狼瘡腎炎是系統性紅斑狼瘡標志性特征之一,可見于40%~60%的患者,其特點是復發與緩解交替。腎臟穿刺活體組織檢查是評估腎損害和疾病活動的金標準,但其為侵入性檢測手段,并且有出血及感染的風險,不是十分適用于狼瘡腎炎疾病活動性的監測。因此不少學者嘗試通過一些無創或者微創的檢測方法來評估狼瘡腎炎疾病活動,而尿液憑借其具有容易獲得性、并且可通過非侵入性途徑獲取的特點而成為研究的熱點。目前這方面的研究主要集中在對狼瘡腎炎患者尿液中生物標志物的研究,包括檢測尿液中的趨化因子、細胞因子等,通過各種相關的檢測手段以期發現一些關鍵的生物標志物來反映狼瘡腎炎疾病活動性,已有一些生物標志物包括17相關細胞因子、叉頭狀轉錄因子、單核細胞趨化蛋白-1 等被報道和狼瘡腎炎疾病活動有比較密切的關系。
引用本文: 杜霽儒, 劉毅. 評估狼瘡腎炎活動性尿液標志物的研究進展. 華西醫學, 2015, 30(7): 1369-1373. doi: 10.7507/1002-0179.20150395 復制
系統性紅斑狼瘡(SLE)是一種慢性自身免疫性疾病,其特點是復雜的臨床表現和涉及全身多個系統和器官的慢性自身免疫性慢性炎癥過程。狼瘡腎炎是SLE標志性特征之一,可見于40%~60%的患者[1],盡管在其治療方面已有進展,仍有10%~15%的患者發展為腎功能衰竭[2]。
狼瘡腎炎特點是復發與緩解交替,有研究表明在SLE患者每年的隨訪中約20%~30%出現耀斑[3]。盡管大部分耀斑是溫和的,但是復發性的SLE耀斑可能導致不可逆的腎損傷和慢性腎功能衰竭[4]。因此,觀察SLE的活動,特別是腎臟活動水平,對治療方案的選擇及預后尤為重要。腎臟穿刺活體組織檢查(活檢)是評估腎損害和疾病活動的金標準,但其為侵入性檢測手段,并且有出血及感染的風險,不是十分適用于狼瘡腎炎疾病活動的監測。現階段臨床上主要通過血清肌酐、尿蛋白、尿鏡檢監測狼瘡腎炎[5],然而使用這些方法并不總能準確地區分活動性炎癥和慢性損害程度。
尿液具有容易獲得性,并且可通過非侵入性途徑獲取,所以如能在尿中找到一些反映SLE疾病活動度和一些特異性狼瘡腎炎表現相關的生物標志物將會對疾病的臨床監控起到良好的效果。通過對蛋白尿和尿沉渣的檢測就是臨床上篩選狼瘡腎炎的有力工具,但其均有限制性。蛋白尿一旦出現后尿蛋白定量值常會很穩定,不能反映腎臟炎癥的活動性。因此它很難預測哪些患者需要加強治療,哪些患者不適宜強化治療。此外蛋白尿的測定最好是24 h尿液,收集過程費時和患者收集方法容易錯誤是其缺點。而尿沉渣容易獲得,也可反映狼瘡腎炎的活動性,但只能給出半定量的結果,且依賴檢測人員。此外腎臟內殘留的炎癥也易被漏查,使其不適用于狼瘡腎炎的長期監測與隨訪。因此,盡管蛋白尿與尿沉渣檢測均是有效工具,但是很可能有其他的生物標志物能更好地反映和監測狼瘡腎炎。現階段越來越多的研究者開始不斷探索狼瘡腎炎患者尿液中的生物標志物。本文將近年來的研究進展作一綜述。
近年來,一些研究報道了尿液中趨化因子、細胞因子的檢測,包括使用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)檢測其蛋白水平,應用實時定量熒光聚合酶鏈反應(RT-QPCR)技術檢測尿沉渣中其mRNA水平。
1 輔助性T淋巴細胞Th(17)相關細胞因子
既往認為Th1/Th2產生的細胞因子失衡在SLE的發病機制中發揮重要作用[6]。有研究顯示在活動性狼瘡腎炎患者尿沉渣及腎臟組織中Th1轉錄因子T-bet的mRNA表達增加,而Th2轉錄因子GATA-3 mRNA下調[7],尿沉渣中T-bet的高表達可作為狼瘡耀斑的獨立預測因素[8]。許多免疫學現象,尤其是T細胞介導的組織損傷,并不能用Th1及Th2解釋,如之前認為Th2主要介導SLE的早期階段[9],但Th1只是通過替代Th2的途徑,致SLE進展為活動性腎炎[10]。但文獻中對SLE Th1/Th2比例失衡的結論缺少一致性,此外,Th17相關的細胞因子,如白細胞介素(IL)-17,現階段研究集中在大量免疫介導的組織損傷,包括腦、心臟、滑膜、腸器官特異性自身免疫性疾病,肺和皮膚的過敏性疾病,腸道微生物感染等[11]。研究認為Th17在自身免疫性疾病中主要參與類風濕關節炎與克羅恩病,而其在SLE 中的作用目前不太明確,其主要通過復雜的機制拮抗Th1作用[5, 12]。有研究檢測了尿液中Th17細胞發育和功能調控相關的細胞因子(包括IL-17、IL-23、IL-27、孤核受體γt等)的表達水平,表明了Th17相關細胞因子在狼瘡腎炎發病機制中具有調節作用[13]。該試驗納入23例活動性狼瘡腎炎患者,25例緩解期的狼瘡腎炎患者,30例無腎臟累及的SLE患者,及8位正常人,結果發現Th17相關細胞因子基因的表達在SLE患者尿液中均高于正常對照組,而在活動期狼瘡腎炎組的表達明顯低于緩解期狼瘡腎炎組及無腎臟受累組,并且發現其在活動期狼瘡腎炎組中表達的高低程度與全身及腎臟疾病活動程度呈負相關關系,而活動期狼瘡腎炎患者通過成功的免疫抑制劑治療達到緩解期后Th17細胞相關基因表達會出現上調。
2 叉頭狀轉錄因子3(FOXP3)
有研究表明叉狀頭轉錄因子家族中FOXP3是CD4+CD25+調節性T淋巴細胞調節人類免疫穩態和動態必不可少的因素,在SLE的發病機制中有重要作用[14-15]。已有一些定量與功能性研究證明在SLE患者中FOXP3陽性細胞的數量有改變[16-18],而FOXP3的表達可能與疾病活動所致的CD4+T細胞的活化有關[19-20]。但FOXP3和調節性T淋巴細胞在狼瘡腎炎患者腎內表達還無專門的研究。Wang等[21]收集25例活動性狼瘡腎炎患者,17例治療后病情靜止6個月以上的狼瘡腎炎患者,及7名正常對照人群,測定其尿沉渣中FOXP3的mRNA 表達水平,發現在活動性狼瘡腎炎患者尿液中FOXP3的mRNA 表達明顯上調,其表達水平與臨床及組織學疾病活動性密切相關。活動性狼瘡腎炎患者治療6周后,6例患者達到完全緩解,7例患者達到部分緩解,7例患者無明顯變化。研究中活動性狼瘡腎炎患者尿液中FOXP3 mRNA的基線在完全緩解、部分緩解和無反應之間有顯著不同(P=0.007)。盡管尿液中FOXP3 mRNA與患者蛋白尿程度相關,但無治療反應的患者、部分緩解的患者、完全緩解的患者之間蛋白尿水平無明顯差異(P=0.3)。因此,尿沉渣FOXP3 mRNA的測量可作為一種非侵入性生物標志物用于評估狼瘡腎炎的嚴重程度和風險分層,而尿液中高表達的FOXP3 mRNA通常預示治療效果不佳。
3 單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)
MCP-1趨化因子配體,屬于CC趨化因子家族。是炎癥反應時由腎小球內皮細胞、系膜細胞、腎小管上皮細胞分泌。在狼瘡腎炎小鼠模型的腎臟中具有募集單核細胞、淋巴細胞,增強內皮細胞和白細胞的黏附性和內皮細胞的通透性[22]。已有研究通過免疫組織化學染色和原位雜交發現狼瘡腎炎患者的腎臟內皮細胞、腎小管上皮細胞和腎小管間質浸潤的單核細胞MCP-1表達增加[23]。早期關于MCP-1與狼瘡腎炎的研究發現了其與組織學病變相關,通過短期隨訪發現病情活動靜止后尿液MCP-1(uMCP-1)降低[24],此后幾個橫斷面研究也證實了以上觀點[25]。一項縱向隊列研究通過4個月的臨床研究進一步證實了其可預測腎炎耀斑爆發[26]。最近Abujam等[27]通過ELISA檢測136例SLE患者尿液中MCP-1,包括78位SLE活動患者(46位狼瘡腎炎活動患者和32例無腎臟受累SLE活動患者),發現活動期患者較靜止期患者uMCP-1水平升高,且活動期患者中腎臟受累患者較無腎臟受累患者uMCP-1更高。因此,將來可通過縱向研究尋找其在耀斑預測及指導治療的選擇的作用。
4 腫瘤壞死因子弱凋亡誘導劑(TWEAK)
TWEAK屬于腫瘤壞死因子超家族一員,主要參與炎癥反應、血管活化、血管生成、細胞生長與死亡、纖維化反應。TWEAK主要表達于浸潤型細胞,如巨噬細胞和其他免疫細胞,也表達于腎臟細胞,可迅速從細胞表面裂解生成TWEAK可溶性細胞因子,因此在損傷及炎癥時,可在病變部位檢測到高水平的可溶性TWEAK。現已發現狼瘡腎炎患者較正常對照組腎小球及腎小管間質TWEAK表達明顯增加[28]。在一項多中心橫斷面研究中報道狼瘡腎炎患者疾病活動期較靜止期uTWEAK表達水平更高,且尿液TWEAK(uTWEAK)水平與腎臟SLE疾病活動度評分(rSLEDAI)呈正相關[29-30],這一報道在隨后的擴展的獨立研究中也被證實。El-shehaby等[25]收集73例SLE患者,分為活動性狼瘡腎炎組,非活動性狼瘡腎炎和無腎臟受累組,通過ELISA試劑盒檢測患者及對照組患者尿液中TWEAK,同樣發現狼瘡腎炎患者uTWEAK表達較高,且與rSLEDAI之間呈正相關。有研究通過ELISA試劑盒檢測了46例狼瘡腎炎患者(其中包括34例活動性狼瘡腎炎)尿液中TWEAK表達,并將患者的腎臟活檢標本用Hill建立的Biopsy Index(BI)半定量積分標準評估,發現活動性狼瘡腎炎患者uTWEAK較高,且與腎小球活動指數(GAI)、腎小管間質活動指數(TIAI)呈正相關,與慢性指數(CLI)無明顯相關[31]。越來越多的uTWEAK與狼瘡腎炎疾病活動相關的數據不僅表明TWEAK在狼瘡腎炎發病機制中可能發揮作用,也提示uTWEAK或能成為新的狼瘡腎炎疾病活動的生物標志物。
5 微小RNA (miRNA)
miRNA是一組小的非編碼的單鏈RNA分子,可通過降低或阻斷mRNA翻譯在轉錄后調控基因表達,其在各種自身免疫性疾病的發病機制中起重要作用。最近的一些研究發現SLE患者外周血單核細胞和腎臟組織存在多種miRNA表達失衡[32-33]。除了細胞中的miRNA,已有研究證實血清和其他體液中也存在的豐富的miRNA,這些游離的miRNA可作為新的標記物用于臨床疾病的診斷和監測[34]。在已知的miRNA中miRNA-146a和miRNA-155被發現是免疫系統的重要調節劑[35-37]。在兩項研究中發現miRNA-146a和miRNA-155在SLE的病理生理機制中發揮重要作用[38-39]。通過RT-QPCR檢測40例SLE患者和13位正常人尿沉渣中miRNA-146a和miRNA-155表達,發現SLE患者尿液中二者表達上調,miRNA-146a與腎小球濾過率估計值呈負相關,miRNA-155與尿蛋白和SLEDAI評分呈正相關。細胞間黏附分子-1(ICAM-1)是一種誘導內皮細胞和免疫系統細胞表面糖蛋白表達的細胞因子,已被證明可能通過促進白細胞與腎實質的黏附,參與免疫介導的腎臟疾病。既往一些研究發現狼瘡腎炎患者細胞表達ICAM-1增加。最近的研究表明ICAM-1基因表達的受部分miRNA的嚴格調控,特別是miRNA-221、miRNA-222、miRNA-339[40-42]。此外有新的研究證實miRNA-221、miRNA-222參與炎癥和血管生成[43-44],這可能與SLE和狼瘡腎炎發病機制直接相關。
6 中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)
NGAL是脂質載運蛋白家族成員,主要負責調控上皮細胞的生長和分化,如腎小管上皮細胞。在大部分腎臟疾病,如溶血性尿毒癥綜合征[45]、急性腎小管壞死[46]、慢性腎臟疾病[47]等,均發現NGAL升高。狼瘡腎炎實驗模型顯示抗體介導的腎炎刺激局部組織表達NGAL,其促進炎癥和細胞凋亡在腎炎的發病中有一定的作用。因此,或許將來通過藥物阻斷NGAL會成為治療抗體介導的腎炎的新方法。現階段已有研究提示NGAL是狼瘡腎炎活動性的潛在生物標志物。最早的研究是Brunner等[48]進行的,通過對比35例青少年發病的SLE(JSLE)與8例幼年性特發性關節炎(JIA),發現JSLE患者NGAL顯著升高,其水平較高的患者經腎臟活檢證實為狼瘡腎炎并且腎炎活動性評分較高。在之后的一項大型的橫斷面研究中發現狼瘡腎炎患者較不合并腎炎的SLE患者和正常對照組uNGAL更高[49]。隨后進行的研究中募集了107例狼瘡腎炎患者,其中25例進行腎臟穿刺活檢確診為狼瘡腎炎并對其隨訪,隨訪中rSLEDAI評分≥4分定義為腎炎活動,rSLEDAI評分增長≥4分定義為腎耀斑,用ELISA檢測受試者uNGAL[50],結果發現uNGAL不僅可預測狼瘡腎炎患者腎炎的活動,也可預測既往通過腎臟活檢證實的狼瘡腎炎患者腎耀斑的爆發。此外,研究也發現uNGAL對腎耀斑爆發的預測的敏感性和特異性較dsDNA抗體滴度更高。在另一項試驗中,通過修訂后的SLEDAI-2K評分Gladman等[51]將100例經腎臟活檢診斷為狼瘡腎炎患者分為活動和非活動組,結果與之前的結論類似,uNGAL水平在活動性狼瘡腎炎患者中顯著升高,尤其是在耀斑爆發時[48]。監測uNGAL水平或許可用于評估狼瘡腎炎治療反應和預測狼瘡腎炎耀斑。但uNGAL存在一定的局限性,如不能區分腎炎病理分型,且除了前面提到的條件下,在急性尿路感染時也會出現其水平升高[52]。盡管有干擾因素,但這并不能掩蓋uNGAL作為狼瘡腎炎生物標志物的優勢,因為鑒別上述腎臟疾病診斷是很簡單的,可通過對所有的狼瘡患者常規進行尿鏡檢查評估尿沉渣以排除尿路感染。綜上,uNGAL要成為共識的狼瘡腎炎的生物標志物,還需更進一步的驗證,確定最佳閾值,尋找一些補充性的生物標志物以加強uNGAL的可靠性。
7 結語與展望
尋找狼瘡腎炎患者適當的尿液生物標志物,以預測疾病的活動、組織學和預后危險分層及治療反應是非常必要的。盡管過去有很多SLE相關的生物指標被發現,但是這其中的大多數指標都只研究了小樣本的患者數量且局限于橫斷面觀察。而隨著越來越多的研究,有些生物學指標出現了矛盾的結果或是在之后研究結果與初步研究時的期望不相符。只有很少數與前期的橫斷面研究的期望較為符合的回歸性研究得到發表,更多的研究正在進行當中。最終,這些生物學指標的可靠性研究都需要多中心研究來評價。
現階段SLE生物學指標的研究主要集中在那些可能幫助明確診斷或者評價疾病活動度的指標,但已有部分研究者試圖去發現那些能幫助預測SLE易感人群和SLE患者出現腎炎耀斑爆發,以及預測疾病結果和評價藥物治療的效果的生物學指標。SLE生物指標研究非常重要,敏感性更高和特異性更強的指標更便于預測SLE的易感和耀斑爆發,從而加強藥物的療效和減少副作用以達到更好的預防和治療SLE。在這個生物治療蓬勃發展的時代,仍需要新的藥物動力學生物指標去幫助評價治療對患者的療效以及幫助患者進行藥物的選擇。
系統性紅斑狼瘡(SLE)是一種慢性自身免疫性疾病,其特點是復雜的臨床表現和涉及全身多個系統和器官的慢性自身免疫性慢性炎癥過程。狼瘡腎炎是SLE標志性特征之一,可見于40%~60%的患者[1],盡管在其治療方面已有進展,仍有10%~15%的患者發展為腎功能衰竭[2]。
狼瘡腎炎特點是復發與緩解交替,有研究表明在SLE患者每年的隨訪中約20%~30%出現耀斑[3]。盡管大部分耀斑是溫和的,但是復發性的SLE耀斑可能導致不可逆的腎損傷和慢性腎功能衰竭[4]。因此,觀察SLE的活動,特別是腎臟活動水平,對治療方案的選擇及預后尤為重要。腎臟穿刺活體組織檢查(活檢)是評估腎損害和疾病活動的金標準,但其為侵入性檢測手段,并且有出血及感染的風險,不是十分適用于狼瘡腎炎疾病活動的監測。現階段臨床上主要通過血清肌酐、尿蛋白、尿鏡檢監測狼瘡腎炎[5],然而使用這些方法并不總能準確地區分活動性炎癥和慢性損害程度。
尿液具有容易獲得性,并且可通過非侵入性途徑獲取,所以如能在尿中找到一些反映SLE疾病活動度和一些特異性狼瘡腎炎表現相關的生物標志物將會對疾病的臨床監控起到良好的效果。通過對蛋白尿和尿沉渣的檢測就是臨床上篩選狼瘡腎炎的有力工具,但其均有限制性。蛋白尿一旦出現后尿蛋白定量值常會很穩定,不能反映腎臟炎癥的活動性。因此它很難預測哪些患者需要加強治療,哪些患者不適宜強化治療。此外蛋白尿的測定最好是24 h尿液,收集過程費時和患者收集方法容易錯誤是其缺點。而尿沉渣容易獲得,也可反映狼瘡腎炎的活動性,但只能給出半定量的結果,且依賴檢測人員。此外腎臟內殘留的炎癥也易被漏查,使其不適用于狼瘡腎炎的長期監測與隨訪。因此,盡管蛋白尿與尿沉渣檢測均是有效工具,但是很可能有其他的生物標志物能更好地反映和監測狼瘡腎炎。現階段越來越多的研究者開始不斷探索狼瘡腎炎患者尿液中的生物標志物。本文將近年來的研究進展作一綜述。
近年來,一些研究報道了尿液中趨化因子、細胞因子的檢測,包括使用酶聯免疫吸附實驗(ELISA)檢測其蛋白水平,應用實時定量熒光聚合酶鏈反應(RT-QPCR)技術檢測尿沉渣中其mRNA水平。
1 輔助性T淋巴細胞Th(17)相關細胞因子
既往認為Th1/Th2產生的細胞因子失衡在SLE的發病機制中發揮重要作用[6]。有研究顯示在活動性狼瘡腎炎患者尿沉渣及腎臟組織中Th1轉錄因子T-bet的mRNA表達增加,而Th2轉錄因子GATA-3 mRNA下調[7],尿沉渣中T-bet的高表達可作為狼瘡耀斑的獨立預測因素[8]。許多免疫學現象,尤其是T細胞介導的組織損傷,并不能用Th1及Th2解釋,如之前認為Th2主要介導SLE的早期階段[9],但Th1只是通過替代Th2的途徑,致SLE進展為活動性腎炎[10]。但文獻中對SLE Th1/Th2比例失衡的結論缺少一致性,此外,Th17相關的細胞因子,如白細胞介素(IL)-17,現階段研究集中在大量免疫介導的組織損傷,包括腦、心臟、滑膜、腸器官特異性自身免疫性疾病,肺和皮膚的過敏性疾病,腸道微生物感染等[11]。研究認為Th17在自身免疫性疾病中主要參與類風濕關節炎與克羅恩病,而其在SLE 中的作用目前不太明確,其主要通過復雜的機制拮抗Th1作用[5, 12]。有研究檢測了尿液中Th17細胞發育和功能調控相關的細胞因子(包括IL-17、IL-23、IL-27、孤核受體γt等)的表達水平,表明了Th17相關細胞因子在狼瘡腎炎發病機制中具有調節作用[13]。該試驗納入23例活動性狼瘡腎炎患者,25例緩解期的狼瘡腎炎患者,30例無腎臟累及的SLE患者,及8位正常人,結果發現Th17相關細胞因子基因的表達在SLE患者尿液中均高于正常對照組,而在活動期狼瘡腎炎組的表達明顯低于緩解期狼瘡腎炎組及無腎臟受累組,并且發現其在活動期狼瘡腎炎組中表達的高低程度與全身及腎臟疾病活動程度呈負相關關系,而活動期狼瘡腎炎患者通過成功的免疫抑制劑治療達到緩解期后Th17細胞相關基因表達會出現上調。
2 叉頭狀轉錄因子3(FOXP3)
有研究表明叉狀頭轉錄因子家族中FOXP3是CD4+CD25+調節性T淋巴細胞調節人類免疫穩態和動態必不可少的因素,在SLE的發病機制中有重要作用[14-15]。已有一些定量與功能性研究證明在SLE患者中FOXP3陽性細胞的數量有改變[16-18],而FOXP3的表達可能與疾病活動所致的CD4+T細胞的活化有關[19-20]。但FOXP3和調節性T淋巴細胞在狼瘡腎炎患者腎內表達還無專門的研究。Wang等[21]收集25例活動性狼瘡腎炎患者,17例治療后病情靜止6個月以上的狼瘡腎炎患者,及7名正常對照人群,測定其尿沉渣中FOXP3的mRNA 表達水平,發現在活動性狼瘡腎炎患者尿液中FOXP3的mRNA 表達明顯上調,其表達水平與臨床及組織學疾病活動性密切相關。活動性狼瘡腎炎患者治療6周后,6例患者達到完全緩解,7例患者達到部分緩解,7例患者無明顯變化。研究中活動性狼瘡腎炎患者尿液中FOXP3 mRNA的基線在完全緩解、部分緩解和無反應之間有顯著不同(P=0.007)。盡管尿液中FOXP3 mRNA與患者蛋白尿程度相關,但無治療反應的患者、部分緩解的患者、完全緩解的患者之間蛋白尿水平無明顯差異(P=0.3)。因此,尿沉渣FOXP3 mRNA的測量可作為一種非侵入性生物標志物用于評估狼瘡腎炎的嚴重程度和風險分層,而尿液中高表達的FOXP3 mRNA通常預示治療效果不佳。
3 單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)
MCP-1趨化因子配體,屬于CC趨化因子家族。是炎癥反應時由腎小球內皮細胞、系膜細胞、腎小管上皮細胞分泌。在狼瘡腎炎小鼠模型的腎臟中具有募集單核細胞、淋巴細胞,增強內皮細胞和白細胞的黏附性和內皮細胞的通透性[22]。已有研究通過免疫組織化學染色和原位雜交發現狼瘡腎炎患者的腎臟內皮細胞、腎小管上皮細胞和腎小管間質浸潤的單核細胞MCP-1表達增加[23]。早期關于MCP-1與狼瘡腎炎的研究發現了其與組織學病變相關,通過短期隨訪發現病情活動靜止后尿液MCP-1(uMCP-1)降低[24],此后幾個橫斷面研究也證實了以上觀點[25]。一項縱向隊列研究通過4個月的臨床研究進一步證實了其可預測腎炎耀斑爆發[26]。最近Abujam等[27]通過ELISA檢測136例SLE患者尿液中MCP-1,包括78位SLE活動患者(46位狼瘡腎炎活動患者和32例無腎臟受累SLE活動患者),發現活動期患者較靜止期患者uMCP-1水平升高,且活動期患者中腎臟受累患者較無腎臟受累患者uMCP-1更高。因此,將來可通過縱向研究尋找其在耀斑預測及指導治療的選擇的作用。
4 腫瘤壞死因子弱凋亡誘導劑(TWEAK)
TWEAK屬于腫瘤壞死因子超家族一員,主要參與炎癥反應、血管活化、血管生成、細胞生長與死亡、纖維化反應。TWEAK主要表達于浸潤型細胞,如巨噬細胞和其他免疫細胞,也表達于腎臟細胞,可迅速從細胞表面裂解生成TWEAK可溶性細胞因子,因此在損傷及炎癥時,可在病變部位檢測到高水平的可溶性TWEAK。現已發現狼瘡腎炎患者較正常對照組腎小球及腎小管間質TWEAK表達明顯增加[28]。在一項多中心橫斷面研究中報道狼瘡腎炎患者疾病活動期較靜止期uTWEAK表達水平更高,且尿液TWEAK(uTWEAK)水平與腎臟SLE疾病活動度評分(rSLEDAI)呈正相關[29-30],這一報道在隨后的擴展的獨立研究中也被證實。El-shehaby等[25]收集73例SLE患者,分為活動性狼瘡腎炎組,非活動性狼瘡腎炎和無腎臟受累組,通過ELISA試劑盒檢測患者及對照組患者尿液中TWEAK,同樣發現狼瘡腎炎患者uTWEAK表達較高,且與rSLEDAI之間呈正相關。有研究通過ELISA試劑盒檢測了46例狼瘡腎炎患者(其中包括34例活動性狼瘡腎炎)尿液中TWEAK表達,并將患者的腎臟活檢標本用Hill建立的Biopsy Index(BI)半定量積分標準評估,發現活動性狼瘡腎炎患者uTWEAK較高,且與腎小球活動指數(GAI)、腎小管間質活動指數(TIAI)呈正相關,與慢性指數(CLI)無明顯相關[31]。越來越多的uTWEAK與狼瘡腎炎疾病活動相關的數據不僅表明TWEAK在狼瘡腎炎發病機制中可能發揮作用,也提示uTWEAK或能成為新的狼瘡腎炎疾病活動的生物標志物。
5 微小RNA (miRNA)
miRNA是一組小的非編碼的單鏈RNA分子,可通過降低或阻斷mRNA翻譯在轉錄后調控基因表達,其在各種自身免疫性疾病的發病機制中起重要作用。最近的一些研究發現SLE患者外周血單核細胞和腎臟組織存在多種miRNA表達失衡[32-33]。除了細胞中的miRNA,已有研究證實血清和其他體液中也存在的豐富的miRNA,這些游離的miRNA可作為新的標記物用于臨床疾病的診斷和監測[34]。在已知的miRNA中miRNA-146a和miRNA-155被發現是免疫系統的重要調節劑[35-37]。在兩項研究中發現miRNA-146a和miRNA-155在SLE的病理生理機制中發揮重要作用[38-39]。通過RT-QPCR檢測40例SLE患者和13位正常人尿沉渣中miRNA-146a和miRNA-155表達,發現SLE患者尿液中二者表達上調,miRNA-146a與腎小球濾過率估計值呈負相關,miRNA-155與尿蛋白和SLEDAI評分呈正相關。細胞間黏附分子-1(ICAM-1)是一種誘導內皮細胞和免疫系統細胞表面糖蛋白表達的細胞因子,已被證明可能通過促進白細胞與腎實質的黏附,參與免疫介導的腎臟疾病。既往一些研究發現狼瘡腎炎患者細胞表達ICAM-1增加。最近的研究表明ICAM-1基因表達的受部分miRNA的嚴格調控,特別是miRNA-221、miRNA-222、miRNA-339[40-42]。此外有新的研究證實miRNA-221、miRNA-222參與炎癥和血管生成[43-44],這可能與SLE和狼瘡腎炎發病機制直接相關。
6 中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL)
NGAL是脂質載運蛋白家族成員,主要負責調控上皮細胞的生長和分化,如腎小管上皮細胞。在大部分腎臟疾病,如溶血性尿毒癥綜合征[45]、急性腎小管壞死[46]、慢性腎臟疾病[47]等,均發現NGAL升高。狼瘡腎炎實驗模型顯示抗體介導的腎炎刺激局部組織表達NGAL,其促進炎癥和細胞凋亡在腎炎的發病中有一定的作用。因此,或許將來通過藥物阻斷NGAL會成為治療抗體介導的腎炎的新方法。現階段已有研究提示NGAL是狼瘡腎炎活動性的潛在生物標志物。最早的研究是Brunner等[48]進行的,通過對比35例青少年發病的SLE(JSLE)與8例幼年性特發性關節炎(JIA),發現JSLE患者NGAL顯著升高,其水平較高的患者經腎臟活檢證實為狼瘡腎炎并且腎炎活動性評分較高。在之后的一項大型的橫斷面研究中發現狼瘡腎炎患者較不合并腎炎的SLE患者和正常對照組uNGAL更高[49]。隨后進行的研究中募集了107例狼瘡腎炎患者,其中25例進行腎臟穿刺活檢確診為狼瘡腎炎并對其隨訪,隨訪中rSLEDAI評分≥4分定義為腎炎活動,rSLEDAI評分增長≥4分定義為腎耀斑,用ELISA檢測受試者uNGAL[50],結果發現uNGAL不僅可預測狼瘡腎炎患者腎炎的活動,也可預測既往通過腎臟活檢證實的狼瘡腎炎患者腎耀斑的爆發。此外,研究也發現uNGAL對腎耀斑爆發的預測的敏感性和特異性較dsDNA抗體滴度更高。在另一項試驗中,通過修訂后的SLEDAI-2K評分Gladman等[51]將100例經腎臟活檢診斷為狼瘡腎炎患者分為活動和非活動組,結果與之前的結論類似,uNGAL水平在活動性狼瘡腎炎患者中顯著升高,尤其是在耀斑爆發時[48]。監測uNGAL水平或許可用于評估狼瘡腎炎治療反應和預測狼瘡腎炎耀斑。但uNGAL存在一定的局限性,如不能區分腎炎病理分型,且除了前面提到的條件下,在急性尿路感染時也會出現其水平升高[52]。盡管有干擾因素,但這并不能掩蓋uNGAL作為狼瘡腎炎生物標志物的優勢,因為鑒別上述腎臟疾病診斷是很簡單的,可通過對所有的狼瘡患者常規進行尿鏡檢查評估尿沉渣以排除尿路感染。綜上,uNGAL要成為共識的狼瘡腎炎的生物標志物,還需更進一步的驗證,確定最佳閾值,尋找一些補充性的生物標志物以加強uNGAL的可靠性。
7 結語與展望
尋找狼瘡腎炎患者適當的尿液生物標志物,以預測疾病的活動、組織學和預后危險分層及治療反應是非常必要的。盡管過去有很多SLE相關的生物指標被發現,但是這其中的大多數指標都只研究了小樣本的患者數量且局限于橫斷面觀察。而隨著越來越多的研究,有些生物學指標出現了矛盾的結果或是在之后研究結果與初步研究時的期望不相符。只有很少數與前期的橫斷面研究的期望較為符合的回歸性研究得到發表,更多的研究正在進行當中。最終,這些生物學指標的可靠性研究都需要多中心研究來評價。
現階段SLE生物學指標的研究主要集中在那些可能幫助明確診斷或者評價疾病活動度的指標,但已有部分研究者試圖去發現那些能幫助預測SLE易感人群和SLE患者出現腎炎耀斑爆發,以及預測疾病結果和評價藥物治療的效果的生物學指標。SLE生物指標研究非常重要,敏感性更高和特異性更強的指標更便于預測SLE的易感和耀斑爆發,從而加強藥物的療效和減少副作用以達到更好的預防和治療SLE。在這個生物治療蓬勃發展的時代,仍需要新的藥物動力學生物指標去幫助評價治療對患者的療效以及幫助患者進行藥物的選擇。