VEGF在多囊肾发生发展中的水平变化及机制探讨

陈静　朱鸿鹏　涂晓文

[摘 要] 目的：探讨血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在多囊肾（Polycystic kidney disease，PKD）发生发展中的水平变化及机制，为PKD的临床治疗提供新的思路。方法：以我院2012年8月—2015年8月收治的118例PKD患者为研究对象，纳入观察组，并按照其肾小球滤过率（Glomerular filtration rate，GFR）状态，将GFR≥25 mL/min患者纳入高滤过率组，将GFR<25 mL/min患者纳入低滤过率组，此外，选取同期50例肾透明细胞癌患者，纳入对照组。比较观察组患者肾壁组织、对照组患者癌旁正常肾组织VEGF表达水平，并分析VEGF与观察组患者GFR的关系。结果：观察组VEGF表达等级高于对照组，其VEGF阳性率为83.05%，亦高于对照组的54.00%，差异有统计学意义（P<0.05）。高滤过组VEGF表达等级高于对照组，其VEGF阳性率为97.96%，亦高于对照组的72.46%，差异有统计学意义（P<0.05）。结论：VEGF在PKD的发生过程中扮演了重要角色，随着肾纤维化严重程度的逐渐增加，PKD肾脏组织VEGF表达逐渐下降，PKD早期实施VEGF抑制治疗、PKD中晚期实施VEGF补充治疗有望成为改善PKD患者预后质量的新途径。

[关键词] 血管内皮生长因子；多囊肾；肾小球滤过率；机制

中图分类号：R692 文献标识码：B 文章编号：2095-5200（2016）05-020-03

DOI：10.11876/mimt201605008

多囊肾（Polycystic kidney disease，PKD）是一种常染色体遗传病，患者以肾脏皮质及髓质出现大量囊肿为主要病理生理改变，囊肿对肾组织的持续挤压可导致肾实质损害，并引发血尿、蛋白尿等临床症状，部分患者可因毒素积累发生尿毒症，生存质量受到严重威胁[1]。目前临床对PKD的发病机制尚无明确阐释，多数学者认为，囊肿衬里上皮细胞过度增殖、囊肿周围新生血管生成是导致PKD发生发展的主要原因[2]。研究发现，血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）可参与小鼠PKD模型新生血管生成环节，导致囊肿增多、增大及肾脏组织纤维化[3]，但关于VEGF在PKD患者发病机制中作用研究较为缺乏。本研究探讨VEGF在PKD发生发展中的水平变化及机制，希望为PKD发病机制及治疗方案的指导提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料

以我院2012年8月—2015年8月收治的118例PKD患者为研究对象，均接受去顶减压术治疗，并经术后病理组织学检查确诊PKD[4]，排除合并肾脏严重感染、自发性出血、难治性高热、恶性肿瘤者，纳入观察组，并按照其肾小球滤过率（Glomerular filtration rate，GFR）状态，将GFR≥25 mL/min患者纳入高滤过率组，将GFR<25 mL/min患者纳入低滤过率组[5]，此外，选取同期50例肾透明细胞癌患者，均经术后病理组织学检查明确诊断且癌旁组织为正常肾组织，纳入对照组。观察组男79例，女39例，年龄32～51岁，平均年龄（40.85±5.42）岁；对照组男33例，女17例，年龄30～55岁，平均（41.07±6.38）岁。两组患者性别、年龄比较，差异无统计学意义，具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 标本取材 观察组标本取自于术中新鲜多囊肾壁组织，对照组标本取自术中癌旁组织，标本自肾透明细胞癌边缘≥5 cm且病理组织学检查未见癌细胞。标本取出体内后立即以10%中性福尔马林固定，行乙醇和二甲苯脱水、透明，石蜡包埋，保存待测。

1.2.2 检测方法 使用免疫组化染色法检测待测标本VEGF表达情况，检测方法[6]：实施切片脱蜡、水化，以PBS冲洗后行抗原修复，而后置于3% H2O2去离子水中，室温孵育10 min，PBS冲洗并滴加适当比例稀释后一抗，置于恒温孵育箱内，37℃孵育1 h；PBS冲洗并滴加二抗，置于恒温孵育箱内，37℃孵育30 min。最后实施DAB显色、苏木素复染、梯度酒精脱水、二甲苯透明、树胶封片，以PBS代替一抗为阴性对照，实施结果判定。

1.2.3 结果判定 于光学显微镜（×400）下，采用半定量5分评分法，选取10个不重叠的视野，根据VEGF在标本内染色强弱深度及染色范围进行结果判定，判定标准[7]：染色强度：0分：无着色；1分：浅着色，视野内可见棕黄色片状染色；2分：深着色，视野内可见棕黄色大颗粒或棕黑色染色；染色范围：1分：棕黄色染色范围≤25%；2分：棕黄色染色范围25%～50%；3分：棕黄色染色范围50%～75%；4分：棕黄色染色范围≥75%。以染色强度及染色范围评分之和为分级标准，总分<2分为（﹣），2分≤总分<3分为（+），3分≤总分<4分为（++），总分≥4分为（+++），其中（﹣）、（+）为低表达（阴性），（++）、（+++）为高表达（阳性）。

1.3 分析方法

比较VEGF在PKD肾脏组织、正常肾组织中表达情况，总结VEGF在PKD发生过程中发挥的作用，并比较VEGF在不同肾功能的PKD肾脏组织中表达情况，探讨VEGF在PKD发展过程中扮演的角色。

1.4 统计学分析

对本临床研究的所有数据采用SPSS18.0进行分析，计数资料以（n/%）表示，并采用χ2检验，等级资料采用秩和检验，计量资料以（x±s）表示，满足方差齐性则采用独立样本t检验，若方差不齐，则采用校正t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 PKD肾脏组织、正常肾组织中VEGF表达情况

观察组VEGF阳性率为83.05%，亦高于对照组的54.00%，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 不同肾功能PKD肾脏组织中VEGF表达情况

观察组118例患者中，49例患者GFR≥25 mL/min，纳入高滤过组，其余69例患者GFR<25 mL/min，纳入低滤过组。高滤过组VEGF表达等级高于对照组，其VEGF阳性率为97.96%，亦高于对照组的72.46%，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

3 讨论

PKD是全球范围内发病率最高的单基因遗传性疾病，约有接近80%的患者在77岁前可进展至终末期肾病甚至死亡，对社会及家庭造成了沉重负担[8]。由于目前医学界对PKD的发病机制尚未完全明确，仍缺乏特异性治疗药物，临床治疗重点多集中于缓解疼痛、血尿、高血压等并发症，在预防或延缓PKD进展方面具有一定意义，但无法阻止PKD自然病程的进展[9]。

终末期肾病的特征为肾脏发生不可逆性的纤维化，而肾脏纤维化程度与肾脏损伤程度具有较高的一致性[10]。在肾脏纤维化的发生过程中，上皮间质转化（EMT）是其必经之路及重要机制，当肾脏发生EMT时，肾小管上皮细胞间紧密连接特性消失，细胞膜粘连受体显著减少，从而逐渐出现间质细胞特征。李林等[11]研究发现，PKD小鼠模型肾脏纤维化过程中，部分成纤维母细胞可能来源于肾小管上皮组织向间质细胞转化，进一步印证了PKD发生发展过程中EMT发挥的重要作用。此外，Seeger等[12]指出，肾脏囊肿发展过程与肿瘤发展相似，亦需要大量氧气及营养物质，以保证能量供应及发育活性，故往往伴有微小毛细血管的广泛生长。

作为一种促进内皮细胞增生、毛细血管生成的关键因子，VEGF具有激活并刺激血管内皮细胞、启动新生血管发育、调节新生血管塑造成形功能，可能在PKD发生的EMT及血管广泛生长环节扮演了重要角色[13]。本研究结果示，PKD病变肾脏组织VEGF表达等级及阳性率均高于正常组织，说明VEGF在PKD的发生中占据着重要地位。景颖等[14]指出，正常肾脏内，VEGF主要表达于足细胞、远端肾小管及集合管上皮细胞，在缺血缺氧引发的急性肾功能衰竭中，VEGF表达明显增高，并通过刺激VEGF-2介导的信号级联反应，发挥抑制内皮细胞凋亡、保护内皮细胞、加速肾脏康复作用，并通过刺激血管生成，促进肾小球病变恢复。该结果表明，在PKD发生早期，VEGF表达呈上升状态，以拮抗肾脏损伤，延缓EMT进程。

通过上述研究，可以发现，VEGF在PKD发生过程中发挥了重要作用，而随着VEGF的升高，患者成纤维细胞增殖、成纤维细胞向肌成纤维转化不断加剧，往往导致肾脏组织纤维化程度上升[15]。但本研究结果示，高滤过组VEGF表达等级及阳性率高于低滤过组，说明随着患者肾脏纤维化程度的加剧，其VEGF表达逐渐下降，与上述猜测存在矛盾，其原因可能为：随着肾脏纤维化程度的加剧，损伤血管内皮转化能力及血管紧张度逐渐下降，且肾小球周围正常的皮质毛细血管网络系统逐渐丧失[16-17]，导致VEGF的维持血管内皮细胞生存、发展及功能的作用无法发挥，故VEGF逐渐降低。同时，Chen等[18]发现，结扎小鼠单侧输尿管后，其VEGF浓度表达明显降低，而应用药物减轻肾脏纤维化程度后，其VEGF浓度有所恢复，印证了上述结论。

综上所述，VEGF在PKD发生发展中扮演了重要角色，PKD发病早期，VEGF表达明显上升，以促进血管内皮细胞生成、诱导EMT过程，但随着患者肾脏纤维化程度的加剧，VEGF表达逐渐下降。针对PKD患者病情，实施抑制VEGF表达或上调VEGF表达治疗，有望为其病情进展的延缓及预后质量的改善提供新的思路。

参 考 文 献

[1] Masyuk T V， Radtke B N， Stroope A J， et al. Pasireotide is more effective than octreotide in reducing hepatorenal cystogenesis in rodents with polycystic kidney and liver diseases[J]. Hepatology， 2013， 58（1）： 409-421.

[2] 吴芸冰， 宁松毅， 汤元杰. 常染色体显性多囊肾病研究现状及进展[J]. 医学研究生学报， 2016， 29（6）：668-672.

[3] Franchi F， Peterson K M， Xu R， et al. Mesenchymal stromal cells improve renovascular function in Polycystic Kidney Disease[J]. Cell Transplant， 2015， 24（9）： 1687-1698.

[4] Huang J L， Woolf A S， Long D A. Angiogenesis and autosomal dominant polycystic kidney disease[J]. Pediatr Nephrol， 2013， 28（9）： 1749-1755.

[5] 姜红堃， 郭燕平， 李雷， 等. TBX1基因在常染色体显性遗传性多囊肾肾组织中的表达及意义[J]. 中国医科大学学报， 2014， 43（8）： 673-676.

[6] Gall C L， Audrézet M P， Le Meur Y， et al. Genetics and pathogenesis of autosomal dominant polycystic kidney disease： 20 years on[J]. Hum Mutat， 2014， 35（12）： 1393-1406.

[7] 骆杰伟， 孟晓嵘， 郑星宇， 等. 常染色体显性遗传性多囊肾家系PKD1、PKD2基因突变分析[J]. 肾脏病与透析肾移植杂志， 2014， 23（4）： 321-325.

[8] Cheungpasitporn W， Chebib F T， Cornell L D， et al. Intravitreal antivascular endothelial growth factor therapy may induce proteinuria and antibody mediated injury in renal allografts[J]. Transplantation， 2015， 99（11）： 2382-2386.

[9] Xu R， Franchi F， Miller B， et al. Polycystic kidneys have decreased vascular density： a micro-CT study[J]. Microcirculation， 2013， 20（2）： 183-189.

[10] 肖航. 腺苷A2A受体调控肾间质纤维化的机制研究[D]. 重庆：第三军医大学， 2012.

[11] 李林， 戴兵， 孙田美，等. 常染色体显性多囊肾病Han：SPRD大鼠肾脏病理观察及其意义[J]. 上海：第二军医大学学报， 2005， 26（1）：83-86.

[12] Seeger-Nukpezah T， Geynisman D M， Nikonova A S， et al. The hallmarks of cancer： relevance to the pathogenesis of polycystic kidney disease[J]. Nat Rev Nephrol， 2015， 11（9）： 515-534.

[13] Klawitter J， Reed-Gitomer B Y， McFann K， et al. Endothelial dysfunction and oxidative stress in polycystic kidney disease[J]. Am J Physiol-Renal， 2014， 307（11）： F1198-F1206.

[14] 景颖， 梅长林. 常染色体显性多囊肾病药物治疗进展[J]. 中华肾脏病杂志， 2015， 31（12）： 944-947.

[15] Bagcchi S. Axitinib： VEGF inhibition in advanced thyroid cancer[J]. The Lancet Oncology， 2014， 15（8）： e310.

[16] Petitpierre F， Cornelis F， Couzi L， et al. Embolization of renal arteries before transplantation in patients with polycystic kidney disease： a single institution long-term experience[J]. Eur Radiol， 2015， 25（11）： 3263-3271.

[17] Ta M H T， Liuwantara D， Rangan G K. Effects of pyrrolidine dithiocarbamate on proliferation and nuclear factor-κB activity in autosomal dominant polycystic kidney disease cells[J]. BMC Nephrol， 2015， 16（1）： 1.

[18] Chen N X， ONeill K D， Allen M R， et al. Low bone turnover in chronic kidney disease is associated with decreased VEGF-A expression and osteoblast differentiation[J]. Am J Nephrol， 2015， 41（6）： 464-473.