文摘

中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin (NGAL)已经被证明是一个小说在急性和慢性肾脏疾病生物标志物。我们假设24小时尿NGAL排泄可能是预示肾损害在系统性红斑狼疮(SLE)患者。34系统性红斑狼疮肾患者参与(SLE-renal组),8系统性红斑狼疮患者没有肾受累(SLE-nonrenal组),14 non-SLE患者自身免疫性疾病(疾病控制或直流集团),和12个健康志愿者(正常控制或数控组)比较NGAL和不同细胞因子的24小时尿排泄。我们发现24小时尿NGAL排泄SLE-renal组高于SLE-non-renal,直流,NC组。然而,白细胞介素- 10”的排泄,转化生长因子-1,肿瘤坏死因子-不是SLE-renal和SLE-non-renal团体之间的不同。此外,NGAL排泄SLE-renal组与血清肌酐水平和肌酐清除率,但不是与系统性红斑狼疮疾病活动指数得分。多元逻辑回归分析和接受者操作特征曲线分析显示,24小时尿NGAL排泄是系统性红斑狼疮患者的肾损害的潜在生物标志物,具有较高敏感性和特异性比anti-dsDNA抗体滴度。

1。介绍

系统性红斑狼疮(SLE)是一种慢性炎症性自身免疫性疾病影响许多器官系统。狼疮肾炎(LN)是一种常见和严重的并发症包括系统性红斑狼疮患者的主要器官。从有1/3到1/2的系统性红斑狼疮患者有不同程度的肾损害<一个href="#B1">1]从无症状明显的肾炎血尿或蛋白尿,快速进行性肾小球肾炎、肾病综合症、肾功能衰竭(<一个href="#B2">2]。

LN的诊断和治疗的最新进展导致显著改善肾功能和生存在系统性红斑狼疮肾患者存活率的83 - 92%和74 - 84% 5和10年后,分别为(<一个href="#B3">3]。然而,LN突然燃烧起来的发病率在不同的研究从27 - 66%是可变的<一个href="#B4">4),呈现LN,系统性红斑狼疮患者的发病率和死亡率的主要原因。自10 - 26% LN患者发展为终末期肾病(<一个href="#B5">5),早期诊断和有效治疗LN是重要的预防系统性红斑狼疮患者的肾功能衰竭或死亡。

目前,肾活检仍然是黄金标准建立LN的诊断和预后,指导治疗决策。然而,肾活检并不经常执行连续且不可靠的代表肾脏的全球地位(<一个href="#B1">1]。相比之下,其他无创监测程序LN包括测量血清肌酐水平,24小时的肌酐清除率(Ccr)、24小时尿蛋白量,antidouble链DNA (anti-dsDNA)抗体滴度,补充3 C3和C4水平,和尿沉积物的存在<一个href="#B2">2,<一个href="#B6">6]。然而,这些测量的诊断价值LN仍然是有争议的。

尿液是理想的潜在生物标志物LN的来源,因为它的简单的可访问性,它可以直接反映的状态/炎症损伤肾脏。近年来,许多研究提出了不同的细胞因子/趋化因子,如转化生长因子(TGF)β(<一个href="#B7">7- - - - - -<一个href="#B9">9),干扰素(IFN)γ白介素(IL) 2 (<一个href="#B10">10),单核细胞化学引诱物蛋白1 /趋化因子配体2 (MCP-1 / CCL2) (<一个href="#B7">7,<一个href="#B11">11),干扰素-γ诱导protein-10科学家趋化因子ligand-10 (IP-10 / CXCL10),科学家趋化因子受体3 (CXCR3) [<一个href="#B8">8)和肿瘤坏死因子(TNF)——弱凋亡的诱导物(调整)<一个href="#B12">12,<一个href="#B13">13),以及包括血管细胞粘附分子胶molecule-1 (VCAM-1)和P-selectin [<一个href="#B14">14)作为有用的生物标志物LN (<一个href="#B6">6]。然而,这些分子在临床应用迄今已验证。

中性粒细胞gelatinase-associated lipocalin (NGAL) 25-kDa小蛋白质属于lipocalin总科,专业绑定和运输小疏水性分子包括铁(<一个href="#B15">15]。NGAL最近被证明是急性肾损伤的早期生物标志物心肺旁路后,主要的心脏手术,选择性心导管造影,溶血性尿毒症综合征、肾移植。NGAL也是一个候选人为慢性肾脏疾病生物标志物,如免疫球蛋白(IgA)肾病,膜和membranoproliferative肾小球肾炎,常染色体显性遗传多囊肾疾病,小儿LN (<一个href="#B16">16,<一个href="#B17">17]。基于这些发现,我们假设尿NGAL排泄可能是一个潜在生物标志物在LN肾损害和炎症。

在目前的研究中,我们测量了24小时尿NGAL排泄使用商用酶联免疫吸附试验(ELISA)装备在系统性红斑狼疮患者有无肾参与和细胞因子il - 10的排泄,相比TGF -β1,TNF -α。此外,为LN确定NGAL的特异性,我们还测量了24小时尿NGAL排泄non-SLE其他自身免疫性疾病患者。我们的研究结果表明,尿NGAL排泄的确是一个系统性红斑狼疮患者肾损害的潜在生物标志物。

2。材料和方法

2.1。病人和控制

42个病人履行1997年修订的美国风湿病学院的分类标准对系统性红斑狼疮(<一个href="#B18">18被招募。这些患者进一步分为SLE-active肾炎(活跃LN,LN), SLE-renal(活跃,;和蛋白尿,> 0.5克/天,)和SLE-non-renal ()组。SLE-active肾炎组被定义为存在下列异常参数的验尿:血尿(> 5红细胞/高功率场(高通滤波器);排除结石、感染或其他原因),脓尿(> 5白细胞/高通滤波器;排除感染),尿(颗粒或红细胞投);> 30%增加血清肌酐水平在3个月内;或biopsy-proven肾炎。SLE-renal组包括所有病人从SLE-active肾炎组以及系统性红斑狼疮患者蛋白尿(> 0.5克/天),没有不正常的尿液沉积物。SLE-nonrenal组包括系统性红斑狼疮患者没有当天验尿异常结果或肾功能障碍的研究。疾病控制(DC)集团由14 non-SLE自身免疫性疾病患者。十二个健康志愿者作为正常的控制(NC)组。 Subjects with current infection (especially urinary tract infection) and diabetes mellitus were excluded. This study was approved by the local IRB and Ethical Committee, National Taiwan University Hospital, Taipei, Taiwan. Written informed consent was obtained from all participants.

2.2。数据收集

综述了所有的病人的医疗记录。人口、实验室和临床资料收集和总结在表<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/tab1/" target="_blank">1。

2.3。评估疾病活动

系统性红斑狼疮患者的疾病活动评估的系统性红斑狼疮疾病活动指数- 2000 (SLEDAI-2 K) (<一个href="#B19">19在收集尿液。

2.4。测量尿NGAL ELISA和不同的细胞因子

24小时尿量测量后彻底的混合。10毫升的尿液样本然后离心后2小时内收集在3000转10分钟去除细胞碎片。清洗尿液样本存储在−80°C到测量。NGAL的浓度,il - 10, TGF -β1,TNF -α被商业NGAL(量化Quantikine;研发系统,Inc .)、il - 10 (DuoSet;研发系统,Inc .), TGF -β1 (Quantikine;研发系统,Inc .)和肿瘤坏死因子-α(OptEIA组;BD生物科学Pharmingen) ELISA试剂盒,各自按照制造商的指示。TGF -β1酶联免疫试剂盒检测TGF -的活性形式β1把尿样酸激活TGF -β1之前立即测量。24小时尿排泄NGAL的价值观,il - 10, TGF -β1,TNF -α计算通过尿液浓度乘以尿量。

2.5。统计分析

统计分析是使用社会科学统计软件包进行窗口软件13.0版本(SPSS Inc .)。因为连续变量的数据大多不是正态分布,他们提出的中位数和四分位范围(差),代表集中趋势和传播。连续变量,检测两组是由Mann-Whitney之间测试。分类变量比较由皮尔逊卡方检验或确切概率法在非常小的比例进行了分析。连续变量之间的相关性被斯皮尔曼等级相关系数的计算。逻辑回归分析来确定预测系统性红斑狼疮患者的肾损害。确定敏感性,特异性,阳性预测值,和阴性预测值的24小时尿NGAL排泄在不同截止值的诊断肾参与系统性红斑狼疮患者,传统生成接受者操作特征(ROC)曲线。曲线下面积(AUC)为0.5时被认为是没有好于预期,而值为1.0时表示一个完美的生物标志物。双尾小于0.05的值被认为是具有统计学意义。用于图形,NGAL的24小时尿排泄数据高度倾斜,il - 10, TGF -β1是对数转换,在这种情况下,一个常数1.00添加到每个尿NGAL的价值,il - 10, TGF -β1排泄以移动最小值1.00。

3所示。结果

3.1。人口统计学和临床特点的学习小组

本研究由42系统性红斑狼疮患者(雌性的比例,35:7;平均年龄34岁;差11),包括24系统性红斑狼疮患者活动LN, 10系统性红斑狼疮患者蛋白尿,和8系统性红斑狼疮患者没有肾参与。此外,该研究包括14例没有系统性红斑狼疮,但是与其他自身免疫性疾病(4干燥综合征;3、anti-phospholipid综合症;1、血管炎;1、自身免疫性溶血性贫血;1、类风湿性关节炎和系统性硬化重叠;1、多肌炎;1、成人仍然病; 1, pemphigus; 1, acute urticaria) as the DC group (ratio of females to males, 14 : 0; median age, 36 years; IQR, 26) and 12 healthy volunteers as the NC group (ratio of females to males, 10 : 2; median age, 32 years; IQR, 12). There was no significant difference in age or female-male ratio among SLE, DC, and NC groups. The demographic, laboratory, and clinical characteristics of the different patient groups are summarized in Table<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/tab1/" target="_blank">1。这些数据表明,SLE-renal组有更高的系统性红斑狼疮疾病活动指数(咽部)分数(中位数,14;差10与平均8;差5;)比SLE-non-renal组。

3.2。24小时尿排泄NGAL的il - 10, TGF -β1,TNF -α

SLE-active肾炎尿NGAL排泄和SLE-renal组显著高于SLE-non-renal,直流和NC组(图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig1/" target="_blank">1(一)和表<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/tab2/" target="_blank">2)。这些结果表明尿NGAL可能是一个潜在生物标志物系统性红斑狼疮肾患者炎症或损伤。但出乎意料的是,无显著差异,尿il - 10在排泄这些团体(图中可见<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig1/" target="_blank">1 (b))。尿TGF -β1排泄被发现高3系统性红斑狼疮子组和DC组比NC组(图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig1/" target="_blank">1 (c));然而,没有发现显著差异在3系统性红斑狼疮子组。有趣的是,尿TNF -α排泄SLE-active肾炎组没有不同于NC组。然而,尿TNF -α排泄是SLE-renal更高、SLE-non-renal和DC组比NC组(图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig1/" target="_blank">1 (d))。另一方面,在泌尿系肿瘤坏死因子-没有显著差异α排泄在3系统性红斑狼疮子组。这些结果可能表明尿排泄的TGF -β1、肿瘤坏死因子-α,但不是il - 10,系统性红斑狼疮患者和其他自身免疫性疾病,而尿NGAL排泄高只有在系统性红斑狼疮肾患者参与。

3.3。相关性NGAL的24小时尿中排泄,il - 10, TGF -β1,TNF -αSLE-Renal组

虽然尿NGAL排泄SLE-renal组为高,这不是与il - 10(图的排泄<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2(一个)),TGF -β1(图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2 (c)),或TNF -α(图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2 (e))。这些结果表明,NGAL可能是肾损害的生物标志物,而非免疫介导的肾脏炎症报道其他作者(<一个href="#B16">16,<一个href="#B17">17]。另一方面,消极的il - 10和TGF -之间的相关性被发现β1 (=−0.506,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2 (b)),而il - 10和TNF -之间倾向正相关α(= 0.297,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2 (d))和一个倾向TGF -之间的负相关β1、肿瘤坏死因子-α(=−0.273,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig2/" target="_blank">2 (f))观察。这些结果表明存在一个复杂的监管网络,包括炎症的过程/抗炎、组织修复/组织纤维化,细胞增殖/分化在系统性红斑狼疮患者的肾损害网站。

3.4。24小时尿排泄的相关性与肾脏功能参数和疾病活动NGAL SLE-Renal组

在系统性红斑狼疮肾患者参与,尿NGAL排泄呈正相关,血清肌酐水平(= 0.394,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig3/" target="_blank">3(一个)),与24小时的Ccr负相关(=−0.435,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig3/" target="_blank">3 (b)),而不是与血清白蛋白水平(=−0.263,)、24小时尿蛋白量(= 0.288,),C3水平(= 0.015,),C4水平(= 0.292,)和anti-dsDNA抗体滴度(=−0.155,)(数据未显示)。也没有与咽部得分显著相关(= 0.034,;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig3/" target="_blank">3 (c))。这些结果进一步证实,高尿NGAL排泄SLE-renal组似乎来源于肾损害肾脏而不是从活跃的免疫反应。

3.5。逻辑回归分析,24小时尿NGAL排泄作为可靠预测系统性红斑狼疮患者的肾损害

使用逻辑回归单变量模型与肾参与结果和24小时尿NGAL排泄预测,我们发现尿NGAL排泄SLE-renal集团是一个重要的预测在所有研究患者(;比值比(或),1.060;95%可信区间(CI), 1.015 - -1.107);然而,结果不显著时,研究人群是局限于系统性红斑狼疮患者(;或者,1.049;95%可信区间,0.991 - -1.110)。进一步调整年龄和性别后,尿NGAL排泄SLE-renal集团仍然是一个重要的因素在所有患者(;或者,1.060;95%可信区间,1.012 - -1.111)。

3.6。ROC曲线分析,24小时尿NGAL排泄识别系统性红斑狼疮肾患者参与

量化的诊断价值24小时尿NGAL排泄肾患者参与,我们进行ROC曲线分析。研究人群局限于系统性红斑狼疮患者时,尿NGAL排泄的AUC是0.755 (;95%置信区间,0.587 - -0.924;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig4/" target="_blank">4(一))。相比之下,anti-dsDNA抗体滴度的AUC是0.600 (;95%置信区间,0.336 - -0.864;图<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/fig4/" target="_blank">4 (b))。因此,尿NGAL排泄是一个比anti-dsDNA更好的生物标志物抗体滴度为系统性红斑狼疮肾患者参与我们的研究。表<一个href="//www.newsama.com/journals/bmri/2012/759313/tab3/" target="_blank">3列出了计算敏感性,特异性,阳性预测值,阴性预测值的24小时尿NGAL排泄在不同截止值的诊断肾参与系统性红斑狼疮患者。

4所示。讨论

我们的研究表明,尿NGAL,而不是il - 10, TGF -β1,TNF -α,是一个潜在的生物标志物在系统性红斑狼疮患者肾损害。证据是由以下三个事实:(1)尿NGAL系统性红斑狼疮肾患者参与的排泄是高于SLE-non-renal或non-SLE自身免疫性疾病组。(2)尿NGAL排泄呈正相关,血清肌酐水平负相关和24小时Ccr在系统性红斑狼疮肾患者参与。(3)尿NGAL排泄有更高的敏感性和特异性以及更高的阳性预测值的诊断肾参与系统性红斑狼疮患者比anti-dsDNA抗体滴度。

NGAL最初认定为一种蛋白质与上层清液的净化白明胶酶激活中性粒细胞(<一个href="#B20">20.]。随后小鼠和人类研究显示显著NGAL信使rna和蛋白质的表达水平在早期肾脏缺血后的管状细胞(<一个href="#B21">21]。因此,NGAL被认为是一种新型生物标志物在各种类型的急性肾损伤和慢性肾脏疾病。现在可以想见,NGAL是一种急性相反应物快速释放各种细胞类型包括中性粒细胞、单核细胞/巨噬细胞、上皮细胞、血管内皮细胞和肝细胞(<一个href="#B16">16,<一个href="#B17">17]。

尽管SLE-non-renal组表现出相对较低的疾病活动(中位数咽部得分,8)比SLE-renal集团(平均咽部得分,14),我们观察到尿NGAL排泄和咽部分数之间没有相关性。此外,没有观察到的相关性与il - 10、TGF -β1,或TNF -α水平,这被认为是活跃的免疫反应系统性红斑狼疮的标记。我们假定尿NGAL排泄更接近于肾损害比系统性或intrarenal免疫反应。我们的数据兼容其他作者观察到高尿NGAL在LN水平不一定与咽部分数在儿科(<一个href="#B22">22)和成人系统性红斑狼疮患者(<一个href="#B23">23]。相比之下,尿NGAL与肾脏疾病恶化相关活动在儿童系统性红斑狼疮患者(<一个href="#B22">22]。Rubinstein et al。<一个href="#B24">24)认为NGAL是肾脏疾病的一个重要预测活动,在系统性红斑狼疮患者肾耀斑。

有趣的是确定的来源NGAL系统性红斑狼疮肾患者尿液的参与。我们相信等离子NGAL无关尿NGAL的系统性红斑狼疮患者根据观察到等离子体NGAL系统性红斑狼疮患者之间没有显著差异或不活跃的全球或肾脏疾病(<一个href="#B22">22,<一个href="#B23">23]。虽然我们没有测量等离子体NGAL在我们的病人,我们推断出从肾小管细胞增强当地生产或增加NGAL泄漏的主要来源是肾小球毛细血管增加尿NGAL SLE-renal组在这个研究。Bolignano et al。<一个href="#B16">16)建议增加尿NGAL慢性肾功能proteinuric疾病是由于大规模蛋白质损失可能饱和megalin-cubilin转运蛋白在肾小管细胞导致减少NGAL再吸收。因此,intratubular补体级联激活持续蛋白尿会进一步损害肾小管细胞,展览通过megalin-cubilin运输车受损的重吸收。除了被动NGAL泄漏到尿液中,受伤的管状细胞可能积极产生NGAL作为补偿机制对complement-induced氧化应激和细胞凋亡。这些发现表明,肾损害有或没有炎症可能提高NGAL排泄,见我们SLE-renal组。

NGAL通常是在非常低的水平表达人类肾小管细胞(<一个href="#B25">25];这也是在我们的研究中。NGAL mRNA和蛋白表达迅速诱导后的近端肾小管细胞毒性或缺血性肾损伤<一个href="#B21">21,<一个href="#B26">26]。在糖尿病小鼠,增加尿NGAL主要是由于受损肾脏重吸收。迅速与阻塞性肾病小鼠,NGAL蛋白质合成在远端肾单位的阻塞一侧肾脏和在近端肾小管侧侧(<一个href="#B27">27]。的LCN2NGAL蛋白质编码基因,是肾小球系膜细胞中表达明显nephritogenic小鼠anti-dsDNA单克隆抗体的存在在体外和在活的有机体内(<一个href="#B28">28]。调节肾小球表达的LCN2基因和增加尿NGAL排泄也发现在新月形的肾小球肾炎小鼠慢性移植物抗宿主病(人类系统性红斑狼疮模型)<一个href="#B29">29日]。在人类研究IgA肾病,NGAL的强力染色蛋白质被发现只有在近端小管而不是阻力指标空间也许可以在肾小球或李三级疾病患者(<一个href="#B25">25]。

细胞类型除了体内肾小管细胞,如各种类型的上皮细胞、内皮细胞、免疫细胞,可能导致患者即使没有肾炎尿NGAL的水平。毫不奇怪,这些患者没有肾受累,SLE-non-renal和non-SLE自身免疫性疾病组,表现出比正常对照组高尿NGAL排泄。

NGAL的角色在肾损害的发病机制还有待阐明。在缺血性肾损伤的小鼠模型,管理重组前NGAL缺血和再灌注后1小时内显著降低血清肌酐水平和凋亡细胞数量,但增殖小管细胞的数量增加<一个href="#B30">30.]。此外,NGAL还施加一个凋亡效果,在近端肾小管保存N-cadherin表达,调节肾脏缺血小鼠的抗氧化酵素血红素oxygenase-1 [<一个href="#B31">31日]。把这些放在一起,NGAL可能发挥保护作用,损伤肾小管细胞的修复和再生。在目前的研究中,我们还调查了影响其肾毒性的药物,包括代理(如环磷酰胺、阿司匹林或非甾体类抗炎药)或nephroprotective代理(如血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素ⅱ受体拮抗剂)尿NGAL排泄,与不确定的结果。

目前的研究包括以下的缺点。(1)病人人数相对较小。(2)而不是清晨发现尿液,我们收集了24小时的尿液,这是很难维持在无菌条件;这可能影响NGAL测定的准确性。(3)表达的各种系统性红斑狼疮和non-SLE患者不同的临床表现,和疾病的系统性红斑狼疮患者活动是由咽部统一评估;这可能使统计分析。(4)我们对活跃的肾炎,使用严格的选择标准包括细胞尿沉积物的存在,> 30%增加血清肌酐水平在3个月内,或biopsy-proven肾炎肾脏炎症反映活跃。考虑到可能的不可逆损害肾小球基底膜和缺乏活跃的肾脏炎症,我们分类的一组系统性红斑狼疮患者只有蛋白尿(> 0.5克/天)SLE-renal集团连同那些包含在SLE-active肾炎组。然而,活跃的肾炎的诊断我们的研究主要是基于实验室数据和肾病理结果很少。因此,我们不能分析尿NGAL排泄的关系与组织病理学变化活跃肾炎。 (5) We used the commonly used SLEDAI scoring system to assess the disease activity of the SLE patients. It has the advantage of facilitating global evaluation of the patients, but lacks a severity grading that reduces its sensitivity [<一个href="#B32">32,<一个href="#B33">33]。(6)很难分析的影响,不同药物的排泄尿炎症标记物。

5。结论

我们的研究表明,尿NGAL是系统性红斑狼疮患者的肾损害的潜在生物标志物。直接演示NGAL mRNA和蛋白表达在狼疮肾原位杂交、免疫组织化学染色研究,需要澄清对系统性红斑狼疮患者NGAL的起源。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究由国家科学委员会的资助(nsc99 - 2628 - b - 002 - 020 - my3)。作者的临床免疫学和移植研究中心第八核心实验室,医学研究部门,国立台湾大学医院和实验室设施提供空间。