紫癜性肾炎病儿转谷氨酰胺酶-2的表达及其意义

赵海燕,高媛,王大海,聂娜娜,林毅,常红

(1 青岛大学医学部儿科学系,山东 青岛 266071; 2 蚌埠医学院第一附属医院; 3 青岛大学附属医院儿童肾脏风湿免疫科)

过敏性紫癜(HSP),又称为IgA血管炎,是儿童时期最常见的系统性血管炎。30%～50%的病儿可以并发肾脏损害,称为紫癜性肾炎(HSPN),而HSPN是影响HSP远期预后的重要因素[1]。迄今,HSPN的发病机制尚未完全阐明。当前研究认为,IgA1糖基化异常和IgA1免疫复合物形成是引起HSP肾脏损伤的关键[2]。半乳糖缺乏的IgA1(Gd-IgA1)可以与特异性IgG抗体结合,形成Gd-IgA1-IgG免疫复合物。增多的IgA1循环免疫复合物在髓样IgA Fc受体(CD89)和转铁蛋白受体(CD71)参与下沉积于系膜区,诱导转谷氨酰胺酶-2(TG2)活化并与之结合,一方面促进IgA1免疫复合物在系膜区沉积,另一方面诱导促炎递质释放,启动炎症正反馈通路,导致肾小球系膜的免疫损伤,最终引起肾小球硬化[3-4]。TG2是一种Ca2+依赖的具有转酰胺基作用的酶,在许多生理和病理条件下发挥重要作用。它在血管内皮表面和细胞外基质中表达丰富,在肾小管上皮细胞、肾小球系膜细胞、肾间质成纤维细胞及单核巨噬细胞中均有表达[5-6]。但作为与Gd-IgA1、CD89、CD71分子作用密切相关的一个因素,TG2在HSP肾脏损伤中的表达如何,目前相关研究较少。本研究通过检测HSP病儿血清及尿液中的TG2水平,对尿液TG2水平与血清TG2水平、24 h尿蛋白定量进行相关性分析,探讨TG2在儿童HSPN中的表达变化及意义。

1 资料与方法

1.1 对象及分组

2019年2—12月,选取青岛大学附属医院心肾免疫儿科住院治疗的91例HSP病儿作为研究对象。根据病儿是否并发肾脏损伤,分为HSPN组(39例)和非HSPN组(NHSPN组,52例)。所有病儿均为新诊断病例,既往无其他原发、继发性肾小球疾病,无呼吸、循环、消化、血液系统急慢性疾病,无家族性尿检异常,近4周内无糖皮质激素及免疫增强剂或免疫抑制剂等特殊药物使用情况。HSP的诊断依据2006年欧洲抗风湿病联盟儿童风湿病协会制定的儿童血管炎的分类标准[7]。HSPN的诊断依据中华医学会儿科学分会肾脏病学组制定的《紫癜性肾炎诊治循证指南(2016)》[8]。另选取同期于青岛大学附属医院儿童保健科健康体检的儿童30例作为对照组。本研究获青岛大学附属医院医学伦理委员会批准(QYFYWZLL27161),所有受试儿童家属均签署知情同意书。

1.2 酶联免疫吸附试验检测血清和尿液TG2水平

HSP病儿于入院后第2天清晨、健康儿童于体检当日清晨,空腹采集外周静脉血2 mL并留取尿液2 mL,分别置于普通干试管和尿管中,室温放置2 h,以3 000 r/min离心20 min,除去杂质及细胞碎片。取上清液1 mL,平均分装于2～3个EP管中,放于-80 ℃超低温冰箱中保存。采用人组织TG2检测试剂盒(武汉Elabscience生物科技股份有限公司)对血清、尿液标本进行检测,按说明书进行操作。

1.3 HSPN组病儿24 h尿蛋白定量测定

收集HSPN组病儿入院第2天的全部尿液,搅拌混匀,测定尿量总量。取10 mL置于尿管中,采用双缩脲法测定尿液中的蛋白水平,最后计算出24 h尿蛋白定量值。

1.4 统计学分析

2 结 果

2.1 各组一般资料比较

本文3组儿童性别构成及年龄比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 各组一般资料比较

2.2 各组血清及尿液TG2水平比较

本文3组儿童尿液TG2水平差异具有统计学意义(F=25.473,P<0.05),HSPN组病儿的尿液TG2水平明显低于对照组及NHSPN组(t=4.906、6.944,P<0.01)。3组儿童血清TG2水平比较,差异无统计学意义(F=1.523,P>0.05)。见表2。

表2 各组儿童血清及尿液TG2水平的比较

2.3 有和无蛋白尿HSPN病儿尿液TG2水平比较

根据有无蛋白尿将HSPN病儿分为有蛋白尿组(28例)和无蛋白尿组(11例)。有蛋白尿组病儿尿液TG2水平为(0.249±0.039) μg/L,明显低于无蛋白尿组的(0.388±0.074)μg/L,差异具有统计学意义(t=5.937,P<0.01)。

2.4 HSPN病儿尿液TG2水平与血清TG2水平及24 h尿蛋白定量的相关性

相关性分析结果显示,HSPN病儿尿液TG2水平与血清TG2水平无相关性(r=0.12,P>0.05),而与24 h尿蛋白定量值呈负相关(r=0.89,P<0.05)。见图1、2。

图1 HSPN病儿尿液TG2水平与血清TG2水平的相关性

图2 HSPN病儿尿液TG2水平与24 h尿蛋白定量相关性

2.5 尿液TG2水平对HSPN的诊断效能

本文ROC曲线分析结果显示,尿液TG2水平诊断HSPN的曲线下面积为0.857,95%置信区间为0.767～0.948(P<0.01);HSP病儿尿液TG2诊断HSPN的最佳阈值为0.32 μg/L,此时其诊断灵敏度为0.795,特异度为0.892。见图3。

3 讨 论

HSP是儿童时期最常见的以小血管炎为主要病变的系统性血管炎,可累及皮肤、胃肠道、关节、肾脏等多器官系统,部分病儿肾脏损害迁延不愈,可导致不可逆肾脏病[4,9]。目前研究认为,其发病机制以IgA介导的体液免疫为主,IgA1沉积于小血管壁引起的自身炎症反应和组织损伤在HSP发病中起重要作用,特别是IgA1糖基化异常及IgA1分子清除障碍在HSP的肾脏损害中起着关键作用,血清Gd-IgA1水平增高和大分子的Gd-IgA1-IgG循环免疫复合物沉积于肾脏可能是HSPN的重要发病机制[10]。增多的循环免疫复合物沉积于肾脏可能与两种IgA受体即CD89和CD71有关[11]。可溶性CD89(sCD89)参与最初IgA免疫复合物的形成和(或)扩增,随后CD71介导IgA1免疫复合物在系膜区沉积。DAHA等[12]在其研究中提出IgA1免疫复合物在系膜区沉积导致肾小球损伤的可能机制:异常糖基化的单体Gd-IgA1或多聚体pGd-IgA1与抗Gd-IgA1分子的IgG抗体结合,形成Gd-IgA1-IgG,后者引起血液中单核细胞表面的CD89脱落,形成sCD89-Gd-IgA1-IgG复合物,随后该免疫复合物由循环系统进入肾脏,与CD71结合并在系膜区沉积,进而诱导系膜细胞表面TG2的表达,启动炎症反馈通路,引起CD71持续活化,导致系膜细胞增殖、细胞因子过度产生,加重炎症反应及肾损伤。

康志娟等[13]研究结果显示,HSPN病人血清及尿液中Gd-IgA1水平明显升高,尿Gd-IgA1/肌酐比值与尿蛋白定量呈正相关。MORESCO等[14]研究结果显示,IgA肾病和HSPN病人尿液TG2和CD89水平降低。DELANGHE等[15]研究表明,与其他类型的肾小球病病人相比,IgA肾病和HSPN病人尿中CD71浓度更高,且与尿蛋白定量呈正相关,提示尿液CD71有可能成为评估病人肾脏早期损伤的生物学标志物。

TG2是转谷氨酰胺酶家族中的一员,在人类组织中分布广泛,它分泌到细胞外可以通过催化酰胺基团使很多细胞外基质蛋白成分之间发生交联,形成牢固结构,抵抗降解,促进组织纤维化发展[16]。IKEE等[17]研究表明,IgA肾病病人肾小球系膜区肾脏组织中TG2表达水平与血肌酐、肌酐清除率、尿蛋白排泄、肾小球硬化和系膜细胞增殖相关,推测TG2可能是肾小球损伤的初始标志物。本研究结果显示,HSPN组病儿尿液TG2水平明显低于正常对照组及NHSPN组,这与MORESCO等[14]的研究结果相一致,证实HSPN病儿存在尿液TG2水平降低。综合上述研究结果,我们推测尿液TG2通过与sCD89-Gd-IgA1-IgG、CD71之间的协同作用,参与了IgA1免疫复合物在肾小球的沉积及肾小球系膜细胞活化,导致HSP病儿的肾损害。本研究结果还显示,有蛋白尿组HSPN病儿尿液TG2水平明显低于无蛋白尿组,且尿液TG2水平与HSPN病儿24 h尿蛋白定量呈负相关,提示尿液TG2水平与肾脏损害程度相关,尿液TG2可以作为预测HSPN病儿肾脏损害严重程度的生物学指标。

关于HSPN病儿尿中TG2水平下降的原因,我们推测以下两方面共同导致了尿中TG2含量降低:一方面,在疾病活动期,系膜区沉积含CD89、TG2、CD71和IgA1的多分子复合物,诱导促炎递质释放,导致肾脏病变进展,随着这些多分子复合物在肾脏中的沉积和稳定,TG2的肾脏排泄减少;另一方面,系膜区的炎症反应可能引起TG2的过度消耗。此外,本研究未发现HSPN组与NHSPN组及对照组血清TG2水平的差异。原因是否为其他部位(如皮肤、胃肠道)血管炎症诱导TG2产生增多,抵消了肾脏部位TG2沉积所致,尚需做进一步研究。肾活检是评估HSPN严重程度和预后的金标准,但临床上由于各种原因,组织活检率往往不高,迫切需要可靠的非侵入性生物标志物用于HSPN的检测。因此,本研究利用ROC曲线进一步分析了尿液TG2水平对HSPN的诊断价值,结果表明,当尿液TG2水平≤0.32 μg/L时,HSP病儿并发肾脏损伤的可能性比较大。

综上所述,HSPN病儿尿液TG2水平显著下降,且与24 h尿蛋白定量呈负相关。尿液TG2可作为HSPN的生物学标志物,对早期诊断和预测HSP并发肾损伤具有一定的指导意义。