知っておく必要のあるさまざまな種類の慢性腎臓病（CKD）
Mar 22, 2022
ali.ma@wecistanche.com
パートⅡ：慢性腎臓病における尿中タンパク質およびペプチドマーカー
ナタリア・チェボタレバ、アナトリイ・ヴィノグラドフ他
概要
慢性腎臓病（CKD）非特定のタイプです腎臓病それは腎臓機能の段階的な低下を引き起こします（数ヶ月から数年）。 CKD(慢性腎臓病)は、死亡、心血管疾患、および末期腎疾患の重大な危険因子です。 CKD（慢性腎臓病）起源が異なると、臨床症状と検査症状は同じであるが進行速度が異なる可能性があり、これを決定するには早期診断が必要です。 このレビューは、CKDの主な原因のタンパク質/ペプチドバイオマーカーに焦点を当てています(慢性腎臓病)：糖尿病性腎症、IgA腎症、狼瘡性腎炎、巣状分節性糸球体硬化症、および膜性腎症。 質量分析（MS）アプローチは、さまざまな腎症における尿中ペプチドおよびタンパク質含有量に関するほとんどの情報を提供しました。 新しい分析アプローチにより、尿中プロテオミクスペプチドプロファイルを特定の形態学的形態の初期の非侵襲的診断ツールとして使用できます。腎臓病腎生検の安全な代替手段になる可能性があります。 腎疾患の進行の主要な病因メカニズムのMS研究も、標的療法の新しいアプローチの開発に貢献する可能性があります。
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4.膜性腎症
膜性腎症（MN）は、成人のネフローゼ症候群（NS）の主な原因です。 この疾患は自己免疫性であり、ホスホリパーゼA2受容体（aPLA2R）およびトロンボスポンジン1ドメイン含有7A（THSD7A）に対する抗体を含む有足細胞抗原に対する自己抗体の存在によって確認されました[97,98]。 MN（の二次的な原因膜性腎症）薬物使用、感染症、自己免疫疾患、および癌が含まれます[99]。 MNの主要なメカニズム(膜性腎症)ホスホリパーゼA2受容体抗体による有足細胞の自己免疫損傷であり、大量のタンパク尿を引き起こします。 この病気の診断と治療は現在、aPLA2R抗体価の決定に基づいています。 追加のマーカーの検索は、aPLA2R陰性タイプの特発性MNで有望であるように思われます(膜性腎症)。 MN(膜性腎症)患者の研究は、MNのプロテオームの比較断面分析を提供します(膜性腎症)他のネフローゼ型腎炎および健常対照者と比較して。 MNを区別する特定の尿タンパク質マーカーのパネル(膜性腎症)他の腎症からは、ジンクフィンガータンパク質ZFPM2、E1A結合タンパク質、微小管関連タンパク質tauAP-3複合体サブユニットデルタ-1[54]のレベルの低下、およびチロキシン結合グロブリンのレベルの上昇が含まれます。 （SERPINA7）[50]、リゾソーム膜タンパク質-2（LIMP -2）[56]、プラスミノーゲン[54]、LDB3、PDLI5 [100]、およびアファミン[55,57]。 APLA2R陽性MNとAPLA2R陰性MNの患者、および健康な個人からのサンプルの比較は、陽性MNグループで有意に高いレベルのA1ATと飢饉を明らかにしました[101]。 尿中レチノール結合タンパク質4とSH3ドメイン結合グルタミン酸に富むタンパク質3の組み合わせは、MCDとDNを区別することができます。 同様に、尿中アファミンと補体C3の尿/血漿比の組み合わせにより、MNとDNを区別することができます[55]。
一般的に、MNで見つかったマーカー(膜性腎症)補体活性化と免疫応答、細胞接着、受容体を介したエンドサイトーシス、血小板脱顆粒、および凝固カスケードの古典的経路で役割を果たします[57]。 LIMP -2は、腎臓組織の炎症性免疫応答調節において極めて重要な役割を果たし[56]、免疫細胞による組織浸潤を反映しています。 LMP -2は、病気の活動を判断するのにも役立ちます。 LDB3およびPDL5タンパク質は、タンパク尿を引き起こす可能性のある有足細胞の細胞骨格の修飾に関与します。 その上昇が特発性MNに関連しているアファミン(膜性腎症)、最も有望な特定のMNです(膜性腎症)その重要性がいくつかの研究で確認されたため、マーカー（表2）。
表2.さまざまな腎症における潜在的な尿プロテオームマーカー。
5.IgA腎症
IgA腎症（IgAN）は、成人の慢性糸球体疾患の最も一般的な形態です。 ヨーロッパでは、IgAN（IgA腎症）糸球体疾患に対して実施される腎生検の19〜51パーセントの範囲です[102-104]。 lgANの患者は、ヒンジ領域にガラクトース欠損O-グリカンを含むIgA1のレベルが上昇していることがよくあります。 異常にグリコシル化されたIgA1の血中濃度はIgANの方が高い(IgA腎症)健康な対照や他の患者よりも腎臓病。 ガラクトース欠損IgA1抗体の産生、免疫複合体の形成、およびメサンギウムにおけるこれらの複合体の蓄積は、腎障害を開始することが示されました[105]。 さらに、代替補体経路の活性化は組織損傷を増強しました[106]。 ヒトメサンギウム細胞のトランスフェリン受容体（CD71）は、ガラクトース欠損IgAを含む免疫複合体に結合する可能性があります[107]。
IgANを区別する約40の尿タンパク質マーカー（IgA腎症) have been described, >そのうち20は、lgANにのみ固有です（表2）。 補体C9、Igカッパ鎖C領域、および3つの細胞骨格ケラチン（タイプI（10）およびタイプI（1および5））のレベルは、無傷の腎組織と比較してlgAN患者の糸球体（生検サンプル）で同期して変化しました腫瘍患者の領域[59]。 30の尿タンパク質と4つの潜在的なマーカー（細胞間接着分子1（ICAM1）、メタロプロテイナーゼ阻害剤1、アンチトロンビンII1、およびアディポネクチン）のレベルの変化がIgAN（IgA腎症）タンパク尿が少ない（<1 g/l)="" and="" stable="" renal="" function="" (glomerular="" filtration="" rate:57.3="" (23-106)ml/min).="" a="" larger="" multicenter="" study="" suggested="" that="" a="" decreased="" number="" of="" collagen="" fragments="" in="" the="" urine="" (specifically="" type="" i="" collagen)="" might="" be="" most="" informative="" in="" progressive="">IgA腎症）、腎線維化におけるコラーゲン分解の減少とコラゲナーゼ阻害による[62]。
他の潜在的なlgAN特異的マーカーには、アディポネクチン60]、2-マクログロブリン、補体C4a、プロトロンビン[63]、アンチトロンビンII [60,63]、-1 B-糖タンパク質[64]、糖タンパク質のレベルの上昇が含まれます。 2、上皮成長因子、CMRF 35-様分子、プロトカドヘリン、ウテログロビン、ジペプチジルペプチダーゼIV、NHLリピート含有タンパク質3、およびCD84 [36]およびフィブリン-5、YIP1ファミリーメンバー3のレベルの低下、提案[108]、アミノペプチダーゼN [65]、およびエンドースペリンのLG3フラグメント[64]。 最後は、より重いIgANで唯一減少したタンパク質でした(IgA腎症)糸球体濾過率が遅い[64]。 同時に、高いLG3レベルは血管新生を阻害し、他のIgANの腎機能喪失の原因となる可能性があります(IgA腎症)患者[64]。 バソリンのレベルの変化に関するデータは一貫していませんが[36,65]、特定のIgANと見なすこともできます(IgA腎症)マーカー。 アンチトロンビンIは、2つの独立した研究で確認された唯一の特定のIsANマーカーとして特に注目に値します[60,63]。
6.糖尿病性腎症
糖尿病性腎症（DN）は糖尿病（DM）患者の約30-40％に影響を及ぼし、CKDの主な原因です(慢性腎臓病)そして世界中、特に高中所得国における末期腎疾患（ESRD）。 DN(糖尿病性腎症)糸球体メサンギウム拡張につながります。 基底膜の肥厚; そして、特徴的に、糸球体過濾過による結節性糸球体硬化症の進行[109。
潜在的な特定のDN（糖尿病性腎症) markers in the urine includes >ビタミンD結合タンパク質、カルグラヌリンB、ヘモペキシン[71l、亜鉛- 2-糖タンパク質[71,74]、408 N結合糖タンパク質[73]、シスタチンC、ユビキチン、 -1-酸性糖タンパク質1、色素上皮由来因子[74]、クララ細胞タンパク質CC16 [76]、およびフィブロネクチン[110]、ならびにトランスチレチンのレベルの低下[71,74]およびレベルの変化の違い-1ミクログロブリン/ビクニン前駆体（AMBP）の[71,74,75]。
B-糖タンパク質（7-倍）、亜鉛含有2-糖タンパク質（5。9-倍）、2- HS糖タンパク質（4。{{ 8}}倍）、ビタミンD結合タンパク質（4。8-倍）、カルグラヌリンB（3。9-倍）、A1AT（2。9-倍）、およびヘモペキシン（ 2。4-fold）信頼性の高いDN(糖尿病性腎症)アルブミン尿を伴わないDMからのマクロアルブミン尿を伴う[71]。 逆に、トランスサイレチン（4. 3-倍）、アポリポタンパク質A1（3。2-倍）、AMBP（1。6-倍）、およびレチノール結合血漿タンパク質（ 1。52-fold）がDNで観察された(糖尿病性腎症)マクロアルブミン尿症[71]。 選択されたタンパク質を用いたモデル研究は、DNの初期発生の予後不良におけるカテプシンA、ムチン1、GM2ガングリオシド活性化因子、SPARC様タンパク質1、およびリソソーム酸性ホスファターゼの重要性を示唆しました(糖尿病性腎症)、および腎線維化[111]。 408のN-結合型糖タンパク質、A1AT、およびセルロプラスミンの組み合わせは、DNの微量アルブミン尿症と正常アルブミン尿症を区別できることが示されました(糖尿病性腎症)患者[73]。 尿中ハプトグロビンとAMBPは、DNのある糖尿病患者とない糖尿病患者を区別できます(糖尿病性腎症)[75]。 15.8 kDaのクララ細胞タンパク質CC16の排泄の増加は、アルブミン尿のないDM患者および健常対照者と比較して、ミクロまたはマクロアルブミン尿のあるDM患者の近位尿細管機能障害と関連していることがわかった[76]。 オステオポンチンとフィブロネクチンのレベルもDNで高かった(糖尿病性腎症)DMと比較して、DNでのロサルタン治療後に尿中ネプリライシンとVCAM-1の増加が観察された(糖尿病性腎症) [110].
2型糖尿病の縦断研究では、DMの発症から0-5年以内に尿中トランスサイレチン/プレアルブミンとlgカッパC鎖領域が増加することが明らかになりました。 5-10年後のシスタチンCとユビキチンの出現。 -1-酸性糖タンパク質1、アポリポタンパク質A1、AMBP、色素上皮由来因子、および亜鉛-2-糖タンパク質の10-20年後の検出[74]。 これらのタンパク質とそのペプチドの非酵素的糖化は、正常な尿細管の再吸収を妨げ、近位尿細管の損傷とタンパク質の尿への直接排泄につながる可能性があります。
全体として、前述のDN(糖尿病性腎症)マーカーは、尿細管萎縮および尿細管間質性線維症のプロセスを反映している可能性があり、その多くはDNにとって重要です。(糖尿病性腎症)予後。 亜鉛- 2-糖タンパク質、トランスサイレチン、およびAMBPは、少なくとも2つの独立した研究で予後の重要性が確認されているため、特に注意する必要があります[71,74,75]。
7.ループス腎炎
ループス腎炎（LN）は、全身性エリテマトーデスの最も一般的で重篤な合併症の1つであり、通常、発症から少なくとも3-5年後に発症します。 腎糸球体損傷のメカニズムは、免疫複合体または自己抗体の沈着とそれに続く補体活性化に見られます[112] .LN（ループス腎炎）適切に治療されない場合、末期腎疾患に進行する重度の腎障害を引き起こします。 LNの最も重要な目標(ループス腎炎)利用可能な活動マーカー（毎日のタンパク尿、赤血球尿症、補体、および抗核抗体）は有益ではないため、治療は腎損傷活動の程度を動的に評価することです。 LN(ループス腎炎)患者は現在、LNを監視するためにいくつかの腎臓生検を受ける必要があります(ループス腎炎)LNがどこにあるかを決定するための免疫抑制療法中の活動(ループス腎炎)治療を継続またはキャンセルする必要があります。 この場合、高感度で特異的なLNが必要です。(ループス腎炎)疾患の悪化を予測したり、治療の効果が不十分であることを示すことができるマーカー。
LNに特異的なわずかな潜在的な尿タンパク質マーカーのみ(ループス腎炎)注意することができます（表2）。 ペプチドのペア、「3340」と「3980」（m / z）は、急性LNを区別することを可能にしました(ループス腎炎)LNからの条件(ループス腎炎)臨床パラメーター（尿中タンパク質/クレアチニン比、DNAに対する抗体、血尿、血清クレアチニンなど）を変更する前に、92％の感度と92％の特異性で寛解します。 さらに、これらのペプチドは早期の再発と寛解を予測することができました[66]。
ヘプシジンの特定の断片は、A1ATおよびアルブミンの断片とともに、全身性エリテマトーデス腎フレアサイクルLNよりも重要であることがわかりました。(ループス腎炎)尿中プロテオームに関する動的研究[67l。 ヘプシジン20の発現の変化は腎フレアのマーカーである可能性がありますが、治療時のヘプシジン25の増加は、治療の有効性を推定するために使用できます[67]。
172ペプチドに基づく分類器は確実に区別されました92LN(ループス腎炎)一般的なCKDからの症例(慢性腎臓病)グループ（1180人の患者）とタンパク質S100-A9を別の特定のLNとして識別しました(ループス腎炎)レベルの増加がLNに不可欠であることがわかったマーカー(ループス腎炎)コラーゲンペプチドおよびウロモジュリンのレベルの上昇、ならびにクラステリン、-2-ミクログロブリン、および-2-HS-糖タンパク質のレベルの低下と組み合わせた分化[54]。
-1-アンチヒモトリプシン（SERPINA3）は別の潜在的な特定のLNです(ループス腎炎)尿中のマーカーと唯一のLN(ループス腎炎)2つの独立した研究でその重要性が確認されたマーカー[68,69]。 ハプトグロビンおよびレチノール結合タンパク質とともに、SEPINA3はアクティブなLNで有意に増加しました(ループス腎炎)非アクティブなLNと比較して(ループス腎炎)[68]。 さらに、SERPINA3はLNと適度に正の相関を示しました(ループス腎炎)免疫組織化学によって確認された組織学的活性[69]。
一般的に、記述されたLN(ループス腎炎)マーカーは、病気の活動と腎臓の線維症の蓄積を評価することを可能にします。これは、患者を管理する際の臨床診療において非常に重要です。 一部のタンパク質のレベルの上昇は、急性型の疾患の際の尿細管機能障害を示唆している可能性があります[68]。
8.非特異的尿タンパク質マーカー
ウロモジュリン、コラーゲン、AlAT、およびそれらのフラグメントは、前述のすべての腎症（表2）、および腎機能障害またはタンパク尿に関連する他の多くの障害で同定された主要な非特異的尿タンパク質マーカーです[17-39] 。 ウロモジュリンは、ヘンレ係蹄の太い上行脚の内側を覆う上皮細胞によってのみ産生される腎臓特異的なグリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）アンカー型糖タンパク質であり、尿の正常な成分です。 コラーゲンペプチドは通常、尿中にも存在し、腎臓組織の細胞外マトリックスの代謝回転を反映しています。 それにもかかわらず、両方の通常の尿成分は病理学的変化を示している可能性があります。 ウロモジュリンはまた、尿細管機能およびCKDに関連する潜在的なバイオマーカーである可能性があります(慢性腎臓病)[113]。 コラーゲン断片のレベルは、DNの開始と強く相関しています(糖尿病性腎症)[13,17,19,45,72]; 尿中のこれらの断片の量的変化は、マクロアルブミン尿症の発症の3-5年前に認められました[19]。 全体として、コラーゲン断片の定性的組成は、腎症によって異なる可能性があります[45、47、54、72]。
ウロモジュリンやコラーゲンペプチドとは異なり、尿中のAlATの出現は常にある種の病状と関連しており、有足細胞のストレスを反映している可能性があります[53]。 特に、本研究で検討したすべての腎症で尿中AlATの増加が観察されました（表2）。
一般に、特定のマーカーと組み合わせた非特異的マーカーの評価は、腎症の分化を有意に改善しました。 特に、6つのUMODおよびA1ATペプチドのレベルは、増殖性と非増殖性（MCD、MN、FSGS、およびIgANを含む）を区別しました。(IgA腎症)）糸球体の形態腎臓病[58]。 さらに、ウロモジュリンの過剰発現は、CKDの素因となることが示されました(慢性腎臓病)高血圧性腎症やDNなど(糖尿病性腎症)[114]。 エンドレペリンのLG3フラグメントと一緒にコラーゲンフラグメントを検出することは、IgANを診断するために重要です(IgA腎症)、コラーゲンは血管新生の障害と腎線維症の急速な発症を伴うより重篤な疾患経過を示している可能性があるため[64]。 A1AT、ウロモジュリン、トランスフェリン、血清アルブミン、および-1- -糖タンパク質のレベルを推定することも、lgANで重要です。これらのレベルは、アポトーシス、炎症、凝固、補体活性化の強化など、一般的な病理学的プロセスを反映しているためです[45,54、 61,62,64,65,72]。
9.結論
研究結果は、非侵襲的診断のためのプロテオミクス分析の大きな可能性を示しています腎臓病、疾患進行の主要な病因メカニズムの解明、および疾患進行を阻害するための作用標的の決定。 腎生検とは異なり、尿プロテオミクス分析は安全で信頼性が高く、病気のモニタリングのために複数回繰り返すことができます。 プロテオミクスの尿プロファイルは、検査時に腎組織で発生する主要な病理学的プロセスに関する貴重な情報を提供します。
プロテオミクス分析の主な特徴は、尿中に検出されたマーカーの多くが、血液からのタンパク質浸透の結果（アルブミン、レチノール結合タンパク質など）として、または細胞外マトリックスの蓄積などの一般的な病理学的プロセスの反映として観察されることです。 （コラーゲンおよびA1AT）、免疫グロブリン複合体の沈着、補体活性化、アポトーシス、脂質酸化、および高タンパク尿を伴う尿細管機能障害（-2-ミクログロブリン、ウロモジュリンなど）。 この場合、処理アクティビティと損傷の重大度を正確に反映するために、これらの指標の定量的変化を評価することが重要です。
CKD患者の尿プロテオミクス分析の最も重要な目標の1つ(慢性腎臓病)疾患固有のバイオマーカーまたはそれらの組み合わせを決定しています。 初めて抽出されたタンパク質は、疾患の発症における最も重要な病因段階を反映している可能性があるため、最も注意が必要です。 たとえば、活性化された頭頂葉上皮細胞のマーカーであるCD44は、MN[50]またはIgANにおける糸球体硬化症のプロセスを反映している可能性があります。(IgA腎症)[38]しかし同時に、FSGSをMCDと区別するための重要な機能である可能性もあります[52]。 主にFSGSで同定されたDPEP1は、有足細胞におけるTRPC6の活性化を反映していると考えられています[52];細胞ストレスのマーカーであるユビキチン-60 Sリボソームタンパク質L40（UBA52）。 または抗体によって損傷を受けた有足細胞の細胞骨格の成分[49,115]。 「透過性因子」としてFSGSの病因に潜在的な役割を果たすことができるアポリポタンパク質]116l、およびリソソーム膜タンパク質-2やMNのアファミンなどの役割がまだ完全には理解されていないタンパク質[56,57]およびIgANの承認ペリンのラミニンG様3（LG3）フラグメント(IgA腎症)[64]は、病理学的プロセスを反映している可能性があり、免疫抑制または腎保護療法への新しいアプローチの標的になる可能性があります。 さらに、指定された治療後のプロテオミクスプロファイルの正の動的変化は、処方された薬剤が正しく選択されたかどうかを確認するのに役立ち、望ましい結果を達成するのに役立ちます。 ただし、CKDの検証にもかかわらず(慢性腎臓病)いくつかの研究における273分類子では、特定の腎症に対する特異性を高めた新しいパネルをさらに開発する必要があります。 これは、さらなるプロテオミクス研究にとって最も重要な目標のようです。
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