貓多囊腎的診斷和治療

徐昀眺，李 萍，李婉靖，莊 躍，趙心怡，周 彬，姜 勝，邵春艷，王曉杜，宋泉江

(浙江農(nóng)林大學(xué)動物科技學(xué)院 動物醫(yī)學(xué)院，浙江杭州 311300)

常染色體顯性遺傳性多囊性腎病(Autosomal dominant polycystic kidney disease，ADPKD)是人類最常見的威脅生命的遺傳性疾病，導(dǎo)致腎囊腫，通常導(dǎo)致腎臟體積逐漸增大，病程可持續(xù)數(shù)十年，腎小球?yàn)V過率持續(xù)下降，占全球終末期腎臟疾病病例的4.4%～10.0%，對公共健康構(gòu)成威脅。ADPKD被廣泛認(rèn)為是家貓，特別是波斯貓的遺傳性最強(qiáng)的腎臟疾病[1-2]。多囊腎病(Polycystic kidney disease，PKD)，又名Potter綜合征、囊胞腎，其特征是雙側(cè)、多發(fā)并逐漸增長的液性囊腫壓迫及破壞周圍正常腎組織、引起腎臟不可逆性功能喪失,可并發(fā)肝囊腫、尿毒癥、高血壓等疾病。有很多ADPKD貓?jiān)谄湟簧腥蕴幱趤喤R床狀態(tài)，但有些貓病情發(fā)展迅速，繼發(fā)慢性腎臟疾病，并在7歲之前死亡[3]。本病廣泛使用超聲進(jìn)行診斷，該病目前無藥可治,只能對癥治療和預(yù)防腎功能衰竭。預(yù)后需謹(jǐn)慎,建議每年做超聲檢查來確定貓是否患有此疾病，可以通過主動絕育和合理選育進(jìn)行篩選和規(guī)避。

1 流行情況

多囊腎病多發(fā)生于純種長毛貓，較少發(fā)生于犬。其中波斯貓已被證實(shí)為通過單一顯性遺傳基因遺傳給子代波斯貓，該病危及全世界約36%～49%的波斯貓及相關(guān)品種貓，有極高的致死率[4]。偶爾也發(fā)生在其他品種，如布偶貓、蘇格蘭折耳貓、羊毛貓等。一般而言，多囊腎病陽性的貓的幼仔有50%的幾率會遺傳上此病。關(guān)于貓多囊腎的流行病學(xué)調(diào)查大多針對波斯貓，有外國學(xué)者收集了340只貓的樣本，其中有波斯貓104只，發(fā)現(xiàn)波斯貓及其相關(guān)品種的多囊腎病流行率為36%，而其他品種多囊腎病流行率僅為4.2%[5]。土耳其對于PKD也進(jìn)行了流行病學(xué)調(diào)查，結(jié)果顯示折耳貓、異國短毛貓、英國短毛貓PKD的患病率分別為17.5%、2.7%和3.9%[6]。日本的流調(diào)結(jié)果顯示波斯貓、蘇格蘭折耳貓和美國短毛貓的多囊腎病基因PKD1突變率分別是46%、54%和47%[7]。巴西的研究結(jié)果顯示波斯貓及波斯相關(guān)品種ADPKD的患病率為分別為5.03%和1.6%[8]?？傮w而言，不同國家和地區(qū)本病流行率差異較大，這可能與不同地區(qū)貓品種差異有關(guān)。關(guān)于貓的多囊腎，我國陸續(xù)有報(bào)道[9-13]，患病貓的種類包括英國短毛貓、加菲貓、波斯貓等，雌雄均有，但是目前缺乏系統(tǒng)性的流行病學(xué)調(diào)查。本病發(fā)生的年齡段是3歲～8歲，最早發(fā)生于7月齡。研究表明波斯貓中PKD的患病率為33.80%，多囊腎貓中公貓占53.01%，而母貓占46.99%，與母貓相比，公貓更容易患PKD。與那些用自制食物喂養(yǎng)的貓相比，用商業(yè)干糧喂養(yǎng)的貓更容易發(fā)生PKD。超聲檢查發(fā)現(xiàn)，PKD與年齡、頭發(fā)顏色、眼睛顏色、相關(guān)臨床體征及其他腎臟異常無明顯相關(guān)性[14]。

2 發(fā)病機(jī)制

作為一種遺傳性疾病，ADPKD是由多囊腎疾病(PKD)基因PKD1或PKD2中的突變引起的。貓中大部分已知的ADPKD病例與其直系同源物中的單個種系突變有關(guān)。該變體由位于PKD1外顯子29的3284位的單核苷酸C轉(zhuǎn)化為A，該突變過早的將終止密碼子引入相應(yīng)的mRNA轉(zhuǎn)錄物中，導(dǎo)致該基因編碼的蛋白質(zhì)碳端喪失25%[15]，由于無法產(chǎn)生足夠的正常蛋白質(zhì)，腎臟腎小管細(xì)胞出現(xiàn)異常的增生和凋亡，使得腎臟出現(xiàn)許多不正常的囊腫，形成多囊腎病。這種突變是造成PKD最可能的突變，且沒有非PKD的貓被發(fā)現(xiàn)帶有這個突變。這個形成終止密碼子的突變與微衛(wèi)星體單倍型一致，顯示這個突變與PKD表現(xiàn)型有完整的連結(jié)。除此之外，沒有同型合子的貓被發(fā)現(xiàn)，說明突變是有造成胚胎致死的可能。其他基因(如PKD2)中的突變不能完全排除，它可能是貓ADPKD的潛在原因，貓PKD2與周圍的區(qū)域并不包含造成ADPKD的可能性突變，其他突變也可能造成貓PKD[16]，所以現(xiàn)在還是將C→A突變體視為該疾病的原因。同時對患PKD的暹羅貓家族全基因組測序中發(fā)現(xiàn)了纖維胱氨酸基因(PKHD1)的變異，而這種變異與PKD顯性遺傳不相容[6]。關(guān)于本病的遺傳原因也值得進(jìn)一步研究。

3 臨床癥狀和病理變化

患有多囊腎的貓?jiān)谟g階段多處于亞臨床狀態(tài)，在貓幼年時其腎臟外形正?；蛏源?，機(jī)能正常，貓并無癥狀，出現(xiàn)臨床癥狀多為抑郁，食欲不振或減少，口渴，排尿過多和體重減輕?；疾〉牟ㄋ关埻ǔＲ匠赡旰笃?3歲～10歲,平均7歲)才發(fā)展為慢性腎功能衰竭，偶爾發(fā)現(xiàn)腎上腺腫大[14]。有的病例中也發(fā)現(xiàn)腎臟為充滿液體囊腫，直徑約800 μm～8 000 μm，囊腫周圍形成結(jié)締組織，部分組織可見細(xì)胞浸潤[17]。

患貓逐漸長大后，腎臟出現(xiàn)起源于近端和遠(yuǎn)端小管的囊腫，并且隨著時間的流逝，數(shù)量和大小都會增加，壓迫腎臟及周圍組織，導(dǎo)致腎臟缺血，腎臟的結(jié)構(gòu)受到損害，造成腎細(xì)胞死亡，腎小球數(shù)目會進(jìn)一步減少。最終導(dǎo)致腎小球硬化，腎小管萎縮、間質(zhì)纖維化等，引起腎衰竭，疾病晚期的貓甚至可以在肝臟、胰臟和子宮中出現(xiàn)囊腫，常會出現(xiàn)高血壓、尿毒癥，引起患貓死亡。有研究表明在PKD的貓腎小管上皮上有很高的caspase-3表達(dá)，而且在囊腫周圍的腎小管上皮中抗凋亡蛋白Bcl-2的表達(dá)成陰性，而正常的腎小管上皮中Bcl-2則成高表達(dá)，提示細(xì)胞凋亡參與腎臟囊腫的形成。除了腎臟組織中的囊性結(jié)構(gòu)，腎小管也會發(fā)生纖維化，轉(zhuǎn)化生長因子TGF-β在這些纖維化區(qū)域的表達(dá)增加，也可能是腎臟衰竭的重要原因[6]。多囊腎的患貓同時患有肝囊腫， 48%的腎囊腫貓患有肝纖維化，而且在部分病例中出現(xiàn)胰腺囊腫的情況[18]。

人患ADPKD通常會出現(xiàn)左心室結(jié)構(gòu)和功能的異常，但貓的PKD并未展現(xiàn)出左心室的類似變化，心電圖參數(shù)和心超參數(shù)也無明顯差異，僅僅表現(xiàn)為患PKD的貓舒張末期左室附近的基底室間隔厚度和主動脈流速值略有升高，還需要大量的研究和數(shù)據(jù)對貓的PKD與心臟損傷的相關(guān)性進(jìn)行研究[19]。

4 診斷

對于本病通常采取的診斷方法有超聲診斷和基因檢測法，都具有較高的診斷準(zhǔn)確率。超聲波是最簡單檢查貓多囊腎病的方法，基因檢測法不僅能夠確定貓是否患多囊腎病，而且能夠確定基因類型，這樣有利于追蹤患貓父母的基因，從而能徹底找到攜帶多囊腎病基因的源頭。隨著技術(shù)的發(fā)展，MRI、CT檢查等都可以應(yīng)用于本病的診斷和預(yù)后判斷。

4.1 影像學(xué)診斷

4.1.1 超聲診斷 超聲是目前診斷多囊腎病最有用的非侵入性方法，超聲檢查對囊腫的特異性為100%[4]，而且還可以評估受影響貓的嚴(yán)重程度并監(jiān)測疾病進(jìn)展。可在腎皮質(zhì)可掃查到大小不一的囊狀空腔(多為雙側(cè)腎臟)，這些小囊會慢慢變大，逐漸取代原來的腎組織而使腎腫大，腎表面逐漸失去光滑。影像學(xué)顯示為腎臟增大，輪廓呈波浪狀，腎內(nèi)多個大小不一的圓形液性暗區(qū)彌漫性分布于全腎，囊狀液性暗區(qū)彼此不相通，區(qū)別于腎積水。腎積水聲像圖可見腎臟體積不同程度增大。少量積水可見腎盂分離，中間出現(xiàn)透聲暗區(qū)，隨著積液量增多，透聲暗區(qū)也隨之增大，腎實(shí)質(zhì)明顯受壓迫。但是，超聲檢查對囊腫的敏感性會隨著年齡的增長而增加，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，患貓?jiān)?月齡時的敏感性為91%[6]，疾病早期的貓可能沒有任何異常的臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果。因此，建議使用超聲檢查來早期檢測ADPKD。

也有學(xué)者對多只經(jīng)基因證實(shí)的ADPKD波斯貓進(jìn)行分析，確定了超聲診斷波斯貓ADPKD的標(biāo)準(zhǔn)?？梢愿鶕?jù)給定年齡與預(yù)期的囊腫數(shù)量之間關(guān)系來確定患病概率。如果貓為15月齡或者更小，那么至少一個腎囊腫確定患有ADPKD；對于16月齡～32月齡的貓，則需要單個或兩個腎臟中有2個或多個囊腫才能確診；對于33月齡～49月齡大的動物則需要在單個或兩個腎臟中至少有3個囊腫才可能可確診是否患有ADPKD；而對于50月齡～66月齡甚至更大月齡的動物則需要在在單個或兩個腎臟中有4個或多個囊腫才能確診[15]。但是超聲檢查會受探頭類型、檢查人員經(jīng)驗(yàn)和疾病類型等多種因素的影響[20]。本病應(yīng)與腎囊腫、腎盂積水相鑒別。

4.1.2 計(jì)算機(jī)斷層掃描和磁共振成像檢查 早期ADPKD不表現(xiàn)出特異性癥狀，計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和磁共振成像檢查(MRI)可以在更短間隔內(nèi)評估腎臟實(shí)質(zhì)的變化。CT和MRI對貓的ADPKD均具有微創(chuàng)性和高度診斷準(zhǔn)確性。兩者都可以定量測量腎臟ADPKD患貓的總腎臟體積(TKV)，總囊性體積(TCV)和部分囊泡體積 (FCV)等指標(biāo)。

由于對CT麻醉劑需求量小、麻醉時間短，所以CT在貓上的應(yīng)用比較廣泛。對多囊性腎的早期診斷和育種動物的選擇也有重要意義。在評估結(jié)構(gòu)的三維復(fù)雜程度方面，CT遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于X線和超聲檢查。CT技術(shù)還可以確定急性腎灌注缺損[21]。CT對于評估貓ADPKD的疾病進(jìn)展更為實(shí)用，因?yàn)樗鼉H需鎮(zhèn)靜或輕度麻醉即可快速獲取圖像，從而降低了成本并提高了可用性。

MRI靈敏而且可以進(jìn)行體積測量，但關(guān)于MRI在小動物腎臟診斷中的臨床應(yīng)用的研究很少，且大多局限于此實(shí)驗(yàn)研究動物，有研究表明MRI可以在腎臟的皮質(zhì)和髓質(zhì)交界處，或者髓質(zhì)之中發(fā)現(xiàn)數(shù)量不等的囊腫。一般雙側(cè)都會發(fā)生囊腫，但數(shù)量和大小不一，在T2WI MRI下呈現(xiàn)均勻高信號，部分貓呈現(xiàn)T2低信號[22]。

4.2 基因診斷

由于貓多囊腎是一種常染色體顯性遺傳性腎病，可進(jìn)行基因檢測。現(xiàn)常用的基因檢測方法有限制性片段長度多態(tài)性聚合酶鏈反應(yīng)(PCR-RFLP)技術(shù)和實(shí)時熒光定量多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(real-time PCR)。

PCR-RFLP分析法，對貓進(jìn)行靜脈穿刺收集血液樣本，從全血中提取基因組DNA若產(chǎn)物消化產(chǎn)生316 bp和243 bp片段，表明存在C→A顛換，而僅觀察到未消化的559 bp片段，則表明該基因變異不存在，具有這種致病性突變的貓即獲得了ADPKD的明確診斷，而沒有這種變異的貓則被排除了患有ADPKD的可能[21]。

關(guān)于基因檢測方法國外的一些研究發(fā)現(xiàn)超聲診斷為PKD的波斯貓利用PCR-RFLP方法可以檢測到點(diǎn)突變，并且沒有一個非PKD的貓有這個突變?；蛟\斷比超聲波診斷有很高的信賴度及敏感度。在年齡小于3個月及不易進(jìn)行超音波檢查的貓，可以用于貓ADPKD的早期篩選[23]。此方法雖然精確有效，但其獲取途徑有限且成本高，限制了其在貓中的應(yīng)用。

4.3 實(shí)驗(yàn)室檢查

PKD的患貓血液和尿液學(xué)指標(biāo)變化隨著發(fā)病時間而變化?；疾〕跗跁r，血常規(guī)中白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板顯示正常，生化結(jié)果顯示血尿素氮、肌酐和磷也無明顯異常。曾有學(xué)者對70只不同家族的年齡在4月齡～8歲不等的波斯貓做過研究，在經(jīng)基因檢測和超聲檢查確診的PKD陽性的患貓中，血常規(guī)檢查均為健康，白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板均正常；生化檢查也無明顯異常，肌酐、血尿素氮和磷含量處于正常范圍之內(nèi)；其他學(xué)者所研究的患貓也僅有10例的肌酐水平較高，而它們的平均年齡為12歲。由此可表明，PKD陽性個體的血液學(xué)和生化指標(biāo)可能在參考區(qū)間內(nèi)，尤其是在年輕患貓中，年紀(jì)較大的貓常常已經(jīng)發(fā)展到疾病的后期了，血常規(guī)檢查顯示白細(xì)胞總數(shù)升高、中性粒細(xì)胞升高，其他無異常，表明患貓?bào)w內(nèi)有明顯的炎癥反應(yīng)。生化結(jié)果通常表現(xiàn)為肌酐含量升高、血尿素氮含量升高和磷含量升高，顯示腎臟功能異常，其中血尿素氮顯著升高，表明輕微腎衰竭[24]。

有研究表明包括尿比重(USG)、尿素氮(BUN)、血肌酐(CREA)、對二甲基精氨酸(SDMA)和腎小球?yàn)V過率(GFR)，在疾病的發(fā)生階段具有明顯的相關(guān)性[22]。高血肌酐(≥16 mg/L)在3歲及以上的貓發(fā)生率更高[7]。

PKD也可以引起尿液異常，一般疾病發(fā)生早期無異常，中晚期時有血尿，部分患貓出現(xiàn)蛋白尿。但USG、UPC比例異常或蛋白尿陽性在患病動物和未患病動物之間沒有顯著差異。而且尿液試紙測試并未發(fā)現(xiàn)ADPKD和非ADPKD動物在血紅蛋白、丙酮、蛋白質(zhì)、尿膽原、葡萄糖、膽紅素和亞硝酸鹽之間存在顯著差異。尿液結(jié)晶的數(shù)量和類型以及也沒有差異[15]，所以尿液檢查缺乏診斷的特異性。

5 治療和預(yù)防

目前貓多囊腎病無法用藥物將其徹底根治，包括人患多囊腎病仍強(qiáng)調(diào)早期階段進(jìn)行干預(yù)、抑制囊腫增長以延緩病情、針對各種并發(fā)癥進(jìn)行對癥治療。當(dāng)腎臟功能不足以維持生理所需，最終只能以血液透析作為平衡血液成分的最后手段。使用高生物價值蛋白質(zhì)限制飲食中的蛋白質(zhì)含量，限制飲食中的磷含量，提供新鮮飲用水，使用磷酸鹽結(jié)合劑，必要時治療貧血[17]。對于本病治療也有一些探索，減少食物攝入量可以減少PKD的發(fā)病過程。急性禁食能夠使鼠、小鼠和貓PKD模型中囊腫體積迅速減小，同時口服β-羥基丁酸(BHB)可強(qiáng)烈抑制PKD發(fā)展，為PKD的治療提供了一個新的方向[25]。也有貓的多囊腎的病例通過口服碘，輔以營養(yǎng)干預(yù)，補(bǔ)充益生菌，腎臟囊腫和腹部腫脹消失。提示，口服補(bǔ)碘和其他相關(guān)天然化合物有可能成功治療PKD[26]。

有研究表明自噬刺激不能緩解PKD，但是使用自噬抑制劑一定程度上對囊腫的抑制作用，所以抑制自噬是緩解治療PKD的可能手段和方法[27]。同樣有研究哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物1(mTORC1)增加和腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)信號的減少能夠調(diào)控ADPKD中囊腫生長，為該病的治療提供一個新可能和方向[28]。托伐普坦是一種抗利尿激素受體拮抗劑，在日本已經(jīng)被批準(zhǔn)應(yīng)用于人ADPKD患者的治療中保護(hù)腎功能的長期有效性和安全性的病例報(bào)道。但也有研究顯示托伐普坦長期使用在控制腎臟體積擴(kuò)張方面的效果可能會下降[29]。所以對PKD治療還需要進(jìn)一步探索。

多囊腎病的預(yù)后要根據(jù)腎臟功能恢復(fù)情況進(jìn)行判定，因此腎臟功能的判斷是預(yù)后的關(guān)鍵。若出現(xiàn)明顯尿蛋白和高磷血癥，提示該病惡化較快，預(yù)后慎重。

6 小結(jié)

作為一種緩慢發(fā)展的常染色體顯性遺傳性腎病，貓多囊腎病預(yù)防重于治療，條件允許情況下，飼養(yǎng)波斯貓及相關(guān)貓種的寵主繁殖前最好進(jìn)行基因篩查，從而降低帶有多囊腎病基因群體。攜帶突變基因的貓的不受控制的交配導(dǎo)致突變等位基因在貓群中的傳播，要對帶有ADPKD基因的貓進(jìn)行絕育，或直接絕育已發(fā)病患貓，就有可能從源頭上消除這種疾病。對于患貓需要細(xì)心科學(xué)的護(hù)理和檢測，建議限制蛋白質(zhì)和鹽的攝入量，日糧改為腎臟處方糧，并由主人帶患貓定期去寵物醫(yī)院復(fù)查，提高生活質(zhì)量，適當(dāng)情況下可以將人ADPKD治療方式適當(dāng)在貓上進(jìn)行探索和嘗試，延長患貓的壽命。相信對貓PKD的發(fā)病機(jī)制、診斷和治療方法的研究，也將促進(jìn)人類對ADPKD疾病的認(rèn)識和治療。