عامل رشد اپیدرمی ادرار: نشانگر زیستی امیدوارکننده "نسل بعدی" در بیماری کلیوی

کلمات کلیدیبیومارکر · فاکتور رشد اپیدرمی ·بیماری کلیوی· ادرار

چکیده زمینه:

رافاکتور رشد اپیدرمی (EGF)یک پروتئین کروی است که در کلیه، به ویژه در حلقه هنله و لوله پیچیده دیستال تولید می شود. در حالی که EGF در پلاسما وجود ندارد یا به سختی قابل تشخیص است، در ادرار افراد عادی وجود دارد. تاکنون طبقه بندی ریسک وبیماری مزمن کلیه (CKD)تشخیص مبتنی بر برآورد استd نرخ فیلتراسیون گلومرولی (eGFR) و نسبت آلبومین به کراتینین ادرار (ACR) که هر دو عملکرد یا اختلال گلومرولی را منعکس می کنند. از سوی دیگر، اختلال عملکرد لوله ها ممکن است با نارسایی کلیه نیز همراه باشد.

فرمولاسیون گیاهی جدید برایبیماری مزمن کلیه

خلاصه: از آنجایی که کاهش EGF ادرار (uEGF) نشان دهنده آتروفی توبولار و فیبروز بینابینی است، این نشانگر زیستی همراه با eGFR و uACR ممکن است در جمعیت عمومی برای ارزیابی خطر و تشخیص CKD استفاده شود. نشان داده شده است که سطوح uEGF با بیان mRNA EGF داخل کلیوی مرتبط است و در انواع اختلالات کلیوی گلومرولی و غیرگلومرولی کاهش می یابد.

پیام کلیدی: uEGF، uEGF/کراتینین، یا پپتید کموتاکتیک uEGF/مونوسیت-1 بیومارکرهای احتمالی "نسل جدید" مرتبط با انواع بیماری های کلیوی هستند که به عنوان یک نشانگر زیستی منفرد یا به عنوان بخشی از یک نشانگر زیستی چندگانه مستحق بررسی بیشتر هستند. پانل.

مقدمه

رافاکتور رشد اپیدرمی(EGF) اولین بار توسط استنلی کوهن در اوایل دهه 1950 کشف شد [1]. یک کمپلکس با وزن مولکولی بزرگ (MW: تقریباً 74،{3}} Da) تقریباً به طور کامل در یک هموژن خام غده زیر فکی موش نر شناسایی شد که به طور برگشت پذیر به EGF (MW: 6045 Da) و یک EGF- تجزیه می شود. پروتئین اتصال (MW: 29,{8}} Da) با فعالیت آرژینیل استراز [2]. علاوه بر این، EGF در بسیاری از بافت‌ها و مایعات بدن انسان، از جمله کلیه‌ها (مخصوصاً حلقه هنله و لوله‌های پیچیده دیستال) و ادرار [3]، بزاق [4]، غدد پاروتید [5]، شیر، اشک و فقط یافت شده است. در حداقل غلظت در پلاسما [4]. پلاکت ها منبع اصلی EGF خون در انسان هستند و غلظت آن در طول انعقاد پس از جمع آوری نمونه به طور پیوسته افزایش می یابد [6].

شکل 1. یک EGF یک پلی پپتید تک زنجیره ای 53-اسید آمینه با MW نسبی تقریباً 6،{4}} Da است. b کروموزوم 4 (q25-q27) شامل ژن EGF است که اندازه آن تقریباً 120 کیلوبایت است. c ساختار EGFR، عضوی از خانواده گیرنده ErbB: دامنه خارج سلولی با چهار زیر دامنه، ناحیه گذر غشایی چربی دوست و یک دامنه درون سلولی EGFR را تشکیل می دهند. d مسیرهای سیگنالینگ در پایین دست فعال سازی EGFR شامل مسیر JAK-STAT، مسیر PI3K/Akt/NF-B، مسیر PI3K/Akt/PTEN/mTOR و شبکه MAPK RAS-RAF-MEKERK می باشد. EGFR، گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی؛ PI3K، phosphoinositide 3-kinase; JAK-STAT، مبدل سیگنال ژانوس کیناز و فعال کننده رونویسی. ERK، کیناز تنظیم شده با سیگنال خارج سلولی.

EGF یک پلی پپتید انسانی غیرقابل دیالیز، فشرده و پایدار در برابر حرارت [7] از 53 اسید آمینه با سه پیوند دی سولفید درون مولکولی است (شکل 1a) [8]. تمام آمینو اسیدها به جز فنیل آلانین، آلانین و لیزین وجود دارند و دارای باقیمانده آرژنین C ترمینال هستند [2]. ژن EGF دارای 24 اگزون و 23 اینترون است و در کروموزوم 4q25-q27 یافت می شود (شکل 1b) [9].

EGF با اتصال 1:1 به حوزه خارج سلولی محلول گیرنده EGF، تکثیر، تمایز و بقای سلولی را ترویج می‌کند و در نتیجه مجموعه‌ای از حوزه خارج سلولی محلول 2EGF:2 گیرنده EGF (شکل 1c) را ایجاد می‌کند [10، 11]. این دیمریزاسیون ناشی از لیگاند، فعالیت ذاتی پروتئین-تیروزین کیناز گیرنده را فعال می کند (شکل 1d)، یک آبشار سیگنالینگ را در سلول ایجاد می کند و منجر به انواع تغییرات بیوشیمیایی می شود. این در نهایت منجر به سنتز DNA و تکثیر سلولی می شود [12]. در کلیه، EGF چندین عملکرد بیولوژیکی مانند تنظیم متابولیسم سلولی و همودینامیک گلومرولی، تعدیل رشد سلولی و ترمیم کلیه پس از آسیب را اعمال می کند [13]. یک مدل تجربی از نارسایی حاد کلیه نشان داد که EGF با فعال کردن مسیرهای بازسازی، به بهبودی هیئت منصفه لوله‌ای کمک می‌کند، که منجر به اپیتلیال شدن مجدد لوله‌های آسیب‌دیده می‌شود [14]. تصور می‌شود که از طریق تداخل با فسفوئینوزیتید 3-کیناز، مبدل سیگنال کیناز جانوس و فعال‌کننده رونویسی، و مسیرهای کیناز تنظیم‌شده با سیگنال خارج سلولی [15، 16]، سطوح بالاتر ادراری EGF (uEGF) منعکس کننده توده لوله‌ای عملکردی و پتانسیل بازسازی [17]. در مقابل، غلظت کمتر uEGF با فیبروز بینابینی و آتروفی لوله ای (IFTA) همراه است [18]. علاوه بر این، پروتئین EGF که در ادرار بیماران مبتلا به بیماری کلیوی شناسایی شده و در چندین مطالعه گزارش شده است ممکن است proEGF باشد [19].

در این بررسی، مروری بر جنبه‌های تحلیلی و ارزش بالقوه uEGF برای ارزیابی عملکرد کلیه در جمعیت عمومی و همچنین در بیماران بزرگسال مبتلا به بیماری مزمن کلیوی (CKD؛ بیماری کلیوی دیابتی [DKD]، گلومرولونفریت اولیه، پیوند کلیه، بیماری کلیه پلی کیستیک). علاوه بر این، ما نیازهای بالقوه برآورده نشده در این زمینه تحقیقاتی را برجسته می کنیم.

جنبه های تحلیلی

روش‌های متعددی برای اندازه‌گیری غلظت EGF در مایعات بدن انسان بر اساس اصول مختلف مانند سنجش‌های رادیوایمونو [20-22]، سنجش‌های گیرنده رادیویی [23]، سنجش‌های ایمنی آنزیمی [24-26]، سنجش‌های ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم (ELISAs) توسعه یافته‌اند. ) [27-30]، و روش الایزا اولترا میکرو [31]. جدول 1 نمای کلی از ویژگی های تکنیک های مختلف را ارائه می دهد

Because of serum protein matrix effects, the sensitivity of radioimmunoassays and radioreceptor assays for EGF analysis in the blood is insufficient without sample pretreatment (gel filtration or immunoaffinity chromatography) [33, 34]. Although no sample preparation is required for enzyme immunoassays, routine usage of these tests is problematic due to the fluorogenic substrates for the enzyme reaction [24–26]. ELISA is the gold standard for measuring EGF because of its great sensitivity and specificity. The effect of various storage conditions on uEGF stability, as well as other preanalytical techniques, has been investigated. VEGF concentrations were steady at 4°C for 48 h, as did variability as the standard deviation of mean uEGF values. Long-term storage at −80°C for 1 and 2 months did not affect the observed uEGF concentrations. However, after 6 months, there was an increase in VEGF levels in both participants and quality control samples. The mean VEGF levels were unaffected by repeated freeze-thaw cycles [35]. There is no diurnal variation in uEGF excretion, and its rate of excretion is similar when sampled on consecutive days, supporting its measurement in spot urine samples [32]. With age, the concentration of VEGF declines [36]. So, age should always be taken into account when investigating uEGF concentration [37]. EGF concentration is less likely than serum creatinine and albuminuria to be confounded by extrarenal factors, which may contribute to its evaluation and sensitivity as a biomarker for kidney failure [38]. In patients with very low or very high muscle mass, serum creatinine and estimated glomerular filtration rate (eGFR) do not correctly reflect renal function. EGF/Cr may provide a more realistic picture of the amount of chronic kidney impairment in such circumstances. When monitoring the uEGF/Cr ratio in the same individual over time, changes are considered significant when there is a difference of >30 درصد نسبت به مقادیر قبلی [19].

جمعیت عمومی

Tubular atrophy, interstitial fibrosis, and nephron loss define age-related glomerular filtration rate (GFR) reduction in seemingly healthy persons [39]. The amounts of mRNA EGF expressed by distal tubular epithelial cells are an indication of functional tubular mass and regeneration capability and are connected to GFR [17]. Aside from the traditional kidney damage indicators (eGFR and albuminutia), additional urine biomarkers of acute tubular injury have been identified [40]. However, only a few indicators reveal the persistent tubular injury. In population-level settings, uEGF could be a clinically applicable biomarker because it is stable over extended periods and can be reliably detected with just a few microliters of urine. In a prospective longitudinal study (follow-up of >5 years), the association between uEGF and rapid eGFR loss in subjects without diabetes mellitus (DM) or established CKD was investigated [38]. Because well-defined endpoints for CKD progression such as the incidence of end-stage kidney disease (ESKD), a doubling of serum creatinine, or a 30–40% decrease in eGFR are unlikely to occur in healthy subjects within a limited follow-up period [41], a fast eGFR decline was defined as a loss >3. 0 میلی‌لیتر/دقیقه/1.73 متر مربع در سال. uEGF پایین به طور مستقل با کاهش سریع عملکرد کلیه و بروز CKD در دو گروه جمعیت اروپایی (نمونه بررسی پاکسازی یوهگزول کلیوی [RENIS]، که شامل 1249 بیمار بود، و پیشگیری از بیماری های مرحله پایانی کلیوی و عروقی [PREVEND]، که شامل 4534 بیمار). غلظت VEGF بدون توجه به سایر عوامل خطر، ارتباط زیادی با بروز CKD داشت (جدول 2). این پیوند پس از کنترل سن، جنس، گروه، eGFR پایه و نسبت آلبومین به کراتینین ادرار (ACR) قابل توجه باقی ماند (مرز). در مدل‌های تنظیم‌شده، غلظت uEGFR تنها یک رابطه حاشیه‌ای با میانگین کاهش eGFR در RENIS داشت. در تحقیق PREVENT، جوانترین گروه سنی کاهش بسیار جزئی در نرخ تغییر eGFR مشاهده کرد. نتایج ممکن است تحت تأثیر دقت کمتر eGFR در محدوده نرمال و در موارد خاص، افزایش غیرطبیعی در eGFR در زیرجمعیت‌ها به دلیل پیش فیلتراسیون باشد. VEGF هنگامی که با سایر متغیرهای ژنتیکی یا محیطی ترکیب می‌شود، ممکن است یک عامل خطر اصلی برای CKD باشد [38]. یک SNP (rs11569017) در ژن EGF با ESKD در یک جمعیت کره ای مرتبط است [9]. از آنجایی که کارآزمایی‌های RENIS و PREVENT بیشتر شامل شرکت‌کنندگان سفیدپوست اروپایی می‌شد، ما معتقدیم که تحقیقات آینده باید اثربخشی uEGF را در گروه‌های جمعیت چند قومی ارزیابی کند [38].

جدول 2. رابطه بین uEGF و عملکرد کلیه در جمعیت عمومی