎臟病變，如腎囊腫或結(jié)石等。最近研究表明，超聲通過測量腎臟血管阻力的腎臟抵抗指數(shù)(renal Resistive Index,RRI)，評估各個階段的DN患者的腎功能，可以發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測 DN 和 NP-DN[21]。例如，對糖尿病患者的一項研究表明，在沒有明顯蛋白尿或腎動脈粥樣硬化的糖尿病患者中，可有RRI 值升高[22]。此外，超聲造影顯像技術(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)可監(jiān)測DN患者各期腎臟血流灌注狀態(tài)。CEUS的觀察值如達峰時間(TTP)、平均通過時間(MTT)、峰值強度(PI)，可用于診斷無明顯蛋白尿糖尿病患者的血管損傷和腎內(nèi)小血管阻力增加，曲線下總面積(AUC)與GFR成正比，一定程度上反映了腎功能的損害程度[23]。因此，超聲檢查可以用于診斷及區(qū)分DN和NP-DN，監(jiān)測DN患者的血液動力學和形態(tài)學變化。

尿液外泌體DN的一個主要特征是腎小球足細胞的漸進性損傷和死亡，導致蛋白質(zhì)滲漏到尿中。足細胞釋放的尿外泌體是含有原細胞信息的微泡，足細胞源性信號轉(zhuǎn)導因子(PDSTFs)是評估足細胞損傷的良好選擇。近年來有關尿液外泌體的PDSTFs研究發(fā)現(xiàn)，Wilm-1腫瘤蛋白(WT1)是足細胞損傷的一種新的生物標志物，與腎小管間質(zhì)纖維化和腎功能下降相關，可反映糖尿病患者早期腎臟的損害[24]。因此，尿液外泌體中WT-1為NP-DN的早期診斷提供了可能。

內(nèi)皮素內(nèi)皮素(ET)是一類具有強效血管收縮和促纖維生長作用的多肽。內(nèi)皮素1(ET-1)是內(nèi)皮素家族的主要亞型，存在于多種組織中，調(diào)節(jié)血管張力、細胞增殖和產(chǎn)生激素。內(nèi)皮功能障礙會增加ET-1的產(chǎn)生，導致血管肥大、動脈粥樣硬化和腎小球硬化。研究表明，糖尿病患者血漿ET-1水平升高先于蛋白尿，可能由于正常范圍內(nèi)尿白蛋白排泄增加和胰島素抵抗[25]。血漿ET-1濃度的升高與蛋白尿增加和腎小球濾過率降低相關[26]。以上提示ET-1水平變化可能在NP-DN和DN早期診斷中發(fā)揮作用。

此外，對于DN和NP-DN血液和尿液中TNFα、TGF-β和其他白介素的水平變化檢測的研究可能會為 NP-DN 提供更多的診斷標志物。有助于明確 DN 和 NP-DN 的不同發(fā)病機制和診斷標準。

NP-DN的潛在治療手段

合理應用RAS抑制劑糖尿病腎病的具體治療可分為4個主要部分:降低心血管風險、控制血糖、控制血壓、抑制RAS。研究發(fā)現(xiàn),對DN患者早期(eGFR>60 ml/min·1.73m2且ACR<30 mg/g)應用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑藥物，較晚期使用可以降低正常白蛋白尿或微量蛋白尿DN的心血管事件風險，延緩蛋白尿的進展，控制血壓，發(fā)揮更好的腎臟保護作用[27]。此外，氯沙坦可通過降低血尿酸，發(fā)揮腎臟保護作用[28]。但是，過度抑制的RAS雖可能減少蛋白尿，但也可能導致GFR下降。因此RAS阻滯劑應早期應用，對所有接受RAS抑制劑治療的患者，尤其是老年易感人群，應長期監(jiān)測腎功能的變化。此外，需要新的治療措施，彌補RAS抑制劑的療效，改善臨床預后。

鈉-葡萄糖轉(zhuǎn)運體2(SGLT2)抑制劑糾正腎小球超濾對DN患者，SGLT2抑制劑在控制血糖，糾正腎小球超濾，改善內(nèi)皮細胞及血管平滑肌功能障礙，增加尿酸排泄等取得了突破性的進展。研究表明，SGLT2抑制劑可通過減少蛋白尿、減輕系膜擴張和間質(zhì)纖維化等，作用于腎小球血流動力學，抑制腎臟炎癥和氧化應激，從而改善糖尿病腎病[27]。在2型糖尿病患者思格列凈心血管結(jié)局事件試驗(EMPA-REG，OUTCOME研究)中，恩格列凈幾乎完全阻止了所有蛋白尿及非蛋白尿患者的GFR下降[29]。其可能通過糾正腎小球超濾發(fā)揮腎臟保護作用。糖尿病的腎小球超濾被認為是高血糖引起的腎小管過度生長的繼發(fā)現(xiàn)象[27]。在正常蛋白尿的2型糖尿病患者中，這種改變也會導致腎小管損傷。在小鼠模型中，SGLT2抑制劑的使用被證明可改善內(nèi)皮細胞及血管平滑肌功能障礙，改善DN動脈硬化,減輕血管阻力[30]。此外， SGLT2抑制劑可作用于近端腎小管轉(zhuǎn)運蛋白SLC2A9(GLUT9)增加尿酸排泄，改善 DN 患者的血糖、體重和血壓[31]。因此，SGLT2為延緩NP-DN腎功能損傷的進展提供了可能。

肝素及其衍生物肝素是有效的抗凝劑，常用于治療和預防深靜脈血栓、肺栓塞和動脈血栓栓塞。硫酸肝素和糖胺聚糖治療可改善糖尿病小鼠的腎臟形態(tài)和功能異常[32]。不同于降壓藥的作用機制，肝素可減少蛋白尿并改善GFR，而不與腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)相互作用。臨床試驗表明長期低劑量使用舒洛地特(一種肝素衍生物)可以降低蛋白尿并對DN、慢性腎臟病、高血壓腎病和原發(fā)性腎小球腎炎提供腎臟保護作用[33]。因此，肝素可為作為一種傳統(tǒng)降壓治療的輔助手段，有效的降低傳統(tǒng)DN和NP-DN患者的蛋白尿。

己酮可可堿對抗炎癥介質(zhì)己酮可可堿是一種非特異性磷酸二酯酶TNF-α抑制劑。多項研究表明，己酮可可堿可延緩DN 進程或使其趨于穩(wěn)定，并具有腎臟保護作用，例如降低 C 反應蛋白、TNF-α和長期透析的風險[34]。此外，己酮可可堿可減輕 DN 患者的腎小球新月體，腎小球硬化，系膜擴張和間質(zhì)纖維化的進程[35]。因此，己酮可可堿有望用于降低NP-DN 患者升高的 TNF-α和其他細胞因子水平，改善腎血管和腎小球結(jié)構(gòu)。

小結(jié)：炎癥仍然是糖尿病和糖尿病相關并發(fā)癥發(fā)病機制的中心因素。NP-DN現(xiàn)成為DN的主要形式，與合并大量蛋白尿的經(jīng)典型DN相比，其慢性腎臟病進展速度較慢，預后相對較好，但NP-DN常合并心血管事件的風險。因此，仍需要更多的臨床研究來明確DN和NP-DN在發(fā)病機制、診斷和治療方面的差異，為預防、管理和治療 DN 和 NP-DN 提供更多的措施。