生物标志物在狼疮性肾炎患者诊断及病情评估的研究进展

龙瑶琴, 刘 岩,2

(1.贵州医科大学临床医学院, 贵州 贵阳 550004 2.暨南大学附属广州红十字会医院肾内科, 广东 广州 510235)

系统性红斑狼疮(Systemic lupus erythematosus,SLE)是十分常见的自身免疫性疾病,青年女性多见,具有多种表现形式,累计多器官炎症,可造成狼疮性肺炎、狼疮性肾炎(Lupus nephritis,LN)、心肌炎以及心包炎等,其中LN是其中最常见的并发症类型,约有一半的SLE患者出现肾脏损害。大多数LN患者在接受长时间的系统治疗后病情能够得到缓解,但仍存在小部分患者于5年内发展至终末期肾病。LN病情复杂,常迁延不愈,需要经常对患者随访,以根据当前患者状况更新治疗手段。肾活检是当今公认的LN确诊及分类的金标准,但过于频繁的肾活检会增加患者的痛苦和负担,给患者带来并发症的风险,临床实施存在现实困难,不能作为LN的长期监测途径,故频繁的肾活检在LN患者的病情评价中应用并不广泛。生物标志物能够通过非侵入性的操作反映LN的病情进展状况,可以反映患病风险,是反复肾活检的一种有效替代方法。因此,对LN患者生物标志物的探索具有重要的临床意义,本文通过对生物标志物在狼疮性肾炎患者诊断及病情评估的现状进行综述,探究生物标志物在预测LN病情发展的可行性。

1 血液生物标志物

1.1抗双链DNA(抗dsDNA)抗体:抗dsDNA抗体是自身针对双链DNA产生的自身抗体,自1957年在SLE患者体内发现以来,越来越多的研究证明了抗dsDNA抗体参与了SLE病情的进展,于2012年被系统性红斑狼疮国际临床协作组认定为SLE的免疫学指标。抗dsDNA抗体被广泛应用于LN患者的检测中,已有大量研究报道在LN患者发病前检测到抗dsDNA抗体指标升高,并能从LN患者体内洗脱出抗dsDNA抗体[1]。有研究提示,抗dsDNA抗体在活动性LN的诊断以及SLE程度分型中具有不错的表现,且经过针对治疗后,抗dsDNA抗体的下降水平与SLE疾病活动度变化呈正相关。

1.2抗核小体抗体:核小体是染色质中的成分之一,由DNA与组蛋白结合形成。SLE患者体内大量释放凋亡细胞中的核小体,在早期的SLE疾病发生发展中发挥作用。抗核小体抗体能够在对SLE活动性以及LN病情评估中发挥重要作用。Infantino M等[2]比较了抗核小体抗体和抗dsDNA抗体诊断SLE的敏感性,结果提示,抗核小体抗体比抗dsDNA抗体敏感性更高,在SLE的诊断中具有更强特异性,二者是独立和互补的标志物,被强烈建议作为联合检测方法使用。Rodriguez-Jimenez NA等[3]的一项针对非活动性SLE患者的临床研究发现,抗核小体抗体能够识别其中具有较高可能复发肾损害的患者。

1.3抗C1q抗体:作为补体激活途径中起始成分的补体C1q,在LN发病过程中扮演了关键角色。机体在清除异常凋亡细胞时便会合成抗C1q抗体,其与补体C1q结合产生免疫复合物,对清除凋亡细胞的过程产生抑制,导致免疫反应。有关C1q的自身抗体在SLE患者中的报道已有许多,在过去二十年中,越来越多的研究证明了其在LN中具有特异性,Yin Y等[4]的一项纳入25项研究的Meta分析,比较了有和没有LN的SLE以及活动性和非活动性LN患者的抗C1q抗体,结果表明,抗C1q 抗体在 LN 的诊断中具有相对公平的敏感性和特异性。Kianmehr N等[5]经过研究发现,抗C1q和抗dsDNA抗体及其同时存在可能是SLE患者LN预测的有价值的诊断生物标志物。

1.4其他:除上述抗体外,能够反映LN患者病情的生物指标还包括抗组蛋白抗体、抗核抗体等 。抗SSA以及抗SSB通常被作为干燥综合征的诊断指标,其在SLE的诊断中也存在一定的临床意义,在Novak GV等[6]的一项大型队列研究中提示了二者与骨骼、肌肉、皮肤受累的SLE存在某种关系,同时与轻度LN临床表现相关。血液生物标志物已在临床得到长期使用,其便捷、伤害性小的优点深受广大医务人员及患者喜爱,但仍存在一些局限性,无法对活动性LN进行准确识别,对疾病活动性检测效果差,不能够对LN进行准确的病例分型,而且随着研究的深入,这些指标在对LN活动性以及病情预测评估方面的效果也出现不小的争议。

2 尿液生物标志物

随着医学相关技术及尿液蛋白组学的不断发展与创新,有许多新的能反映LN病变的生物标志物被确认,尿液标本作为生物标志物具有来源优势,相对于病理活检以及血液生物标志物具有绝对无创的优点,且更易获取。人体肾脏能够对尿液进行重吸收,加之LN患者病变部位位于肾脏,是尿液排泄前的贮藏部位,故尿液指标被认为是反映LN病情活动度的优选指标。

2.124h尿蛋白定量:24h尿蛋白定量、血肌酐等项目的异常仍是LN患者常规检验的常见临床表现,并通过肾脏病理活检进行LN的确诊,Moroni G 等[7]对381名患者进行随访的实验中显示,24h尿蛋白定量能够对LN的预后结果起到预测作用。

2.2Tumour坏死因子样凋亡微弱诱导剂(Tumor necrosis factor-like weak inducer of apoptosis,TWEAK):TWEAK于1997年被发现,是肿瘤坏死因子超家族之中的一员,由多种肾细胞分泌而成,根据细胞类型的不同,具有多种不同功能。其mRNA在体内肺脏、肾脏等许多器官中均存在表达。在肾小管以及系膜细胞中,TWEAK与成纤维细胞生长诱导因子14(fibroblast growth factor-inducible 14,Fn14)结合后能够激活核因子κB (nuclear factor-κB,NF-κB) 信号传导以及旁系激酶系统,诱导细胞因子产生,如单核细胞趋化蛋白-1/趋化因子CC亚家族受体2、干扰素-γ诱导蛋白-10以及血管细胞黏附分子-1,并在存在诱导剂的条件下促使细胞凋亡的发生。正常情况下,TWEAK以及Fn14不会以较高的表达水平存在,而当肾脏出现炎症时,组织内Fn14的表达量会相应增加,进而引起TWEAK含量增多。随着医疗水平的进步,不断有实验证明,TWEAK-Fn14在LN发病过程中发挥作用,能够监测LN病情活动性。研究表明,当使用免疫抑制剂对LN发作期患者进行治疗时,对患者尿TWEAK进行检测有预测疗效的功能,结果表明,使用免疫抑制剂后完全缓解的患者,其尿TWEAK一直处于较低水平,用药后部分缓解的患者在经过3个月治疗时尿TWEAK出现下降,用药无效的患者其TWEAK水平始终处于较高水平[8]。M N Salem等[9]的一项横断面研究也表示TWEAK是早期检测活性LN的灵敏生物标志物。一项关于通过TWEAK预测SLE患者活动性LN的Meta分析[10]结果表明,TWEAK被认为是活动性LN患者潜在的生物标志物。以上研究均提示,TWEAK能够成为SLE患者LN诊断以及病情评估的有效生物学指标。

2.3中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(Neutropil gelatinase-associated lipocalin,NGAL):NGAL是脂质运载蛋白的一种,在结肠、肾、肺上皮细胞以及中性粒细胞中表达,是肾脏出现损伤、应激或炎症的标志物。一项纳入92项研究的Meta分析结果提示,NGAL在预测儿科患者急性肾损伤方面具有良好的诊断性能[11]。NGAL是一种良好的生物标志物,在预测SLE患者是否存在LN的同时,也能预测患者慢性肾脏病的发展。一项针对拉丁美洲SLE患者的队列研究证明了尿NGAL是能够识别肾脏受累并对LN活动性进行鉴别的有效的生物标志物[12]。Elewa EA等[13]的研究证实了NGAL在预测肾发作方面的诊断准确性,结果显示, NGAL的测量水平随着肾脏疾病的活跃程度而增高,是一种能够连续追踪及预测肾脏疾病活动和LN发作的预测性生物标志物。Hammad A等[14]的研究通过对22例伴有LN和11例不伴有LN的活动性SLE患者进行NGAL指标的评估,结果提示,尿NGAL与系统性红斑狼疮疾病活动指数肾脏评分相关(r=0.5,P=0.02),认为尿NGAL是青少年SLE增殖性肾炎的敏感标志物,证实了NGAL识别增殖性LN的能力。一项纳入21篇文章包括20项研究的Meta分析显示,包括了对白人、非裔美国人、西班牙裔、亚洲人和其他人等不同种族在内的SLE患者的研究中,NGAL表现良好,汇总灵敏度范围分别为0.72至0.87,特异性范围为0.67至0.91,用于诊断LN、活动性LN和肾脏发作的SROC曲线的AUC值均超过0.70[15]。值得注意的是,SROC 曲线的Meta分析显示, NGAL 识别 LN 的诊断特征较高(AUC 值=0.92)。这些结果同样证实了尿NGAL 是诊断、估计活动度和预测 LN 肾发作的有用生物标志物。此外,NGAL区分LN病理类型的有用性有待进一步研究。

2.4单核细胞趋化因子-1(Monocytechemoattractantprotein-1,MCP-1):MCP-1是一直以来被研究最多的LN尿生物标志物之一,MCP-1属CC-趋化因子家族,由76个氨基酸组成,编码于17号染色体上。在肾脏中,它由系膜细胞、上皮细胞、肾小管细胞以及平滑肌产生,主要有单核细胞、活化后的巨噬细胞、T细胞以及NK细胞表达。Ding Y等[16]的研究提示,LN患者的MCP-1水平显著高于健康对照组,在小鼠的实验模型中,MCP-1参与了肾小管间质损伤的发病机制,其募集单核细胞,并在间质中诱导纤维化的产生。该细胞因子与疾病的活动度有关,通过rSLEDAI等工具进行评估,结果显示高水平的MCP-1提示活动性LN,主要见于Ⅲ类和Ⅳ类肾炎。事实上,MCP-1水平会在肾脏疾病病情加重时显著升高,并随着病情的好转而逐渐降低。此外,在LN复发前的2～4个月,尿MCP-1水平可能会升高,这或许可以作为一个预测因素。Lee YH等[17]的一项纳入399例LN患者的Meta分析结果显示,活动性LN组的尿MCP-1水平显著高于非活动性LN组[标准化均数差=1.883,95%CI(0.811,2.954),P=0.001],非活动性LN组的尿MCP-1水平也显著高于对照组[标准化均数差=1.812,95%CI(0.628,2.996),P=0.003],证实了尿MCP-1水平不仅能够对是否患有LN做出判断,也能够对判断LN是否处于活动期给出帮助。Singh R G等[18]的研究也同样显示,MCP-1的水平会随着LN病情的发展而升高,且MCP-1的水平与LN的类型及疾病严重程度关系密切。因此,MCP-1水平可以作为对LN疾病活动度判断以及疾病复发的监测指标。

2.5CD163:CD163是一种单链跨膜糖蛋白,属清道夫受体超家族B的第一亚组。CD163存在于血清和其他组织液中,是巨噬细胞活化的特异性标志物。血CD163能够反映巨噬细胞的活性,同时有报道指出,尿CD163水平具有成为肾脏病炎症指标的潜力,Yang G等[19]在一项针对中国东部LN患者的队列研究中发现,高CD163组病理分类,活动指数和慢性指数评分均升高,与正常CD163 组相比,高CD163组肾终点事件发生率增高。尿CD63水平能反映验证肾小球的浸润程度,可能具有区分LN炎症类别和组织学类别的能力。Inthavong H 等[20]的一项针对儿童LN患者的研究发现,活动性LN患儿的尿CD163水平显著高于非活动性SLE患者和健康对照组,证实了尿CD163是识别活动性肾病SLE患者有希望的标志物。

2.6细胞血管黏附分子-1(Vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1):VCAM -1是由内皮细胞表达的血管分子,与浸润白细胞中存在的整合素极晚期抗原4(Very late antigen-4,VLA-4)相互作用,参与炎症细胞的迁移和募集。严重肾脏疾病的特征是肾脏中的白细胞浸润,这也是导致LN的形态特征之一。在LN实验模型中,包括内皮细胞在内的多种细胞在炎症介质的干预下分泌VCAM-1,而VCAM-1表达后能够加剧巨噬细胞以及T细胞对机体肾脏的损害。Singh等[21]的一项纳入了74名LN患者、13名对照组和患有其他肾脏疾病个体的横断面研究发现,与对照组患者相比,患有肾脏疾病的患者其尿VCAM-1水平显著升高。而活动性LN患者尿VCAM-1水平也会相对升高,Gasparin A A等[22]对尿VCAM-1水平反映LN疾病活动的程度进行了更深层次的研究,不同于非活动性LN患者,活动性LN尿VCAM-1水平升高较明显,这进一步说明当疾病活动性减弱或进入慢性期时,LN患者的尿VCAM-1水平可能会随之下降,这将会给LN的长期监测带来有利影响。有学者为研究尿VCAM-1水平是否能反映LN患者病情,对经肾脏穿刺活检确诊的Ⅰ至Ⅴ级的LN患者的尿VCAM-1水平进行检测,结果发现Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级患者VCAM-1水平明显高于前两者的结果,证明VCAM-1在对LN病情检测上确存在疗效[23]。

3 小 结

LN疾病发病复杂,理化结果通常不能准确对应临床表现,这造成了LN不容易被诊断的现状,导致LN死亡率相对较高。尽管目前有许多生物标志物被用来评估和预测LN的活性,但到目前为止仍没有足够证据来证实这些生物标志物有效性的大规模的面向不同种族的纵向研究。根据目前的现实情况,单一的生物标志物并不能支持临床随访的完成,往往需要同时几种生物标志物的使用对LN患者进行监测。而生物标志物在病情诊断与监测方面展示出的潜力,应让我们重视对其的使用,围绕生物标志物展开大规模的纵向研究以证实其在LN患者诊断与病情评估方面的有效性,应是未来努力的方向。