早發(fā)型子癇前期急性腎損傷早期診斷與定位的進展

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)是一種高風險的產科并發(fā)癥，嚴重威脅母兒的生命健康。EOPE-PAKI有導致慢性腎炎、心血管疾病的風險[1-2],早期診斷并定位EOPE-PAKI，應用硫酸鎂解除血管痙攣，適時終止妊娠，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，腎功能參數的測量不能在妊娠中提供準確的評估，僅使用血清肌酐值和尿量診斷EOPE-PAKI可導致診斷延遲甚至漏診[1，3]。我們課題組研究發(fā)現血清肌酐、胱抑素C、尿酸、尿素氮是早期診斷EOPE-PAKI、適時終止妊娠較好的標志物[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)的基礎上出現尿蛋白≥2+作為診斷EOPE-PAKI的標準,這些標志物的臨床應用明顯改進了治療效果，但它們都缺乏診斷EOPE-PAKI的特異性[6]，且不能定位腎的結構性損傷。腎小管損傷的尿標記物如視黃醇結合蛋白、尿調節(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合蛋白-7乘積及腎小球早期損傷標志物足細胞尿等也同樣缺乏診斷EOPE-PAKI的敏感性和/或特異性[7-9]。中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin,NGAL)、鐵調素、α1-微球蛋白(α1-microglobulin,A1M)、腎損傷分子-1(kidney injury molecule-1,KIM-1)、補體C5a和C5b-9是早期診斷EOPE-PAKI敏感的管狀標志物，血清足細胞標志蛋白(PODXL)有望成為早期診斷EOPE-PAKI腎小球損傷的標志物，現將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%，恢復率84.6%，孕產婦死亡率為0～4.3%,死產率2.2%[12，15]，并發(fā)HELLP綜合征的PAKI發(fā)生率高達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械屏障和電荷屏障組成，腎小球的機械屏障由內皮細胞、基底膜和腎小囊上皮細胞(足細胞)構成；腎小球的電荷屏障由內皮細胞分泌的唾液酸蛋白以及足細胞合成的硫酸類有機物構成，二者均帶負電荷。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,正電分子更易被近端小管重吸收。

3 正常妊娠對血容量、腎臟結構及功能的影響

正常妊娠期間循環(huán)血量增加50%，腎臟大小約增加1 cm，出現腎臟肥大、生理性腎積水，輸尿管蠕動減慢；由于子宮右旋，可能出現輸尿管機械性梗阻(右側>左側)的情況；腎血漿流量增加35%，腎小球濾過率增加50%,妊娠中期明顯超濾，妊娠最后3個月，腎小球濾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致孕婦血清肌酐、尿酸等降低。妊娠期胎盤產生的可溶性血管內皮生長因子受體-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)和血管內皮生長因子結合，產生較強的抗血管生成作用，影響腎小球足細胞。正常孕期母體腎小球內皮細胞發(fā)生輕至中度的內皮增生,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]，并導致血液流通受阻，腎小管缺血，若有誘發(fā)因素，易導致急性腎小管壞死。

4 早發(fā)型子癇前期的發(fā)病機制及對腎臟的影響

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

EOPE-PAKI屬于腎性PAKI，以蛋白尿為標志的腎小球損傷是其特點，患者孕晚期的腎血流量較正常孕婦減少近25%,腎小球濾過率更是減少40%[21]。EOPE標志性腎臟病理損害是“腎小球內皮化”,其特征是增大的無血腎小球，腎小球內皮細胞的腫脹和脫離伴有毛細血管腔的閉塞[22]，造成腎臟濾過屏障功能障礙和蛋白尿、足細胞尿；EOPE-PAKI患者腎小管內皮細胞持續(xù)不斷增生，導致腎小管缺血、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部分最為明顯[23]。另一方面，EOPE患者腎內皮細胞變性后,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準

AKI的特征表現為短時間內腎功能水平的急劇下降。PAKI與EOPE-PAKI的診斷標準幾經變遷，尚未達成共識[1]。

5.1 急性腎損傷的診斷標準

首次診斷AKI?；趯嶒炇覚z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，《內科學》第9版將AKI定義為以下任一項[20]：① 48 h內血清肌酐濃度增加0.3 mg/dL(≥26.5 μmol/L)或更多；② 確認或推測7 d內血清肌酐濃度較基礎值升高≥50%；③ 尿量減少(<0.5 mL/kg·h，持續(xù)時間≥6 h)。這個標準沒有在妊娠中得到驗證[1]。

5.2 早發(fā)型子癇前期急性腎損傷的診斷標準

《婦產科學》第9版及2019年美國婦產科醫(yī)師學會(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[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準的再認識

21世紀中期，Krane等[25]報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，產后第1周64 μmol/L，產后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，診斷標準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的尿量標準一般僅適用于重癥監(jiān)護環(huán)境，而僅從血清肌酐濃度的變化來確定AKI及其嚴重程度在其他環(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志物

6.1 中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白

NGAL來源于中性粒細胞，是一種鐵載體結合蛋白，厚的上升支和集合管是腎內NGAL產生的部位，螯合鐵，并通過上調血紅素氧合酶，保護近端小管免于細胞死亡。先前的研究表明，NGAL由腎臟產生，并釋放到尿液和血漿中，NGAL是AKI的腎小管特異性損傷標志物；NGAL可預測“亞臨床AKI”的發(fā)生，即結構性腎臟損傷發(fā)生時，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、氧化應激及炎癥，血清中的NGAL濃度升高。熊小娟等[31]研究發(fā)現，EOPE患者的血清NGAL明顯提升，且可隨病情進一步發(fā)展逐漸升高，于妊娠中期對母體血清NGAL濃度進行檢測有利于早期EOPE-PAKI的診斷；黃菁等[32]認為，早期EOPE-PAKI時腎缺血灌注損傷，尿KIM-1、血清胱抑素C和尿NGAL的濃度可反映EOPE和EOPE-PAKI病情進展的程度，聯(lián)合檢測對早期診斷EOPE-PAKI有更高的預測價值。NGAL作為標志物是不穩(wěn)定的，有文獻報告，AKI時肝細胞是血漿和尿液NGAL的主要來源，大多數循環(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 足細胞與血清足細胞標志蛋白

足細胞是腎小球濾過膜的最外層細胞，由此形成防止蛋白質丟失的最終屏障。PE時，腎小球缺血，足細胞表面結構受損脫落，導致尿中足細胞增多，血清中PODXL減少。血清PODXL水平可早于尿蛋白反映早期EOPE-PAKI。產前應用硫酸鎂可能利于腎臟足細胞功能的修復，血清PODXL有望成為檢測EOPE-PAKI的標志物[34]。

6.3 腎損傷分子-1、補體C5a和C5b-9

KIM-1是一種免疫球蛋白超家族細胞表面蛋白，它由近端小管上皮細胞在腎缺血和腎損傷的反應中上調，是近端小管損傷的特異性標志物。KIM-1的表達將近端小管上皮細胞轉化為專業(yè)吞噬細胞，其功能類似巨噬細胞，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，接近分娩時與正常孕婦無差異，持續(xù)時間較NGAL短[36]，其腎臟損傷的模式之一是補體介導的炎癥和損傷，可能定位于KIM-1相關的近端小管[37]。

補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，在清除免疫復合物、凋亡和壞死細胞方面起著重要的作用。補體系統(tǒng)失衡是妊娠早期胎盤形成異常的關鍵因素，在EOPE-PAKI的發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用。補體激活是EOPE全身炎癥反應的核心，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[38]，EOPE患者的血漿C5a和C5b-9濃度升高[39]。C5b-9也稱膜攻擊復合物，是補體系統(tǒng)由經典、旁路和凝集素3條途徑激活后形成的共同末端效應產物，它具有介導活性氧(reactive oxygen species,ROS)的作用，ROS主要通過脂質過氧化作用導致腎小球的損傷。C5a可通過促進系統(tǒng)炎癥反應的激活和血管內皮損傷引起EOPE-PAKI，還可通過促使體內sFlt-1的釋放，加重血管生成障礙，進而導致胎盤缺血和內皮損傷。Ma等[40]研究認為除了促炎作用，C5a直接調控滋養(yǎng)細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，減少EOPE補體激活或近端小管損傷的靶向治療可能有助于疾病的預防或治療[37]。

6.4 鐵調素、α1-微球蛋白

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

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的濃度變化是預測PE的潛在生物學標志物[29,44-45]。A1M結合、降解血紅素，具有還原酶特性，可對抗血紅素和ROS誘導的細胞氧化。EOPE婦女由于胎盤屏障受損，血液中的HBF濃度增加，細胞外HBF通過形成ROS誘導氧化應激，導致胎盤血屏障受損；反過來，胎盤血屏障受損又將細胞外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：未患EOPE高危女性的A1M濃度高于患EOPE的高危女性[44,46]；EOPE高風險女性血漿濃度高于低風險的女性，血漿A1M濃度在妊娠中晚期升高，提示內源性保護系統(tǒng)對氧化應激的激活,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],大多數生物標志物對臨床處理無影響，沒有被包括在臨床使用的經典實驗室參數中[48],所有新的生物指標沒有被2020年KDIGO指南承認。開發(fā)新的臨床生物技術，聯(lián)合使用臨床標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、鐵調素及補體抑制劑等為治療EOPE-PAKI提供了激動人心的新前景。