Įvairių lėtinių inkstų ligų tipų nustatymas: šlapimo baltymų ir peptidų žymenys

daugiau information:ali.ma@wecistanche.com

I dalis: Šlapimo baltymų ir peptidų žymenys sergant lėtine inkstų liga

Natalija Čebotareva, Anatolijus Vinogradovas ir kt.

1. Įvadas

Pasak Šv.Inkstų liga: Pasaulinių rezultatų gerinimo (KDIGO) kriterijai,lėtinė inkstų liga(LIL) apibrėžiamas kaip inkstų struktūros ar funkcijos sutrikimas, pasireiškiantis ilgiau nei 3 mėnesius ir turintis įtakos sveikatai [1,2]. LIL(lėtinė inkstų liga)yra nepriklausomas mirties, širdies ir kraujagyslių ligų, galutinės stadijos inkstų ligų ir ūminio inkstų pažeidimo [3–7] rizikos veiksnys, kurio paplitimas pasaulyje yra 11–13 proc.[8]. LIL (lėtinė inkstų liga) yra socialiai reikšminga problema dėl didelės ankstyvos negalios nuo ligos rizikos ir dėl to, kad reikia brangiai kainuojančio gydymo galutinės stadijos inkstų nepakankamumo atveju, pvz., hemodializės, pilvaplėvės dializės ir inkstų transplantacijos [9,10]. Trys dažniausios LIL priežastys(lėtinė inkstų liga)yra cukrinis diabetas, hipertenzija ir glomerulonefritas, ypač su nefroziniu sindromu [11].Inkstų ligosgali turėti panašius klinikinius simptomus ir gali svyruoti nuo lengvo ir gerybinio iki progresuojančio su greitu galutinės stadijos inkstų ligos vystymusi. Tačiau klinikinių apraiškų sunkumas ne visada atitinka inkstų pažeidimo sunkumą, kurį gali nustatyti inkstų biopsija [12]. Daugumai pacientų atliekama viena inkstų biopsija, siekiant nustatyti morfologinę formąinkstų liga. Atsitiktiniais atvejais biopsija kartojama siekiant įvertinti gydymo ir prognozės veiksmingumą. Tačiau nefropatinio aktyvumo regresijos vertinimas yra labai svarbus dinamiškam gydymo vertinimui, įskaitant gydymo veiksmingumą, optimizavimą ir prognozę.

Inkstų ligos:lėtinė inkstų liga (LIL)

Spustelėkite, jei norite cistanche šalutinis poveikis ir Cistanche produktai

Šlapimasproteominisanalizėyra daug saugesnis pasirinkimas, palyginti su biopsija, ir turi didelį potencialą kurti neinvazinius diagnostikos metodus. Šlapimo analizė turi keletą privalumų, palyginti su kraujuproteominisanalizė[13]. Pirma, šlapimo proteomas nėra labai sudėtingas ir jame daugiausia yraBaltymųirPeptidaiinkstų kilmės (iki 70 %). Priešingai, inkstų pažeidimo žymenys sudaro tik nedidelę dalį labai įvairaus plazmos / serumo proteomo, todėl jų analizė pastarajame yra sudėtinga. Antra, daug lengviau normalizuotiBaltymųbiomarkeris šlapime nei kraujyje, pavyzdžiui, remiantis kreatinino koncentracija [14]. Trečia, šlapimo surinkimas yra paprastas ir neinvazinis. Galiausiai šlapimo mėginiai yra stabilūs -20 °C temperatūroje ir tinkaproteominisanalizėnet ir po ilgų saugojimo metų[15]. Dėl minėtų šlapimo pranašumų jis tampa populiaria tema ieškantBaltymųįvairių patologijų žymenys[16]. Šios patologijos apima inkstų ir urogenitalines patologijas bei patologijas, susijusias su proteinurija, pvz.,inkstų ligos[17-19; šlapimo pūslės, prostatos ir kiaušidžių vėžys [20-23]; diabetinė nefropatija [24]; ir preeklampsija [25-27]. ŠlapimoBaltymųtaip pat aprašyti storosios žarnos ir plaučių vėžio [28,29], cholangiokarcinomos [30], širdies ir kraujagyslių ligų [31, autoimuninių ligų [32] ir infekcinių ligų [33] žymenys. Nepaisant to, šlapimo proteomas turėtų būti informatyviausias inkstų patologijoms gydyti ir gali būti skirtingų pirštų atspaudų pirštų atspaudasinkstų ligos[34–39] (1 lentelė).

Tačiau, nepaisant daugybės tyrimų, vis dar nėra patikimų inkstų ligai būdingų biologinių žymenų, kuriuos būtų galima tiksliai atkurti skirtinguose tyrimuose. Įvairūs veiksniai, turintys įtakos proteomų sudėčiai, yra surinkimo sąlygos ir režimas (morn-ing, kasdien, kintamumas per kelias dienas ir kt.), Fizinis aktyvumas, mityba, šlapimo takų anatominės savybės (vieno inksto nebuvimas ir kt.), lytis ir amžius [40-43]. Į visus šiuos veiksnius reikėtų atsižvelgti lyginant skirtingų tyrimų rezultatus. Apskritai, derinant specifinių nefropatijų žymenis, išdėstytus įvairiuose tyrimuose, būtų galima padaryti palankesnes sąlygas geresnei pažangai kuriant labai specifines diferencijuojančias grupes, skirtas galimam klinikiniam naudojimui po daugiapakopio perspektyvinio patvirtinimo [44].

1 lentelė. Šlapimo proteomų tyrimai su įvairių tipų nefropatijomis

Masių spektrometrija (MS) pagrįsti metodai, pasižymintys dideliu sutankinimo pajėgumu, yra nešališkiausi ir jautriausi prietaisai, jau pateikę didžiąją dalį šiuo metu žinomos informacijos apie šlapimąPeptidųirBaltymųturinys skirtingose nefropatijose, taip pat galimos įvairių ligų biomarkerių plokštės [37-39]. Sėkmingai pritaikyti keli valstybių narių metodai (1 lentelė). Dažniausiai naudojami metodai apima matricos pagrindu veikiančią lazerinę desorbciją / jonizaciją skrydžio metu (MALDI-TOF), kapiliarinę elektroforezę (CE) ir skysčių chromatografijos (LC) MS. Pažangiausi metodai su izobarinėmis arba tandeminėmis masės žymėmis santykiniam ir absoliučiam kiekybiniam įvertinimui (iTRAQ ir TMT) palengvina žymenų identifikavimą tarp dažniausiai esančiųBaltymųirPeptidaikai jų sumos labai skiriasi. Apskritai išvardyti netiksliniai istorijų metodai yra tinkamiausi pirminei galimų biologinių žymenų paieškai, o tiksliniai IS ir imunologiniai tyrimai gali būti naudojami tolesniam patvirtinimui.

Šioje apžvalgoje apibendrinami daugelio šlapimo proteomo tyrimų su nefropatijomis, susijusiomis su LIL, duomenys(lėtinė inkstų liga), daugiausia dėmesio skiriant naujausiems 2015–2021 m. tyrimams. Elektroninėse duomenų bazėse MEDLINE, "PubMed" ir "Cochrane" buvo ieškoma naudojant tokius raktinius žodžius kaip"proteomika","peptidomikai","biomarkeriai","lėtinė inkstų liga", "šlapimas","membraninė nefropatija""IgA nefropatija","židinio segmentinė glomerulosklerozė"""minimalių pokyčių liga","diabetinė nefropatija" ir "vilkligės nefritas". Taip pat buvo tiriami straipsnių informaciniai sąrašai, siekiant ištirti susijusią literatūrą. Buvo išanalizuota 1030 gautų straipsnių bibliografinė informacija, o dokumentai su nesvarbia ar nepatikima informacija, tie, kurie neprieinami visame tekste, ir tie, kurie nėra anglų kalba, buvo ištrinti. Ištrynus visas pasikartojančias nuorodas, liko 69 straipsniai.

2. Lėtinė inkstų liga (LIL)

Keliuose šlapimo proteomų tyrimuose buvo atsižvelgta į LIL(lėtinė inkstų liga)patologijų grupė be padalinių. Haraldo Mischako grupė yra MS tyrimų apie šlapimo peptidomą ir proteomą lyderė. Ši grupė aprašė 1580 m. vietinius šlapimo takusPeptidai, parodant, kad 73 % buvo unikalūs šlapimui ir įrodantys klinikinę vietinių šlapimo takų vertęPeptidųžymenys, skirti diagnozuoti kelias ligas, įskaitant tas, kurios susijusios su inkstų pažeidimu[14,77,78].

Rossing K. ir kt. sukūrė pirmąją grupę, kurią sudarė 65 šlapimoBaltymų, įskaitant kolageno fragmentus, serumo albuminą, o1-antitripsiną (A1AT) ir uromoduliną, kuris diferencijavo diabetinę nefropatiją 97 % atvejų ir parodė didelį jautrumą ir specifiškumą tarp 148 2 tipo DM ir DN pacientų [72]. Grupę toliau sėkmingai patvirtino Alkhalaf A.et al. [79].

Geras D.M.et al. išanalizavo šlapimo mėginius iš 476 pacientų, sergančių LIL(lėtinė inkstų liga)(daugiausia diabetinė nefropatija) ir 379 kontroliniai mėginiai ir sukurtas klasifikatorius, pagrįstas 273 šlapimo takaisPeptidai(LIL(lėtinė inkstų liga)273) sudėtinės LIL pavidalu(lėtinė inkstų liga)biomarkeris [45]. Skydelyje buvo I ir III.I tipo kolageno fragmentai α grandinėse (181)Peptidai), atspindintis ekstraląstelinės matricos apyvartą ir sumažėjusį proteazės aktyvumą in situ. LIL(lėtinė inkstų liga)pacientams taip pat nustatytas padidėjęs plazmos išsiskyrimas su šlapimuBaltymųir jų fragmentai (pvz., A1AT, serumo albuminas, o-hemoglobino grandinė ir α-fibrinogeno grandinė), inkstams būdingiBaltymų(uromodulinas, gama grandinė Nat/K+-ATPazė ir su membrana susijęs progesterono receptorių komponentas 1), irBaltymųišsiskiria iš kanalėlių, kurie gali atspindėti lėtinį glomerulų filtracijos barjero pažeidimą, padidėjusią glomerulosklerozę ir intersticinę fibrozę. Akloje studijoje LIL(lėtinė inkstų liga)273 klasifikatorius leido diferencijuoti pacientus, sergančius LIL(lėtinė inkstų liga)įvairių etiologijų su 85,5% jautrumu ir 100% specifiškumu ir prognozuoti mirtingumą 2 tipo DM su mikroalbuminurija [45,80,81]. Šiuos rezultatus toliau patvirtino Schanstra .P.et al.[18] ir Pontillo C.et al. [46, kurie patvirtino šio klasifikatoriaus vertę kaip inkstų funkcijos pablogėjimo prognozuotoją ir parodė, kad glomerulų filtracijos greitis sumažėjo<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="">(lėtinė inkstų liga)273 klasifikatorius 53 pacientams, sergantiems LIL(lėtinė inkstų liga)ir diferencijuoti pacientai pagal jų inkstų funkcijos sutrikimo laipsnius ir galutinės stadijos LIL riziką(lėtinė inkstų liga)arba mirtis [17].

Catanese L.et al. sukūrė FPP_29BH klasifikatorių, kuriame yra 29 specifiniai fibro-sis biomarkeriai pacientams, sergantiems įvairiais imuniniais ir nesimuniniaisinkstų ligos. Pacientams, sergantiems inkstų fibroze, padidėjo šlapimo proteazių (katepsino D, matricos metalloproteinazės 2, kolagenazės 3 ir matricos metalloproteinazės-14), α-2-HS-glikoproteino arba fetuino-A, taip pat 19 skirtingų kolagenoPeptidųaštuonių skirtingų kolageno grandinių fragmentai su diferencijuotu intensyvumu tarp pacientų, sergančių dideliu ir mažu fibrozės laipsniu [47].

Nuo LIL(lėtinė inkstų liga)yra skėtinis terminas, apibūdinantis kelias ligas, kurios veikia inkstus, daugelis minėtų žymenų nėra būdingi ligoms. Siwy J.et al. atliktas 1180 šlapimo mėginių tyrimas parodė, kad daugelis žymenų išlieka tokie patys skirtingose nefropatijose ir atspindi bendrus patologinius procesus [54]. Tačiau šis didelio masto tyrimas nustatė keletą specifinių žymenų. Nustatyta, kad diabetinės nefropatijos atveju padidėjo trys klasteriino fragmentai, β-2-mikroglobulinas buvo sumažėjęs esant minimaliai kintančiai ligai, o S100-A9Baltymųfragmentas išskyrė vilkligės nefritą [54]. Kiti specifiniaiproteomikair peptidomikų pokyčiai įvairiose LIL(lėtinė inkstų liga)toliau apžvelgiami tipai, įskaitant minimalaus pokyčio ligą (MCD), židininę segmentinę glomerulosklerozę (FSGS), membraninę nefropatiją (MN), IgA nefropatiją (IgAN), diabetines nefropatijas (DN) ir vilkligės nefritą (LN).

3. Minimali pokyčių liga ir židininė segmentinė glomerulosklerozė

Minimaliai besikeičianti liga(MCD)ir pirminė židininė glomerulosklerozė (FSGS) yra ligos, turinčios pirminį podocyte pažeidimą (pirmines podocytopatijas), kurios pasireiškia kaip didelė proteinurija ir nefrozinis sindromas 82,83]. Tačiau inkstų biopsijos morfologiniai tyrimai ankstyvosiose FSGS stadijose gali praleisti segmentinę sklerozę atskiruose glomeruluose ir gali neteisingai klasifikuoti ligą kaip MCD (Minimaliai besikeičianti liga) [84]. Pirminė FSGS patogenezė yra susijusi su cirkuliuojančiais pralaidumo faktoriais (pvz., tirpiu urokinazės tipo plazminogeno aktyvatoriaus receptoriumi (SuPAR), į kortikotropiną panašiuBaltymų-1 ir anti-CD40 antikūnų CD-80 ekspresija), dėl kurios atsiranda nefrozinis sindromas [85-91]. Apskritai, palyginti su FSGS, MCD(Minimaliai besikeičianti liga)turi palankesnę prognozę dėl inkstų funkcijos sutrikimo progresavimo; Labiau tikėtina, kad FSGS išsivystys atsparumas gydymui ir sukels greitą inkstų funkcijos sutrikimą, taip pat labiau tikėtina, kad jam reikės agresyvios ir nuolatinės terapinės strategijos [83,92,93]. Be to, antrinio FSGS buvimas apsunkina diagnozę ir ligos gydymą. Dėl savo neimuninio pobūdžio ši ligos forma nereikalauja imunosupresinio gydymo [1.

Keliais tyrimais buvo siekiama nustatytiproteominisskirtumai tarp šių dviejų nefropatijų. Visų pirma buvo įrodyta, kad kalretinino ir UBA52 lygis buvo didesnis FSGS [4849], o 39S ribosominisBaltymųL17 buvo didesnis MCD(Minimaliai besikeičianti liga)[48] (2 lentelė). Žymiai didesnis katepsino B, katepsino C ir aneksino A3 kiekis buvo nustatytas griūvančio FSGS varianto (kuriam būdingas glomerulų kolapsas ir greitas inkstų funkcijos praradimas) atvejais nei MCD(Minimaliai besikeičianti liga), MN ir kiti FSGS variantai [94]. Keletas galimų žymenų, būdingų tik FSGS, yra padidėjęs kadherino tipo 26 kiekis, RNase A šeima 1, DIS3 tipo egzonukleazė 1[50], matricos pertvarkymasBaltymų8[51], CD59, į insuliną panašus augimo faktorių surišantis baltymas7 ir žiedinių sankryžų homologas 4[52], taip pat polimerinio imunoglobulino receptoriaus ir su Golgi susijusio uoslės signalizavimo reguliatoriaus sumažėjimas [54] arba visiškas dipeptidazės 1 (DPEP1)nebuvimas[52]. Nustatyta, kad padidėjęs CD14 kiekis yra specifinis tik MCD(Minimaliai besikeičianti liga)[50] ir nebuvo nustatyti jokioje kitoje nefropatijoje(2 lentelė). Tuo pačiu metu transferino ir histatino-3 padidėjimas gali atskirti ir FSGS, ir MCD(Minimaliai besikeičianti liga)[48] iš kitų tipųinkstų liga.

Tarp atskleistų galimų žymenų per didelis ribonukleazės 2 reprezentatyvumas ir nepakankamas haptoglobino atstovavimas gali rodyti blogiausią FSGS prognozę, o apolipoproteinas A1 ir matricos rekonstravimasBaltymų8(MXRA8)parodė reikšmingus pokyčius tarp steroidams jautrių ir steroidams atsparių FSGS formų[51].

Apskritai, daugumos minėtųjų buvimasBaltymųšlapime ir jų kiekio padidėjimas gali atspindėti masinę ląstelių mirtį ir ląstelių turinio išsiskyrimą podocytes atsiskyrimo nuo glomerulų membranos metu. Šie rezultatai taip pat gali rodyti ypatingą imuniteto, uždegimo ir apoptozės vaidmenį kuriant FSGS. Ląstelių proliferacija, diferenciacija ir mirtis gali būti susiję su MCD(Minimaliai besikeičianti liga)plėtra [95]. Dinaminiai tyrimai, atlikti naudojant židinio segmentinį glomerulosklerozės žiurkių modelį (adriamicino (ADR) sukeltą nefropatiją), parodė laipsnišką afaminų ir ceruloplazmino kiekio didėjimą, taip pat laipsnišką kadherino-2 ir agrekano šerdies mažėjimą.BaltymųFSGS ir teigė, kad sumažėjęs fetuino-B, α-1-mikroglobulino ir α-2-HS-glikoproteino kiekis gali būti perspektyvūs žymenys ankstyvam FSGS nustatymui [96]. Kitos perspektyvios rinkos yra CD44, MXRA8, katepsinai ir apolipoproteinas A1. CD44 atspindi parietalinių epitelio ląstelių aktyvaciją, kuri sukelia glomerulosklerozę. MXRA8 katepsinai yra susiję su fibrozės kaupimu ir ligos progresavimu. Apolipoproteinas A1 atspindi oksidacinį stresą, yra susijęs su hiperlipidemija ir yra vienas iš patogenezinių veiksnių FUZV vystymuisi.

Inkstų ligos tyrimas:Šlapimasproteominisanalizė

SPAUSKITE ČIA, KAD PAMATYTUMĖTE II DALĮ.