田燕敏,刘金彦
(1. 济宁医学院临床医学院,山东 济宁 272000 ;2. 济宁市第一人民医院肾内科,山东 济宁 272000)
多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是一种克隆性浆细胞异常增殖的恶性疾病。MM 可导致浆细胞分泌的单克隆免疫球蛋白增多,除血液系统外,常累及骨骼、肾脏等组织器官,是第二大常见的血液系统恶性肿瘤[1]。正常的血清球蛋白是由两条相同的轻链通过二硫键与两条相同的重链链接而成。轻链包括两种,分别为κ、λ;重链分为五种,分别为α、γ、μ、δ、ε。由于人体中轻链合成的速度快于重链,因此血液中轻链有剩余,这也就形成了临床上经常用来监测的指标之一——血清游离轻链(serum free light chain,sFLC)。sFLC 可被肾小球直接滤过并清除排泄,由此可知,人体中sFLC 的含量主要取决于浆细胞的合成及肾脏的清除两个方面。正常人的血清中有少量轻链,但在MM 患者体内,由于浆细胞的恶性增殖而产生大量的单克隆免疫球蛋白,因此导致sFLC水平升高至正常人的数十倍,超过了肾脏的排泄负荷,导致血液中的轻链含量明显升高,因此sFLC 成为了MM 等浆细胞克隆性增殖疾病的临床监测指标[2]。MM合并肾脏损害的相关诊断指标少之又少,监测血清光抑素C、肌酐、尿素氮、尿酸等小分子物质的代谢物水平是目前诊断MM 合并肾脏损害的非特异性指标[3]。微小RNA(microRNA,miRNA)是非编码RNA 即不编码蛋白质RNA 的一种,也是长度为18 ~24 个核苷酸的非编码单链RNA 分子。miRNA 通过靶向干预信使核糖核酸的降解或翻译抑制影响蛋白质的合成,从而发挥作用。因此,miRNA 在真核生物的各项生理活动中发挥重要的调节作用。miRNA 的异常表达已被证实参与了许多病理过程的起始和进展,并且有研究显示miRNA 中的部分类型与肾脏疾病有关,如miR192、miR194、miR204、miR215 和miR216在肾脏中的表达量高于其他器官[4],说明miRNA 在肾脏疾病中有着特异性表达。本文主要阐述miRNA及sFLC 在MM 合并肾脏损害诊断中的研究进展,以期为本病的临床诊断提供参考依据。
经骨髓血涂片镜检找到骨髓瘤细胞是确诊MM 的金标准,但该检查属于有创检查,病人不易接受,且骨髓瘤细胞发展缓慢(是逐渐进展的),又常常成堆、不均匀分布,因此单次单部位获得瘤细胞的可能性较小。此外,诊断MM 的方法还有免疫固定电泳检查。该检查是利用抗原- 抗体反应,检测出蛋白质中的抗原,使之固定并出现沉淀线,属于定性检测,不能定量检测。有研究发现,确诊为MM 的患者,再次行血免疫固定电泳检查,有的患者未检出M 蛋白,有一定的漏诊率;而再经sFLC 检查发现,与对照组比较κ或λ 链的水平显著升高,只是在M 蛋白阴性组出现了两种轻链都升高的现象。由此可见,sFLC 水平与MM 密切相关,对于单纯行免疫固定电泳检查而漏诊的MM,可通过检测sFLC 发现,提高检出率[5]。近年来临床上对于sFLC 的应用已较为普遍,在MM 的诊断及治疗中均有着重要的指导意义。MM 患者由于肿瘤细胞的异常增殖,正常浆细胞增殖受抑,从而导致血液中出现异常的单克隆免疫球蛋白和游离轻链,随着肿瘤的进展,患者血液和尿液中的游离轻链逐渐增多。然而,尿液中的游离轻链只有超过肾脏的重吸收能力时才能被检测出来。此外,在MM 的早期,异常免疫球蛋白及游离轻链产生相对较少,因此难以检测到尿液中的游离轻链,而血清中的游离轻链浓度则能敏感地反映肿瘤的进展情况。
miRNA 可通过转录水平以及转录后水平和翻译水平调控基因的表达,在炎症、肿瘤和免疫等生理病理过程中扮演着重要角色。miRNA 通过结合到目标靶基因mRNA 的非编码区,诱发蛋白质翻译抑制,从而对基因表达起到精细调节作用;miRNA 在肿瘤组织中的表达异于正常组织,常作为癌基因或抑癌基因来调控肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移,因此miRNA 与肿瘤的发生和发展有着密切的联系[6-7]。近年来,肺癌、食管癌、乳腺癌等癌症的发生发展都被证实与某些miRNA 的高表达或低表达有密切的关系。研究指出,胃癌组织中miR-340 的表达与肿瘤的大小、分化程度、浸润深度及临床分期均有关联[8]。可见,在肿瘤发病的过程中,miRNA 默默参与了很多,已成为当今医学研究的重点与极具发展潜力的研究方向。
由于MM 起病具有隐匿性,因此多数患者都不能做到早诊断、早治疗,从而影响了患者的生存期和预后。在MM 发展及治疗的过程中,精准的预后评估和疗效判断对临床治疗有着非常重要的意义。目前,很多研究都表明血清miRNA 的表达水平与MM患者的无进展生存时间、总生存时间以及药物治疗后的缓解率有关,更有研究发现某些miRNA 的表达水平在一定程度上可以反映MM 的进展水平。例如,血清miR-214、miR-135 的高表达与溶骨性病变的严重程度呈线性关系,骨病级别越高,以上两种miRNA的表达就越高,故这两种miRNA 可作为MM 骨病的诊断标志物[9]。综上,MM 患者血清miRNA 的表达水平与正常人存在明显差异,因此可为MM 的诊断提供依据。同时,基于外周血的检测具有创伤小、稳定性高、短期内可反复多次检测等优点。血清miRNA 现已成为理想的MM 标志物。
核糖核酸(Ribonucleic Acid,RNA)的体外检测是指对人体样本(血液、体液、组织等)中的RNA进行分析检测。RNA 运载着基因和调控信息并反映细胞状态,在遗传信息表达和调节方面起着重要作用。同时,RNA 的生物标志物种类多、生物信息量丰富,相比于DNA 和蛋白质生物标志物均有一定的优势。例如,RNA 生物标志物能动态反映细胞生物学的调控过程,具有灵敏度、特异度高以及成本低等优势[10]。因此,RNA 生物标志物的定量检测和表达分析对于细胞功能研究、疾病的诊断和治疗及预后监测等均具有重要的意义。miRNA 可在体液中稳定存在,且具有组织特异性,因此是当前研究最多、最成熟的一种非编码RNA[11]。以往的miRNA 体外检测方法包括测序技术、微阵列技术、Northern 印迹杂交(Northern blot)技术和逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术等,其中RT-PCR 和常用的PCR 技术是miRNA 检测的“金标准”。近年来随着医学检测技术的发展,一系列新的分子检测手段出现,如连接-PCR、恒温扩增技术等,这些新技术也被应用于miRNA 的体外检测中。
经皮肾组织活检是临床上诊断肾脏疾病的“金标准”,组织学分析不仅有助于检测肾小球和小管间质的结构变化,且对后续肾保护策略的制定也具有决定性作用。但肾活检的缺点是具有侵入性,可能引起一些并发症,因此较多的患者都排斥该检查。现阶段,我们仍然需要找到一种新的肾脏疾病的无创诊断方法。近年来,血清miRNA 检测被认为是一种很有潜力的肾实质疾病的无创诊断方法。有研究表明,内源性miRNA-204-5p 是人类肾脏中表达最多的miRNA之一,在与长期高血压和糖尿病肾脏疾病相关的肾脏损伤中发挥保护作用[12]。也有研究者认为部分miRNA可能参与炎症、氧化应激以及调节转化生长因子-β活性的过程,而这些过程在肾脏间质纤维化的启动中至关重要[13]。有研究表明,部分miRNA(如miR-143、miR-145 和miR-223)的表达水平可在慢性肾脏病(CKD)Ⅲ~Ⅴ期和血液透析患者中升高,而在肾移植患者中下降;还有部分miRNA(如miR-126、miR-155)的表达水平可在CKD Ⅲ~Ⅴ期的患者中升高,而在血液透析患者中降低,在肾移植患者中降低更明显[14]。这表明,非侵入性miRNA 生物标志物已在肾脏疾病中被识别出来,并且具有提高诊断准确性、预测患者预后及监测病程的潜力。但现阶段我们也面临着一个新的挑战,即将这些实验室信息转化为可靠的临床诊断工具。
造成MM 患者肾功能损害的原因较多,其中主要原因之一是骨髓瘤细胞分泌的大量单克隆免疫球蛋白轻链沉积在肾小管内,引起肾小管间质性改变,且所有的MM 患者都会出现蛋白尿,绝大部分患者尿中的本周氏蛋白呈阳性,即溢出轻链蛋白。免疫球蛋白轻链与塔姆- 霍斯福尔糖蛋白(一种糖蛋白)形成肾小管内大量的本周氏蛋白管型,造成管型肾病,这也是肾脏病最常见的病理类型[15]。肾小管内存在大量的本周氏蛋白管型,可使肾脏远端小管发生阻塞,肾小管管腔内压力升高,导致肾小球滤过率不断下降,肾间质血流减少,最终继发肾小管萎缩和肾间质纤维化,形成MM 肾脏损害,并导致肾功能衰竭。淀粉样物质在肾脏沉积(主要沉积在肾小球)也会导致肾脏损害,此外轻链对近端小管有直接损害作用。陈旭端等[16]研究证实了初诊的MM 患者中肾功能损害组的sFLC水平高于肾功能正常组,因此早期通过观察sFLC 的变化可预测肾功能损害,早发现、早干预有利于肾功能的恢复,改善患者的生活质量,延长其生存时间。国外的一项临床研究表明,疾病早期sFLC 水平的降低与MM 患者肾功能的恢复密切相关,早期经治疗若MM 患者的sFLC 水平降低基线一半以上,则约有五分之四患者的肾功能都能得到恢复[17]。由上述研究可知,sFLC 在MM 患者肾脏损害的发展及预后评估中发挥着重要作用,因此监测sFLC 水平的变化对预防MM 患者发生肾脏损害,以及在发生肾脏损害后能够及时得到治疗具有重要意义。
很多文献报道,miRNA 在糖尿病肾病中异常表达并通过不同的作用机制(如氧化应激、免疫炎症、间质纤维化等)参与糖尿病肾病的发生发展[18-19]。国外的一项研究发现,miR-21 和miR-155 是狼疮性肾炎发生的重要危险因素[20]。大部分文献介绍、研究的是miRNA 在肾小管损伤中的作用,而MM 对肾脏的损伤也主要表现在肾小管损害方面。可见,miRNA在肾脏疾病的诊断中已开始崭露头角,因此日后可通过相关研究筛选出与MM 合并肾脏损害有关的miRNA生物标志物,并联合sFLC 检测早期诊断肾脏损害,早期干预,以延缓疾病的进展,改善MM 患者的预后。但现阶段我们对miRNA 依赖性调控正常和异常肾功能的了解尚少,因此未来需要投入更多的精力、时间来开展miRNA 在肾脏领域的相关研究。
肾脏损害是MM 常见的并发症。多数MM 患者起病隐匿,常常因肾功能不全而就诊于肾内科,早期易被误诊,忽略了原发病而错过最佳治疗时机。同时,肾脏损害也影响MM 患者的预后,肾功能衰竭是导致MM 患者死亡的主要原因。因此,早期发现MM合并肾脏损害并进行干预尤为重要。既往已有miRNA在肾脏疾病中作用的相关研究,同时sFLC 也在MM伴肾脏损害的诊断中具有重要地位,因此将sFLC与miRNA 应用于MM 合并肾脏损害的早期诊断中具有很大的潜力,值得深入研究和挖掘。