早期糖尿病肾病的生物标志物_李贵森

总之，DN 生物标志物的研究取得了一些积极 的进展，但仍需做大量的基础和临床工作。除了采 用新技术发现一些新的生物标志物外，采用新的生 物信息学方法对已有的信息进行整合分析，也是一 个重要的研究方向。例如 Fechete 等［16］采用通路分 析方法对已 经 报 道 采 用 各 种“组 学 ”技 术 发 现 的 可 能的 DN 生物标志物以及参与 DN 病理生理过程的 所有基因（ 共超过 1 000 个基因） 分析发现，参与补 体 和 凝 血 通 路，过 氧 化 物 酶 体 增 生 物 活 化 受 体 （ PPAR） 通路和肾素-血管紧张素系统（ RAS） 通路中 的多个基因可以作为疾病的生物标志物，同时，其中 一些蛋白质也是目前的治疗靶点。利用新的技术平 台、方法和思路，进一步深入研究，不但可以找出更 多更理想的生物标志物，还可能揭示 DN 的发病机 制，并为治疗提供新靶点。
·274·
J Nephrol Dialy Transplant Vol． 21 No． 3 Jun． 2012
早期糖尿病肾病的生物标志物
终末期肾病常见的原因之一，但目前尚缺乏可靠的反映糖尿病肾病发生发展的生 物标志物。近年基因组学，转录组学，蛋白质组学及代谢组学飞速发展，为糖尿病肾病生物标志物研究方面提供新 的思路和平台，本文将就此作一综述。
此外也有作者利用动物模型来探索 DN 的生物 标志物。例如 Fugmann 等［15］用链脲佐菌素 （ STZ） 诱导的 1 型 DN 大鼠模型，取其肾组织，通过蛋白质 组学技术发现，Vanin 1 蛋白质在 DN 肾组织中高表 达，且结果通过免疫组织化学方法得到证实，遗憾的 是在糖尿病伴或者不伴白蛋白尿的两组患者中无显 著差异。
利用候选基因关联分析，或者全基因组关联分 析，也发现多个基因变异可能影响个体对 DN 的易 感性。对 1 889 例高加索人 T1DM 患者进行全基因 组 关 联 研 究，并 利 用 糖 尿 病 控 制 及 并 发 症 治 疗 （ DCCT） 的样本中进行重复，结果发现，FRMD3 和 CARS 基因的三个单核苷酸多态性（ SNP） 可增加患 DN 的风险［8］。另一项对于 T2DM 伴发肾脏病患者 的 全 基 因 组 关 联 研 究，尽 管 未 发 现 相 关 性，但 RPS12，LIMK2，和 SFI1 基因可能作为 T2DM 患者发
Rossing 等［13］是利用蛋白质组学技术寻找 DN 生物标志物的成功范例，他将 305 例尿标本分成检 测组和验证组，采用高解析毛细管电泳联合电喷雾 质谱法分析结果发现，由 40 种尿生物标志物构成的 模型，能够将糖尿病与健康个体区分出来 （ 敏感度 89% ，特异度 91% ） 。糖尿病伴正常白蛋白尿患者 与 DN 患者有 102 种尿生物标志物有显著差异，采 用 take-one-out 程序证实，由 65 种生物标志物构成
蛋白质生物标志物
采用蛋白组学等技术寻找 DN 新的生物标志物 是目前的研究热点。Ameur 等［12］分析近年相关研 究发现，这些研究采用不同的蛋白质组学方法和平 台，研究尿液和血清结果发现了一些新的具有提示 性的生物标志物，例如 AABP，apoAI 等多种蛋白质 成分下调，而脂联素，白蛋白片段等多种蛋白质成分 上调。遗憾的是，上述结果尚未进行广泛的临床验 证，同时这些蛋白质上调或下调的生物学意义尚不 清楚，因此它们的应用价值尚不清楚。
·276·
J Nephrol Dialy Transplant Vol． 21 No． 3 Jun． 2012
的模型能够非常灵敏地将 DN 从糖尿病中识别出来 （ 敏感度 97% ，特异度 97% ） 。另外，由 17 种标志物 构成的模型，可以把 DN 和其他四种肾脏病区别出 来（ IgAN，FSGS，MN 和 MCD） ，其敏感度 81% ，特异 度 91% 。对上述 65 种标志物构成的模型，进一步 进行了多中心验证，研究纳入了 148 例病程≥5 年 的 T2DM 患者（ 包括 65 例 DN 和 83 例无肾病的糖 尿病 患 者 ） 结 果 发 现，其 诊 断 DN 的 敏 感 度 达 93. 8% ，特异性 91. 4%［14］，从而证实该方法有较好 临床价值。这些异常的标志物中，上调的成分包括 a1 抗胰蛋白酶片段等，下调的成分包括胶原 a1 片 段等［14］。该模型的临 床 价 值 还 需 要 更 加 广 泛 地 验 证和深入地探讨。
理想的早期 DN 的生物标志物也应具有上述特 点，即能够高效地早期筛查或诊断 DN，便于检测、 稳定性好且性价比高。但同时还应能预测哪些糖尿 病患者会发生 DN，而哪些 DN 会进展至终末期肾 病，以及 DN 进展速度和治疗反应。
肾脏病与透析肾移植杂志 第 21 卷 第 3 期 2012 年 6 月
ABSTRACT Diabetic nephropathy（ DN） is one of main causes of end stage renal diseases． Its unclear that which biomarkers would predict the development and progress of DN． In recent years，many researches have focused on the biomarkers of DN and have made meaningful results． Here we will give a brief review about this topic．
生 DN 的候选基因［9］。 Mooyaart 等［10］对 671 篇 DN 关联分析的文章进
行荟萃分析发现，有 34 个遗传变异进行了重复研 究，通过随机效应模型分析显示，有 21 个变异仍然 与 DN 强烈相关，这些变异分别位于或者邻近下述 基 因： ACE，AKR1B1，APOC1，APOE，EPO，NOS3， HSPG2，VEGFA，FRMD3，CARS，UNC13B，CPVL， CHN2 和 GREM1，另外四个变异未邻近特殊基因。 这些 基 因 相 关 的 变 异，例 如 APOE （ E2 ） ，APOC1 rs4420638（ G） ，CARS rs739401 （ A） ，ACE rs179975 （ D） 等均显著增加糖尿病患者发生 DN 的风险，而 APOE （ E4 ） ，FRMD3 rs1888747 （ C ） ，VEGFA rs833061（ C） 等明显降低个体患 DN 的风险。
关键词 糖尿病肾病 生物标志物
Biomarkers of diabetic nephropathy in early stage LI Gui-sen，WANG Li Department of nephrology and institute of nephrology，Sichuan Academy of Medical Sciences ＆ Sichuan Provincial People's Hospital，Chengdu 610072，China
这些基因变异均可作为预测 DN 发生发展的生 物标志物。但是由于 DN 属复杂性疾病，每个基因 变异仅仅做出微小的贡献。即使我们对所有已经证 实的变异进行联合检测，临床上也只能解释一小部 分患者，此外，这些变异对 DN 易感性影响还存在明 显的种 族 差 异［11］。其 预 测 价 值 和 效 力 受 到 限 制。 因此进一步对 DN 患者 DNA 甲基化和 microRNA 等 表观遗传学变异进行深入研究，有可能寻找出一些 新的生物标志物，同时对研究 DN 发病机制将有很 大的帮助。
核酸生物标志物
寻找 DN 的遗传易感性仍然是研究热点。仅部 分糖尿病患者发生 DN，同时 DN 发病常表现出家族 聚集性及种族差异，提示 DN 的发生存在遗传易感 性。全 基 因 组 连 锁 分 析 显 示 3q，7q35-36，7p15， 10q26，13q33. 3，18q22-23 等区域与 DN 连 锁［5 － 7］。 结合进一步精细定位，测序及基因功能研究，发现了 多个与 DN 易感性相关的候选基因［5，6］。
［作者单位］ 四川省医学科学院 四川省人民医院肾内科暨肾脏病研 究所（ 成都，610072）
组学及代谢组学等，为寻找 DN 生物标志物提供新 的思路和平台，使 DN 相关生物标志物的研究出现 飞速发展。本文将对早期诊断 DN 的生物标志物做 一简述。
理想的早期 DN 生物标志物
生物标志物是用来表达某种生物学状态或过程 的物质，能够反映机体内存在某种微生物或生物学 过程，特殊疾病状态，或者具有特殊 DNA 序列片段 或特殊遗传信息。生物标志物可以是蛋白质，肽段， 核酸，糖化合物，脂类化合物及小分子物质等。临床 上，生物标志物常常用于疾病筛查和诊断 （ 包括临 床疗效判断） 。用于疾病筛查的理想生物标志物必 须具有高度特异性，假阳性和假阴性率低，能反映疾 病早期状态，易 于 检 测，能 从 血 清 或 尿 液 中 检 出 为 佳，同时要求性价比高。而用于疾病诊断的理想生 物标志物必须对疾病状态有很好的敏感度、特异性 和精确性，可以预测疾病预后、复发和疗效。
·275·
白蛋白尿不是理想的早期 DN 生物标志物
目前临床广泛应用的 DN 生物标志物包括尿微 量白蛋白 和 SCr。由 于 SCr 不 能 反 映 早 期 肾 脏 损 害，且不能区别肾脏病变性质，在早期诊断 DN 的临 床应用中受到限制。目前常用尿白蛋白诊断和筛查 DN，其利用随机尿标本，采用自动化分析仪进行检 测，方便且性价比高，被广泛用于临床。对 736 份尿 标本 的 研 究 表 明，长 期 （ 中 位 时 间 11. 2 年 ） 在 － 70℃ 下 存 储，对 尿 白 蛋 白，尿 白 蛋 白 肌 酐 比 （ ACR） 的重复性无明显影响［3］，提示该指标稳定性 好。此外，尿白蛋白水平对于糖尿病患者心血管事 件或者心力衰竭的发生风险均有很好的预测价值， 同时治疗后尿白蛋白变化也与心血管事件的风险有 相关趋势，表明它对重要临床不良事件及治疗都有 良好的预 测 价 值［4］。 但 是 尿 白 蛋 白 并 不 能 预 测 糖 尿病患者是否会发生肾功能的变化，同时也不能预 测肾脏病变的转归。例如，前述的对糖尿病长期随 访的研究中，肾功能下降的 1 132 例患者中有 575 例（ 51% ） 患者并未出现白蛋白尿［2］。另外，相当一 部分微量白蛋白尿的糖尿病患者其尿白蛋白可能转 阴，目前还不能预测哪些患者可能转阴。由此可见， 尿白蛋白还不是一个理想的 DN 生物标志物，我们 还需要更多新的 DN 生物标志物。