田燕敏,劉金彥
(1. 濟寧醫學院臨床醫學院,山東 濟寧 272000 ;2. 濟寧市第一人民醫院腎內科,山東 濟寧 272000)
多發性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一種克隆性漿細胞異常增殖的惡性疾病。MM 可導致漿細胞分泌的單克隆免疫球蛋白增多,除血液系統外,常累及骨骼、腎臟等組織器官,是第二大常見的血液系統惡性腫瘤[1]。正常的血清球蛋白是由兩條相同的輕鏈通過二硫鍵與兩條相同的重鏈鏈接而成。輕鏈包括兩種,分別為κ、λ;重鏈分為五種,分別為α、γ、μ、δ、ε。由于人體中輕鏈合成的速度快于重鏈,因此血液中輕鏈有剩余,這也就形成了臨床上經常用來監測的指標之一——血清游離輕鏈(serum free light chain,sFLC)。sFLC 可被腎小球直接濾過并清除排泄,由此可知,人體中sFLC 的含量主要取決于漿細胞的合成及腎臟的清除兩個方面。正常人的血清中有少量輕鏈,但在MM 患者體內,由于漿細胞的惡性增殖而產生大量的單克隆免疫球蛋白,因此導致sFLC水平升高至正常人的數十倍,超過了腎臟的排泄負荷,導致血液中的輕鏈含量明顯升高,因此sFLC 成為了MM 等漿細胞克隆性增殖疾病的臨床監測指標[2]。MM合并腎臟損害的相關診斷指標少之又少,監測血清光抑素C、肌酐、尿素氮、尿酸等小分子物質的代謝物水平是目前診斷MM 合并腎臟損害的非特異性指標[3]。微小RNA(microRNA,miRNA)是非編碼RNA 即不編碼蛋白質RNA 的一種,也是長度為18 ~24 個核苷酸的非編碼單鏈RNA 分子。miRNA 通過靶向干預信使核糖核酸的降解或翻譯抑制影響蛋白質的合成,從而發揮作用。因此,miRNA 在真核生物的各項生理活動中發揮重要的調節作用。miRNA 的異常表達已被證實參與了許多病理過程的起始和進展,并且有研究顯示miRNA 中的部分類型與腎臟疾病有關,如miR192、miR194、miR204、miR215 和miR216在腎臟中的表達量高于其他器官[4],說明miRNA 在腎臟疾病中有著特異性表達。本文主要闡述miRNA及sFLC 在MM 合并腎臟損害診斷中的研究進展,以期為本病的臨床診斷提供參考依據。
經骨髓血涂片鏡檢找到骨髓瘤細胞是確診MM 的金標準,但該檢查屬于有創檢查,病人不易接受,且骨髓瘤細胞發展緩慢(是逐漸進展的),又常常成堆、不均勻分布,因此單次單部位獲得瘤細胞的可能性較小。此外,診斷MM 的方法還有免疫固定電泳檢查。該檢查是利用抗原- 抗體反應,檢測出蛋白質中的抗原,使之固定并出現沉淀線,屬于定性檢測,不能定量檢測。有研究發現,確診為MM 的患者,再次行血免疫固定電泳檢查,有的患者未檢出M 蛋白,有一定的漏診率;而再經sFLC 檢查發現,與對照組比較κ或λ 鏈的水平顯著升高,只是在M 蛋白陰性組出現了兩種輕鏈都升高的現象。由此可見,sFLC 水平與MM 密切相關,對于單純行免疫固定電泳檢查而漏診的MM,可通過檢測sFLC 發現,提高檢出率[5]。近年來臨床上對于sFLC 的應用已較為普遍,在MM 的診斷及治療中均有著重要的指導意義。MM 患者由于腫瘤細胞的異常增殖,正常漿細胞增殖受抑,從而導致血液中出現異常的單克隆免疫球蛋白和游離輕鏈,隨著腫瘤的進展,患者血液和尿液中的游離輕鏈逐漸增多。然而,尿液中的游離輕鏈只有超過腎臟的重吸收能力時才能被檢測出來。此外,在MM 的早期,異常免疫球蛋白及游離輕鏈產生相對較少,因此難以檢測到尿液中的游離輕鏈,而血清中的游離輕鏈濃度則能敏感地反映腫瘤的進展情況。
miRNA 可通過轉錄水平以及轉錄后水平和翻譯水平調控基因的表達,在炎癥、腫瘤和免疫等生理病理過程中扮演著重要角色。miRNA 通過結合到目標靶基因mRNA 的非編碼區,誘發蛋白質翻譯抑制,從而對基因表達起到精細調節作用;miRNA 在腫瘤組織中的表達異于正常組織,常作為癌基因或抑癌基因來調控腫瘤細胞的增殖、侵襲和遷移,因此miRNA 與腫瘤的發生和發展有著密切的聯系[6-7]。近年來,肺癌、食管癌、乳腺癌等癌癥的發生發展都被證實與某些miRNA 的高表達或低表達有密切的關系。研究指出,胃癌組織中miR-340 的表達與腫瘤的大小、分化程度、浸潤深度及臨床分期均有關聯[8]。可見,在腫瘤發病的過程中,miRNA 默默參與了很多,已成為當今醫學研究的重點與極具發展潛力的研究方向。
由于MM 起病具有隱匿性,因此多數患者都不能做到早診斷、早治療,從而影響了患者的生存期和預后。在MM 發展及治療的過程中,精準的預后評估和療效判斷對臨床治療有著非常重要的意義。目前,很多研究都表明血清miRNA 的表達水平與MM患者的無進展生存時間、總生存時間以及藥物治療后的緩解率有關,更有研究發現某些miRNA 的表達水平在一定程度上可以反映MM 的進展水平。例如,血清miR-214、miR-135 的高表達與溶骨性病變的嚴重程度呈線性關系,骨病級別越高,以上兩種miRNA的表達就越高,故這兩種miRNA 可作為MM 骨病的診斷標志物[9]。綜上,MM 患者血清miRNA 的表達水平與正常人存在明顯差異,因此可為MM 的診斷提供依據。同時,基于外周血的檢測具有創傷小、穩定性高、短期內可反復多次檢測等優點。血清miRNA 現已成為理想的MM 標志物。
核糖核酸(Ribonucleic Acid,RNA)的體外檢測是指對人體樣本(血液、體液、組織等)中的RNA進行分析檢測。RNA 運載著基因和調控信息并反映細胞狀態,在遺傳信息表達和調節方面起著重要作用。同時,RNA 的生物標志物種類多、生物信息量豐富,相比于DNA 和蛋白質生物標志物均有一定的優勢。例如,RNA 生物標志物能動態反映細胞生物學的調控過程,具有靈敏度、特異度高以及成本低等優勢[10]。因此,RNA 生物標志物的定量檢測和表達分析對于細胞功能研究、疾病的診斷和治療及預后監測等均具有重要的意義。miRNA 可在體液中穩定存在,且具有組織特異性,因此是當前研究最多、最成熟的一種非編碼RNA[11]。以往的miRNA 體外檢測方法包括測序技術、微陣列技術、Northern 印跡雜交(Northern blot)技術和逆轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)技術等,其中RT-PCR 和常用的PCR 技術是miRNA 檢測的“金標準”。近年來隨著醫學檢測技術的發展,一系列新的分子檢測手段出現,如連接-PCR、恒溫擴增技術等,這些新技術也被應用于miRNA 的體外檢測中。
經皮腎組織活檢是臨床上診斷腎臟疾病的“金標準”,組織學分析不僅有助于檢測腎小球和小管間質的結構變化,且對后續腎保護策略的制定也具有決定性作用。但腎活檢的缺點是具有侵入性,可能引起一些并發癥,因此較多的患者都排斥該檢查。現階段,我們仍然需要找到一種新的腎臟疾病的無創診斷方法。近年來,血清miRNA 檢測被認為是一種很有潛力的腎實質疾病的無創診斷方法。有研究表明,內源性miRNA-204-5p 是人類腎臟中表達最多的miRNA之一,在與長期高血壓和糖尿病腎臟疾病相關的腎臟損傷中發揮保護作用[12]。也有研究者認為部分miRNA可能參與炎癥、氧化應激以及調節轉化生長因子-β活性的過程,而這些過程在腎臟間質纖維化的啟動中至關重要[13]。有研究表明,部分miRNA(如miR-143、miR-145 和miR-223)的表達水平可在慢性腎臟病(CKD)Ⅲ~Ⅴ期和血液透析患者中升高,而在腎移植患者中下降;還有部分miRNA(如miR-126、miR-155)的表達水平可在CKD Ⅲ~Ⅴ期的患者中升高,而在血液透析患者中降低,在腎移植患者中降低更明顯[14]。這表明,非侵入性miRNA 生物標志物已在腎臟疾病中被識別出來,并且具有提高診斷準確性、預測患者預后及監測病程的潛力。但現階段我們也面臨著一個新的挑戰,即將這些實驗室信息轉化為可靠的臨床診斷工具。
造成MM 患者腎功能損害的原因較多,其中主要原因之一是骨髓瘤細胞分泌的大量單克隆免疫球蛋白輕鏈沉積在腎小管內,引起腎小管間質性改變,且所有的MM 患者都會出現蛋白尿,絕大部分患者尿中的本周氏蛋白呈陽性,即溢出輕鏈蛋白。免疫球蛋白輕鏈與塔姆- 霍斯福爾糖蛋白(一種糖蛋白)形成腎小管內大量的本周氏蛋白管型,造成管型腎病,這也是腎臟病最常見的病理類型[15]。腎小管內存在大量的本周氏蛋白管型,可使腎臟遠端小管發生阻塞,腎小管管腔內壓力升高,導致腎小球濾過率不斷下降,腎間質血流減少,最終繼發腎小管萎縮和腎間質纖維化,形成MM 腎臟損害,并導致腎功能衰竭。淀粉樣物質在腎臟沉積(主要沉積在腎小球)也會導致腎臟損害,此外輕鏈對近端小管有直接損害作用。陳旭端等[16]研究證實了初診的MM 患者中腎功能損害組的sFLC水平高于腎功能正常組,因此早期通過觀察sFLC 的變化可預測腎功能損害,早發現、早干預有利于腎功能的恢復,改善患者的生活質量,延長其生存時間。國外的一項臨床研究表明,疾病早期sFLC 水平的降低與MM 患者腎功能的恢復密切相關,早期經治療若MM 患者的sFLC 水平降低基線一半以上,則約有五分之四患者的腎功能都能得到恢復[17]。由上述研究可知,sFLC 在MM 患者腎臟損害的發展及預后評估中發揮著重要作用,因此監測sFLC 水平的變化對預防MM 患者發生腎臟損害,以及在發生腎臟損害后能夠及時得到治療具有重要意義。
很多文獻報道,miRNA 在糖尿病腎病中異常表達并通過不同的作用機制(如氧化應激、免疫炎癥、間質纖維化等)參與糖尿病腎病的發生發展[18-19]。國外的一項研究發現,miR-21 和miR-155 是狼瘡性腎炎發生的重要危險因素[20]。大部分文獻介紹、研究的是miRNA 在腎小管損傷中的作用,而MM 對腎臟的損傷也主要表現在腎小管損害方面。可見,miRNA在腎臟疾病的診斷中已開始嶄露頭角,因此日后可通過相關研究篩選出與MM 合并腎臟損害有關的miRNA生物標志物,并聯合sFLC 檢測早期診斷腎臟損害,早期干預,以延緩疾病的進展,改善MM 患者的預后。但現階段我們對miRNA 依賴性調控正常和異常腎功能的了解尚少,因此未來需要投入更多的精力、時間來開展miRNA 在腎臟領域的相關研究。
腎臟損害是MM 常見的并發癥。多數MM 患者起病隱匿,常常因腎功能不全而就診于腎內科,早期易被誤診,忽略了原發病而錯過最佳治療時機。同時,腎臟損害也影響MM 患者的預后,腎功能衰竭是導致MM 患者死亡的主要原因。因此,早期發現MM合并腎臟損害并進行干預尤為重要。既往已有miRNA在腎臟疾病中作用的相關研究,同時sFLC 也在MM伴腎臟損害的診斷中具有重要地位,因此將sFLC與miRNA 應用于MM 合并腎臟損害的早期診斷中具有很大的潛力,值得深入研究和挖掘。