診斷和預測狼瘡腎炎生物標志物的研究進展

吳 鈺，張慧杰，劉利婷 綜述,董海榮 審校

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學，內(nèi)蒙古呼和浩特 010050；2.呼和浩特市第一醫(yī)院檢驗科，內(nèi)蒙古呼和浩特 010031

系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)是由于機體的免疫功能過強而對自身的正常組織產(chǎn)生免疫應答，生成自身抗體，形成免疫復合物，激活補體，使得組織內(nèi)發(fā)生炎癥反應和損傷的一種多系統(tǒng)損傷的自身免疫性疾病[1]，其發(fā)病率和患病率與性別、年齡及種族密切相關。根據(jù)疾病的流行病學調(diào)查，SLE好發(fā)于育齡期女性[2]。狼瘡腎炎(LN)是SLE比較嚴重的并發(fā)癥，也是主要的死亡原因之一。SLE患者中約有60%的成人及80%的兒童會發(fā)展為LN，高達30%的LN患者會向慢性腎炎發(fā)展，最終進展為終末期腎病[3]。多項研究發(fā)現(xiàn)，男性SLE患者更易出現(xiàn)腎臟損傷，男性SLE患者LN的患病率(27%～75%)高于女性患者(16%～52%)[1-2]。LN更好發(fā)于青少年SLE患者，且SLE患者LN的患病率因種族和民族而異，LN在亞裔SLE患者中的患病率(33%～82%)更高[4-6]。目前，LN的主要治療手段為高劑量皮質(zhì)類固醇非特異性減少炎癥反應及細胞毒性藥物減少自身抗體的產(chǎn)生[7]。腎臟組織活檢被認為是LN診斷及分類的金標準，但具有創(chuàng)傷性，且價格昂貴，不能連續(xù)監(jiān)測疾病進展的缺點。生物標志物是一類具有生物活性及化學特征的指標，它們可以反映機體的生理、病理過程及藥物治療過程，可被客觀地測量和評估，且標本易采集、對患者創(chuàng)傷性小。自身抗體、蛋白尿、尿蛋白/肌酐比值等常規(guī)生物標志物在LN中得到了廣泛研究及應用，但是它們不足以預測LN的預后，以及監(jiān)測對治療的反應，或確定疾病活動和慢性損傷的程度[8]。本研究論述了LN的傳統(tǒng)血液生物標志物及尿液生物標志物，以期為使用生物標志物早期診斷LN及評估疾病預后提供思路。

1 LN發(fā)病機制

LN的發(fā)病機制非常復雜，主要與環(huán)境、遺傳及異常的免疫反應導致機體產(chǎn)生大量自身抗體進而激活補體等因素有關。SLE及LN有較明顯的遺傳傾向，較常見的遺傳危險因素之一是人類白細胞抗原(HLA)位點的變異，尤其是HLA-DR3和HLA-DR15等位基因的改變與LN的患病風險明顯相關。外泌體及凋亡來源的核物質(zhì)進入到免疫系統(tǒng)中，通過B細胞受體(BCR)和FcγRⅡ激活B細胞，從而產(chǎn)生Ⅰ型干擾素(IFN-Ⅰ)及促炎細胞因子[9]。由于基因遺傳的多態(tài)性，B細胞被持續(xù)激活，并且產(chǎn)生大量自身抗體，自身抗體與抗原形成的免疫復合物會沉積于腎小球，也可以激活補體，并且補體與白細胞Fc受體結合，啟動腎內(nèi)炎癥及損傷[10]。核物質(zhì)也可通過FcγRⅡ激活未成熟的樹突狀細胞成為成熟的樹突狀細胞(DCs)，進一步激活自身反應的T細胞。T細胞也參與了SLE及LN的發(fā)病機制，其中濾泡輔助性T細胞可以激活生發(fā)中心的B細胞產(chǎn)生自身抗體，輔助性T細胞17(TH17)可以產(chǎn)生白細胞介素(IL)-17，從而引起腎臟損傷[5]。見圖1。補體也參與了LN的發(fā)病過程，當循環(huán)系統(tǒng)中的補體水平下降，腎內(nèi)的補體沉積增加也會引起LN。

圖1 LN的發(fā)病機制

2 LN傳統(tǒng)血液生物標志物

2.1抗雙鏈DNA(ds-DNA)抗體 ds-DNA抗體是機體針對雙鏈DNA產(chǎn)生的一種自身抗體，參與了SLE的發(fā)病機制，是SLE的血清學標志物，也可以為SLE特定治療的反應提供指導，其診斷SLE的特異度為95%，靈敏度為70%[11-12]。有研究發(fā)現(xiàn)抗ds-DNA抗體陽性的SLE患者腎臟受累更加明顯[13]。也有研究表明，抗ds-DNA抗體在診斷活動性LN和區(qū)分輕、中、重度SLE疾病活動方面表現(xiàn)良好，且ds-DNA抗體在治療后下降，其水平與系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動度評分(SLEDAI)的變化呈正相關(P<0.05)[14]。

2.2抗核小體抗體 核小體是由146 bp的DNA和組蛋白八聚體形成的復合體，位于細胞核內(nèi)。來源于凋亡細胞的核小體在SLE患者體內(nèi)被大量釋放，進而在SLE的早期發(fā)病機制中發(fā)揮作用。SLE患者的機體針對核小體會產(chǎn)生一種自身抗體，稱為抗核小體抗體。因此，抗核小體抗體可以很好地反映SLE的活動性[15]。多項研究發(fā)現(xiàn)多種自身抗體的聯(lián)合檢測能夠更加準確地診斷SLE，尤其是抗ds-DNA抗體與抗核小體抗體聯(lián)合檢測[12,16]。有研究發(fā)現(xiàn)，抗核小體抗體的檢測可以用于監(jiān)測LN復發(fā)的高風險患者病情[17]。

2.3抗C1q抗體 補體C1q是補體激活途徑中重要的起始分子，它在LN的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用。抗C1q抗體是SLE患者的機體在清除異常凋亡的細胞時產(chǎn)生的，抗C1q抗體與補體C1q相互結合形成的免疫復合物會抑制凋亡細胞的清除，從而誘導免疫反應。在一項病例對照研究中發(fā)現(xiàn)，如SLE患者在初始研究時抗C1q抗體陽性，則在未來18個月更易發(fā)展為LN，因此認為抗C1q抗體可以作為LN腎臟受累的隨訪指標[18]。PICARD等[19]在一項兒童隊列研究中發(fā)現(xiàn)，活動性LN期間抗C1q抗體呈強陽性，活動性抗C1q抗體診斷LN的靈敏度和陰性預測值較高，抗C1q抗體與SLEDAI具有較強的相關性(P<0.05)。

2.4其他自身抗體 除了上述3種常見的自身抗體外，有研究顯示，抗ds-DNA抗體、抗核抗體、抗組蛋白抗體是反映LN嚴重程度的生物標志物，三者同時陽性表明LN病情嚴重[20]?？?SSA和抗-SSB常用于診斷干燥綜合征，在SLE中也有一定臨床價值。在一項研究中發(fā)現(xiàn)，抗-SSA、抗-SSB與皮膚、肌肉、骨骼受累的SLE有關，也與輕度LN的表現(xiàn)有關[21]。

雖然傳統(tǒng)血液生物標志物已被使用，但仍然存在局限性，還不足以識別活動性LN患者，缺乏對疾病活動的縱向監(jiān)測，也不能區(qū)分LN的病理分型。它們在反映LN疾病活動性和預測預后方面的效能仍然存在爭議。

3 LN新型尿液生物標志物

隨著各種組學技術的興起，多種新型生物標志物被研究，如各種蛋白質(zhì)、細胞因子及血清中的microRNA等。相較于其他類型標志物(血液或組織)，采集尿液標本是無創(chuàng)的，且標本更易收集。原尿會在腎臟中進行重吸收和濃縮，因此，尿液是反映LN病變部位活動度的一個較好標本[8]。

3.1腫瘤壞死因子相關凋亡的弱誘導劑(TWEAK) TWEAK是腫瘤壞死因子超家族中的一員。Fn14也屬于該家族成員，是TWEAK的受體，二者相互結合通過上調(diào)一些趨化因子、細胞因子，進而誘導巨噬細胞、成纖維細胞等產(chǎn)生強烈的促炎反應。有研究發(fā)現(xiàn)，TWEAK在LN的發(fā)病機制中起到關鍵作用，TWEAK有助于急性腎損傷后的組織修復和再生，但在慢性腎損傷中其失調(diào)會導致疾病發(fā)生[22]。因此，TWEAK是LN的潛在生物標志物。

MA等[23]利用Meta分析評估了TWEAK作為診斷LN生物標志物的價值，其納入了符合標準的9項研究，發(fā)現(xiàn)TWEAK診斷活動性LN的靈敏度為0.69，特異度為0.77，受試者工作特征(ROC)曲線下的面積(AUC)為0.827 6，這些結果表明TWEAK具有診斷LN的價值，且有較高的診斷準確性。MOLOI等[24]發(fā)現(xiàn)活動性LN患者的尿液TWEAK升高與誘導治療結束時的治療反應有關，因此可用于監(jiān)測疾病活動和治療反應。另一項研究證實了LN患者的尿液TWEAK作為治療反應的早期預測因子的作用，在使用免疫抑制劑治療的第3個月，低水平的尿液TWEAK可以預測第6個月時的治療反應[25]。

尿液TWEAK是一種較好的診斷及預測LN的潛在生物標志物，但是目前已經(jīng)發(fā)表的文章主要為橫斷面研究，縱向隊列研究的數(shù)據(jù)較少，且研究中樣本量較小。下一步應擴大樣本量，并且應多開展縱向隊列研究。此外，TWEAK不能區(qū)分LN的組織學類型，因此其不能完全替代腎臟組織活檢。

3.2嗜中性粒細胞明膠酶相關脂質(zhì)運載蛋白(NGAL) NGAL是一種相對分子質(zhì)量為25×103的蛋白，屬于脂蛋白超家族成員，表達于許多組織和器官中，包括上皮組織、內(nèi)皮和骨髓。NGAL是腎臟缺血或腎毒性損傷后表達最穩(wěn)定的蛋白之一。有研究發(fā)現(xiàn)，NGAL可以促進炎癥反應和細胞凋亡，從而參與腎臟疾病的發(fā)病[26]。研究表明NGAL參與了急性腎損傷的早期發(fā)病，可作為腎臟損傷的早期生物標志物，在各種腎臟疾病中其水平升高[27]。

有研究發(fā)現(xiàn)，伴有LN的SLE患者尿液NGAL水平明顯高于不伴有LN的SLE患者[28]。LI等[29]的研究發(fā)現(xiàn)，尿液NGAL可以預測SLE患者慢性腎臟病(CKD)的發(fā)展，多因素Cox回歸分析表明尿液NGAL水平升高是CKD發(fā)生的獨立危險因素。該研究還表明尿液NGAL預測LN的能力(AUC:0.69，P<0.005)優(yōu)于腎小球濾過率(GFR)及血清肌酐。SATIRAPOJ等[30]發(fā)現(xiàn)尿液NGAL在預測活動性LN治療反應方面優(yōu)于傳統(tǒng)血液生物標志物。EL-MOHSEN等[31]的研究與上述觀點相同，且發(fā)現(xiàn)在腎臟經(jīng)過誘導治療后，完全反應組的尿液NGAL水平明顯低于部分反應組和無反應組，其AUC為0.943，尿液NGAL能夠預測治療反應，因此尿液NGAL預測腎臟治療反應的可靠性較高。TORRES-SALIDO等[27]發(fā)現(xiàn)尿液NGAL是唯一與腎臟組織活檢活性評分相關的參數(shù)，也是LN患者腎臟耀斑的良好預測生物標志物。

FANG等[32]利用Meta分析總結了尿液NGAL在診斷活動性LN方面的價值，結果表明尿液NGAL是一項有潛力的生物標志物(AUC>0.70)。GAO等[33]共納入了19項符合標準的文章進行Meta分析，結果顯示尿液NGAL在診斷LN、識別活動性LN及預測腎臟耀斑時的靈敏度為0.72～0.87，特異度為0.67～0.91；NGAL診斷LN、活動性LN和腎臟耀斑的AUC值均大于0.70，其中NGAL在診斷LN時AUC為0.92，表明尿液NGAL是一種非常具有潛力的診斷LN的生物標志物。

雖然目前已有研究均表明尿液NGAL是較好的診斷LN的生物標志物，且能夠預測活動性LN對治療的反應，但目前尚不清楚尿液NGAL能否區(qū)分腎炎的組織學類型。并且單中心研究較多，而多中心研究較少。

3.3單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1) MCP-1是一種趨化因子，由巨噬細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、腎小管細胞和單核細胞在一些細胞因子及病毒的刺激下產(chǎn)生[34]，通過與趨化因子受體2(CCR2)結合，調(diào)節(jié)單核細胞趨化和淋巴細胞分化，上調(diào)黏附分子及細胞因子，從而引起炎癥性疾病的發(fā)生[35]。研究發(fā)現(xiàn)LN患者體內(nèi)MCP-1與蛋白尿呈正相關，與GFR呈負相關，與SLEDAI呈正相關，尿液MCP-1診斷LN的特異度較高，靈敏度較低[36]。一項縱向隊列研究發(fā)現(xiàn)，在區(qū)分活動性LN及非活動性LN時，尿液MCP-1優(yōu)于血清MCP-1，該研究還表明尿液MCP-1隨著治療而下降，具有預測不良反應和復發(fā)的價值[37]。近期的一項研究發(fā)現(xiàn)，尿液MCP-1與腎臟組織活檢中LN的活性指數(shù)及慢性指數(shù)相關，在慢性腎臟損傷患者中MCP-1的水平更高，尤其常見于腎小管萎縮和間質(zhì)纖維化的患者[38]。DONG等[39]研究了尿液MCP-1與尿液TWEAK聯(lián)合檢測診斷LN的價值，結果顯示該組合診斷LN的靈敏度為86.67%，特異度為80.00%；區(qū)分活動性LN的靈敏度為75.00%，特異度為81.82%；AUC均大于0.70。有Meta分析系統(tǒng)性地評價了尿液MCP-1在SLE合并活動性LN患者中的總體診斷價值，結果表明尿液MCP-1可作為一種生物標志物，對活動性LN具有較高的診斷準確性[40]。

目前，針對MCP-1用于診斷LN的相關研究較少，因此MCP-1的價值還有待進一步證實。

3.4CD163 CD163是一種在單核細胞和巨噬細胞上表達的糖基化膜蛋白。在某些炎癥刺激下，CD163被金屬蛋白酶從質(zhì)膜上主動釋放出來，并擴散到炎癥組織或以其可溶性形式(sCD163)進入血液循環(huán)。血sCD163水平反映了系統(tǒng)性炎癥疾病中巨噬細胞的活性。有研究表明，尿sCD163具有成為腎小球炎癥的生物標志物的潛力，特別是與LN相關的腎血管炎[41-43]。ZHANG等[44]發(fā)現(xiàn)，與非增生性LN患者相比，增生性LN患者的尿sCD163明顯升高(P<0.001)，且尿sCD163與SLEDAI、腎臟SLEDAI(rSLEDAI)、活性指數(shù)密切相關。有研究發(fā)現(xiàn)，在活動性LN中，尿CD163與LN的臨床嚴重程度和組織學活性相關[43]，另外該研究還發(fā)現(xiàn)尿CD163與炎癥性腎小球浸潤程度相關，它可能具有區(qū)分LN組織學類別(Ⅲ/Ⅳ)和炎癥類別(Ⅱ、Ⅴ)的潛能[45]。GUPTA等[46]的研究發(fā)現(xiàn)，隨著治療進行，sCD163下降，并且其在LN臨床復發(fā)或者惡化前升高，因此它可能是一個潛在預測不良治療反應的標志物。

4 展 望

LN是SLE較為嚴重的并發(fā)癥，目前為止還沒有較好的治療方法減少腎臟損傷。只能通過早診斷、早治療的方法來延緩進展為終末期腎病的速率。腎臟組織活檢是LN診斷的金標準，但其具有創(chuàng)傷性，不能連續(xù)監(jiān)測疾病進展。生物標志物具有無創(chuàng)、檢測標本易獲取等優(yōu)點。因此，對診斷LN生物標志物的研究變得尤為重要。尿液中的生物標志物能夠更加直接客觀地反映腎臟損傷的程度，是更加優(yōu)質(zhì)的檢測標本。新型尿液生物標志物不僅在LN中被研究，在其他疾病中也有被研究，尿液TWEAK-Fn14軸是心腎綜合征的臨床試驗靶標，其是腎臟損傷和心血管結局的生物標志物[47]。有研究認為，NGAL是糖尿病患者的膜性腎病發(fā)展為CKD的獨立而敏感的預測因子[27]，與其他生物標志物相比，TWEAK及NGAL 的研究更多，更加充分，可能是率先被臨床應用的尿液標志物。對于其他具有潛力的生物標志物還需要繼續(xù)進行研究驗證。

尋找與LN活動關系更為密切的新型臨床生物標志物，或許能夠更加準確地進行組織學分類，從而指導個性化治療。未來需要解決的LN相關問題有很多，可以從以下方面考慮：從新的視角對LN進行病理分型；構建LN患者的預后評分方法；進一步明確免疫抑制劑治療的時間；減少免疫抑制劑的不良反應。