狼疮性肾炎生物标志物

张凯聪 张 丽 梁馨苓 审校

狼疮性肾炎(LN)是系统性红斑狼疮(SLE)累及肾脏所引起的一种免疫复合物性肾炎，是SLE主要的损伤脏器和死亡原因之一。早期诊断、有效治疗、及早发现复发是延缓LN进入终末期肾病的有效途径。肾活检是确诊及判断LN活动性的金标准，但操作具有风险，不易重复。因此，我们需要寻找具有以下特点的生物标志物：(1)能特异地反映SLE患者肾脏受累。(2)与肾脏病变活动性有关。(3)标本易获取，价格低廉，可用来连续监测肾脏病情。(4)可估测肾脏受累程度。(5)能反映治疗的效果[1]。本文将从基因、微小RNA(miRNA)、蛋白分子三个层面对近年来LN生物标志物研究进展进行。

基因相关的生物标志物

全基因组关联性研究(GWAS)可辨别出很多人类基因易感性位点[2]。随着基因分型技术的进步，我们可研究基因的多态性、个体多样性与LN之间的关系。北京协和医学院张昀等[3]研究表明中国汉族人群FcγRIIIA基因多态性与SLE的发病有关，FcγRIIIA基因的F等位基因频率约为60.8%，FF纯合子基因型可能对LN易感，VV纯合子基因型早期出现LN的风险较低，可能预示LN晚发。血管紧张素转换酶(ACE)通过血管紧张素Ⅱ影响血管及内皮细胞功能，在SLE发病中起关键作用。Hammad等[4]研究表明ACE基因的D等位基因和DD基因型是埃及儿童SLE易感和增殖性肾炎发生的危险因素。然而，Pitipakorn等[5]研究表明DD基因型不能作为泰国人群SLE和LN预后不良的指标。Xu等[6]对MHC区域进行全面测序分析，发现五个变异位点与LN发病相关：HLA-DRβ1氨基酸11、HLA-DQβ1氨基酸45、HLA-A氨基酸156、HLA-DPβ1氨基酸76、PRRC2A的错义突变(rs114580964)，这些危险变异导致MHC Ⅰ类和Ⅱ类分子的异常肽链表达，蛋白功能异常。一项Meta分析研究显示MHC区域内的HLA-DR2(rs9271366)和HLA-DR3(rs2187668)与LN发病具有强关联性，MHC区域外的五个位点具有更强的相关性，其中最强的一个位点为rs1364989，位于染色体4q11-q13编码PDGFRA，LN患者肾脏PDGFRA的mRNA水平升高有意义[7]。在中国人群中，补体因子H(FH)基因变异型CC/CT基因型rs1061170与Ⅲ型LN的发生具有关联性，rs6677604-GG基因型与抗ds-DNA抗体阳性相关，而rs800292-TT基因型与循环中高补体C3水平相关，但这三个单核苷酸多态性的基因频率及基因型频率在LN患者与对照组间的差别没有统计学意义[8]。对患者的血液进行基因检测，发现易感基因将有助于LN的诊断和判断预后，但是基因标志物不因治疗而改变，故不能用来监测疾病的活动性[9]。

表1 新型LN生物标志物

LN:狼疮性肾炎；ACE:血管紧张素转换酶; FH：补体因子H；PBMCs：外周血单核细胞；ESRD：终末期肾病；AUC：ROC曲线下面积；MCP-1：单核细胞趋化蛋白1；NGAL：中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白；TWEAK：肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂

miRNA

miRNA是一类长约21～25 nt的单链小分子RNA，一般来源于染色体的非编码区，具有高度保守性，转录后对基因的表达进行负调控。近期研究表明，miRNA在肾脏病患者的肾组织、血清和尿液中表达异常，有望成为肾脏病的生物标记物[10]。李丹等[11]学者研究发现LN患者血清和尿液miR-29c的表达水平比对照组明显减低，并且肾活检时肾脏病理慢性(CI)评分越高miR-29c的表达水平越低，表明miR-29c可作为LN患者早期肾纤维化进展的一种新型生物标志物，在LN患者的辅助诊断和预后判断中具有一定的临床价值。肾活检肾组织中MiR-150的过表达可下调抗纤维化蛋白细胞信号转导抑制因子1(suppressor of cytokine signaling 1，SOCS1)和上调近端小管和系膜细胞的促纤维化因子，从而促进LN患者肾间质纤维化的进展[12]。外周血单核细胞中miR-146a诊断LN的ROC曲线下面积(AUC)为0.821，诊断LN活动的AUC 为0.872，miR-146a降低提示进入终末期肾病的可能性增加，且1年内可能出现LN复发[13]。一项大型研究发现血浆中有89个miRNA滴度在LN患者和健康对照者之间有差异，17个miRNA在有/无肾脏受累的SLE患者中存在显著的差异，有5个miRNA(miR-221-5p、miR-380-3p、miR-556-5p、miR-758-3p和miR-3074-3p)诊断LN的平均敏感度为97%、特异度为70.3%，阳性预测值为82.5%，阴性预测值为96%，诊断效率为87.9%[14]。研究表明LN患者尿液中miR-3201、miR-1273e出现下调，可用来区分LN和健康人AUC分别为0.97和0.91，同时与增殖性LN相关[15]。

众多研究显示多种miRNA与LN的诊断、预后、临床指标具有相关性，是一类具有潜力的生物标志物，但因miRNA性质不稳定，检测方法复杂等原因限制了其临床应用，相信随着生物技术的进步，miRNA的检测手段将越来越方便，miRNA将可用于临床。

尿液蛋白类生物标志物

单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1) MCP-1属于趋化因子CC亚家族，由炎症介质刺激单核/巨噬细胞、肾固有细胞如肾小球系膜细胞、成纤维细胞合成和分泌，在肾脏广泛表达，与肾脏疾病的发生发展密切相关。研究显示拮抗MCP-1可改善LN和肾血管炎的启动和发展[16]。尿液MCP-1滴度与疾病活动性有很好的相关性，在肾脏病复燃前2～4个月可见尿液MCP-1水平升高，且发病过程保持高水平，对治疗有反应的患者尿液MCP-1在几个月内缓慢下降，而无应答者持续高水平，接受免疫抑制治疗后持续升高尿液MCP-1表明可能存在持续肾损伤[17]。一项研究表明血液和尿液MCP-1均能预测狼疮的活动性，只有尿液MCP-1能预测LN的活动性，但ROC曲线分析显示尿液MCP-1并不优于传统的生物标志物[18]。因此，需要更多研究来验证尿MCP-1是否是一个理想的、比传统标志物更优的生物标志物。

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL) NGAL可由中性粒细胞、肾小管上皮细胞分泌。众多研究认为NGAL是急性肾损伤的标志物，目前越来越多研究表明LN患者NGAL表达也会上调。研究报导，注射抗ds-DNA抗体的LN小鼠模型，肾组织的NGAL表达上调[19]。研究发现尿NGAL水平升高与儿童LN活动有关，随着治疗有效及疾病活动性降低，NGAL水平下降[20]。一项前瞻性多中心研究发现活动性LN患者6个月诱导治疗结束后检测其尿NGAL值，可以区分出完全缓解、部分缓解及无缓解患者，通过ROC曲线分析显示其诊断特异度比传统标志物(如血肌酐、尿蛋白、GFR)更优。当把尿NGAL界值定在28.08 ng/ml时，预测LN无缓解的敏感度为72.7%，特异度为68.4%[21]。Brunner等[22]研究发现诱导治疗6月后病情不缓解的LN患者，肾穿时尿NGAL水平较缓解者有增高趋势，且6月后病情不缓解者尿NGAL水平比缓解者高[22]。因此，尿NGAL有望成为一个可预测治疗反应的新型生物标志物。

肿瘤坏死因子样凋亡微弱诱导剂(TWEAK) TWEAK是肿瘤坏死因子超家族的成员之一，主要由单核/巨噬细胞分泌，与其受体成纤维细胞生长因子诱导早期反应蛋白14(Fibroblast growth factor inducible protein 14 ，Fn14) 结合诱导产生多种炎症介质，如MCP-1、干扰素诱导蛋白10(IP-10)。在肾脏固有细胞，如足细胞、肾小管上皮细胞、系膜细胞表面可见此受体。动物实验发现TWEAK与Fn14相互作用可能在LN的发病中起重要作用。Fnl4缺陷的SLE小鼠肾脏病变较轻，肾脏IgG沉积，IL-6、MCP-1、IP-10表达有所下降；LN小鼠经抗TWEAK抗体治疗后，IL-6、MCP-1、IL-10等在肾脏中的表达明显下调，蛋白尿减少[23]。Schwartz等[24]研究发现活动期LN患者尿液中TWEAK浓度高于稳定期患者，同时发现血、尿TWEAK浓度并无相关性，提示尿TWEAK并非由血液滤过排泄，而是反映了肾脏局部损伤。尿TWEAK在诊断SLE累及肾脏的敏感度为50%，特异度为90%。Xia等[25]研究发现，FN14基因敲除后的LN小鼠肾组织病理明显改善、肾小球和肾小管间质炎症好转，尿蛋白水平降低。因此，研究者认为TWEAK与Fn14在LN的发生发展中起了重要作用。阻断TWEAK/Fn14 轴也许是一个新的治疗方法。尿TWEAK诊断LN的特异度较高，但敏感度较低，深入机制研究可能推动治疗的进展。

血液蛋白类生物标志物

抗C1q抗体补体C1q是补体系统经典途径的第一个组分，在免疫复合物和凋亡小体的清除中起关键作用[26]。补体C1q功能缺陷导致凋亡小体清除能力下降及肾小球出现凋亡小体，从而介导自身免疫性疾病发生[27]。抗C1q抗体主要为IgG型抗体，抗C1q胶原样区(Collagen-like-region,CLR)抗体为LN的主要致病抗体[28]。抗C1q抗体可出现在多种自身免疫性疾病中，包括SLE。在SLE患者血液中出现抗C1q抗体与LN的发生有关联，实验研究显示抗C1q抗体与C1q结合仅沉积在有免疫复合物沉积的肾小球上才导致明显的肾损伤，这可用来解释SLE背景下患者出现抗C1q抗体提示出现了肾损伤[29]。Akhter等[30]研究表明抗C1q抗体滴度与改良的SELENA-SLEDAI评分、肾脏活动性评分呈正相关,肾损害加重时，75%患者抗C1q抗体滴度随之升高(P=0.006)。一项包括31个研究的Meta分析表明抗C1q抗体阳性诊断LN的特异度为73.5%，对应的敏感度为70.4%，区分LN是否活动的特异度为80%，对应的敏感度为75.7%，文章认为抗C1q仍不能提供足够的可信度来诊断LN[31]。Pang等[32]学者研究发现抗C1q-A08抗原表位抗体诊断LN的敏感度为73.5%，特异度为90.8%，AUC为0.754，在Ⅳ型LN，抗C1q-A08抗体的阳性率为74.4%，病情缓解时，所有抗C1q-A08抗体阳性病人转为阴性，缓解后复发时，抗A08抗体的阳转率较抗C1q抗体高。通过生存分析发现，抗C1q-A08抗体阳性是不良预后的危险因素，因此可预测LN患者的肾脏预后。目前已有大量的学者研究抗C1q抗体、抗C1qCLR抗体、抗C1q-A08抗体在LN诊断、监测疾病活动性、预测复发等的应用价值，抗C1q-A08抗体的诊断特异度最高，抗C1q-A08抗体是否能作为新型的LN生物标志物仍需更多的实验及更广泛的人群来验证。

抗C3b抗体补体C3b是补体活化级联反应的枢纽分子，启动三条补体途径共有的末端通路，形成膜攻击复合物导致细胞溶破，发挥细胞毒作用。补体C3b及其裂解产物iC3b为重要调理素，结合于细菌或其他颗粒物表面，促进吞噬细胞对其吞噬。补体C3b可与免疫复合物(IC)结合，促进巨噬细胞吞噬、清除，还可抑制IC形成、解离已形成的IC，具有清除IC的作用。C3b功能缺陷、数量异常可能会导致SLE等疾病的发生。研究表明抗C3b抗体诊断LN特异度为98%，随访期间，抗C3b抗体阳性与LN复发具有相关性(P<0.01)，复发时其滴度有升高趋势，但无统计学意义(P=0.07)，只有抗C3b抗体阳性的患者LN复发时，抗C1q的滴度升高有统计学意义(P=0.02)，且复发前4～6月即可出现抗C1q滴度升高，因此联合检测抗C3b抗体和抗C1q抗体可预测LN复发[33]。抗C3b对LN的诊断具有特异性，阳性患者有复发的倾向，抗C3b有望成为诊断和预测LN复发的一个生物标志物，但敏感度低，仍需更多前瞻性研究进一步验证。

小结：LN的发生发展影响着SLE患者的预后。临床工作者希望能寻找新型生物标志物用于判断LN的发生及预后、辨别肾脏病理类型、监测活动性、预测治疗效果、指导药物选择。当前尽管发现了一系列新型的生物标志物，但尚无一种标志物能满足以上所有条件，多种生物标志物联合检测也许是未来一个发展方向。目前的标志物研究仍处于试验阶段，且多为回顾性研究，尚未大量应用于临床，因此需要更深入的研究来推动科研、临床、转化医学的发展。