診斷和預測狼瘡腎炎生物標志物的研究進展

吳 鈺，張慧杰，劉利婷 綜述,董海榮 審校

1.內蒙古醫科大學，內蒙古呼和浩特 010050；2.呼和浩特市第一醫院檢驗科，內蒙古呼和浩特 010031

系統性紅斑狼瘡(SLE)是由于機體的免疫功能過強而對自身的正常組織產生免疫應答，生成自身抗體，形成免疫復合物，激活補體，使得組織內發生炎癥反應和損傷的一種多系統損傷的自身免疫性疾病[1]，其發病率和患病率與性別、年齡及種族密切相關。根據疾病的流行病學調查，SLE好發于育齡期女性[2]。狼瘡腎炎(LN)是SLE比較嚴重的并發癥，也是主要的死亡原因之一。SLE患者中約有60%的成人及80%的兒童會發展為LN，高達30%的LN患者會向慢性腎炎發展，最終進展為終末期腎病[3]。多項研究發現，男性SLE患者更易出現腎臟損傷，男性SLE患者LN的患病率(27%～75%)高于女性患者(16%～52%)[1-2]。LN更好發于青少年SLE患者，且SLE患者LN的患病率因種族和民族而異，LN在亞裔SLE患者中的患病率(33%～82%)更高[4-6]。目前，LN的主要治療手段為高劑量皮質類固醇非特異性減少炎癥反應及細胞毒性藥物減少自身抗體的產生[7]。腎臟組織活檢被認為是LN診斷及分類的金標準，但具有創傷性，且價格昂貴，不能連續監測疾病進展的缺點。生物標志物是一類具有生物活性及化學特征的指標，它們可以反映機體的生理、病理過程及藥物治療過程，可被客觀地測量和評估，且標本易采集、對患者創傷性小。自身抗體、蛋白尿、尿蛋白/肌酐比值等常規生物標志物在LN中得到了廣泛研究及應用，但是它們不足以預測LN的預后，以及監測對治療的反應，或確定疾病活動和慢性損傷的程度[8]。本研究論述了LN的傳統血液生物標志物及尿液生物標志物，以期為使用生物標志物早期診斷LN及評估疾病預后提供思路。

1 LN發病機制

LN的發病機制非常復雜，主要與環境、遺傳及異常的免疫反應導致機體產生大量自身抗體進而激活補體等因素有關。SLE及LN有較明顯的遺傳傾向，較常見的遺傳危險因素之一是人類白細胞抗原(HLA)位點的變異，尤其是HLA-DR3和HLA-DR15等位基因的改變與LN的患病風險明顯相關。外泌體及凋亡來源的核物質進入到免疫系統中，通過B細胞受體(BCR)和FcγRⅡ激活B細胞，從而產生Ⅰ型干擾素(IFN-Ⅰ)及促炎細胞因子[9]。由于基因遺傳的多態性，B細胞被持續激活，并且產生大量自身抗體，自身抗體與抗原形成的免疫復合物會沉積于腎小球，也可以激活補體，并且補體與白細胞Fc受體結合，啟動腎內炎癥及損傷[10]。核物質也可通過FcγRⅡ激活未成熟的樹突狀細胞成為成熟的樹突狀細胞(DCs)，進一步激活自身反應的T細胞。T細胞也參與了SLE及LN的發病機制，其中濾泡輔助性T細胞可以激活生發中心的B細胞產生自身抗體，輔助性T細胞17(TH17)可以產生白細胞介素(IL)-17，從而引起腎臟損傷[5]。見圖1。補體也參與了LN的發病過程，當循環系統中的補體水平下降，腎內的補體沉積增加也會引起LN。

圖1 LN的發病機制

2 LN傳統血液生物標志物

2.1抗雙鏈DNA(ds-DNA)抗體 ds-DNA抗體是機體針對雙鏈DNA產生的一種自身抗體，參與了SLE的發病機制，是SLE的血清學標志物，也可以為SLE特定治療的反應提供指導，其診斷SLE的特異度為95%，靈敏度為70%[11-12]。有研究發現抗ds-DNA抗體陽性的SLE患者腎臟受累更加明顯[13]。也有研究表明，抗ds-DNA抗體在診斷活動性LN和區分輕、中、重度SLE疾病活動方面表現良好，且ds-DNA抗體在治療后下降，其水平與系統性紅斑狼瘡疾病活動度評分(SLEDAI)的變化呈正相關(P<0.05)[14]。

2.2抗核小體抗體 核小體是由146 bp的DNA和組蛋白八聚體形成的復合體，位于細胞核內。來源于凋亡細胞的核小體在SLE患者體內被大量釋放，進而在SLE的早期發病機制中發揮作用。SLE患者的機體針對核小體會產生一種自身抗體，稱為抗核小體抗體。因此，抗核小體抗體可以很好地反映SLE的活動性[15]。多項研究發現多種自身抗體的聯合檢測能夠更加準確地診斷SLE，尤其是抗ds-DNA抗體與抗核小體抗體聯合檢測[12,16]。有研究發現，抗核小體抗體的檢測可以用于監測LN復發的高風險患者病情[17]。

2.3抗C1q抗體 補體C1q是補體激活途徑中重要的起始分子，它在LN的發病機制中發揮重要作用。抗C1q抗體是SLE患者的機體在清除異常凋亡的細胞時產生的，抗C1q抗體與補體C1q相互結合形成的免疫復合物會抑制凋亡細胞的清除，從而誘導免疫反應。在一項病例對照研究中發現，如SLE患者在初始研究時抗C1q抗體陽性，則在未來18個月更易發展為LN，因此認為抗C1q抗體可以作為LN腎臟受累的隨訪指標[18]。PICARD等[19]在一項兒童隊列研究中發現，活動性LN期間抗C1q抗體呈強陽性，活動性抗C1q抗體診斷LN的靈敏度和陰性預測值較高，抗C1q抗體與SLEDAI具有較強的相關性(P<0.05)。

2.4其他自身抗體 除了上述3種常見的自身抗體外，有研究顯示，抗ds-DNA抗體、抗核抗體、抗組蛋白抗體是反映LN嚴重程度的生物標志物，三者同時陽性表明LN病情嚴重[20]。抗-SSA和抗-SSB常用于診斷干燥綜合征，在SLE中也有一定臨床價值。在一項研究中發現，抗-SSA、抗-SSB與皮膚、肌肉、骨骼受累的SLE有關，也與輕度LN的表現有關[21]。

雖然傳統血液生物標志物已被使用，但仍然存在局限性，還不足以識別活動性LN患者，缺乏對疾病活動的縱向監測，也不能區分LN的病理分型。它們在反映LN疾病活動性和預測預后方面的效能仍然存在爭議。

3 LN新型尿液生物標志物

隨著各種組學技術的興起，多種新型生物標志物被研究，如各種蛋白質、細胞因子及血清中的microRNA等。相較于其他類型標志物(血液或組織)，采集尿液標本是無創的，且標本更易收集。原尿會在腎臟中進行重吸收和濃縮，因此，尿液是反映LN病變部位活動度的一個較好標本[8]。

3.1腫瘤壞死因子相關凋亡的弱誘導劑(TWEAK) TWEAK是腫瘤壞死因子超家族中的一員。Fn14也屬于該家族成員，是TWEAK的受體，二者相互結合通過上調一些趨化因子、細胞因子，進而誘導巨噬細胞、成纖維細胞等產生強烈的促炎反應。有研究發現，TWEAK在LN的發病機制中起到關鍵作用，TWEAK有助于急性腎損傷后的組織修復和再生，但在慢性腎損傷中其失調會導致疾病發生[22]。因此，TWEAK是LN的潛在生物標志物。

MA等[23]利用Meta分析評估了TWEAK作為診斷LN生物標志物的價值，其納入了符合標準的9項研究，發現TWEAK診斷活動性LN的靈敏度為0.69，特異度為0.77，受試者工作特征(ROC)曲線下的面積(AUC)為0.827 6，這些結果表明TWEAK具有診斷LN的價值，且有較高的診斷準確性。MOLOI等[24]發現活動性LN患者的尿液TWEAK升高與誘導治療結束時的治療反應有關，因此可用于監測疾病活動和治療反應。另一項研究證實了LN患者的尿液TWEAK作為治療反應的早期預測因子的作用，在使用免疫抑制劑治療的第3個月，低水平的尿液TWEAK可以預測第6個月時的治療反應[25]。

尿液TWEAK是一種較好的診斷及預測LN的潛在生物標志物，但是目前已經發表的文章主要為橫斷面研究，縱向隊列研究的數據較少，且研究中樣本量較小。下一步應擴大樣本量，并且應多開展縱向隊列研究。此外，TWEAK不能區分LN的組織學類型，因此其不能完全替代腎臟組織活檢。

3.2嗜中性粒細胞明膠酶相關脂質運載蛋白(NGAL) NGAL是一種相對分子質量為25×103的蛋白，屬于脂蛋白超家族成員，表達于許多組織和器官中，包括上皮組織、內皮和骨髓。NGAL是腎臟缺血或腎毒性損傷后表達最穩定的蛋白之一。有研究發現，NGAL可以促進炎癥反應和細胞凋亡，從而參與腎臟疾病的發病[26]。研究表明NGAL參與了急性腎損傷的早期發病，可作為腎臟損傷的早期生物標志物，在各種腎臟疾病中其水平升高[27]。

有研究發現，伴有LN的SLE患者尿液NGAL水平明顯高于不伴有LN的SLE患者[28]。LI等[29]的研究發現，尿液NGAL可以預測SLE患者慢性腎臟病(CKD)的發展，多因素Cox回歸分析表明尿液NGAL水平升高是CKD發生的獨立危險因素。該研究還表明尿液NGAL預測LN的能力(AUC:0.69，P<0.005)優于腎小球濾過率(GFR)及血清肌酐。SATIRAPOJ等[30]發現尿液NGAL在預測活動性LN治療反應方面優于傳統血液生物標志物。EL-MOHSEN等[31]的研究與上述觀點相同，且發現在腎臟經過誘導治療后，完全反應組的尿液NGAL水平明顯低于部分反應組和無反應組，其AUC為0.943，尿液NGAL能夠預測治療反應，因此尿液NGAL預測腎臟治療反應的可靠性較高。TORRES-SALIDO等[27]發現尿液NGAL是唯一與腎臟組織活檢活性評分相關的參數，也是LN患者腎臟耀斑的良好預測生物標志物。

FANG等[32]利用Meta分析總結了尿液NGAL在診斷活動性LN方面的價值，結果表明尿液NGAL是一項有潛力的生物標志物(AUC>0.70)。GAO等[33]共納入了19項符合標準的文章進行Meta分析，結果顯示尿液NGAL在診斷LN、識別活動性LN及預測腎臟耀斑時的靈敏度為0.72～0.87，特異度為0.67～0.91；NGAL診斷LN、活動性LN和腎臟耀斑的AUC值均大于0.70，其中NGAL在診斷LN時AUC為0.92，表明尿液NGAL是一種非常具有潛力的診斷LN的生物標志物。

雖然目前已有研究均表明尿液NGAL是較好的診斷LN的生物標志物，且能夠預測活動性LN對治療的反應，但目前尚不清楚尿液NGAL能否區分腎炎的組織學類型。并且單中心研究較多，而多中心研究較少。

3.3單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1) MCP-1是一種趨化因子，由巨噬細胞、內皮細胞、成纖維細胞、腎小管細胞和單核細胞在一些細胞因子及病毒的刺激下產生[34]，通過與趨化因子受體2(CCR2)結合，調節單核細胞趨化和淋巴細胞分化，上調黏附分子及細胞因子，從而引起炎癥性疾病的發生[35]。研究發現LN患者體內MCP-1與蛋白尿呈正相關，與GFR呈負相關，與SLEDAI呈正相關，尿液MCP-1診斷LN的特異度較高，靈敏度較低[36]。一項縱向隊列研究發現，在區分活動性LN及非活動性LN時，尿液MCP-1優于血清MCP-1，該研究還表明尿液MCP-1隨著治療而下降，具有預測不良反應和復發的價值[37]。近期的一項研究發現，尿液MCP-1與腎臟組織活檢中LN的活性指數及慢性指數相關，在慢性腎臟損傷患者中MCP-1的水平更高，尤其常見于腎小管萎縮和間質纖維化的患者[38]。DONG等[39]研究了尿液MCP-1與尿液TWEAK聯合檢測診斷LN的價值，結果顯示該組合診斷LN的靈敏度為86.67%，特異度為80.00%；區分活動性LN的靈敏度為75.00%，特異度為81.82%；AUC均大于0.70。有Meta分析系統性地評價了尿液MCP-1在SLE合并活動性LN患者中的總體診斷價值，結果表明尿液MCP-1可作為一種生物標志物，對活動性LN具有較高的診斷準確性[40]。

目前，針對MCP-1用于診斷LN的相關研究較少，因此MCP-1的價值還有待進一步證實。

3.4CD163 CD163是一種在單核細胞和巨噬細胞上表達的糖基化膜蛋白。在某些炎癥刺激下，CD163被金屬蛋白酶從質膜上主動釋放出來，并擴散到炎癥組織或以其可溶性形式(sCD163)進入血液循環。血sCD163水平反映了系統性炎癥疾病中巨噬細胞的活性。有研究表明，尿sCD163具有成為腎小球炎癥的生物標志物的潛力，特別是與LN相關的腎血管炎[41-43]。ZHANG等[44]發現，與非增生性LN患者相比，增生性LN患者的尿sCD163明顯升高(P<0.001)，且尿sCD163與SLEDAI、腎臟SLEDAI(rSLEDAI)、活性指數密切相關。有研究發現，在活動性LN中，尿CD163與LN的臨床嚴重程度和組織學活性相關[43]，另外該研究還發現尿CD163與炎癥性腎小球浸潤程度相關，它可能具有區分LN組織學類別(Ⅲ/Ⅳ)和炎癥類別(Ⅱ、Ⅴ)的潛能[45]。GUPTA等[46]的研究發現，隨著治療進行，sCD163下降，并且其在LN臨床復發或者惡化前升高，因此它可能是一個潛在預測不良治療反應的標志物。

4 展 望

LN是SLE較為嚴重的并發癥，目前為止還沒有較好的治療方法減少腎臟損傷。只能通過早診斷、早治療的方法來延緩進展為終末期腎病的速率。腎臟組織活檢是LN診斷的金標準，但其具有創傷性，不能連續監測疾病進展。生物標志物具有無創、檢測標本易獲取等優點。因此，對診斷LN生物標志物的研究變得尤為重要。尿液中的生物標志物能夠更加直接客觀地反映腎臟損傷的程度，是更加優質的檢測標本。新型尿液生物標志物不僅在LN中被研究，在其他疾病中也有被研究，尿液TWEAK-Fn14軸是心腎綜合征的臨床試驗靶標，其是腎臟損傷和心血管結局的生物標志物[47]。有研究認為，NGAL是糖尿病患者的膜性腎病發展為CKD的獨立而敏感的預測因子[27]，與其他生物標志物相比，TWEAK及NGAL 的研究更多，更加充分，可能是率先被臨床應用的尿液標志物。對于其他具有潛力的生物標志物還需要繼續進行研究驗證。

尋找與LN活動關系更為密切的新型臨床生物標志物，或許能夠更加準確地進行組織學分類，從而指導個性化治療。未來需要解決的LN相關問題有很多，可以從以下方面考慮：從新的視角對LN進行病理分型；構建LN患者的預后評分方法；進一步明確免疫抑制劑治療的時間；減少免疫抑制劑的不良反應。