早發(fā)型子癇前期急性腎損傷早期診斷與定位的進(jìn)展

馮羽，于曉紅，張秉杰，程兆芳

早發(fā)型子癇前期急性腎損傷(acute kidney injury with early onset pre-eclampsia in pregnancy,EOPE-PAKI)是一種高風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)科并發(fā)癥，嚴(yán)重威脅母兒的生命健康。EOPE-PAKI有導(dǎo)致慢性腎炎、心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[1-2],早期診斷并定位EOPE-PAKI，應(yīng)用硫酸鎂解除血管痙攣，適時(shí)終止妊娠，可減少母嬰并發(fā)癥的發(fā)生。由于妊娠期的特殊生理變化，腎功能參數(shù)的測量不能在妊娠中提供準(zhǔn)確的評估，僅使用血清肌酐值和尿量診斷EOPE-PAKI可導(dǎo)致診斷延遲甚至漏診[1，3]。我們課題組研究發(fā)現(xiàn)血清肌酐、胱抑素C、尿酸、尿素氮是早期診斷EOPE-PAKI、適時(shí)終止妊娠較好的標(biāo)志物[4]，2020年中國妊娠期高血壓疾病診治指南[5]又新增在子癇前期(pre-eclampsia，PE)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)尿蛋白≥2+作為診斷EOPE-PAKI的標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)志物的臨床應(yīng)用明顯改進(jìn)了治療效果，但它們都缺乏診斷EOPE-PAKI的特異性[6]，且不能定位腎的結(jié)構(gòu)性損傷。腎小管損傷的尿標(biāo)記物如視黃醇結(jié)合蛋白、尿調(diào)節(jié)蛋白、尿組織抑制劑金屬蛋白酶-2與胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白-7乘積及腎小球早期損傷標(biāo)志物足細(xì)胞尿等也同樣缺乏診斷EOPE-PAKI的敏感性和/或特異性[7-9]。中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、鐵調(diào)素、α1-微球蛋白(α1-microglobulin,A1M)、腎損傷分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1)、補(bǔ)體C5a和C5b-9是早期診斷EOPE-PAKI敏感的管狀標(biāo)志物，血清足細(xì)胞標(biāo)志蛋白(PODXL)有望成為早期診斷EOPE-PAKI腎小球損傷的標(biāo)志物，現(xiàn)將EOPE-PAKI的早期診斷與定位綜述如下。

1 子癇前期及并發(fā)癥的發(fā)病情況

PE是妊娠≥20周后新發(fā)的高血壓和蛋白尿，或不伴蛋白尿但伴有以下任何一種器官受累：如心、肺、肝、腎等重要器官，或血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的異常改變，胎盤-胎兒受到累及等[5]。HELLP綜合征(溶血、肝酶升高、血小板減少)是PE的嚴(yán)重并發(fā)癥[10]，PE尤其是早發(fā)型子癇前期(early onset pre-eclampsia,EOPE)是妊娠期急性腎損傷(acute kidney injury in pregnancy,PAKI)最常見的原因[1，11-13]。PE的發(fā)病率為5%～7%[14]，子癇前期的急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的發(fā)生率為12.2%～15.3%，恢復(fù)率84.6%，孕產(chǎn)婦死亡率為0～4.3%,死產(chǎn)率2.2%[12，15]，并發(fā)HELLP綜合征的PAKI發(fā)生率高達(dá)48.1%[16]；EOPE發(fā)病率為0.38%，占PE發(fā)病率的34.1%，與晚發(fā)型PE相比較，其并發(fā)PAKI(OR6.67，95%CI：1.73-25.73)、HELLP綜合征(OR10.47，95%CI：1.19-91.9)概率高，無圍產(chǎn)不良事件的分娩概率低(OR0.19，95%CI：0.09-0.38)[12，17]。

2 正常腎小球的濾過屏障

腎小球的濾過屏障是由機(jī)械屏障和電荷屏障組成，腎小球的機(jī)械屏障由內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜和腎小囊上皮細(xì)胞(足細(xì)胞)構(gòu)成；腎小球的電荷屏障由內(nèi)皮細(xì)胞分泌的唾液酸蛋白以及足細(xì)胞合成的硫酸類有機(jī)物構(gòu)成，二者均帶負(fù)電荷。妊娠期腎小管重吸收功能的變化尚不完全明確，腎小管的重吸收還與分子電荷有關(guān),正電分子更易被近端小管重吸收。

3 正常妊娠對血容量、腎臟結(jié)構(gòu)及功能的影響

正常妊娠期間循環(huán)血量增加50%，腎臟大小約增加1 cm，出現(xiàn)腎臟肥大、生理性腎積水，輸尿管蠕動(dòng)減慢；由于子宮右旋，可能出現(xiàn)輸尿管機(jī)械性梗阻(右側(cè)>左側(cè))的情況；腎血漿流量增加35%，腎小球?yàn)V過率增加50%,妊娠中期明顯超濾，妊娠最后3個(gè)月，腎小球?yàn)V過率較孕中期下降約20%，由于腎小球的超濾及血容量的增加導(dǎo)致孕婦血清肌酐、尿酸等降低。妊娠期胎盤產(chǎn)生的可溶性血管內(nèi)皮生長因子受體-1即可溶性fms樣酪氨酸激酶-1(soluble fms-like tyrosine kinase-1,sFlt-1)，通過與胎盤生長因子(placental growth factor,PLGF)和血管內(nèi)皮生長因子結(jié)合，產(chǎn)生較強(qiáng)的抗血管生成作用，影響腎小球足細(xì)胞。正常孕期母體腎小球內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生輕至中度的內(nèi)皮增生,使腎小球屏障功能損傷,造成正常孕婦在妊娠晚期尿蛋白水平升高[18]，并導(dǎo)致血液流通受阻，腎小管缺血，若有誘發(fā)因素，易導(dǎo)致急性腎小管壞死。

4 早發(fā)型子癇前期的發(fā)病機(jī)制及對腎臟的影響

EOPE存在多因素-多機(jī)制-多通路致病的綜合征發(fā)病性質(zhì)[5]；EOPE 34周前起病，主要靶器官是腎臟,目前公認(rèn)的發(fā)生機(jī)制被描述為兩階段疾病，第一階段為臨床前期，滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲功能障礙、螺旋動(dòng)脈不完全重塑即胎盤缺陷，導(dǎo)致胎盤缺血、缺氧，釋放多種胎盤因子；第二階段胎盤因子進(jìn)入母體血液循環(huán)，激活系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)、過度免疫反應(yīng)、氧化應(yīng)激及血管內(nèi)皮損傷誘發(fā)EOPE。EOPE的病理改變是全身小動(dòng)脈痙攣，血清鐵、內(nèi)皮素及補(bǔ)體是主要不良介質(zhì)，由于EOPE患者內(nèi)皮素濃度明顯升高[19]，近而導(dǎo)致血管內(nèi)皮強(qiáng)烈收縮，腎臟有效血流量銳減，最終造成腎臟損傷。sFlt-1與PLGF比值可預(yù)測EOPE的發(fā)生，當(dāng)sFlt-1/PLGF比值≤38時(shí)，可排除1周內(nèi)EOPE的發(fā)生，sFlt-1/PIGF比值>38時(shí)，可納入4周內(nèi)EOPE的發(fā)生[20]。

EOPE-PAKI屬于腎性PAKI，以蛋白尿?yàn)闃?biāo)志的腎小球損傷是其特點(diǎn)，患者孕晚期的腎血流量較正常孕婦減少近25%,腎小球?yàn)V過率更是減少40%[21]。EOPE標(biāo)志性腎臟病理損害是“腎小球內(nèi)皮化”,其特征是增大的無血腎小球，腎小球內(nèi)皮細(xì)胞的腫脹和脫離伴有毛細(xì)血管腔的閉塞[22]，造成腎臟濾過屏障功能障礙和蛋白尿、足細(xì)胞尿；EOPE-PAKI患者腎小管內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)不斷增生，導(dǎo)致腎小管缺血、功能受損，早期腎小管分泌尿酸功能障礙，缺血性損傷在近端小管的S3段和髓袢升支粗段髓質(zhì)部分最為明顯[23]。另一方面，EOPE患者腎內(nèi)皮細(xì)胞變性后,其電荷屏障的選擇性也受到影響,對大分子的通透性增大。

5 急性腎損傷與早發(fā)型子癇前期急性腎損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)

AKI的特征表現(xiàn)為短時(shí)間內(nèi)腎功能水平的急劇下降。PAKI與EOPE-PAKI的診斷標(biāo)準(zhǔn)幾經(jīng)變遷，尚未達(dá)成共識(shí)[1]。

5.1 急性腎損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)

首次診斷AKI?；趯?shí)驗(yàn)室檢查異常，特別是血清肌酐濃度絕對或相對升高，而不是基于臨床癥狀與體征，《內(nèi)科學(xué)》第9版將AKI定義為以下任一項(xiàng)[20]：① 48 h內(nèi)血清肌酐濃度增加0.3 mg/dL(≥26.5 μmol/L)或更多；② 確認(rèn)或推測7 d內(nèi)血清肌酐濃度較基礎(chǔ)值升高≥50%；③ 尿量減少(<0.5 mL/kg·h，持續(xù)時(shí)間≥6 h)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)沒有在妊娠中得到驗(yàn)證[1]。

5.2 早發(fā)型子癇前期急性腎損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)

《婦產(chǎn)科學(xué)》第9版及2019年美國婦產(chǎn)科醫(yī)師學(xué)會(huì)(ACOG)將妊娠期高血壓疾病背景下的腎功能不全定義為血清肌酐水平>1.1 mg/dL或無腎臟疾病時(shí)血清肌酐濃度加倍[15，24]。我國2020妊娠期高血壓疾病專家共識(shí)[5]定義EOPE-PAKI為蛋白尿>2 g/24 h，少尿(24 h尿量<400 mL，或每小時(shí)尿量<17 mL)或血清肌酐濃度>106 umol/L。

5.3 早發(fā)型子癇前期急性腎損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)的再認(rèn)識(shí)

21世紀(jì)中期，Krane等[25]報(bào)告正常血清肌酐濃度0.5 mg/dL(44 μmol/L)～0.8 mg/dL(71 μmol/L)，如果無慢性腎病的孕婦血清肌酐濃度>0.8 mg/dL(71 μmol/L)，則定義為AKI。研究顯示，正常孕婦平均血清肌酐濃度為孕前60 μmol/L、孕16～32周47 μmol/L，產(chǎn)后第1周64 μmol/L，產(chǎn)后18周回到孕前60 μmol/L；血清肌酐的第95百分位值在妊娠前為78 μmol/L，妊娠中期為59 μmol/L，產(chǎn)后為84 μmol/L,第95百分位值即可能有腎損傷[26]。薈萃分析表明，基于孕前45～90 μmol/L(0.51～1.02 mg/dL)的非妊娠參考區(qū)間，血清肌酐值上限于妊娠早期>76 μmol/L(0.86 mg/dL)，妊娠中期>72 μmol/L(0.81 mg/dL)，娠晚期>77 μmol/L(0.87 mg/dL)視為異常，妊娠期間血清肌酐濃度參考上限分別為妊娠早期、中期和晚期非妊娠參考值的85%、80%和86%[27]。由此看出EOPE-PAKI，診斷標(biāo)準(zhǔn)的血清肌酐濃度值有可能定義偏高，也沒有具體到妊娠各階段。2020年KDIGO指出[28]，AKI的尿量標(biāo)準(zhǔn)一般僅適用于重癥監(jiān)護(hù)環(huán)境，而僅從血清肌酐濃度的變化來確定AKI及其嚴(yán)重程度在其他環(huán)境中是可以接受的。

6 常用診斷早發(fā)型子癇前期急性腎損傷的生物標(biāo)志物

6.1 中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白

NGAL來源于中性粒細(xì)胞，是一種鐵載體結(jié)合蛋白，厚的上升支和集合管是腎內(nèi)NGAL產(chǎn)生的部位，螯合鐵，并通過上調(diào)血紅素氧合酶，保護(hù)近端小管免于細(xì)胞死亡。先前的研究表明，NGAL由腎臟產(chǎn)生，并釋放到尿液和血漿中，NGAL是AKI的腎小管特異性損傷標(biāo)志物；NGAL可預(yù)測“亞臨床AKI”的發(fā)生，即結(jié)構(gòu)性腎臟損傷發(fā)生時(shí)，NGAL濃度升高，血清肌酐濃度沒有升高、尿量沒有變化的情況[29-30]。在妊娠中晚期，由于胎盤血管事件、氧化應(yīng)激及炎癥，血清中的NGAL濃度升高。熊小娟等[31]研究發(fā)現(xiàn)，EOPE患者的血清NGAL明顯提升，且可隨病情進(jìn)一步發(fā)展逐漸升高，于妊娠中期對母體血清NGAL濃度進(jìn)行檢測有利于早期EOPE-PAKI的診斷；黃菁等[32]認(rèn)為，早期EOPE-PAKI時(shí)腎缺血灌注損傷，尿KIM-1、血清胱抑素C和尿NGAL的濃度可反映EOPE和EOPE-PAKI病情進(jìn)展的程度，聯(lián)合檢測對早期診斷EOPE-PAKI有更高的預(yù)測價(jià)值。NGAL作為標(biāo)志物是不穩(wěn)定的，有文獻(xiàn)報(bào)告，AKI時(shí)肝細(xì)胞是血漿和尿液NGAL的主要來源，大多數(shù)循環(huán)NGAL在近端小管被重吸收，NGAL濃度升高可能表明近端小管損傷[33]。

6.2 足細(xì)胞與血清足細(xì)胞標(biāo)志蛋白

足細(xì)胞是腎小球?yàn)V過膜的最外層細(xì)胞，由此形成防止蛋白質(zhì)丟失的最終屏障。PE時(shí)，腎小球缺血，足細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)受損脫落，導(dǎo)致尿中足細(xì)胞增多，血清中PODXL減少。血清PODXL水平可早于尿蛋白反映早期EOPE-PAKI。產(chǎn)前應(yīng)用硫酸鎂可能利于腎臟足細(xì)胞功能的修復(fù)，血清PODXL有望成為檢測EOPE-PAKI的標(biāo)志物[34]。

6.3 腎損傷分子-1、補(bǔ)體C5a和C5b-9

KIM-1是一種免疫球蛋白超家族細(xì)胞表面蛋白，它由近端小管上皮細(xì)胞在腎缺血和腎損傷的反應(yīng)中上調(diào)，是近端小管損傷的特異性標(biāo)志物。KIM-1的表達(dá)將近端小管上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為專業(yè)吞噬細(xì)胞，其功能類似巨噬細(xì)胞，可從胎盤受損組織中清除凋亡碎片[35]。EOPE-PAKI患者血液中的KIM-1濃度升高發(fā)生于妊娠中晚期，接近分娩時(shí)與正常孕婦無差異，持續(xù)時(shí)間較NGAL短[36]，其腎臟損傷的模式之一是補(bǔ)體介導(dǎo)的炎癥和損傷，可能定位于KIM-1相關(guān)的近端小管[37]。

補(bǔ)體主要存在于血液中，是一組無活性的球蛋白，是非特異性免疫的主要組成部分，在清除免疫復(fù)合物、凋亡和壞死細(xì)胞方面起著重要的作用。補(bǔ)體系統(tǒng)失衡是妊娠早期胎盤形成異常的關(guān)鍵因素，在EOPE-PAKI的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用。補(bǔ)體激活是EOPE全身炎癥反應(yīng)的核心，可能是對胎盤界面和體循環(huán)中凋亡或壞死的滋養(yǎng)層碎片的反應(yīng)[38]，EOPE患者的血漿C5a和C5b-9濃度升高[39]。C5b-9也稱膜攻擊復(fù)合物，是補(bǔ)體系統(tǒng)由經(jīng)典、旁路和凝集素3條途徑激活后形成的共同末端效應(yīng)產(chǎn)物，它具有介導(dǎo)活性氧(reactive oxygen species,ROS)的作用，ROS主要通過脂質(zhì)過氧化作用導(dǎo)致腎小球的損傷。C5a可通過促進(jìn)系統(tǒng)炎癥反應(yīng)的激活和血管內(nèi)皮損傷引起EOPE-PAKI，還可通過促使體內(nèi)sFlt-1的釋放，加重血管生成障礙，進(jìn)而導(dǎo)致胎盤缺血和內(nèi)皮損傷。Ma等[40]研究認(rèn)為除了促炎作用，C5a直接調(diào)控滋養(yǎng)細(xì)胞的遷移和血管生成。激活的C5a和C5b-9與EOPE患者尿KIM-1濃度的升高呈密切正相關(guān)，減少EOPE補(bǔ)體激活或近端小管損傷的靶向治療可能有助于疾病的預(yù)防或治療[37]。

6.4 鐵調(diào)素、α1-微球蛋白

鐵調(diào)素是由肝合成分泌的一種抗菌肽，在遠(yuǎn)端腎單位發(fā)揮重要的鐵穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)作用。Kulaksiz等[41]研究表明，鐵調(diào)素在腎皮質(zhì)的髓袢升支粗段和連接小管高表達(dá)，在髓質(zhì)的髓袢升支粗段、集合管及其乳頭部中度表達(dá)，在細(xì)胞水平上，鐵調(diào)素位于腎小管上皮細(xì)胞的頂極，由此說明腎臟局部也合成鐵調(diào)素。鐵調(diào)素是鐵流量的負(fù)調(diào)節(jié)器，濃度降低可增加機(jī)體對鐵的吸收并從肝細(xì)胞和巨噬細(xì)胞內(nèi)隔室釋放鐵,濃度升高可阻斷機(jī)體對鐵的吸收和鐵螯合。EOPE時(shí)，血清鐵升高[42]，導(dǎo)致非轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合鐵(non-transferring bound iron，NTBI)的形成，NTBI很容易轉(zhuǎn)化為亞鐵離子(Fe2+)[43]，并通過芬頓反應(yīng)導(dǎo)致EOPE-PAKI的發(fā)生。早期EOPE-PAKI時(shí)，鐵調(diào)素在腎皮質(zhì)的髓袢升支粗段和連接小管高表達(dá)，在髓質(zhì)的髓袢升支粗段、集合管及其乳頭部可出現(xiàn)損傷。

A1M是血紅蛋白清除蛋白，可防止胎兒血紅蛋白(fetal hemoglobin,HBF)降解過程中釋放的游離血紅素的毒性作用，A1M的濃度變化是預(yù)測PE的潛在生物學(xué)標(biāo)志物[29,44-45]。A1M結(jié)合、降解血紅素，具有還原酶特性，可對抗血紅素和ROS誘導(dǎo)的細(xì)胞氧化。EOPE婦女由于胎盤屏障受損，血液中的HBF濃度增加，細(xì)胞外HBF通過形成ROS誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，導(dǎo)致胎盤血屏障受損；反過來，胎盤血屏障受損又將細(xì)胞外HBF泄漏到母體循環(huán)中，造成惡性循環(huán)。在妊娠26～28周孕婦血漿A1M濃度的研究中發(fā)現(xiàn)：未患EOPE高危女性的A1M濃度高于患EOPE的高危女性[44,46]；EOPE高風(fēng)險(xiǎn)女性血漿濃度高于低風(fēng)險(xiǎn)的女性，血漿A1M濃度在妊娠中晚期升高，提示內(nèi)源性保護(hù)系統(tǒng)對氧化應(yīng)激的激活,與非重度EOPE的女性相比，重度EOPE的女性血漿A1M濃度較高。尿中A1M濃度反映腎小管的重吸收，是早期EOPE-PAKI腎小管損傷的標(biāo)志物，尿中A1M濃度升高，定位于腎小管損傷[46]。

7 展望

EOPE-PAKI的有效定義仍不明確[47],大多數(shù)生物標(biāo)志物對臨床處理無影響，沒有被包括在臨床使用的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)室參數(shù)中[48],所有新的生物指標(biāo)沒有被2020年KDIGO指南承認(rèn)。開發(fā)新的臨床生物技術(shù)，聯(lián)合使用臨床標(biāo)志物有望早期診斷與精確定位EOPE-PAKI。硫酸鎂、阿司匹林、抑制鐵下垂的藥物、鐵調(diào)素及補(bǔ)體抑制劑等為治療EOPE-PAKI提供了激動(dòng)人心的新前景。