儿童肾盂输尿管连接部梗阻患者尿液中MMP-7和MMP-9的临床意义

秦双利 谢 崇,2 周 玲 刘 璇 刘妍芳 余 亮 李 凯

肾盂输尿管连接部梗阻(ureteropelvic junction obstruction，UPJO)主要表现为尿液从肾盂流入近端输尿管障碍，可导致患肾积水，进一步可能引起肾功能损害。UPJO约占产前肾盂积水病例的35%，一些UPJO患者积水可自行缓解，无需手术，而另一些则需要手术治疗[1，2]。最近的研究表明，成人慢性肾脏病患者尿液中基质金属蛋白酶-7(matrix metalloproteinase-7,MMP-7)、基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)水平与肾纤维化和肾功能不全程度呈正相关，当肾功能轻度受损而无明显纤维化时，尿液中MMP-7水平显著升高[3-5]。本研究旨在初步探讨尿液中MMP-7和MMP-9对儿童UPJO的诊断价值。

材料与方法

一、一般资料

以2019年1月至2020年2月在新疆维吾尔自治区人民医院小儿外科接受手术治疗的单侧UPJO患者为研究对象。在获取医院伦理委员会的批准及患者父母的同意后，最终纳入40例患者(表1)，病例组24例，其中男20例，女4例，平均年龄5.1岁(51天至15岁)；对照组16例中男10名，女6名，平均年龄6.4岁(37天至15岁)。两组各年龄段分布见表1。病例组中16例行肾盂输尿管成形术(为手术组)，8例未行手术(为非手术组)。对照组患者来自普通儿科门诊，16例健康儿童超声检查提示均无肾盂及输尿管扩张，无肾脏病史。

二、尿样分析及随访

两组尿样均取自膀胱尿液，在留取患者晨尿后立即予以离心，离心后的标本在6 h内保存于-80℃冰箱内。使用MMP-7和MMP-9夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(上海酶联生物技术有限公司)进行尿蛋白定量分析。

病例组均行逆行膀胱尿道造影检查，以排除是否患有膀胱输尿管反流症。其中20例行肾核素显像检查(99mTC-DTPA)。24例UPJO患者依据胎儿泌尿学学会分类(SFU分级)进行肾积水程度分级[6]。16例行肾盂输尿管成形术，8例未行手术，持续随访中。随访内容包括超声检查、尿液中MMP-7和MMP-9水平以及肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)检测，随访时间为术后6个月至1年。

三、统计学分析

结 果

一、病例组与对照组一般资料比较

病例组MMP-7、MMP-9水平显著高于对照组(P<0.05)，其它指标无显著性差异(P>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较Table 1 Comparison of general data between the two groups分组例数性别(例)男女年龄(例)<1岁1～5岁6～10岁11～15岁尿肌酐(umol/L,x±s)MMP-7(ng/mL,x±s)MMP-9(ng/mL,x±s)病例组24204116254 720.78±5 237.2217.07±4.4643.70±9.61对照组1610635446 099.25±6 423.788.37±2.1320.35±6.72t/χ2/Z值-1.250-1.509-0.7517.2508.431P值-0.264 0.131 0.461<0.001<0.001

二、病例组与对照组MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平的比较

与对照组相比，病例组患者尿液中MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平较高(P<0.05)，见表2。

表2 病例组与对照组MMP-7/尿肌酐和MMP-9/尿肌酐水平的比较[M(P25,P75)]Table 2 Comparison of MMP-7/urinary creatinine and MMP-9/urinary creatinine levels between case group and control group[M(P25,P75)]分组例数MMP-7/尿肌酐(‰)MMP-9/尿肌酐(‰)病例组246.12[2.64,10.27]15.97[6.58,15.97]对照组163.11[0.84,7.85]6.78[1.90,20.82]Z值--1.998-2.153P值- 0.047 0.031

三、手术组与非手术组MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平的比较

手术组MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平均高于非手术组(P<0.05)，见表3。

表3 手术组与非手术组MMP-7/尿肌酐和MMP-9/尿肌酐水平的比较[M(P25,P75)]Table 3 Comparison of MMP-7/urinary creatinine and MMP-9/urinary creatinine levels between operati-on group and non operation group[M(P25,P75)]分组例数MMP-7/尿肌酐(‰)MMP-9/尿肌酐(‰)手术组168.67[5.96,27.42]25.60[15.33, 61.40]非手术组83.10[1.29, 5.27]8.95[3.39,15.13]Z值-3.1662.922P值-0.0060.009

四、术前与术后MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平的比较

10例获随访患者术前MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平均高于术后，差异具有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 10例获随访患者术前与术后MMP-7/尿肌酐和MMP-9/尿肌酐水平的比较[M(P25,P75)]Table 4 Comparison of the levels of MMP-7/urinary cre-atinine and MMP-9/urinary creatinine before and after operation in 10 children[M(P25,P75)]分组例数MMP-7/尿肌酐(‰)MMP-9/尿肌酐(‰)术前108.67[3.63, 30.29]16.71[11.69,65.67]术后101.63[0.89, 6.29]6.07[6.07,18.58]Z值--2.2345-2.041P值- 0.019 0.041

五、不同肾积水程度MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平的比较

不同肾积水程度MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐水平比较,差异无统计学意义(见表5)。

表5 不同肾积水程度MMP-7/尿肌酐和MMP-9/尿肌酐水平值的比较[M(P25,P75)]Table 5 Comparison of varying degrees of hydronephrosis regarding the levels of MMP-7/urinary Cr and MMP-9/urinary Cr[M(P25,P75)]分组例数MMP-7/尿肌酐(‰)MMP-9/尿肌酐(‰)Ⅰ级24.68[2.32,-]*15.74[6.39,-]*Ⅱ级84.47[1.32,22.47]12.35[3.39,52.11]Ⅲ级77.37[3.20,10.36]16.18[7.14,31.06]Ⅳ级77.35[5.80,29.96]22.06[14.32,61.86]H值-2.0131.707P值-0.5700.638 *代表样本量过小,无法计算P75

六、MMP-7/尿肌酐、MMP-9/尿肌酐与GFR的相关性分析

MMP-7/尿肌酐与MMP-9/尿肌酐具有相关性(r=0.963，P<0.001)； MMP-7/尿肌酐与肾GFR无相关性(r=-0.128，P=0.592)；MMP-9/尿肌酐与GFR也无相关性(r=-0.157，P=0.507)。

讨 论

MMP-7和MMP-9是基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)的重要成员。MMP-7参与多种细胞调节过程，是典型Wnt/β-catenin信号转导的转录靶点，其功能包括基质重塑、细胞凋亡、上皮-间充质转化及激活其他MMPs成员(如MMP-2、MMP-9)等[7]。Zhou等将102例不同慢性肾脏疾病患者和20名健康受试者进行比较，发现前者尿液中MMP-7水平明显升高[5，8，9]。MMP-7蛋白主要分布于病变肾脏的肾小管上皮细胞和肾小球足细胞，易排泄到尿液中。研究表明，MMP-7不仅可以作为评价肾纤维化和肾功能不全程度的无创生物标志物，而且可作为肾纤维化的潜在治疗靶点标志物[3]。动物实验表明，小鼠中MMP-9基因被敲除后可减轻梗阻性肾病肾间质纤维化程度，且MMP-7基因缺失对单侧输尿管梗阻后肾组织MMP-9表达无影响[3,4]。

本研究发现MMP-7/尿肌酐和MMP-9/尿肌酐水平与患侧肾GFR无关，即尿MMP-7水平与肾功能不全的严重程度不相关，考虑有以下原因：首先，不同研究对肾功能的评价使用的方法不同。在既往研究中，肾功能往往使用肾小球滤过率进行评价[3]，而本研究采用99mTc-DTPA肾动态显像分析肾GFR。99mTc-DTPA肾动态显像对肾GFR的评估可能受到以下因素的影响，其一是注入显像剂的剂量及兴趣区(region of interest ，ROI)的选取，其二是对兴趣区的放射性核素分布和示踪剂淤滞面积进行了概括性评估[10,11]。

本研究将肌酐标准化的蛋白水平进行测定，考虑到尿肌酐的全天排泄量相对恒定，个体差异不大，因此能很好地反映24 h尿蛋白的排泄量。之前研究报道中的人群主要为慢性肾病患者，病变主要累及双侧肾脏，并非梗阻性肾病，膀胱尿液中的生物标志物水平在某种程度上可以反映肾功能损害[3]。

本研究的不足之处在于，尿液中生物标记物水平受多种因素的影响，如肾积水的程度、年龄、梗阻程度、是否存在感染、患肾及对侧健康肾的GFR等，原则上应该留取肾盂中的尿液样本进行检测，其结果较为敏感，但这属于有创性操作，患者及家属较难接受此项检查。而本研究留取膀胱尿液作为样本，检测结果可能受到影响。