过敏性紫癜早期肾损伤尿中标志物的研究进展

陈 婷 综述，周太光 审校

过敏性紫癜（Henoch-Schönlein purpura，HSP）是一种免疫因素介导的IgA沉积于血管壁，以小血管特征性炎性改变为其主要病理特点的系统性全身性疾病。当HSP累及肾脏时称为紫癜性肾炎（Henoch-Schönlein purpuritic nephritis，HSPN），是儿科临床最常见的继发性肾炎之一，也是决定HSP远期预后的关键。肾活检虽被认为是诊断HSPN的金标准，但因其具有较大的风险和创伤，患儿及其家属均不易接受，且病理检测要求较高的条件，很难普及开展。尿液标本易于收集，完全无创，患儿及家属易接受，尿中的生物标志物可以为临床诊治、疾病监测提供依据。现就近年来HSP患儿尿中预示肾损伤的生物标志物研究进展作一综述。

1 细胞因子

1.1 单核细胞趋化蛋白-1（Monocyte chemotactic protein 1,MCP-1）MCP-1属于趋化因子CC类亚家族（β类趋化因子），已确认与白细胞参与免疫反应相关，是肾脏疾病中表达最多、最广泛的趋化因子，其同源受体CCR2 也是肾脏疾病中表达最多的趋化因子受体，提示MCP-1 与肾脏疾病的发生发展密切相关。国外研究表明，在肾脏炎症的急性期，沉积在肾小球系膜区的抗原抗体复合物刺激肾脏固有细胞分泌MCP-1 明显增加，MCP-1 与单核细胞上的特异性受体CCR2 结合后，触发钙离子内流，促进多种活性介质释放，放大炎症反应，引发呼吸爆发，产生大量的氧自由基，从而导致血管内皮细胞炎症损伤，加剧肾组织损害［1］。尿MCP-1 是肾组织局部产生的MCP-1直接排入尿而形成。国内学者［2-3］研究表明，MCP-1在HSPN患儿尿液中明显升高，且随尿蛋白含量的增加而增加，即使是正常白蛋白尿组病例也已存在尿MCP-1 升高，提示尿MCP-1 检测可以作为早于尿微量白蛋白诊断HSP 肾脏损害的灵敏指标，并且尿液MCP-1 与尿转化生长因子β1（Transforming growth factor-β1,TGF-β1）水平、尿白蛋白排泄率、β2 微球蛋白呈正相关，表明尿MCP-1水平与疾病活动相关，有助于对HSPN病情的活动性及轻重作早期判断，同时也提示MCP-1 与TGF-β1 相互促进，共同参与HSPN的发病过程。

1.2 巨噬细胞移动抑制因子（Migration inhibitory factor,MIF）MIF主要由活化的T淋巴细胞、单核/巨噬细胞分泌的强有力的前炎性细胞因子，在各种急、慢性免疫炎性反应的调节中发挥关键作用。国外研究显示肾脏疾病时肾组织和尿液中的MIF增加，MIF与活化的CD74 和细胞因子受体CXCR2、CXCR4 结合促进肾脏炎症反应［4］，而核糖基蛋白S19 作为MIF的阻滞剂，可以阻断其于受体CD74 的结合，灭活细胞外信号调节激酶和核因子κB,减少巨噬细胞和T淋巴细胞的浸润，从而防止抗肾小球基底膜性肾小球肾炎小鼠肾小球硬化的发生和新月体的形成［5］。Kawasaki 等［6］发现，巨噬细胞在肾小球的渗入增多及新月体形成是HSPN 病情进展的危险因素，提示在HSPN慢性进展阶段肾小球存在着持续的急性炎性反应。傅睿，郑雯洁［7-8］等实验证实MIF在HSPN肾组织的表达水平显著上调，尿MIF 水平升高，且随病理分级的加重而增强，并与临床肾损害指标密切相关，MIF 在HSP未累及肾组织时处于较低水平的表达，而HSP一旦发展为HSPN 则表达明显增加，推测MIF 在HSPN发生发展中起重要作用，其表达上调导致巨噬细胞浸润增加可能是HSPN肾损害的重要机制之一，尿MIF是可以反映HSP肾损伤程度和早期诊断的指标。

1.3 中性粒细胞明胶酶相关运载蛋白（Neutrophil gelatinase-associated lipocalin，NGAL）NGAL 属于lipocalin 蛋白家族，其生物学作用包括运输输水性分子，调节基质金属蛋白9（MMP-9）的活性、参与肿瘤的发生发展及浸润、炎症反应等。国外研究已经证实NGAL 可作为肾损伤早期而敏感的生物标志物［9-10］。Pawar［11］实验发现在小鼠体内或是其体外培养的肾脏细胞中注入NAGL 可通过激活caspase 3 和上调炎症基因的表达而导致细胞凋亡，并认为尿NAGL与肾组织NAGL表达、肾脏病理改变密切相关。Youssef DM［12］认为局灶性节段性肾小球硬化症的患儿尿NAGL 排泄增加，并且与肾小球滤过率的下降程度、尿蛋白含量呈正相关。血浆NGAL能通过肾小球自由滤过，大部分在肾小管内通过内吞作用被重吸收，一般很少在尿液中出现，尿NGAL水平升高主要来自肾小管重吸收功能受损。国内有研究表明［13-14］HSP 患儿尿检未见异常组尿NGAL水平已经高于对照组，尿NGAL水平与肾小管间质病理评分、小管性蛋白尿、肾组织NGAL的表达呈正相关关系，证实了尿NGAL可作为早于尿微量白蛋白反映HSP 肾小管间质损伤的严重程度的生物学标志物。

1.4 尿转化生长因子β1（Transforming growth factorβ1,TGF-β1）TGF-β1是已知的五种转化生长因子亚型中最为重要的一种，其在肾组织细胞的表达最为常见。在肾纤维化的实验模型中，对间质浸润的单核细胞和各种上调细胞因子的观察，TGF-β1 是已知的促进系膜基质增殖、纤维化最重要的因素之一［15］。活化的TGF-β1主要通过Smads信号通路诱导其下游因子例如结缔组织生长因子、血管内皮生长因子的表达增加［16］，并诱导足细胞结构和功能上出现上皮间质转化，产生致纤维化效应，导致肾小球硬化［17］。此外国外实验认为TGF-β1 可通过整合素α3β1 表达下调导致肾小球足细胞的粘附性下降，足细胞丢失，从而损伤肾小球基底膜［18］。尿TGF-β1 主要由肾组织产生排泄入尿而形成，尿TGF-β1 水平主要反映的是肾源性TGF-β1的水平，因此尿TGF-β1的含量可以用来间接反映肾组织TGF-β1的合成及分泌量。国外学者对局灶性肾小球硬化、IgAN 及非IgA 系膜增生性肾小球肾炎的研究中发现，尿TGF-β1 含量与细胞外基质增加程度、肾间质纤维化程度呈正相关。国内研究表明，HSP正常白蛋白尿组病例已存在尿TGF-β1升高，提示尿TGF-β1检测可以作为早于尿微量白蛋白诊断HSP肾脏损害的灵敏指标［2］。

1.5 肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-alpha,TNFα）TNF-α是由单核/巨噬细胞系统和内皮细胞分泌的具有多种生物活性的多肽调节因子，具有细胞毒性作用，是机体炎症与免疫的重要调节因子。在肾脏TNF-α可诱导肾小球系膜细胞产生IL-1、活性氧、促凝血物质等促使炎症细胞的趋化、聚、释放活化产物，导致血管内皮细胞的损伤、凋亡以及肾小球系膜细胞增殖与损伤。尿TNF-α的排泄量能反映肾脏组织内TNF-α的表达水平。金燕樑等［19］实验表明紫癜性肾炎患儿尿TNF-α含量明显高于非紫癜肾患儿及正常对照组。Ha等［20］研究发现紫癜性肾炎尿TNF-α与24小时尿蛋白定量呈正相关，随着TNF-α水平升高病情加重。陈凯［21］研究发现，HSP重度肾损伤患者经血液滤过联合免疫抑制药物治疗后，体内的炎症因子TNF-α水平下降，尿蛋白减少，肾功能改善。表明尿TNF-α水平与HSP 肾损伤的发病、迁延进展、病变程度、预后评价密切相关，动态监测尿TNF-α变化可作为判断HSP肾损伤的有效指标之一。

2 可溶性转铁蛋白受体（Soluble transferrin receptor,sTfR）

sTfR 是细胞膜转铁蛋白受体（transferrin-receptor，TfR）在蛋白酶水解作用下生成的部分小片段，分子量为85KD。近年研究发现转铁蛋白受体是肾小球系膜细胞异常糖基化多聚IgA1受体之一，其在HSPN肾组织中表达增加，且与IgA1 呈现共位现象［22］，而HSPN 的发病与多聚IgA1 在肾组织上的沉积密切相关。sTfR与异常IgA1结合使IgA1在肾小球上沉积，从而导致肾小球炎症浸润、纤维化乃至终末期肾病［23］。Delanghe［24］发现肾小球疾病患者尿中的sTfR含量比正常健康对照组升高，而在HSPN 与IgAN 中的含量高于其他类型的肾小球疾病;在HSPN与IgAN的恢复期，sTfR 含量明显下降。近年研究还发现sTfR 的作用机制可能与EPK 的活化相关，活化的EPK 介导前炎症细胞因子的释放而影响IgA1 的免疫沉积［25］，使用抗sTfR 抗体或是其他的特异性拮抗剂可以阻断TfR 的作用而抑制多聚IgA1 分子介导的系膜细胞增生，转化生长因子、炎症因子的释放［26］，因此阻断sTfR 与IgA1 分子的结合，可能成为治疗HSPN 的方法之一。

3 尿足细胞及其相关标志蛋白Podocalyxin（PCX）

足细胞即肾小囊的脏层上皮细胞，与肾小球基底膜（GBM）、毛细血管内皮细胞共同构成肾小球的滤过屏障。PCX位于足细胞顶膜区表面，是肾小球主要带负电荷的蛋白分子，组成GBM的电荷屏障，是足细胞的特异性标志蛋白,以往研究通常以抗PCX单克隆抗体来鉴别足细胞。足细胞损害导致附着足细胞上的各种蛋白丢失，各种因素最终导致足细胞从GBM上分离剥脱，随尿而排出。国外研究认为尿足细胞的出现及其数量是反映肾小球疾病活动性的标志物［27］，其损害被认为在肾小球硬化和蛋白尿的发生发展中发挥作用，TGF-β1 诱导足细胞结构和功能出现上皮间质转化，导致肾小球硬化［17］。黄丹琳等［28］研究发现在HSPN 患儿病理Ⅲ级及以上的肾组织中,PCX 的表达均有不同程度的缺失，尿中检测存在PCX 的阳性表达，病理改变越重上述变化越明显；肾组织PCX的表达与尿中足细胞数呈负相关关系。Hara［29］在HSP病例中发现尿足细胞的持续存在，会增加肾小球硬化的风险，尿足细胞的持续丢失可能是因为急性期肾小球的损害严重，或是急性肾小球损害本身会导致长时间的尿足细胞排泄。综上所述，尿足细胞可作为HSPN的生物标志物，评估肾小球疾病的活动性及肾脏损伤的严重程度，而小鼠抗人PCX 单克隆抗体尿沉渣免疫酶细胞化学染色法可作为一种无创性检测方法来判断尿足细胞排泄水平。

4 小结与展望

以上文献表明尿液生物标志物检测可作为早期预示HSP肾损伤程度的敏感指标，为早期诊断及治疗HSPN提供了依据。虽然大多数指标缺乏特异性，但有助于临床早期发现HSP 导致的肾损伤，早期干预，从而减少肾脏损害，大大改善HSP 的远期预后，提高HSPN患儿的生存质量。并且这种方法具有无创，标本易于收集，可重复检查，便于监测疾病活动性等优点，值得临床推广应用。

［1］Murali NS,Ackerman AW,Croatt AJ,et a1.Renal upregulation of HO-1 reduces albumin-driven MCP-1 production:implications for chronic kidney disease［J］.Am J Physio Renal Physiol.2007,292（2）:837-844.

［2］刘剑锋,胡擎鹏,冯伟,等.过敏性紫癜患儿尿中单核细胞趋化蛋白-1 及转化生长因子-β1 检测的意义［J］.广东医学,2011,32（24）:3248-3250.

［3］蔡晋,徐美玉.不同尿白蛋白水平紫癜性肾炎患儿尿MPC-1 水平的变化［J］.第三军医大学学报,2010,32（21）:2352-2353.

［4］Sanchez-Niño MD,Sanz AB,Ruiz-Andres O,et a1.MIF,CD74 and other partners in kidney disease:tales of a promiscuous couple［J］.Cytokine Growth Factor,Rev,2013,24（1）:23-40.

［5］Lv J,Huang XR,Klug J,et a1.Ribosomal protein S19 is a novel therapeutic agent in inflammatory kidney disease［J］.Clin Sci（Lond）,2013,124（10）:627-37.

［6］Kawasaki Y,Suzuki J,Sakai N,et a1.Clinical and pathological features of children with Henoch-Schoenlein purpura nephritis:risk factors associated with poor prognosis［J］.Clin Nephrol,2003 Sep;60（3）:153-160.

［7］傅睿,韩斗星,邹音,等.紫癜性肾炎患儿肾组织巨噬细胞移动抑制因子表达与肾损伤的关系［J］.实用儿科临床杂志,2009,24（23）:1820-1822.

［8］郑雯洁,陈敏广,陈晓英,等.儿童紫癜性肾炎巨噬细胞移动抑制因子表达及意义［J］.中国当代儿科杂志,2010,12（2）:120-122.

［9］Kuwabara T,Mori K,Mukoyama M,et a1.Urinary neutrophil gelatinase-associated lipocalin levels reflect damage to glomeruli,proximal tubules,and distal nephrons［J］.Kidney Int,2009,75（3）:285-294.

［10］Hazle MA,Gajarski RJ,Aiyagari R,et a1.Urinary biomarkers and renal near-infrared spectroscopy predict intensive care unit outcomes after cardiac surgery in infants younger than six months of age［J］.J Thorac Cardiovasc Surg,2013 Jan 12.pii:S0022-5223（12）01536-X.

［11］Pawar RD,Pitashny M,Gindea S,et a1.Neutrophil gelatinase-associated lipocalin is instrumental in the pathogenesis of antibody-mediated nephritis in mice［J］.Arthritis Rheum,2012,64（5）:1620-1631.

［12］Youssef DM,El-Shal AA.Urine neutrophil gelatinase-associated lipocalin and kidney injury in children with focal segmental glomerulosclerosis［J］.Iran J Kidney Dis,2012,6（5）:355-360.

［13］李二娜,王华.过敏性紫癜患儿尿中中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、尿胱抑素C 水平测定及其意义［J］.实用儿科临床杂志,2011,26（17）:1337-1339.

［14］王延栋,孙书珍，丁文捷，等.中性粒细胞明胶酶相关运载蛋白在过敏性紫癜患儿中的变化及其临床意义［J］.山东大学学报（医学版）,2010,2（48）:124-127.

［15］Finer G,Schnaper HW,Kanwar YS,et al.Divergent roles of Smad3 and PI3-kinase in murine adriamycin nephropathy indicate distinct mechanisms of proteinuria and fibrogenesis［J］.Kidney Int,2012,82（5）:525-536.

［16］Lee HS.Paracrine role for TGF-β-induced CTGF and VEGF in mesangial matrix expansion in progressive glomerular disease［J］.Histol Histopathol,2012,27（9）:1131-1141.

［17］Herman-Edelstein M,Thomas MC,Thallas-Bonke V,et al.Dedifferentiation of immortalized human podocytes in response to transforming growth factor-β:a model for diabetic podocytopathy［J］.Diabetes,2011,60（6）:1779-1788.

［18］Dessapt C,Baradez MO,Hayward A,et a1.Mechanical forces and TGFbeta1 reduce podocyte adhesion through alpha3beta1 integrin downregulation.Nephrol Dial Transplant［J］.2009 Sep;24（9）:2645-2655.

［19］金燕樑,吴洁,周纬,等.过敏性紫癜患儿血、尿TNFα、MIF和IL-10 水平分析［J］.临床儿科杂志,2009,27（12）:1153-1156.

［20］Ha TS.The role of tumor necrosis factor-alpha in Henoch-Schonlein purpura［J］.Pediatr Nephrol,2005,20（2）:149-153.

［21］陈凯,刘科峰.血液滤过联合免疫抑制药物治疗重症紫癜性肾炎的临床观察［J］.国际移植与血液净化杂志,2012,10（5）:19-22.

［22］Haddad E,Moura IC,Arcos-Fajardo M,et a1.Enhanced expression of the CD71 mesangial IgA1 receptor in Berger disease and Henoch-Schönlein nephritis:association between CD71 expression and IgA deposits［J］.J Am Soc Nephrol,2003,14:327-337.

［23］张爱平,王艳侠,丁尧海,等.过敏性紫癜性肾炎肾组织中CD71 表达的分子特征及意义［J］.中华风湿病学杂志,2007,11（12）:713-715.

［24］Delanghe SE,Speeckaert MM,Segers H,et a1.Soluble transferrin receptor in urine:a new biomarker for IgA nephropathy and Henoch-Schönlein purpura nephritis［J］.Clin Biochem,2013,46（7-8）:591-597.

［25］Tamouza H,Chemouny JM,Raskova Kafkova L,et a1.The IgA1 immune complex-mediated activation of the MAPK/ERK kinase pathway in mesangial cells is associated with glomerular damage in IgA nephropathy［J］.Kidney Int,2012,82（12）:1284-1296.

［26］Moura IC,Arcos-Fajardo M,Gdoura A,et a1.Engagement of transferrin receptor by polymeric IgA1:evidence for a positive feedback loop involving increased receptor expression and mesangial cell proliferation in IgA nephropathy［J］.J Am Soc Nephrol,2005,16:2667-2676.

［27］Achenbach J,Mengel M,Tossidou I,et a1.Parietal epithelia cells in the urine as a marker of disease activity in glomerular diseases［J］.Nephrol Dial Transplant.2008,23（10）:3138-3145.

［28］黄丹琳,吴小川,郑卫民,等.紫癜性肾炎患儿肾组织podocalyxin 的表达及其与尿足细胞数的相关分析［J］.中南大学学报（医学版）,2012,37（2）:161-167.

［29］Hara M,Yanagihara T,Kihara I.Cumulative excretion of urinary podocytes reflects disease progression in IgA nephropathy and Schonlein-Henoch purpura nephritis［J］.Clin J Am Soc Nephrol,2007,2:231-238.