腎性貧血機(jī)制和治療的研究進(jìn)展

沈海燕 綜述，劉孝琴審校

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157011；2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院，黑龍江 牡丹江 157011)

多數(shù)慢性腎臟病(CKD)患者有輕至中度貧血，稱為腎性貧血。透析人群中腎性貧血的發(fā)生率高達(dá)90%。貧血是慢性腎臟病患者的主要并發(fā)癥。近年來，有關(guān)腎性貧血的研究雖取得重要進(jìn)展、相關(guān)研究有所增加，但仍處于瓶頸期。CKD患者貧血的控制率仍不令人滿意。本文通過引用近年文獻(xiàn)并加以分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，低氧誘導(dǎo)因子脯氨酰羥化酶抑制劑(HIF-PHI)是近年研究熱點(diǎn)。作者目前對(duì)于腎性貧血的發(fā)生機(jī)制了解尚不全面，CKD患者因炎癥導(dǎo)致的貧血這一機(jī)制尚不夠明確，在治療上更是少有人關(guān)注。因此建議進(jìn)行大規(guī)模的臨床試驗(yàn)，以確定其具體機(jī)制，并希望有相關(guān)藥物可以投入臨床。

1 腎性貧血的機(jī)制

1.1促紅細(xì)胞生成素(EPO)減少 EPO由腎臟產(chǎn)生并分泌，作用于骨髓的紅系組細(xì)胞，是促進(jìn)紅細(xì)胞生成的必需激素，可保護(hù)分化成熟的紅細(xì)胞免受凋亡。腎皮質(zhì)的邊緣髓質(zhì)區(qū)域有一種傳感器，可以感知局部組織氧含量來調(diào)節(jié)EPO的分泌。在CKD的發(fā)展過程中，局部組織氧含量低于正常值，導(dǎo)致EPO生成減少并參與腎纖維化的形成，而腎纖維化又會(huì)影響EPO的產(chǎn)生，進(jìn)入惡性循環(huán)[1]。

1.2造血物質(zhì)缺乏

1.2.1鐵缺乏 鐵是人類細(xì)胞生理的重要組成部分，其被整合到許多蛋白質(zhì)中，包括血紅蛋白、過氧化氫酶、脂氧合酶、核糖核苷酸還原酶和細(xì)胞色素等，并參與廣泛的生化過程，例如氧氣運(yùn)輸、能量產(chǎn)生、DNA合成、免疫防御、基因調(diào)控、類固醇和激素合成，以及藥物代謝等。為了維持體內(nèi)適當(dāng)?shù)蔫F水平，細(xì)胞、組織和全身水平均受到嚴(yán)格調(diào)節(jié)。鐵對(duì)紅細(xì)胞生成有2個(gè)相反作用：通過提供鐵直接激活紅系分化，但通過刺激鐵調(diào)素和增強(qiáng)氧化應(yīng)激間接抑制紅細(xì)胞分化。

功能性鐵缺乏是導(dǎo)致腎性貧血的一個(gè)相關(guān)方面，CKD患者中觀察到鐵調(diào)素水平升高。鐵調(diào)素是由肝臟合成并分泌的富含半胱氨酸的抑菌多肽，在機(jī)體內(nèi)起到負(fù)性調(diào)節(jié)鐵平衡的作用。當(dāng)機(jī)體鐵調(diào)素水平升高，可減少小腸上皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞向血液中輸送鐵，導(dǎo)致功能性鐵缺乏和貧血。在一項(xiàng)旨在確定鐵調(diào)素水平與腎性貧血相關(guān)性的試驗(yàn)中，納入了90例慢性腎功能不全的貧血患者與40例健康者，將兩組鐵調(diào)素水平進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)慢性腎功能不全的貧血患者的鐵調(diào)素水平顯著高于對(duì)照組[2]。

鐵的丟失是導(dǎo)致腎性貧血的另一個(gè)方面。根據(jù)BESARAB等[3]的研究，血液透析患者每年鐵的損失達(dá)到1～3 g，CKD患者容易因出血和醫(yī)源性原因而導(dǎo)致鐵流失，例如頻繁抽血和透析機(jī)體外系統(tǒng)的血液流失。鐵穩(wěn)態(tài)的功能障礙是導(dǎo)致CKD患者貧血的重要原因。

1.2.2葉酸缺乏 葉酸和維生素B12缺乏可導(dǎo)致CKD患者發(fā)生巨幼細(xì)胞性貧血。在CKD 患者中，尿毒癥環(huán)境可導(dǎo)致5-甲基四氫葉酸的腸道吸收障礙，從而導(dǎo)致腎性貧血的發(fā)生。

1.3炎癥對(duì)腎性貧血的影響 CKD患者常伴有慢性炎癥，這與多種潛在因素有關(guān)，如高感染率、氧化應(yīng)激、促炎性細(xì)胞因子水平升高、尿毒癥毒素的累積等。較高水平的炎癥標(biāo)志物如白細(xì)胞介素-6(IL-6)、C反應(yīng)蛋白(CRP)等與CKD患者的存活率降低有關(guān)，低CRP值與更好的血紅蛋白控制相關(guān)。炎性細(xì)胞因子可抑制骨髓紅系增殖、縮短紅細(xì)胞壽命，導(dǎo)致EPO反應(yīng)低下[4]。炎癥相關(guān)性貧血具有以下特征：鐵蛋白水平升高，鐵減少和鐵結(jié)合能力及骨髓中鐵含量升高。這表明了炎癥狀態(tài)影響貧血發(fā)展的機(jī)制可能與鐵調(diào)素有關(guān)，炎癥主要通過IL-6引起鐵調(diào)素表達(dá)升高，從而降低機(jī)體對(duì)鐵的利用。炎癥導(dǎo)致了過氧化物酶釋放，使患者持續(xù)處于白細(xì)胞激活和氧化應(yīng)激狀態(tài)，進(jìn)一步增加腎性貧血的發(fā)生率[5]。

1.4氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是指活性氧(ROS)產(chǎn)生過度和(或)抗氧化防御能力降低。CKD患者的酶促抗氧化系統(tǒng)和非酶促抗氧化系統(tǒng)都發(fā)生了改變且尿毒癥和透析相關(guān)的因素通過促炎狀態(tài)進(jìn)一步促進(jìn)氧化應(yīng)激[6]。血紅蛋白的自氧化作用是紅細(xì)胞中自由基產(chǎn)生的主要途徑，導(dǎo)致陰離子超氧化物的形成，并釋放出過氧化氫(H2O2)。缺氧時(shí)，上述過程加強(qiáng)使更多的H2O2擴(kuò)散出來，可導(dǎo)致微血管內(nèi)皮炎癥的產(chǎn)生和紅細(xì)胞的老化。胞質(zhì)中以較高濃度存在的硫酸谷胱甘肽(GSH)對(duì)于維持紅細(xì)胞氧化還原這一穩(wěn)態(tài)十分重要，然而血液透析患者中GSH含量減少約一半，能夠促使H2O2排出的抗氧化劑酶，例如谷胱甘肽過氧化物酶，在CKD患者的紅細(xì)胞和血漿中也表現(xiàn)出降低的活性[5]。

氧化應(yīng)激通過抑制鈣ATP酶，從而導(dǎo)致紅細(xì)胞膜電位和陽離子(主要是鈣離子)滲透性發(fā)生變化，導(dǎo)致磷脂酰絲氨酸暴露于紅細(xì)胞膜的小葉上，該過程最終導(dǎo)致加密，即紅細(xì)胞的程序性凋亡。磷脂酰絲氨酸的易位是該過程的重要步驟，CKD患者上述過程加強(qiáng)[7]。

1.5尿毒癥毒素 CKD患者中累積的尿毒癥毒素有丙烯醛、甲基乙二醛和硫酸吲哚酚(IS)等。IS是一種典型的尿毒癥毒素，通過其微管毒性作用導(dǎo)致CKD惡化，不能通過血液透析有效去除。IS通過依賴羥化酶的方式損害了紅細(xì)胞生成，在缺氧狀態(tài)下限制了EPO基因的轉(zhuǎn)錄。此外，IS增加氧化應(yīng)激，降低抗氧化能力并刺激鐵調(diào)素的表達(dá)，這導(dǎo)致了腎小管間質(zhì)的損傷和鐵利用障礙。受損的腎小管細(xì)胞是轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)的主要來源，同時(shí)IS上調(diào)轉(zhuǎn)錄3磷酸化的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)導(dǎo)子和激活劑，然后增加TGF-β1。IS可將受損腎臟中殘留的腎細(xì)胞誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞轉(zhuǎn)變，募集炎性細(xì)胞，導(dǎo)致間質(zhì)性炎癥和腎纖維化，并導(dǎo)致腎性貧血的發(fā)生、發(fā)展[8]。

1.6鈣、磷代謝紊亂 在晚期非透析依賴型CKD(NDD-CKD)患者中，鈣和磷的循環(huán)水平與貧血密切相關(guān)。鈣和磷在腸道中吸收，并由腸和腎排泄。體內(nèi)鈣和磷的結(jié)合形成碳酸鈣，碳酸鈣是骨骼的組成部分。鈣和磷的水平受1,25-(OH)2D3，甲狀旁腺激素(PTH)和降鈣素的影響。當(dāng)腎功能受損時(shí)，1,25-(OH)2D3的水平顯著降低，鈣和磷濃度異常，從而導(dǎo)致繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)和貧血的發(fā)生。高血磷一方面通過上調(diào)軟骨細(xì)胞分化標(biāo)志物直接促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣化；另一方面直接或間接刺激PTH釋放導(dǎo)致貧血的發(fā)生，提示磷元素可能通過多種途徑影響血紅蛋白的合成。成纖維細(xì)胞生長因子23(FGF23)是主要的磷酸鹽調(diào)節(jié)激素，在CKD的三、四階段與血紅蛋白水平呈負(fù)相關(guān)[9]。

1.7血脂異常 血脂異常是慢性腎臟病患者常見的營養(yǎng)代謝異常。長期的脂質(zhì)代謝紊亂會(huì)導(dǎo)致脂肪在心臟、骨骼肌、腎臟等器官中分布(脂毒性)。脂質(zhì)異位在腎臟與腎性貧血的發(fā)生有一定相關(guān)性。代表性飽和脂肪酸棕櫚酸(PA)結(jié)合的牛血清白蛋白(BSA)或高PA飲食抑制了EPO的產(chǎn)生。這是因?yàn)镻A激活了一種響應(yīng)氨基酸饑餓和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的自噬關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑(ATF4)，由此降低腎間質(zhì)細(xì)胞生成和釋放EPO[10]，凸顯了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和缺氧之間的聯(lián)系在腎性貧血發(fā)生和發(fā)展中的重要性。

2 腎性貧血治療的研究進(jìn)展

2.1鐵劑治療腎性貧血 當(dāng)鐵蛋白小于100 μg/L,轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度(TSAT)<20%，表明鐵絕對(duì)缺乏，需補(bǔ)足鐵劑。鐵蛋白大于100 μg/L，TSAT>20%表示不缺鐵，單用EPO治療即可。鐵蛋白大于100 μg/L，TSAT<20%，表明體內(nèi)鐵相對(duì)缺乏，可用EPO治療的同時(shí)補(bǔ)充鐵劑。CKD患者口服鐵如硫酸亞鐵，可能導(dǎo)致便秘和惡心等胃腸道癥狀。靜脈滴注鐵可改善藥物依從性但可能導(dǎo)致罕見且嚴(yán)重的不良反應(yīng)。如果口服鐵劑1～3個(gè)月未能達(dá)到補(bǔ)鐵的目標(biāo)，則應(yīng)考慮靜脈滴注補(bǔ)鐵。試驗(yàn)表明，患者通過口服檸檬酸亞鐵補(bǔ)充鐵耐受良好且有效[11]。但是，最佳的給藥頻率尚不確定。有學(xué)者認(rèn)為靜脈鐵劑治療對(duì)血紅蛋白水平的耐受性優(yōu)于口服鐵劑[12]。有部分學(xué)者則認(rèn)為，在靜脈注射鐵治療的患者中，包括傳染病和心血管事件在內(nèi)的嚴(yán)重不良事件的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)增加，并且傾向于間歇性靜脈鐵劑給藥而不是連續(xù)給藥。在一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，將2 141例維持性血液透析患者隨機(jī)分為接受大劑量蔗糖鐵(每月400 mg，鐵蛋白濃度大于700 μg/L或轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度為大于或等于40%暫時(shí)中止治療)1 093例，和低劑量蔗糖鐵靜脈滴注每月0～400 mg，鐵蛋白濃度小于200 μg/L或轉(zhuǎn)鐵蛋白飽和度小于20%可觸發(fā)補(bǔ)鐵)1 048例。結(jié)果發(fā)現(xiàn)高劑量組共有320例患者(29.3%)發(fā)生了主要終點(diǎn)事件，而低劑量組則有338例(32.3%)發(fā)生了主要終點(diǎn)事件(危險(xiǎn)比為0.85，95%CI為0.73～1.00)。此試驗(yàn)表明，對(duì)于血液透析患者而言，大劑量、主動(dòng)靜脈鐵療法優(yōu)于低劑量、被動(dòng)療法[13]。此外，血清鐵蛋白與血清鐵調(diào)素和鐵的儲(chǔ)存緊密相關(guān)，依靠血清鐵蛋白來調(diào)節(jié)鐵的施用，能夠降低不良事件的發(fā)生率[14]。

對(duì)于腎性貧血患者視情況給予葉酸和維生素B12也是可行的，但補(bǔ)充維生素似乎對(duì)改善貧血沒有必要，但與延緩腎病的進(jìn)展和降低心血管風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[15]。

2.2促紅細(xì)胞生成素刺激劑(ESA) 在開始相應(yīng)治療之前，應(yīng)排除CKD以外的其他貧血原因，包括鐵和其他血紅蛋白缺乏癥，慢性炎癥，惡性腫瘤和藥物[16]。在排除貧血的可逆原因后，可以考慮重組人促紅細(xì)胞生成素(rHuEPO)治療，避免血紅蛋白下降至90 g/L以下，血紅蛋白上升至110～120 g/L即達(dá)標(biāo)，不建議維持血紅蛋白大于130 g/L。非透析患者若血紅蛋白小于100 g/L,建議基于血紅蛋白下降率評(píng)估相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)后，個(gè)體化決定是否使用rHuEPO治療，現(xiàn)傾向小劑量rHuEPO療法。試驗(yàn)證明，低劑量的ESA與較低的死亡率和住院風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。應(yīng)根據(jù)貧血的嚴(yán)重程度或CKD的分期，單獨(dú)制定ESA方案，實(shí)現(xiàn)個(gè)體化，以減少不良事件的發(fā)生[17]。

EPO低反應(yīng)性被認(rèn)為是rHuEPO治療腎性貧血療效不佳的重要因素，研究表明紅細(xì)胞生成抵抗指數(shù)(ERI)的增加可能與炎癥和死亡率增加有關(guān)。透析前CRP和肌酐是維持性血液透析患者EPO反應(yīng)性的獨(dú)立相關(guān)因素，ERI值較高的患者死亡率和心血管死亡率均較高[18]，如何通過降低炎癥水平和ERI值作為降低透析患者頑固性高死亡率的潛在手段，仍需進(jìn)一步探討?，F(xiàn)有一種新的ESA：darbepoetin，相比于傳統(tǒng)的rHuEPO具有更長的半衰期，每月2次或每月1次使用。但需要注意的是，通過增加紅細(xì)胞的生成導(dǎo)致鐵池耗盡，從而導(dǎo)致鐵相對(duì)缺乏。因此用darbepoetin治療的患者需維持足夠的鐵儲(chǔ)量[19]。

2.3HIF-PHI 20世紀(jì)末,有研究發(fā)現(xiàn)了低氧誘導(dǎo)因子(HIF)，闡述了有關(guān)缺氧條件下細(xì)胞氧傳感的機(jī)制，為該研究腎性貧血提供了新方向。HIF是體內(nèi)檢測(cè)和調(diào)節(jié)細(xì)胞氧濃度的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，由α、β 2個(gè)亞基組成。HIF-1α的降解受氧依賴途徑調(diào)控，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)氧含量正常時(shí)，HIF-1α?xí)桓滨Ａu化酶結(jié)構(gòu)域(PHD)修飾，此羥化作用將HIF-1α對(duì)pVHL蛋白的親和力提高，從而導(dǎo)致HIF-1α進(jìn)入蛋白酶體，從而使其降解。相反，當(dāng)細(xì)胞處于缺氧狀態(tài)時(shí)，脯氨酸羥基化收到抑制，HIF-1a易位至細(xì)胞核，與HIF-1b和其他輔助激活劑(如輔因子p300)形成功能復(fù)合物，該復(fù)合物與缺氧反應(yīng)原件結(jié)合，最終導(dǎo)致對(duì)缺氧的轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，如促使紅細(xì)胞生成，血管生成[20]。由上述過程可以獲得啟示，PHD抑制劑通過激活HIF刺激EPO的產(chǎn)生，是用于治療腎性貧血的新型治療劑。

目前，已有4種HIF-PHI進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)，分別為羅沙司他、達(dá)埔司他、伐達(dá)司他和莫利度他。在一項(xiàng)涉及3 289例參與者的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，HIF-PHIs改善了血紅蛋白水平[加權(quán)平均差(WMD)=1.40,95%CI0.96～1.84,P<0.001]，同時(shí)降低了鐵調(diào)素的水平(WMD=-40.42；95%CI-50.44～-30.39,P<0.001)。同時(shí)，沒有證據(jù)顯示對(duì)血清鐵有影響(WMD=1.60，95%CI-3.72～6.93，P= 0.55)，也沒有不良事件發(fā)生率的影響(RR=1.06，95%CI0.99～1.15，P= 0.51)或嚴(yán)重不良事件(SAEs)(RR=1.14，95%CI0.88～1.46，P=0.32)。該研究表明HIF-PHIs可在短期內(nèi)改善腎臟貧血并改善鐵代謝，且不會(huì)增加不良事件的發(fā)生[21]。羅沙司他首個(gè)已獲得中國國家食品藥品管理局批準(zhǔn)，2018年12月在中國率先上市用于治療腎性貧血的HIF-PHI藥物，通過抑制T細(xì)胞克隆擴(kuò)增，誘導(dǎo)CD4+T細(xì)胞凋亡，使CD4+T細(xì)胞分化為免疫抑制表型。羅沙司他增強(qiáng)了糖原合成中涉及的幾種酶的表達(dá)，包括磷酸葡萄糖突變酶1、糖原合酶1和1,4-α葡聚糖分支酶，通過糖原合成的上調(diào)保護(hù)腎臟免受局部缺血[22]。不同于EPO的作用機(jī)制，其可激活機(jī)體對(duì)低氧狀態(tài)產(chǎn)生應(yīng)答，顯著增加內(nèi)源性EPO的產(chǎn)生并上調(diào)血紅蛋白水平。Roxadustat可通過改善血紅蛋白和鐵代謝來改善NDD-CKD患者的腎臟貧血?？诜_沙司他可降低不良事件發(fā)生率，相對(duì)安全[23]。

2.4其他治療

2.4.1左旋肉堿是一種促使脂肪轉(zhuǎn)化為能量的類氨基酸 透析患者中普遍存在肉堿缺乏，容易出現(xiàn)與骨骼肌無力、心肌病、心力衰竭和腎性貧血相關(guān)的肉堿缺乏癥。這是因?yàn)槟I功能不全可導(dǎo)致肉堿生成減少，透析過程也會(huì)增加肉堿的丟失。研究發(fā)現(xiàn)，左旋肉堿可通過其抗氧化和抗炎作用幫助增加血紅蛋白并減少ESA的使用，但仍需進(jìn)一步的探索研究[24]。

2.4.2以膠原蛋白為基礎(chǔ)的中國傳統(tǒng)保健食品也被用于抗貧血治療 豬膠原蛋白水解物(CH)通過抗炎性腎保護(hù)和HIF-2α依賴的EPO和鐵調(diào)素調(diào)節(jié)，可有效糾正腎臟貧血[25]。此外，在中草藥提取物中還發(fā)現(xiàn)了一些與HIF具有相似藥理作用的大分子物質(zhì)，例如大黃素、三七、三酚、厚樸酚和核苷皂苷。這些天然大分子物質(zhì)在炎性反應(yīng)，表觀遺傳修飾和自噬中起調(diào)節(jié)作用[26]。有研究表明，喂食高鹽飲食的Dahl/SS大鼠，其紅細(xì)胞加密作用也增強(qiáng)[27]。因此腎衰竭患者倡導(dǎo)低鹽低脂，優(yōu)質(zhì)蛋白飲食不無道理。

2.4.3針對(duì)抑制鐵調(diào)素產(chǎn)生的新療法正在被研究作為潛在的貧血治療方法[5]Ziltivekimab(一種新型的抗IL-6配體抗體)對(duì)于炎癥導(dǎo)致的ESA低反應(yīng)和胃腸外貧血具有較好療效，以鐵調(diào)素為靶點(diǎn)的治療策略或許在接下來的研究中可以讓更多人受益[28]。此外，己二酸(DHA)，一種膳食n-3多不飽和脂肪酸omega-3(n-3，PUFA)，研究表明DHA補(bǔ)充劑可作為輔助治療和常規(guī)醫(yī)療手段一起使用，增強(qiáng)貧血的治療效果，并減輕炎性反應(yīng)[29]。

綜上所述，該文論述了腎性貧血的相關(guān)研究，腎性貧血的發(fā)生機(jī)制可能與造血物質(zhì)缺乏、炎癥、氧化應(yīng)激、尿毒癥毒素累積等因素有關(guān)，以上因素并不是孤立存在的，發(fā)生機(jī)制間相互影響、相互關(guān)聯(lián)。貧血狀況的糾正可以降低死亡率和住院率。抗貧血藥物主要包括造血物質(zhì)補(bǔ)充劑、ESA、鈣和磷調(diào)節(jié)劑及HIF-PHI等。HIF-PHI作為新藥，研究人員尚不知其是否會(huì)引起腎纖維化，其安全性和耐受性仍有待評(píng)估。與他汀類藥物合用時(shí)建議減少他汀類藥物劑量，并監(jiān)測(cè)他汀類藥物的不良反應(yīng)。對(duì)于腎性貧血的機(jī)制和治療的研究近幾年有了很大進(jìn)步，但其作用機(jī)制尚不明確，對(duì)于一些藥物雖知有改善腎性貧血的作用，卻不了解其不良反應(yīng)。一些治療上仍有許多未知和有爭(zhēng)議的地方，如鐵劑補(bǔ)充方式、劑量等。從機(jī)制到治療，研究人員往往忽略了CKD患者的炎癥狀態(tài)，抗炎藥似乎對(duì)于ESA低反應(yīng)性及鐵調(diào)素拮抗是有益的，針對(duì)鐵調(diào)素的新療法也正處于實(shí)驗(yàn)室階段。根據(jù)腎性貧血的發(fā)病機(jī)制來選擇不同的藥物，聯(lián)合用藥可能優(yōu)于單一用藥。