中国当代儿科杂志  2015, Vol. 17 Issue (3): 227-231   PDF    
原发性肾病综合征患儿检测结合珠蛋白和α1 抗胰蛋白酶对预测激素治疗反应的探讨
杨娟1, 张碧丽2     
1. 天津医科大学研究生院, 天津 300070;
2. 天津市儿童医院肾内科, 天津 300074
摘要目的 探讨原发性肾病综合征(PNS)患儿血清及尿液中结合珠蛋白(HP)和α1 抗胰蛋白酶(AAT)的水平对预测激素治疗儿童PNS 疗效的价值。方法 将84 例PNS 患儿分为激素敏感型肾病综合征(SSNS)组(n=58)和激素耐药型肾病综合征(SRNS)组(n=26);随机抽取40 例健康儿童作为对照组。ELISA 法检测各组血、尿样本中HP 及AAT 水平。受试者工作特征曲线(ROC 曲线)评价HP 和AAT 对激素治疗PNS 疗效的预测效能。结果 SSNS 组与SRNS 组治疗前血清HP 浓度及尿AAT/Cr 比值均显著高于对照组(P<0.05);与SSNS 组比较,SRNS 组血清HP 浓度及尿AAT/Cr 比值在治疗前、治疗1 周及4 周时均显著升高(P<0.05)。当血清HP 浓度为37.935 mg/mL 时,其预测激素治疗儿童PNS 疗效的效能最高,敏感度为92.3%,特异度为86.2%;当尿AAT/Cr 比值为0.0696 时,其预测效能最高,敏感度为100%,特异度为79.3%;血清HP 联合尿AAT/Cr 比值作ROC 曲线分析,敏感度为92.3%,特异度为96.6%,具有更好的预测效能。结论 血清HP 或尿AAT/Cr 比值升高在PNS 患儿发病初期提示可能为激素耐药;如能两者联合检测对SRNS 预测效能更佳。
关键词结合珠蛋白     α1 抗胰蛋白酶     原发性肾病综合征     儿童    
Value of determination of haptoglobin and α1-antitrypsin in predicting response to glucocorticoid therapy in children with primary nephrotic syndrome
YANG Juan1, ZHANG Bi-Li2     
Graduate School, Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China
Abstract: Objective To study the value of the determination of serum and urine haptoglobin (HP) and alpha 1-antitrypsin (AAT) in predicting the response to glucocorticoid therapy in children with primary nephrotic syndrome (PNS). Methods A total of 84 children with PNS were classified to steroid-sensitive nephrotic syndrome (SSNS) (n=58) and steroid-resistant nephrotic syndrome (SRNS) groups (n=26). Forty healthy children were randomly selected for the control group. HP and AAT levels in blood and urinary samples were determined using ELISA. The efficiency of HP and AAT in predicting the response to glucocorticoid treatment of PNS was evaluated by the receiver operating characteristic (ROC) curve. Results Compared with the control group, both the SSNS and SRNS groups had significantly higher serum HP concentrations and urine AAT/Cr ratio before treatment (P<0.05); compared with the SSNS group, the SRNS group had significantly higher serum HP concentrations and urine AAT/Cr ratio before treatment and after one week and four weeks of treatment (P<0.05). Serum HP had the highest efficiency in predicting the response to glucocorticoid treatment of PNS at the concentration of 37.935 mg/mL, with the sensitivity and specificity being 92.3% and 86.2% respectively. Urine AAT/Cr ratio had the highest prediction efficiency at 0.0696, with the sensitivity and specificity being 100% and 79.3% respectively. ROC curve analysis of serum HP combined with urine AAT/Cr ratio showed a better prediction efficiency, with the sensitivity and specificity being 92.3% and 96.6% respectively. Conclusions The increase in serum HP level or urine AAT/Cr ratio may indicate glucocorticoid resistance in the early stage of PNS. A combination of the two can achieve better efficiency in the prediction of SRNS.
Key words: Haptoglobin     Alpha 1-antitrypsin     Primary nephrotic syndrome     Child    

原发性肾病综合征(PNS)是儿童时期最常见 的肾小球疾病,其在儿童中的患病率约为10 万分 之16 [1]。肾上腺糖皮质激素是目前公认治疗PNS 的主要药物,根据正规足量激素治疗4 周反应, 将PNS 分为激素敏感型肾病综合征(SSNS)和激 素耐药型肾病综合征(SRNS)[2]。大部分患儿对 激素治疗表现为敏感,但仍有部分患儿复发,其 中有45%~50% 的病人为频复发或激素依赖[3];约 20% 的患儿表现为激素耐药,其中约60%SRNS 患 儿发展为局灶性节段性肾小球硬化(FSGS),而 FSGS 患儿会逐渐演变为终末期肾病[4]。SRNS 和 SSNS 在激素治疗前有相似的临床表现,没有特异 的实验室或者临床指标可以用来区分这两种分型, 肾活检虽对了解肾脏病理改变、预测激素反应性及 评估预后具有重要意义,但因其有创性,难以在儿 科临床工作中普及。近年来,国内外蛋白质组学 研究鉴定出多种SRNS 与SSNS 的差异性表达蛋白 质,如α1 抗胰蛋白酶(AAT)、转铁蛋白、结合 珠蛋白(HP)、细胞角蛋白9 等,提示这些差异 表达的蛋白质可能为预测SRNS 的生物标志物[5]。 HP 和AAT 都属于急性期反应蛋白,在PNS 患儿 的病理生理过程中,HP 和AAT 可能会出现反应性 增高,本研究拟选取HP 和AAT 为研究指标,通 过检测血、尿中的HP、AAT 水平预测PNS 患儿对 激素治疗的反应。 1 资料与方法 1.1 研究对象

选取2012 年9 月至2014 年1 月于本院诊断 并治疗的84 例PNS 患儿为研究对象,所有患儿均 为初发的PNS 患儿或停用糖皮质激素6 个月以上 的复发PNS 患儿,且临床诊断均符合2009 年中华 医学会儿科学分会肾脏病学组制订的《儿童常见 肾脏疾病诊治循证指南》标准[6];排除观察期间出 现严重感染、不能坚持正规激素治疗、使用过免 疫抑制剂及出现肾功能下降的患儿。经足量激素 治疗4 周后根据激素治疗反应将84 例PNS 患儿分 为SRNS 组(尿蛋白仍阳性)和SSNS 组(尿蛋白 转阴)。SSNS 组58 例,其中男43 例,女15 例, 年龄0.4~14 岁,平均年龄5±3 岁;SRNS 组26 例, 其中男18 例,女8 例,年龄1~13 岁,平均年龄 6±4 岁。另选取同期于本院体检中心体检的健康 儿童40 例为对照组,其中男29 例,女11 例,年 龄0.2~13 岁,平均年龄5±4 岁。本研究经医院伦 理委员会批准,受试者家属均知情同意。 1.2 标本收集与检测

所有患儿均于应用激素治疗前、治疗1 周及 4 周分别留取血、尿标本。采集PNS 患儿空腹静 脉血2 mL,静置60 min,3 000 rpm 离心5 min 分 离血清;在取血的同一日,留取新鲜晨起清洁中 段尿20 mL,4℃下以3 000 rpm 离心20 min,收集 上清液,血清及尿液均放置在-80℃超低温冰箱中 备用。因单次尿排泄量受到肾功能、尿量和尿液 浓缩情况等多种因素影响,故本研究采用尿肌酐 (Cr)排出量来校正单次尿HP、AAT 水平。收集 所有患儿的年龄、性别、体重、入院时病程等临 床指标;以及激素使用前的血胆固醇、血肌酐、 白蛋白、24 h 尿蛋白定量等生化指标。采用酶联 免疫吸附试验(enzyme-linked immuno sorbent assay, ELISA)测定血清、尿液中HP 和AAT 的浓度, ELISA 试剂盒由上海恒远生物科技有限公司提供。 1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0 统计软件包对数据进行统计学 分析,正态分布计量资料采用均数± 标准差(x±s) 表示,两组间比较采用独立样本t 检验;非正态分 布计量资料使用中位数(四分位间距)[P50P25P75)] 表示,两组间比较采用Mann-Whitney U 检验, 多组间比较采用 Kruskal-Wallis H检验,组间两 两比较采用 Nemenyi 秩和检验。计数资料采用例 数表示,两组间比较采用χ2 检验。采用受试者工 作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC 曲线)评价HP 和AAT 对激素治疗PNS 疗效 的预测价值。P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 PNS 患儿治疗前临床及生化指标分析

SSNS、SRNS 组患儿年龄、性别、体重以 及在入院时病程、血胆固醇、血肌酐、血白蛋 白、尿蛋白量之间比较差异均无统计学意义(均 P>0.05),见表 1

表 1 SSNS 与SRNS 患儿治疗前临床及生化指标比较 [例或(x±s)]
2.2 各组不同时间血清HP 浓度比较

SSNS 组与SRNS 组治疗前血清HP 水平均显 著高于对照组(P<0.05);SRNS 组血清HP 水平 在治疗前、治疗1 周及治疗4 周时均较SSNS 组显 著升高,差异有统计学意义(P<0.05);但治疗前、 治疗1 周及治疗4 周时血清HP 水平分别在SSNS 及SRNS 组内比较差异均无统计学意义(P>0.05)。 见表 2

表 2 各组不同时间血清HP 水平及尿HP/Cr 比值的比较 [P50P25P75)]
2.3 各组不同时间尿HP/Cr 比值比较

SSNS 组及SRNS 组治疗前尿HP/Cr 比值均高 于对照组(P<0.05);但在治疗前、治疗1 周及治 疗4 周时尿HP/Cr 比值在SSNS 及SRNS 组间比较 差异均无统计学意义(P>0.05);且治疗前、治 疗1 周及治疗4 周时尿HP/Cr 比值分别在SSNS 及 SRNS 组内比较差异亦均无统计学意义(P>0.05)。 见表 22.4 各组不同时间血清AAT 浓度比较

治疗前血清AAT 水平在对照组、SRNS 组和 SSNS 组比较差异无统计学意义(P>0.05);在治 疗前、治疗1 周及治疗4 周时血清AAT 水平分别 在SRNS 和SSNS 组间及组内比较差异均无统计学 意义(P>0.05)。见表 3

表 3 各组不同时间血清AAT 水平及尿AAT/Cr 比值的比较 [P50P25P75)]
2.5 各组不同时间尿AAT/Cr 比值比较

SSNS 组与SRNS 组治疗前尿AAT/Cr 比值均 显著高于对照组(P<0.05);SRNS 组尿AAT/Cr 比值在治疗前、治疗1 周及治疗4 周时均较SSNS 组显著升高(P<0.05);但治疗前、治疗1 周及治 疗4 周时尿AAT/Cr 比值分别在SSNS 及SRNS 组 内比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表 32.6 血清HP 及尿AAT/Cr 比值的诊断价值

以SSNS 及SRNS 组血清HP 浓度做ROC 曲线 分析,结果显示曲线下面积(AUC)为0.904,当 血清HP 截点值为37.935 mg/mL 时,预测激素治疗 儿童PNS 疗效的效能最高,其敏感度为92.3%, 特异度为86.2%,Youden 指数为78.5%(图 1); 以两组尿AAT/Cr 比值做ROC 曲线分析,结果显 示AUC 为0.899,当尿AAT/Cr 截点值为0.0696 时,预测效能最高,其敏感度为100%,特异度为 79.3%,Youden 指数79.3%( 图 1)。以血清HP 浓度联合尿AAT/Cr 比值作ROC 曲线分析,结果 显示AUC 为0.971,敏感度为92.3%,特异度为 96.6%,Youden 指数88.9%,具有更好的预测效能 (图 2)。

图 1 血清HP 水平及尿AAT/Cr 比值预测激素治疗效果的ROC 曲线分析

图 2 血清HP 水平联合尿AAT/Cr 比值预测激素治疗效果的ROC 曲线分析
3 讨论

SRNS 患儿持续存在的尿蛋白,不仅使体内蛋 白质丢失;同时大量蛋白尿还作为一种独立的致 病因素,能诱导肾小管间质纤维化,加重肾脏病变。 迄今,尚缺乏早期诊断SRNS 的特异性生物标志物。 近年来,国内外蛋白质组学研究鉴定出多种SRNS 与SSNS 的差异性表达的蛋白质,如AAT、转铁蛋 白、HP、细胞角蛋白9 等[5]。本研究选取HP 和 AAT 为研究对象,探讨其能否成为早期诊断SRNS 的生物标志物。本研究标本分别是取自于激素治 疗前以及激素治疗1 周、4 周,这样既可以避免药 物治疗干扰,又可以动态监测生物标志物与激素 治疗反应的关系。本研究提示血清HP 浓度和尿 AAT/Cr 比值在SRNS 组明显升高,同时应用ROC 曲线分析来评价其诊断SRNS 的效能。

HP 又称触珠蛋白,在炎症刺激如感染、自身 免疫反应等时,血清中HP 水平会升高[7]。HP 主 要由肝脏合成,在脂肪组织、皮肤、肺、肾脏也 有低度表达。HP 在参与宿主抗感染及损伤组织的 修复中起着重要的作用,还对淋巴细胞功能有抑 制作用,能调节Th1/Th2 平衡[8]。HP 表达的改变 很可能是局部炎症后急性相蛋白的反应性变化以 及免疫作用。免疫失衡,比如T 细胞功能紊乱, 2 型细胞因子上调,都可以导致微小病变型肾病综 合征和局灶节段性肾小球硬化,而免疫失衡就可 以引起血清HP 升高。据报道,在肾小球疾病如肾 小球肾炎、膜性肾病、IgA 肾病中,血清HP 水平 明显升高[9]。推测免疫因素导致SRNS 和SSNS 不 同的病理生理过程,SRNS 较SSNS 患儿血清HP 明显升高。在本研究中PNS 患者尿HP 水平比对 照组明显升高,但是在SRNS 和SSNS 之间没有发 现差异,有研究表明糖尿病肾病患者早期肾功能 下降时尿中HP 增加,考虑与肾小球通透性增加, 使血清中的HP 漏入尿液以及肾小管损伤有关[10], 本研究所有研究对象肾功能均正常,考虑在肾功 能正常时SSNS 和SRNS 具有相似的尿HP 排泄[9], 因此,仅血清HP 升高提示PNS 患儿激素耐药可能, 而尿HP 不适用于做预测SRNS 的生物标志物,且 当血清HP 高于37.935 mg/mL 时,提示可能激素 耐药(AUC 为0.904,敏感度为92.3%,特异度为 86.2%)。

AAT 亦是一种急性时相炎症反应蛋白,是人 类血浆中最丰富的蛋白酶抑制剂,主要由肝细胞 分泌,肝外组织如肠、肾、脾等也能产生少量的 AAT [11]。Hidvegi 等[12] 发现在细胞内反应途径中, z 变异的AAT 能够活化NF-κB,NF-κB 广泛存在于 人体各种组织细胞中,包括免疫细胞、肾小球系 膜细胞及肾小管上皮细胞等,许多诱导剂能使培 养的肾细胞中NF-κB 激活,调节多种促炎因子的 转录。本研究中发现肾病综合征患者尿AAT/Cr 比 值明显升高,SRNS 患者升高尤为显著,目前原因 尚不明确。文献报道血清和尿的蛋白组学分析表 明蛋白水解活性增加,发现大量的白蛋白和AAT 片段,考虑在对于非特异性刺激物应答过程中, 由血多形性有核白细胞引起的氧化应激,并激发 足细胞结构改变[13]。也有研究表明AAT 通过发挥 其抑制中性粒细胞抗炎、抗凋亡作用,在肾小管 损伤后,肾小管上皮细胞反应性的表达AAT[14], Carlson 等[15] 和Liew[16] 均报道用免疫组化方法在 肾小管上皮细胞检测到AAT。国内的研究从蛋白 质和mRNA 水平证实了肾小管上皮细胞可表达 AAT,肾小管上皮细胞表达AAT 的意义是否与肾 病综合征激素耐药相关仍为研究热点问题[17]。本 研究提示尿AAT/Cr 比值可能成为预测SRNS 的生 物标志物,当尿AAT/Cr 比值大于0.0696 时,提示 可能激素耐药(AUC 为0.899,敏感度为100%, 特异度为79.3%),本研究血清AAT 的浓度在三 组之间没有差异,推测大量蛋白尿等损伤因素引 起足细胞改变以及肾小管损伤,氧化应激反应主 要发生在肾小管及肾小球,而不是血液系统,故 血清中AAT 无明显升高。

总之,血清HP 浓度及尿AAT/Cr 比值升高在 PNS 患儿发病初期提示可能激素耐药,其可用来 预测激素的疗效。推测血清HP 浓度及尿AAT/Cr 比值升高与免疫因素及肾小球、肾小管损伤有关。 SRNS 血清和尿液中的生物标志物,可能为SRNS 患儿耐药机制在蛋白质水平的反应产物,联合检 测上述两种生物标志物预测效能更佳(AUC 为 0.971,敏感度为92.3%,特异度为96.6%),但上 述研究成果有待进行大规模、多中心队列研究, 从分子机制进一步证明血清HP 和尿AAT/Cr 比值 作为激素耐药的生物学标志物的可行性。

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