肾脏纤维化是所有慢性肾脏病(CKD)进展到终末期的最终通路。肾脏纤维化是预测患者进入终末期肾脏疾病(ESRD)的有力标志。除了肾活检,目前尚没有肾脏纤维化的特异性生物标志物。肾脏纤维化的无创性生物标志物可以作为抗肾脏纤维化药物的临床试验的替代终点和监测 CKD 进展和分层 CKD 患者的特异性终点。
在东亚地区 IgA 肾病(IgAN)是最常见的原发性肾小球肾炎,年轻人好发,没有太多合并症,是导致 ESRD 的重要原因。肾脏的病理变化(尤其是牛津病理分型)可以预测患者预后。因此 IgAN 是用来评估肾脏纤维化的新型生物标志物的较好的模型。
在纤维化的肾脏中,基底膜堆积了大量的Ⅳ、Ⅰ和Ⅲ型胶原。检测发现 CKD 患者尿液中富含Ⅰ型和Ⅲ型胶原的片段,远高于正常人,其水平足以区分 CKD 患者和健康人。N 端Ⅲ型胶原前肽(Pro-C3)反映了Ⅲ型胶原的合成;疾病特异性的翻译后修饰产生独特的新表位片段(C3M)则反映了Ⅲ型胶原特异性的降解。胶原合成和沉积增加而降解减少是纤维化的标志。
基于上述理论,来自丹麦莱乌生物科学研究所的 Federica Genovese 教授等提出假设:认为上述反映Ⅲ型胶原合成和降解的标志物(Pro-C3 和 C3M)能为 IgAN 提供额外的诊断和预后信息。根据这一假说进行了研究,文章发表于 2015 年 12 月的 NDT 杂志上。
研究者使用新改良的免疫酶联吸附法(ELISA)测定了两组 IgAN 队列人群的尿液和血清标本中Ⅲ型胶原前肽(Pro-C3)和新表位片段(C3M)的水平,以代表Ⅲ型胶原的变化。
两组经肾活检证实的 IgAN 患者队列分别是:
1. 一项横断面研究中的 44 例原发性 IgAN 患者。
2. 德国亚琛大学医院门诊平均随访 3.2 年的 48 例原发性 IgAN 患者。
此外还收集了 34 例健康志愿者的血清标本和 19 例健康志愿者的尿液标本作为对照。
结果发现:随着 CKD 分期增加,尿液中 C3M 水平逐渐降低(CKD1 期时尿液 C3M/肌酐的平均水平是 17.3ng/mg;CKD5 期时尿液 C3M/肌酐的平均水平是 3.5ng/mg),而尿液中 Pro-C3 的水平则逐渐升高(CKD1 期时尿液 Pro-C3/肌酐的平均水平是 4.1ng/mg;CKD5 期时尿液 Pro-C3/肌酐的平均水平是 20.8ng/mg)。
尿液 Pro-C3/C3M 比值(一个反映尿液中Ⅲ型胶原排泄的指标)在晚期 CKD 中显著增加。血清 C3M 水平与 CKD 分期无关,但与微炎症状态有关。尿液 C3M 水平在 CKD 逐步进展的患者中较 CKD 不进展的患者显著降低。
该研究结果提示尿液Ⅲ型胶原的排泄增加提示肾脏纤维化进展。联合使用反映Ⅲ型胶原排泄的尿液标志物,尤其是尿液 Pro-C3/C3M 比值,是一种潜在的新型的无创性的诊断和预后判断工具,能够特异性反映肾脏纤维化过程中细胞外基质(ECM)的重塑。