miRNA與腎臟疾病的研究進(jìn)展

羅秋林綜述 黃鵬審校

1.右江民族醫(yī)學(xué)院，廣西 百色 533000；2.右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腎內(nèi)科，廣西 百色 533000

腎臟疾病是臨床的常見病、多發(fā)病。近年來，腎臟疾病的發(fā)病率逐年上升，臨床中多數(shù)腎臟疾病起病較為隱匿，早期不被發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)患者就診時(shí)已達(dá)到慢性腎臟病或是腎臟病的終末期，治療效果不甚理想，給家庭和社會(huì)帶來了巨大的精神和經(jīng)濟(jì)壓力。因此，尋找能夠早期診斷、指導(dǎo)預(yù)后的腎臟疾病的有效生物標(biāo)記物迫在眉睫。近年來已開始有研究以miRNA為切入點(diǎn)探討其作為腎臟疾病生物標(biāo)志物的可能性。miRNA是廣泛存在于真核生物中，長19～23個(gè)核苷酸，可調(diào)控細(xì)胞內(nèi)基因的表達(dá)，具有較強(qiáng)的發(fā)育時(shí)序特異性和組織特異性，廣泛參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡、免疫調(diào)節(jié)等病理生理過程[1-2]。目前的研究表明，miRNA不僅參與腎臟的正常發(fā)育過程，在腎臟疾病的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮著不可忽視的作用。本文就miRNA與腎臟疾病的相關(guān)研究進(jìn)展做一綜述。

1 miRNA與急性腎損傷

近年來，急性腎損傷(acute kidney injury，AKI)的發(fā)病率高且呈逐年上升趨勢，其主要表現(xiàn)為少尿、無尿、氮質(zhì)血癥、高鉀血癥等腎功能的急劇下降和代謝產(chǎn)物的蓄積[3]。目前AKI的診斷和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)是血清肌酐和尿量的變化，但AKI的病程進(jìn)展迅速，肌酐和尿量的變化對(duì)于早期診斷AKI具有局限性。因此，新的生物標(biāo)志物miRNA開始成為早期診斷AKI的新興標(biāo)志物。隨著人們對(duì)miRNA與AKI的相關(guān)性研究的不斷深入，大量的研究表明miRNA可用于AKI的早期診斷。目前研究表明不同病因?qū)е碌腁KI會(huì)導(dǎo)致其相應(yīng)的miRNA水平上調(diào)或下降。

1.1 心臟手術(shù)相關(guān)AKI(CSA-AKI)AGUADO-FRAILE等[4]進(jìn)行的一項(xiàng)試點(diǎn)前瞻性研究表明在心臟手術(shù)后發(fā)生AKI的患者的基礎(chǔ)血清樣本中，miR-26b-5p、miR-27a-3p、miR-93-3p和miR-127-3p與未發(fā)生AKI的患者相比明顯下調(diào)，表明這些miRNAs可能是該隊(duì)列中AKI易感性的生物標(biāo)志物。并且這些miRNA的表達(dá)在血清肌酐升高前幾天被調(diào)節(jié)，顯示出對(duì)AKI的早期診斷價(jià)值。熊田辛等[5]研究發(fā)現(xiàn)在先天性心臟病的小兒患者體外循環(huán)術(shù)后發(fā)生AKI的患兒血清miR-203呈升高趨勢,并且在術(shù)后12 h達(dá)到高峰，其血清miR-203表達(dá)變化較肌酐、尿量出現(xiàn)得更早，證明了miR-203水平升高是先心病患兒發(fā)生AKI的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。一項(xiàng)對(duì)120例接受心臟手術(shù)的成人患者的研究表明尿和血漿miR-21水平與心臟手術(shù)后嚴(yán)重AKI和其他不良結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，且對(duì)CSA-AKI的預(yù)后評(píng)估具有潛在價(jià)值[6]。ARVIN等[7]研究發(fā)現(xiàn)CSA-AKI患者術(shù)后的基線血清和尿中miR-21水平均低于非AKI組；此外，血清手術(shù)后6 h、尿樣手術(shù)后6 h和12 h的miR-21水平明顯低于AKI組，并且尿miR-21，特別是術(shù)后6 h，是一種比血清miR-21更可靠的檢測CSA-AKI的指標(biāo)，且可作為AKI早期診斷的生物標(biāo)志物。

1.2 藥物相關(guān)AKI 腎臟是人體主要的代謝器官，大多數(shù)藥物均通過腎臟進(jìn)行代謝。在進(jìn)行藥物代謝過程中，均會(huì)對(duì)腎臟產(chǎn)生一定的損傷。其中對(duì)腎臟損傷較大的是氨基糖苷類及抗腫瘤藥[8]。一項(xiàng)關(guān)于對(duì)乙酰氨基酚(APAP)過量及使用順鉑治療的患者的研究表明[9]：與健康對(duì)照組相比，患有AKI的APAP-OD患者和未診斷為AKI的APAP-OD患者的尿miR-21、-200c和-423水平顯著升高，在APAP-OD患者中，每種生物標(biāo)記物的尿濃度越高，發(fā)生急性腎損傷的幾率越高。因此，可將miR-21、-200c和-423作為檢測患者藥物誘導(dǎo)AKI的特異性泌尿生物標(biāo)志物。KAGAWA等[10]通過對(duì)大鼠分別注射順鉑、慶大霉素、嘌呤霉素建立AKI模型的研究表明miR-143-3p和miR-122-5p在所造的AKI模型中都普遍下調(diào)，且變化早于血清肌酐和血尿素氮等傳統(tǒng)的生物標(biāo)志物。這些數(shù)據(jù)表明，血漿中miRNA的變化在藥物相關(guān)AKI的早期敏感檢測具有重要價(jià)值。

1.3 膿毒癥性AKI 膿毒癥最常見于重癥監(jiān)護(hù)病房(intensive care unit，ICU)患者，研究表明在ICU住院患者發(fā)生AKI的風(fēng)險(xiǎn)為54.7%，且膿毒癥是導(dǎo)致其發(fā)生AKI的最常見原因，AKI可作為獨(dú)立危險(xiǎn)因素增加膿毒癥患者的死亡率。研究表明miR-10a對(duì)于ICU膿毒癥患者發(fā)生AKI的早期診斷與預(yù)后具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值[12-13]。前瞻性臨床分析表明在評(píng)價(jià)膿毒癥所致AKI患者28 d死亡率評(píng)估中，miR-29a特異性最佳，而miR-10a-5p敏感性則最優(yōu)，說明這兩種miRNAs對(duì)膿毒癥所致AKI的28 d生存率具有較高的臨床參考價(jià)值；對(duì)膿毒血癥患者預(yù)后評(píng)估中聯(lián)合檢測miR-29a和miR-10a-5p可以提高其敏感性和特異性，它們對(duì)膿毒癥所致AKI的早期診斷和預(yù)后評(píng)估是較為理想的血清標(biāo)志物[12]。魏薇等[14]的研究發(fā)現(xiàn)miR-21和miR-107-5p分別與血清肌酐、血尿素氮、血胱抑素C及腎損傷分子-1表達(dá)呈正相關(guān)，并且miR-21和miR-107-5p是膿毒癥伴AKI患者死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，對(duì)于評(píng)估膿毒癥伴AKI患者28 d死亡率具有重要的早期診斷和預(yù)測價(jià)值。綜上，檢測相關(guān)的miRNA可有助于早期診斷膿毒癥性AKI，對(duì)于減少患者的死亡率有著重要應(yīng)用價(jià)值。

1.4 對(duì)比劑相關(guān)AKI 隨著放射診療技術(shù)與介入治療的發(fā)展，對(duì)比劑相關(guān)AKI的發(fā)病率逐年上升,相關(guān)研究表明，與對(duì)比劑相關(guān)AKI關(guān)系較為密切的是miR-30家族成員，miR-7a、miR-200a及miR-188也參與了此對(duì)比劑所致AKI的過程，上述miRNA對(duì)于對(duì)比劑相關(guān)AKI的早期診斷具有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值[15-16]。

2 miRNA與狼瘡性腎炎(lupus nephritis，LN)

狼瘡性腎炎是系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)累及腎臟引起的免疫性損傷，其臨床表現(xiàn)多樣，可表現(xiàn)為不同程度的血尿、蛋白尿、腎功能不全、貧血等。因LN起病隱匿，其預(yù)后也比其他類型的腎炎較差。近幾年，關(guān)于miRNA與LN的研究也成為目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。林烈桔等[17]開展的一項(xiàng)兒童LN的病例對(duì)照研究表明LN患兒血漿miR-145及miR-183表達(dá)水平明顯降低，且與LN活動(dòng)度及病理分型相關(guān)，聯(lián)合抗dsDNA抗體檢測對(duì)LN診斷具有較高的價(jià)值。一項(xiàng)關(guān)于miRNA的微陣列分析表明，LN患者中有17個(gè)上調(diào)的miRNAs；實(shí)時(shí)熒光定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RTqPCR)還證實(shí)了hsa-miR-150、hsa-miR-200c、hsa-miR-181a、hsa-miR-125a和hsa-miT-675的上調(diào)[18]。此外，上調(diào)的IL-β、IL-6和TNF-α與血清hsa-miR-125a顯著相關(guān)，并表明了miR-125a可以成為SLE的一種新的生物標(biāo)志物，有助于闡明LN的致病機(jī)制。一項(xiàng)關(guān)于55例女性LN患者外周血單個(gè)核細(xì)胞(PBMCs)中miR-16、miR-21、miR-141、miR-146a和miR-155的表達(dá)水平研究結(jié)果顯示LN活動(dòng)性腎炎組的miR-21和miR-155水平明顯高于無腎炎組、非活動(dòng)性腎炎組；邏輯回歸分析顯示miR-21和miR-155是LN的重要危險(xiǎn)因素，表明miR-21和miR-155在PBMCs中的過度表達(dá)可能參與了LN的病理生理過程，miR-21和miR-155可作為該病的生物標(biāo)志物[19]。LI等[20]開展的小鼠模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)miR-183注射可降低抗DNA抗體和免疫復(fù)合物組分水平，恢復(fù)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory cells，Tregs)和輔助性T細(xì)胞17(thelper cell 17，Th17)細(xì)胞群，延長存活時(shí)間，這提示miR-183注射可能是一種延緩或減輕系統(tǒng)性紅斑狼瘡的病理特征的有效治療方法。TU等[21]開展的一項(xiàng)病例對(duì)照研究表明miR-654可能通過調(diào)節(jié)病理性細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIF)過表達(dá)在狼瘡腎炎的進(jìn)展中起關(guān)鍵作用，miR-654可能在狼瘡性腎炎中有潛在的治療應(yīng)用，特別是在具有高基因型MIF表達(dá)者的個(gè)體中。通過對(duì)LN患者的長期隨訪發(fā)現(xiàn)尿液中的LET-7a和miR-21在活動(dòng)性疾病的LN患者中與非活動(dòng)性疾病相比明顯下調(diào)，而在治療結(jié)束后表達(dá)升高[22]，提示miR-21在LN患者的疾病診斷和預(yù)后評(píng)估中具有參考性。綜上，多種miRNA與LN都有相關(guān)性，這些miRNA在將來都有可能成為診斷、指導(dǎo)治療、評(píng)估預(yù)后的可靠生物標(biāo)記物。

3 miRNA與糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)

糖尿病腎病(DN)是終末期腎病的主要原因之一，其發(fā)病率隨著人們物質(zhì)生活的改善日趨上升。CONSERVA等[23]研究發(fā)現(xiàn)miR-27b-3p和miR-1228-3p在DN患者的活檢和尿液中下調(diào)，兩種miRNAs的聯(lián)合尿表達(dá)也能區(qū)分DN患者和其他腎小球腎炎，使miR-27b-3p和miR-1228-3p成為糖尿病腎病診斷和預(yù)后的兩種可能的非侵入性泌尿候選生物標(biāo)志物。焦婷婷[24]開展的DN患者的隊(duì)列研究證明miR-31-3p、miR-135b-5p和miR-1290對(duì)DN具有一定診斷效能，3個(gè)miRNAs有望成為DN的無創(chuàng)生物診斷標(biāo)志物。DN中miR-135b-5p和尿微量白蛋白與肌酐的比值(ACR)水平存在著顯著的正相關(guān)性，或可作為病情嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)。KIM等[25]開展的一項(xiàng)病例對(duì) 照研 究證明miR-1246、miR-642a-3p、LET-7c-5p、miR-1255b-5p、LET-7i-3p、miR-5010--5p、miR-150-3p在糖尿病腎病患者中與健康對(duì)照組相比明顯上調(diào)，其中miR-4449在糖尿病腎病患者中與非糖尿病腎病患者相比高表達(dá)，并且這八種miRNAs與蛋白尿的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)。這些miRNAs可能是DN診斷和治療的有前途的候選物。JIANG等[26]研究表明，miR-342-3p在體外和體內(nèi)對(duì)DN的進(jìn)展有抑制作用。此外，miR-342-3p通過靶向sox6抑制腎間質(zhì)纖維化的進(jìn)展，表明miR-342-3p/sox6軸可能是DN的潛在治療靶點(diǎn)。SUN等[27]研究表明通過上調(diào)SIRT1抑制miR-133b和miR-199b減弱TGF-β1誘導(dǎo)的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和腎纖維化，而通過miR-21下調(diào)BMP-7能夠抑制DN引起腎纖維化[28]。這些研究都表明不同的miRNAs是未來診斷、治療DN的潛在策略。

4 miRNA與慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)

慢性腎臟疾病(CKD)是一種緩慢進(jìn)行的不可逆轉(zhuǎn)的可引起腎單位丟失、終末期腎病和/或過早死亡的進(jìn)展性疾病。隨著高血壓、糖尿病及人口老齡化的發(fā)病率越來越高，CKD已經(jīng)成為公共衛(wèi)生問題。目前研究表明miRNA參與CKD的發(fā)生發(fā)展，因此利用特定的miRNA診斷、治療及評(píng)估疾病進(jìn)展具有重要意義。BAI等[29]通過對(duì)CKD造模小鼠的研究表明CKD患者腎組織中miR-214的腎小管表達(dá)比健康對(duì)照組更豐富，且與蛋白尿和腎纖維化程度呈正相關(guān)，miR-214通過破壞線粒體氧化磷酸化在CKD中的致病作用，提示miR-214作為CKD的治療靶點(diǎn)和診斷生物標(biāo)志物的潛力。一項(xiàng)關(guān)于局灶節(jié)段性腎小球硬化(FSGS)隊(duì)列研究表明結(jié)果與完全緩解(FSGS-Cr)和正常對(duì)照組(NCs)相比，尿miR-196a在FSGS-A中顯著增加，清楚地區(qū)分FSGS-A、FSGS-Cr和NCs[30]。而血漿miR-196a在這些組之間沒有差異，提示了尿miR-196a可作為預(yù)測CKD進(jìn)展的生物標(biāo)志物。另有研究表明miR-26a在肌肉中的過表達(dá)通過外體介導(dǎo)的miR-26a轉(zhuǎn)移防止了CKD誘導(dǎo)的肌肉萎縮和減輕心肌病，這些結(jié)果提示了利用miR-26a的外體遞送治療CKD并發(fā)癥的可能治療策略[31]。綜述表明，LET-7、miR-21-29、-192、-200、-324、-132、-212，-30、-126、-433、214和-199a等這些miRNAs都與腎纖維化有關(guān)，并有可能利用這些分子靶點(diǎn)治療CKD[32]。

5 miRNA與原發(fā)性腎小球腎(Primaryglomeu--l onephritis)

原發(fā)性腎小球腎炎是由多種病因引起的臨床常見腎小球疾病，臨床常見病理類型主要有IgA腎病、膜性腎病、微小病變型腎病等，其最終會(huì)發(fā)展為終末期腎臟病，給家庭和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)與精神壓力。因此，找到能夠早期診斷原發(fā)性腎小球腎炎的無創(chuàng)生物標(biāo)記物與治療靶點(diǎn)，將有效遏制疾病的進(jìn)展，為患者帶來希望。miRNA作為近年來的研究熱點(diǎn)，在原發(fā)性腎小球腎炎方面也有了一定的進(jìn)展。研究表明miR-204可通過靶向腎小管上皮細(xì)胞缺血再灌注損傷后的特異性β1糖蛋白(SP1)參與腎小管上皮細(xì)胞缺血再灌注損傷后的調(diào)節(jié)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)換[33]，并且保護(hù)腎小管間質(zhì)組織免受慢性纖維化改變的影響，還可通過調(diào)節(jié)白細(xì)胞介素-6(IL-6)受體的表達(dá)來控制局部炎癥[34]。SZETO等[35]通過對(duì)IgA患者和健康人的尿液的miRNA靶點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明用于診斷IgA腎病的尿miR-204水平的受試者工作特征曲線(Roc)尿miR-204的敏感性和特異性分別為100%和55.5%，對(duì)IgA腎病具有最佳的診斷準(zhǔn)確性。在一項(xiàng)回顧性國際研究中發(fā)現(xiàn)miR-148b和LET-7b是檢測原發(fā)性IgA腎病的血清標(biāo)志物，因此，聯(lián)合miRNA生物標(biāo)志物L(fēng)ET-7b和miR-148b的血清水平可能成為一種新的、可靠的、無創(chuàng)的診斷IgA腎病的方法[36]。另有研究表明miRNA-27a-43p直接靶向FOSB，調(diào)節(jié)IgA腎病的細(xì)胞增殖、凋亡和炎癥反應(yīng)，這一新途徑有望為IgA腎病提供新的治療策略[37]。一項(xiàng)以腎病綜合征(Nephrotic Syndrome NS)患者外周血單核細(xì)胞和血漿中的miR-30c和miR-186表達(dá)水平的病例對(duì)照研究表明，與對(duì)照組相比，NS組及其亞型有顯著性差異，所研究的miRNAs的聯(lián)合水平檢測對(duì)區(qū)分NS患者和健康對(duì)照者具有一定的準(zhǔn)確性[38]。WANG等[39]研究表明血漿miR-30a-5p和miR-106a-5p可作為系膜增生性腎小球腎炎的新的和潛在的診斷生物標(biāo)志物。而應(yīng)用miR-193a/WT1/PODXL軸可能是評(píng)估特發(fā)性膜性腎病發(fā)病和預(yù)后的一種理想方法，這種聯(lián)合診斷也能夠區(qū)分特發(fā)性膜性腎病患者在不同階段的預(yù)后[40]。

6 結(jié)語

隨著人類對(duì)miRNA與腎臟疾病研究的不斷深入，miRNA在腎臟疾病的早期診斷、治療、疾病分型、預(yù)后評(píng)估等方面中體現(xiàn)出了可觀的應(yīng)用價(jià)值，但由于miRNA與腎臟疾病發(fā)病機(jī)制及疾病發(fā)生發(fā)展的復(fù)雜性，其具體機(jī)制仍有待進(jìn)一步的臨床研究來闡述證實(shí)。相信在不久的將來，人們可以應(yīng)用miRNA對(duì)腎臟疾病進(jìn)行早期診斷、靶向治療及預(yù)后評(píng)估，以期為腎臟病患者帶來福祉，早期干預(yù)疾病的發(fā)生發(fā)展，延緩疾病的進(jìn)展，改善疾病的預(yù)后，延長患者的生命，提高患者的生活質(zhì)量。