شناسایی انواع مختلف بیماری مزمن کلیه: نشانگرهای پروتئینی و پپتیدی ادراری

برای اطلاعات بیشتر:ali.ma@wecistanche.com

بخش Ⅰ: نشانگرهای پروتئین و پپتید ادرار در بیماری مزمن کلیه

ناتالیا چبوتارووا، آناتولی وینوگرادوف و همکاران.

1. مقدمه

بر اساسبیماری کلیوی: معیارهای بهبود نتایج جهانی (KDIGO)،بیماری مزمن کلیوی(CKD) به عنوان یک ناهنجاری در ساختار یا عملکرد کلیه که بیش از 3 ماه وجود داشته باشد، با پیامدهای سلامتی تعریف می شود [1،2]. CKD (بیماری مزمن کلیوی)یک عامل خطر مستقل برای مرگ، بیماری قلبی عروقی، مرحله نهایی بیماری کلیوی و آسیب حاد کلیه [3-7] است و شیوع جهانی 11-13 درصد [8] دارد. CKD (بیماری مزمن کلیوی) یک مشکل اجتماعی مهم به دلیل خطر بالای ناتوانی زودرس ناشی از بیماری و نیاز به درمان های پرهزینه در مورد نارسایی های کلیوی در مرحله پایانی مانند همودیالیز، دیالیز صفاقی و پیوند کلیه است [9،10] . سه علت شایع CKD (بیماری مزمن کلیوی)دیابت شیرین، فشار خون بالا و گلومرولونفریت، به ویژه با سندرم نفروتیک [11].بیماری های کلیویمی تواند علائم بالینی مشابهی داشته باشد و ممکن است از خفیف و خوش خیم تا پیشرونده با توسعه سریع بیماری کلیوی در مرحله نهایی متغیر باشد. شدت تظاهرات بالینی، با این حال، همیشه با شدت آسیب کلیوی مطابقت ندارد، که می تواند با بیوپسی کلیه تعیین شود [12]. اکثر بیماران برای تعیین شکل مورفولوژیکی یک بیوپسی کلیه انجام می دهندبیماری کلیوی. در موارد پراکنده، بیوپسی برای ارزیابی اثربخشی درمان و پیش آگهی تکرار می شود. با این حال، ارزیابی رگرسیون فعالیت نفروپاتی برای ارزیابی پویا درمان، از جمله اثربخشی، بهینه‌سازی و پیش آگهی درمان، حیاتی است.

بیماری های کلیوی:بیماری مزمن کلیوی (CKD)

برای عوارض جانبی سیستانچ و محصولات سیستانچ کلیک کنید

ادرارپروتئومیکتحلیل و بررسیدر مقایسه با بیوپسی گزینه بسیار ایمن‌تری است و پتانسیل خوبی برای توسعه روش‌های تشخیصی غیرتهاجمی دارد. آنالیز ادرار در مقایسه با خون مزایای متعددی داردپروتئومیکتحلیل و بررسی[13]. اولاً، پروتئوم ادرار خیلی پیچیده نیست و عمدتاً حاوی استپروتئین هاوپپتیدهامنشا کلیوی (تا 70 درصد). در مقابل، نشانگرهای آسیب کلیوی تنها بخش کوچکی از پروتئوم پلاسما/سرم بسیار متنوع را تشکیل می‌دهند که تجزیه و تحلیل آن‌ها در مورد دوم چالش‌برانگیز است. ثانیاً، عادی سازی غلظت a بسیار ساده تر استپروتئیننشانگر زیستی در ادرار نسبت به خون - به عنوان مثال، بر اساس غلظت کراتینین [14]. ثالثاً جمع آوری ادرار ساده و غیر تهاجمی است. در نهایت نمونه های ادرار در دمای -20 درجه پایدار بوده و مناسب هستندپروتئومیکتحلیل و بررسیحتی پس از سال ها ذخیره سازی[15]. مزایای ذکر شده ادرار، آن را به یک موضوع محبوب برای جستجو تبدیل می کندپروتئیننشانگرهای پاتولوژی های مختلف [16]. این آسیب شناسی ها شامل آسیب شناسی کلیه و دستگاه ادراری تناسلی و آسیب شناسی های مرتبط با پروتئینوری مانندبیماری های کلیوی[17-19؛ سرطان مثانه، پروستات و تخمدان [20-23]؛ نفروپاتی دیابتی [24]؛ و پره اکلامپسی [25-27]. ادراریپروتئینهمچنین نشانگرهایی برای سرطان‌های روده بزرگ و ریه [28،29]، کلانژیوکارسینوما [30، بیماری‌های قلبی عروقی [31، بیماری‌های خودایمنی [32] و بیماری‌های عفونی [33] توصیف شده‌اند. با این وجود، پروتئوم ادرار باید در مورد آسیب شناسی کلیه اطلاعات بیشتری داشته باشد و ممکن است اثر انگشت متفاوتی را نشان دهد.بیماری های کلیوی[34-39] (جدول 1).

با این حال، با وجود تعداد زیادی از مطالعات، هنوز هیچ نشانگر زیستی قابل اعتمادی برای بیماری کلیوی وجود ندارد که بتواند به طور دقیق در مطالعات مختلف بازتولید شود. عوامل مختلف مؤثر بر ترکیب پروتئوم شامل شرایط و رژیم جمع آوری (صبح، روزانه، تغییرپذیری در طول چند روز و غیره)، فعالیت بدنی، تغذیه، ویژگی های آناتومیکی دستگاه ادراری (عدم وجود یک کلیه و غیره) است. ، جنسیت و سن [40-43]. هنگام مقایسه نتایج مطالعات مختلف باید همه این عوامل را در نظر گرفت. به طور کلی، ترکیب نشانگرهای نفروپاتی های خاص که در مطالعات مختلف مشخص شده اند می تواند پیشرفت بهتری را در ایجاد پانل های تمایز بسیار ویژه برای استفاده بالینی احتمالی پس از اعتبار سنجی آینده نگر چند مرحله ای تسهیل کند [44].

جدول 1. مطالعات پروتئوم ادرار در انواع مختلف نفروپاتی

روش‌های مبتنی بر طیف‌سنجی جرمی (MS) که دارای ظرفیت مالتی پلکسی بالایی هستند، بی‌طرف‌ترین و حساس‌ترین ابزار هستند و در حال حاضر بیشتر اطلاعات شناخته شده در مورد ادرار را ارائه کرده‌اند.پپتیدوپروتئینمحتویات در نفروپاتی های مختلف، و همچنین پانل های نشانگر زیستی بالقوه برای بیماری های مختلف [37-39]. تعدادی از روش های MS با موفقیت به کار گرفته شده اند (جدول 1). متداول‌ترین روش‌های مورد استفاده شامل دفع لیزر با کمک ماتریکس/زمان پرواز (MALDI-TOF)، الکتروفورز مویرگی (CE) و کروماتوگرافی مایع (LC) MS است. پیشرفته‌ترین رویکردها با برچسب‌های جرمی هم‌باریک یا پشت سر هم برای کمی‌سازی نسبی و مطلق (iTRAQ و TMT) شناسایی نشانگرها را در میان رایج‌ترین نشانگرها تسهیل می‌کنند.پروتئین هاوپپتیدهازمانی که مقدار آنها به طور قابل توجهی متفاوت است. به طور کلی، رویکردهای MS غیرهدفمند فهرست شده برای جستجوی اولیه نشانگرهای زیستی بالقوه مناسب‌ترین هستند، در حالی که MS هدفمند و سنجش‌های ایمنی می‌توانند برای اعتبارسنجی بیشتر استفاده شوند.

این مرور داده‌های حاصل از مطالعات متعدد در مورد پروتئوم ادرار در نفروپاتی‌های مرتبط با CKD را خلاصه می‌کند. (بیماری مزمن کلیوی)با تمرکز بر مطالعات اخیر از سال 2015 تا 2021. پایگاه های داده الکترونیکی MEDLINE، PubMed و Cochrane با استفاده از کلمات کلیدی مانند "جستجو شدند"پروتئومیکس""پپتیدومیکس"، "بیومارکرها"،"بیماری مزمن کلیوی"، "ادرار"، "نفروپاتی غشایی"، "نفروپاتی IgA"، "گلومرولوسکلروزیس سگمنتال کانونی"، "بیماری با حداقل تغییر"، "نفروپاتی دیابتی"، و "نفریت لوپوس". فهرست‌های مرجع مقالات نیز برای بررسی ادبیات مرتبط مورد بررسی قرار گرفت. اطلاعات کتابشناختی 1030 مقاله بازیابی شده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و مقالاتی با اطلاعات نامربوط یا غیر معتبر، آنهایی که به صورت متن کامل در دسترس نبودند و آنهایی که به زبان انگلیسی نبودند حذف شدند و پس از حذف کلیه مراجع تکراری، 69 مقاله باقی ماند.

2. بیماری مزمن کلیه (CKD)

چندین مطالعه پروتئوم ادراری CKD را در نظر گرفته اند (بیماری مزمن کلیوی)گروهی از آسیب شناسی ها بدون تقسیم بندی گروه هارالد میشاک رهبر مطالعات ام اس در مورد پپتیدوم و پروتئوم ادراری است. این گروه 1580 ادرار بومی را توصیف کردندپپتیدها، نشان می دهد که 73 درصد برای ادرار منحصر به فرد بوده و ارزش بالینی ادرار بومی را اثبات می کندپپتیدنشانگرهایی برای تشخیص چندین بیماری، از جمله موارد مرتبط با آسیب کلیوی [14،77،78].

Rossing K. et al. اولین پانل متشکل از 65 ادرار را توسعه دادپروتئین هااز جمله قطعات کلاژن، آلبومین سرم، o1-آنتی تریپسین (A1AT) و اورومودولین، که نفروپاتی دیابتی را در 97 درصد موارد متمایز کرد و در 148 بیمار مبتلا به دیابت نوع 2 و DN حساسیت و ویژگی بالایی را نشان داد [72]. این پانل بیشتر با موفقیت توسط Alkhalaf A.et al تأیید شد. [79].

خوب DMet al. نمونه های ادرار 476 بیمار مبتلا به CKD را تجزیه و تحلیل کرد (بیماری مزمن کلیوی)(بیشتر نفروپاتی دیابتی) و 379 نفر کنترل و یک طبقه بندی بر اساس 273 ادراری ایجاد کردند.پپتیدها(CKD (بیماری مزمن کلیوی)273) به شکل CKD مرکب (بیماری مزمن کلیوی)نشانگر زیستی [45]. پانل حاوی قطعاتی از کلاژن نوع I و زنجیره ⅢI بود (181پپتیدها، منعکس کننده گردش ماتریکس خارج سلولی و کاهش فعالیت پروتئاز در محل است. CKD (بیماری مزمن کلیوی)بیماران همچنین افزایش دفع ادراری پلاسما را نشان دادندپروتئین هاو قطعات آنها (به عنوان مثال، A1AT، آلبومین سرم، زنجیره o-هموگلوبین، و زنجیره -فیبرینوژن)، ویژه کلیهپروتئین ها(اورومودولین، گاما زنجیره Nat/K به علاوه -ATPase، و جزء 1 گیرنده پروژسترون مرتبط با غشاء)، وپروتئین هاتوسط لوله ها دفع می شود، که ممکن است منعکس کننده آسیب مزمن به سد فیلتراسیون گلومرولی، افزایش گلومرولواسکلروز و فیبروز بینابینی باشد. در یک مطالعه کور، CKD (بیماری مزمن کلیوی) طبقه بندی کننده 273 امکان افتراق بیماران مبتلا به CKD را فراهم می کند (بیماری مزمن کلیوی)علل مختلف با حساسیت 85.5 درصد و ویژگی 100 درصد و پیش بینی مرگ و میر در دیابت نوع 2 با میکروآلبومینوری [45،80،81]. این نتایج توسط Schanstra .P.et al.[18] تأیید شد. و Pontillo C.et al. [46] که ارزش این طبقه‌بندی‌کننده را به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده زوال عملکرد کلیوی تأیید کرد و کاهش نرخ فیلتراسیون گلومرولی را نشان داد.<60 ml/min="" over="" 5="" years="" of="" monitoring.="" zürbig="" p="" et="" alshowed="" that="" the="" ckd273="" classifier="" could="" predict="" the="" development="" of="" diabetic="" nephropathy="" 1.5="" years="" before="" the="" onset="" of="" microalbuminuria.="" argiles="" a.et="" al.="" used="" the=""> (بیماری مزمن کلیوی) 273 طبقه بندی بر روی 53 بیمار مبتلا به CKD (بیماری مزمن کلیوی)و بیماران را با توجه به درجات اختلال عملکرد کلیوی و خطر ابتلا به CKD در مرحله نهایی تمایز داد. (بیماری مزمن کلیوی)یا مرگ [17].

Catanese L.et al. طبقه‌بندی‌کننده FPP_29BH، که حاوی ۲۹ نشانگر زیستی فیبروسیس خاص برای بیمارانی با انواع مختلف ایمنی و غیرایمنی است.بیماری های کلیوی. بیماران مبتلا به فیبروز کلیه افزایش پروتئازهای ادراری (کاتپسین D، ماتریکس متالوپروتئیناز 2، کلاژناز 3، و ماتریکس متالوپروتئیناز-14)، -2-HS-گلیکوپروتئین، یا fetuin-A، و همچنین 19 را نشان دادند. کلاژن های مختلفپپتیدقطعاتی از هشت زنجیره کلاژن مختلف با شدت های متفاوت بین بیماران مبتلا به درجات بالا و پایین فیبروز [47].

از آنجایی که CKD (بیماری مزمن کلیوی)یک اصطلاح جامع برای چندین بیماری است که کلیه ها را تحت تأثیر قرار می دهند، بسیاری از نشانگرهای ذکر شده خاص بیماری نیستند. مطالعه 1180 نمونه ادرار توسط Siwy J.et. با این حال، این مطالعه در مقیاس بزرگ تعدادی نشانگر خاص را شناسایی کرد. نشان داده شد که سه قطعه از کلسترین در نفروپاتی دیابتی افزایش یافته است، -2-میکروگلوبولین در بیماری با حداقل تغییر کاهش یافته است، و S{6}}A9پروتئیننفریت لوپوس متمایز قطعه [54]. خاص دیگرپروتئومیکسو تغییرات پپتیدومیک در CKD مختلف (بیماری مزمن کلیوی)انواع، از جمله بیماری حداقل تغییر (MCD)، گلومرولوسکلروزیس سگمنتال کانونی (FSGS)، نفروپاتی غشایی (MN)، نفروپاتی IgA (IgAN)، نفروپاتی های دیابتی (DN) و نفریت لوپوس (LN)، در زیر بررسی می شوند.

3. بیماری تغییر حداقلی و گلومرولواسکلروزیس سگمنتال کانونی

بیماری با حداقل تغییر(MCD)و گلومرولواسکلروز کانونی اولیه (FSGS) بیماری هایی با آسیب اولیه پودوسیت (پودوسیتوپاتی های اولیه) هستند که به صورت پروتئینوری بالا و سندرم نفروتیک ظاهر می شوند. با این حال، مطالعات مورفولوژیکی بیوپسی کلیه در مراحل اولیه FSGS می‌تواند اسکلروز سگمنتال را در گلومرول‌های فردی نادیده بگیرد و ممکن است بیماری را به اشتباه به عنوان MCD طبقه‌بندی کند.بیماری با حداقل تغییر) [84]. پاتوژنز اولیه FSGS با عوامل نفوذپذیری در گردش (مانند گیرنده فعال کننده پلاسمینوژن محلول از نوع اوروکیناز (SuPAR)، شبه کورتیکوتروفین همراه است.پروتئینبیان -1 و CD40 آنتی‌بادی-80، که منجر به ایجاد سندرم نفروتیک می‌شود [85-91]. به طور کلی، در مقایسه با FSGS، MCD (بیماری با حداقل تغییر) دارای پیش آگهی مطلوب تری در مورد پیشرفت اختلال عملکرد کلیه است. FSGS به احتمال زیاد مقاومت درمانی ایجاد می کند و منجر به اختلال عملکرد سریع کلیه می شود و همچنین به احتمال زیاد به یک استراتژی درمانی تهاجمی و مداوم نیاز دارد [83،92،93]. علاوه بر این، وجود FSGS ثانویه تشخیص و درمان بیماری را پیچیده می کند. به دلیل ماهیت غیر ایمنی آن، این شکل از بیماری نیازی به درمان سرکوب کننده سیستم ایمنی ندارد [1.

مطالعات متعددی با هدف شناساییپروتئومیکتفاوت بین این دو نفروپاتی به طور خاص، نشان داده شد که سطوح کالرتینین و UBA52 در FSGS [4849] بالاتر بود، در حالی که ریبوزومی 39SپروتئینL17 در MCD بالاتر بود (بیماری با حداقل تغییر) [48] ​​(جدول 2). سطوح بالاتری از کاتپسین B، کاتپسین C و انکسین A3 در موارد فروپاشی نوع FSGS (که با فروپاشی گلومرولی و از دست دادن سریع عملکرد کلیه مشخص می شود) نسبت به MCD نشان داده شد. (بیماری با حداقل تغییر)، MN و سایر انواع FSGS [94]. چندین نشانگر بالقوه خاص فقط برای FSGS شامل افزایش سطوح کادرین مانند 26، RNase A خانواده 1، DIS{4}}مانند اگزونوکلئاز 1[50]، بازسازی ماتریس است.پروتئین8 [51]، CD59، پروتئین متصل شونده به فاکتور رشد شبه انسولین 7، و همولوگ گرد 4 [52]، همچنین کاهش گیرنده ایمونوگلوبولین پلیمری و تنظیم کننده سیگنال بویایی مرتبط با گلژی [54] یا عدم وجود کامل دی پپتیداز 1 (DPEP1) [52]. افزایش سطح CD14 فقط برای MCD مشخص شد (بیماری با حداقل تغییر) [50] و در هیچ نفروپاتی دیگری شناسایی نشدند (جدول 2). در همان زمان، افزایش ترانسفرین و هیستاتین{2}} ممکن است FSGS و MCD را متمایز کند. (بیماری با حداقل تغییر) [48] ​​از انواع دیگربیماری کلیوی.

در میان نشانگرهای بالقوه آشکار شده، نمایش بیش از حد ریبونوکلئاز 2 و نمایندگی کمتر هاپتوگلوبین ممکن است بدترین پیش آگهی FSGS را نشان دهد، در حالی که آپولیپوپروتئین A1 و بازسازی ماتریسپروتئین8 (MXRA8) تغییرات قابل توجهی را بین اشکال حساس به استروئید و مقاوم به استروئید FSGS نشان داد [51].

به طور کلی، حضور اکثر موارد فوق الذکرپروتئین هادر ادرار و افزایش سطح آنها ممکن است منعکس کننده مرگ عظیم سلولی و آزاد شدن محتویات داخل سلولی در طول جدا شدن پودوسیت ها از غشای گلومرولی باشد. این نتایج همچنین ممکن است نقش ویژه ای برای ایمنی، التهاب و آپوپتوز در ایجاد FSGS نشان دهد. تکثیر سلولی، تمایز و مرگ ممکن است در MCD دخیل باشد (بیماری با حداقل تغییر) توسعه [95]. مطالعات دینامیکی انجام شده با استفاده از مدل موش صحرایی گلومرولواسکلروزیس سگمنتال کانونی (نفروپاتی ناشی از آدریامایسین (ADR)) افزایش تدریجی آفامین و سرولوپلاسمین و همچنین کاهش تدریجی کادرین-2 و هسته آگرکان را نشان داد.پروتئیندر FSGS، و پیشنهاد کرد که کاهش سطوح fetuin-B، -1-میکروگلوبولین، و -2-HS-glycoprotein ممکن است نشانگرهای امیدوارکننده‌ای برای تشخیص زودهنگام FSGS باشد [96]. سایر بازارهای امیدوار کننده عبارتند از CD44، MXRA8، کاتپسین ها و آپولیپوپروتئین A1. CD44 منعکس کننده فعال شدن سلول های اپیتلیال جداری است که باعث گلومرولواسکلروز می شود. کاتپسین های MXRA8 در تجمع فیبروز و پیشرفت بیماری نقش دارند. آپولیپوپروتئین A1 منعکس کننده استرس اکسیداتیو است، با هیپرلیپیدمی مرتبط است و یکی از عوامل بیماری زایی در ایجاد FSGS است.

سنجش بیماری کلیوی:ادرارپروتئومیکتحلیل و بررسی

برای قسمت Ⅱ اینجا را کلیک کنید