肾移植早期 25-羟基维生素D水平对BK病毒感染风险的影响*

王坤英,王剑茹,杨 军,梁娇霞,尚丽红,陈好雨

1.山西省第二人民医院肾病实验室,山西太原 030012;2.山西省针灸医院检验科,山西太原 030000;3.山西省第二人民医院医教科,山西太原 030012;4.山西省第二人民医院肾移植中心,山西太原 030012

由于肾移植术后长期使用免疫抑制剂,机会性感染,尤其是机会性病毒感染已成为肾移植术后最常见的并发症之一,也是导致移植物失功和移植受者死亡的主要原因之一。BK病毒(BKV)是肾移植术后常见的机会性感染病毒。目前,BKV感染缺乏有效的治疗方案,也尚无临床常规应用的疫苗,因此,预防和减少肾移植术后BKV感染发生尤为重要。

维生素D是人体必需的一种类固醇激素,25-羟基维生素D[25(OH)D]是血液中维生素 D 的主要循环形式,是公认的评价人体维生素D营养状况的可靠指标[1]。有研究发现,维生素D除了与钙一起发挥骨骼健康作用外,还对骨骼系统以外的多个系统具有重要作用,其中包括有与感染和一些非感染性疾病发生发展有关的免疫系统[2-4]。维生素D与病毒感染性疾病(如流感、新型冠状病毒感染、艾滋病)及其他免疫系统相关的疾病有密切的联系[5-7]。另有研究认为,在肾移植受者中,维生素D缺乏或不足普遍存在,且在移植后早期更为常见[8]。国外也有研究认为,维生素D水平与肾移植术后机会感染不同程度相关[9-10]。本文旨在探讨肾移植早期25(OH)D水平对术后BKV感染风险的影响。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2017年1月至2022年3月本院573例同种异体肾移植受者作为研究对象,其中男422例,女151例,年龄30～47岁,中位年龄37.0岁。纳入标准:(1)年龄18～65岁;(2)自愿接受尸体供肾或人类白细胞抗原(HLA)错配的亲属供肾;(3)术前补体依赖细胞毒性试验(CDC)阴性。排除标准:(1)ABO血型不相容肾移植者;(2)多器官联合移植者;(3)发生急性排异反应者;(4)移植后6个月内移植肾丢失者;(5)临床资料不全者。免疫抑制方案根据风险评估,采用巴利昔单抗或抗胸腺细胞球蛋白(ATG)诱导治疗,序贯以他克莫司(Tac)或环孢素(CsA)+霉酚酸(MPA)+糖皮质激素三联免疫抑制方案维持治疗。本研究经本院医学伦理委员会批准(批件号:202308)。

1.2仪器与试剂 BKV-DNA应用伯乐CFX CONNECT荧光定量聚合酶链反应(qPCR)仪和北京鑫诺美迪基因检测技术有限公司BKV核酸定量检测试剂盒检测;25(OH)D应用罗氏cobas 8000全自动生化免疫分析仪及配套试剂盒检测。

1.3方法

1.3.1研究指标 随访肾移植术后1月内25(OH)D水平和1年内(1、3、6、9、12月)尿BKV-DNA、血BKV-DNA以及BK病毒相关性肾病(BKAVN)结果,且以阳性为随访终点。

1.3.2检测方法 25(OH)D水平采用化学发光免疫法检测,BKV-DNA定量采用qPCR检测;BKVN确诊采用移植肾组织活检。

1.3.3样本采集 采集空腹静脉血2～3 mL,分离血清检测;血液BKV-DNA:EDTA抗凝静脉血2 mL,1 600 r/min离心5 min,分离血浆检测25(OH)D水平;采集晨尿20 mL,3 000×g离心15 min,弃去上清,吸取沉渣液200 μL检测尿液BKV-DNA;穿刺肾组织取材诊断BKVN。

1.3.4判定标准和分组 根据WS/T 677-2020《人群维生素 D 缺乏筛查方法》[1],将研究对象分为正常组(≥20 ng/mL)、不足组(12～<20 ng/mL)和缺乏组(<12 ng/mL);将尿BKV-DNA、血 BKV-DNA>1×103copy/mL定义为BKV尿症、BKV血症;BKVAN的诊断以移植肾组织活检为金标准;有BKV尿症、BKV血症及BKAVN中任意一项视为BKV感染。

2 结 果

2.1573例肾移植受者血清25(OH)D水平基本情况 本次研究25(OH)D中位水平为14.36(10.20～20.89) ng/mL,见图1。25(OH)D缺乏或不足发生率为71.8%(411例),其中25(OH)D缺乏组占比为37.2%(213例),不足组占比为34.6%(198例),25(OH)D正常为28.2%(162例)。3组间比较25(OH)D水平差异有统计学意义(P<0.001),年龄、性别分布比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 25(OH)D 不同分组BKV感染情况[M(P25～P75)或n(%)]

图1 573例肾移植受者血清25(OH)D水平分布

2.2BKV感染基本情况 本研究BKV感染发生率为56.9%(326例),其中BKV尿症325例 (56.7%),中位病毒载量5.66×105(1.17×104～5.92×107)copy/mL,检出时间中位数为54.0(19.0～132.0)d;BKV血症45例(7.90%),中位病毒载量为1.04×104(5.52×103～2.21×104)copy/mL,检出时间中位数为109.0(86.0～177.5)d;BKVAN 2例(0.35%),检出时间分别为124、349 d。与BKV未感染肾移植受者相比,BKV感染者25(OH)D缺乏或不足发生率明显较高(χ2=34.403,P<0.001),见图2、表1。

注:A为BKVAN患者,肾小管上皮细胞空泡变性,可见细胞核明显增大,毛玻璃样改变的病毒包涵体;肾间质多灶状炎细胞浸润伴纤维化;B为BKVAN患者,SV40抗原免疫组化染色阳性;C为对照,可见正常肾小管细胞。

2.3BKV不同感染状态25(OH)D缺乏和不足发生率比较 本次研究发现,BKV未感染、BKV尿症、BKV血症25(OH)D缺乏和不足发生率依次逐渐增高,25(OH)D正常率逐渐减低(图3),且差异有统计学意义(χ2=43.432,P<0.05),见表1。

注:BKV未感染、BKV尿症、BKV血症25(OH)D缺乏发生率分别为26.7%、45.2%和51.1%,不足发生率分别为33.2%、35.4%和40.0%,正常率分别为40.1%、19.4%和8.9%。

2.425(OH)D 缺乏或不足对BKV感染风险影响的多因素Logistic 回归分析 对BKV感染相关变量的单因素分析提示,性别(P=0.005)、25(OH)D分组(P<0.001)对BKV感染有显著风险,此外,透析类型也存在较大风险(P=0.112)。而年龄、BMI、肾脏原发病、透析类型、供体肾来源、冷缺血时间、免疫抑制剂方案、移植次数、免疫诱导方案、群体反应性抗体(PRA)、人白细胞抗原(HLA)错配则与BKV感染无相关性(P>0.2),见表2。进一步多因素Logistic 回归分析显示,男性、25(OH)D缺乏或不足是BKV感染的独立危险因素(P<0.05),见表3。

表2 肾移植术后BKV感染相关变量的多因素Logistic分析[M(P25～P75)或n(%)]

表3 25(OH)D缺乏或不足对BKV感染的多因素Logistic回归分析

2.5肾移植早期25(OH)D水平对术后BKV感染的预测、诊断价值 绘制ROC曲线分析表明,肾移植早期25(OH)D水平预测及诊断术后BKV感染的AUC为0.781(95%CI:0.742～0.819),截断值为15.45 ng/mL,特异度为75.2%、灵敏度为73.5%;25(OH)D水平联合性别AUC为0.818(95%CI:0.772～0.844),特异度为78.9%、灵敏度为72.6%,见图4。

注:A为25(OH)D水平诊断BKV感染ROC曲线;B为25(OH)D水平联合性别诊断BKV感染ROC曲线。

3 讨 论

肾移植术后,机体免疫力低下,潜伏在尿路上皮和肾小管上皮中的BKV被激活,大量复制造成BKV尿症,随着病程进展,进一步形成BKV血症。BKV持续高载量表达,破坏移植肾组织,最终形成BKVAN。肾移植受者BKVN的发生率为1.0%～10.0%,占所有移植肾失功原因的7.0%,大部分出现在术后1年内。50.0%的BKVN患者最终会发展为不可逆的移植肾衰竭[11]。不同研究报道,肾移植术后尿BKV阳性率为15.0%～60.0%[12-13,16],国内一项国内研究证实,BKV尿症、BKV血症发生的中位时间分别是术后2个月、术后3个月[14]。同时,另一项前瞻性研究显示,BKV尿症、BKV血症和BKVAN发生率分别为45.6%、22.2%和5.6%[15]。本研究结果提示,BKV尿症发生率较高为56.7%,但BKV血症发生率(7.9%)及BKVAN(2例)较上述报道少,可能与本研究对象已排除急性排异反应患者和移植肾丢失者有关。BKV尿症、BKV血症发生的中位时间分别为54 d和109 d,与报道基本一致。

由于多种因素的影响,维生素D不足或缺乏在肾移植受者中普遍存在。HOLICK等[17]报道,肾移植受者的维生素D不足或缺乏的发生率分别为 59.5%和19.8%。另一项研究则报道[18]肾移植术后早期约75.5%的患者存在维生素D不足[25-(OH)D3<30 ng/mL],而其中 1/3 的患者处于维生素D缺乏。在上述报道中,多数按照《维生素D缺乏的评价、预防及治疗——内分泌学会临床实践指南》[17],采用血清25(OH)D 水平评估维生素D状态,定义 25(OH)D<20 ng/mL(50 nmol/L)为缺乏;25(OH)D 21～29 ng/mL(52.5～72.5 nmol/L)为不足。本研究考虑到种族、营养等因素的差异,根据WS/T677-2020《人群维生素D缺乏筛查方法》[1],25(OH)D≥12～<20 ng/mL为不足,25(OH)D<12 ng/mL为缺乏,以25(OH)D水平评价我国肾移植受者人群移植早期维生素D状态。结果显示,肾移植受者25(OH)D缺乏或不足发生率较高(71.8%),25(OH)D缺乏发生率为37.2%,与报道[18]基本一致,报道还认为其原因可能是:移植前受慢性肾功能不全、血液透析等因素影响;移植后为了减少皮肤癌发生,日照减少,维生素 D 合成不足;大量服用免疫抑制剂及糖皮质激素,造成25(OH)D 分解代谢为无活性代谢物[24,25(OH)D2];肾移植受者术后饮食摄入不足;肾移植后移植物功能再次恶化造成维生素D 合成不足。

近年来,已有不少研究认为,肾移植术后维生素D水平与BKV等机会病毒感染相关。KALLURI等[9]对573例肾移植受者回顾性队列研究发现,移植后任意时间点维生素 D充足与维生素D检测±90 d内的感染率(包括 BKV 感染)降低显著相关;移植前30天内维生素D水平与移植后第1年内感染发生率(包括BKV感染)和感染风险降低相关。RECH等[10]认为,维生素D充足组BKV感染率(4%)显著低于维生素D不足组(22%),男性和维生素 D不足是机会病毒感染(包括BKV感染)的独立危险因素。FERNNDEZ-RUIZ等[11]对246例西班牙肾移植受者前瞻性队列研究发现,移植早期(移植后1月内)25(OH)D缺乏或不足与机会感染风险增加相关,是机会感染(包含 BKV感染)的独立危险因素。LUCIANO等[12]对 360 例意大利肾移植受者回顾性分析发现,1,25(OH)2-D3 缺乏对BKV感染的风险比为2.41。与上述研究发现不同,LEE等[13]调查了纽约351例肾移植受者,结果表明血清 25(OH)D水平缺乏在女性受者中更为常见,在 25(OH)D 充足组和 25(OH)D 缺乏组间BK病毒血症的发生率未见显著差异(分别为18.6%和13.1%),维生素D缺乏与BKVAN无相关性。而在国内,目前尚无维生素D与肾移植术后BK病毒感染的相关临床研究,仅有少量综述[19-20]探讨了维生素D与肾移植术后感染的相关性。其认为,活性维生素D主要通过与维生素D受体(VDR)结合而发挥生物学效应。VDR广泛存在于包括效应T细胞在内的众多细胞和组织中,因此,维生素D除了参与钙磷代谢,促进成骨外,尚具有潜在的免疫调节和抗感染功能。具有免疫调节功能的树突状细胞(DC 细胞)、T细胞、单核巨噬细胞、髓源性抑制细胞以及调节性B细胞是维持移植术后受者免疫抑制与诱导免疫耐受的重要细胞亚群,维生素D3及其代谢产物等可以通过VDR等通路诱导调节性细胞产生,从而发挥负向免疫调节作用。

与上述报道类似,本研究中随着病程由BKV未感染到BKV尿症、再到BKV血症进展,25(OH)D缺乏和不足发生率逐渐显著增高,25(OH)D正常占比却逐渐显著减低(P<0.05)。为了进一步探究25(OH)D状态与BKV感染的关系,本研究对25(OH)D状态及BKV感染相关因素[15,21-22]进行多因素Logistic回归分析,结果表明,男性和25(OH)D缺乏或不足是肾移植术后BKV感染的独立危险因素。与25(OH)D正常者相比,肾移植早期25(OH)D缺乏受者术后BKV感染的风险增加2.431倍(OR=3.431);25(OH)D不足受者术后BKV感染的风险将增加1.221倍(OR=2.221)。

此外,本研究还证实男性受者更易发生BKV感染(OR=1.659),是女性受者BKV感染风险的1.659倍,这与报道[10,22]一致,这可能由于男女尿道解剖学上的差异,男性受者更易发生高水平的BKV尿症。另外,有研究提出男性更容易受到严重的病毒感染,如流感、EBV、乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒及新型冠状病毒感染等,可能与X染色体数量的差异有关[22-24]。

除此之外,本研究还进一步探究了25(OH)D 水平对BKV 感染的预测及诊断价值。有研究发现,肾移植早期25(OH)D水平对术后BKV感染有一定的预测价值(AUC=0.781),临界值为15.45 ng/mL,且联合诊断价值更高(AUC=0.818)。提示移植早期25(OH)D水平低于15.45 ng/mL时对术后BKV感染有一定早期预警作用,尤其是男性受者。国内已有研究对他克莫司浓度、淋巴细胞计数、肌酐、胱抑素C、尿素氮等BKV感染影响因素ROC曲线分析[15],结果表明临床可根据其评估BKV感染情况(AUC分别为 0.685、0.694、0.800、0.722、0.754)。同时,张倩倩等[25]认为淋巴细胞亚群绝对值联合其干扰素-γ分泌功能(AUC=0.900)对于免疫状态低下的受者病毒感染的诊断价值显著高于单用淋巴细胞亚群绝对值(AUC=0.770)。肾移植术后早期淋巴细胞亚群绝对值及干扰素γ对病毒感染(包括 BKV)的预测、诊断和指导用药具有重要参考价值。因此,在以后的研究中,可进一步探究25(OH)D水平联合免疫功能相关指标对术后BKV感染的预测诊断价值,从而为移植术后BKV感染的早期预警和个体化治疗、预防提供更精准的参考依据。

本研究表明,按照我国维生素D评价标准,本院肾移植受者移植早期25(OH)D 缺乏或不足普遍存在,且是移植术后1年BKV感染的独立危险因素。25(OH)D水平对BKV感染有一定早期预测、诊断价值。临床应重视肾移植早期25(OH)D水平的监测与补充,从而有助于早期评估和降低BKV感染风险。