韓敬,顧津伊,劉裔,秦源,趙玲華
狼瘡性腎炎(lupus nephritis,LN)為系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)累及腎臟導致的繼發(fā)性免疫性腎小球疾病,是終末期腎病的常見病因,據統(tǒng)計我國近半數SLE患者患有LN[1-2]。隨著診療技術的不斷提高,SLE患者的預后有了明顯的改善[3]。我國SLE患者的平均發(fā)病年齡為30歲,50~60歲時超過一半患者死亡,其中LN居前期死因的前三位[4]。中性粒細胞胞外誘捕網(neutrophil extracellular traps,NETs)是中性粒細胞釋放的包含中性粒細胞彈性蛋白酶、組織蛋白酶G、DNA等的網狀結構,是近年來發(fā)現(xiàn)的中性粒細胞防御機體感染的一種新方式,但NETs中也包含多種抗原,NETs生成增多或清除不及時可為自身抗原形成提供基礎,與自身免疫性疾病發(fā)生密切相關[5]。目前NETs與LN關系的研究較少,其臨床意義尚不清楚。本研究擬檢測LN患者血清NETs水平,分析其與LN病情以及預后的關系。
1.1 研究對象 選擇2017年1月—2021年1月云南大學附屬醫(yī)院收治的LN患者為LN組,納入標準:(1)符合《中國狼瘡腎炎診斷和治療指南》診斷標準[6]。(2)腎活檢或臨床資料完整。(3)隨訪資料完整。排除標準:(1)合并類風濕性關節(jié)炎、自身免疫性溶血性貧血、潰瘍性結腸炎等其他自身免疫性疾病。(2)合并急慢性感染、膿毒癥、惡性腫瘤。(3)近期接受免疫抑制劑或激素治療。最終納入LN患者92例,男21例,女71例,年齡22~51歲,平均(38.15±6.35)歲,病理分型[7]:Ⅱ+Ⅴ型28例,Ⅲ+Ⅴ型30例,Ⅳ+Ⅴ型34例。根據系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動度評分(SLEDAI)-2000評估疾病活動度[8],將患者分為輕度活動組(評分≤6分,31例),中度活動組(評分7~12分,33例)和重度活動組(評分>12分,28例)。另外,選擇同期收治的97例腎功能和尿常規(guī)正常的SLE患者為SLE組,SLE參照《系統(tǒng)性紅斑狼瘡診斷及治療指南》[9]診斷標準,男20例,女77例,年齡26~55歲,平均(38.69±6.42)歲。以83例門診體檢健康志愿者作對照組,男16例,女67例,年齡24~53歲,平均(38.15±6.39)歲。LN組、SLE組、對照組的性別(χ2=0.342)、年齡(F=0.189)比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。本研究已經獲得醫(yī)院倫理委員會批準,受試者均知情同意并簽署同意書。
1.2 實驗室指標檢測 LN組和SLE組患者入院第2日晨、對照組體檢當日晨采集空腹靜脈血和24 h尿液,靜脈血標本3 mL置于干燥試管,取凝固后上層液離心(4℃,3 000 r/min,離心15 min,離心半徑10 cm),取血清保存于-20℃超低溫冰箱待檢。采用髓過氧化物酶(MPO)-DNA復合物捕獲酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法檢測NETs水平,取血清樣本,96孔板每孔加入100μL(1∶50)稀釋的血清,加入抗MPO單克隆抗體(美國Bio-Rad公司),4℃孵育過夜;PBS洗滌3次,加入過氧化物酶底物(美國Bio-Rad公司),按照ELISA試劑盒(德國Roche公司)說明書檢測捕獲的MPO-DNA復合物,使用Mark微孔板吸光度分光光度計(美國Bio-Rad公司)檢測450 nm處的吸光度值。ELISA檢測血清脫氧核糖核酸酶1(DNASE1),取血清樣本,96孔板每孔加入100μL(1∶50)稀釋的血清,抗DNASE1兔多克隆抗體(英國Abcam公司),4℃下孵育過夜,PBS洗滌3次,加入100μL底物溶液并用50μL終止液封閉,使用Mark微孔板吸光度分光光度計(美國Bio-Rad公司)檢測450 nm處的吸光度值,ELISA試劑盒購自美國Bio-Rad公司。取血清樣本,采用美國愛德士Catalyst全自動生化分析儀檢測尿素氮(BUN)、血肌酐(Scr),采用改良MDRD公式估算腎小球濾過率(eGFR),eGFR=175×(Scr-1.234)×(年齡-0.179)×(0.79女性)[10]。采用鄰苯三酚紅比色法檢測24 h尿蛋白定量。
1.3 LN活動性指數(AI)和慢性指數(CI)評分 LN患者入院后當日評估腎組織AI和CI評分[11]。AI評分:從毛細血管內細胞增多(無增多計0分,增多<25%計1分,增多25%~50%計2分,增多>50%計3分)、中性粒細胞浸潤(無浸潤計0分,浸潤占比<25%計1分,浸潤占比25%~50%計2分,浸潤占比>50%計3分)、中性粒細胞核碎裂(無核碎裂計0分,核碎裂占比<25%計1分,核碎裂占比25%~50%計2分,核碎裂占比>50%計3分)、纖維素樣壞死(無壞死計0分,壞死占比<25%計1分,壞死占比25%~50%計2分,壞死占比>50%計3分)、內皮下沉積物(無沉積計0分,沉積占比<25%計1分,沉積占比25%~50%計2分,沉積占比>50%計3分)、細胞新月體(有細胞新月體計0分,細胞新月體占比<25%計1分,細胞新月體占比25%~50%計2分,細胞新月體占比>50%計3分)、纖維細胞新月體(有纖維細胞新月體計0分,纖維細胞新月體占比<25%計1分,纖維細胞新月體占比25%~50%計2分,纖維細胞新月體占比>50%計3分)、間質炎細胞浸潤(無炎細胞浸潤計0分,炎細胞浸潤占比<25%計1分,炎細胞浸潤占比25%~50%計2分,炎細胞浸潤占比>50%計3分)8項進行評分,總分0~24分。CI評分:從腎小球硬化(無硬化計0分,硬化占比<25%計1分,硬化占比25%~50%計2分,硬化占比>50%計3分)、纖維性新月體(無纖維性新月體計0分,纖維性新月體占比<25%計1分,纖維性新月體占比25%~50%計2分,纖維性新月體占比>50%計3分)、間質纖維化(無間質纖維化計0分,間質纖維化占比<25%計1分,間質纖維化占比25%~50%計2分,間質纖維化占比>50%計3分)、腎小管萎縮(無腎小管萎縮計0分,腎小管萎縮占比<25%計1分,腎小管萎縮占比25%~50%計2分,腎小管萎縮占比>50%計3分)4項進行評分,總分0~12分,得分越高,LN病情越嚴重。
1.4 隨訪 所有LN患者出院后接受定期電話隨訪(每月1次),隨訪截至2021年5月31日,記錄隨訪期間腎臟相關終點事件發(fā)生情況,包括Scr較基線翻倍、進入終末期腎臟病行腎臟替代治療[12]。根據隨訪期間腎臟相關終點事件發(fā)生情況將患者分為預后不良組(25例)和預后良好組(67例)。
1.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件進行數據處理,經Kolmogorov-Smirnov法檢驗符合正態(tài)分布的計量資料以均數±標準差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析(組間多重比較LSD-t法)或獨立樣本t檢驗。計數資料以例(%)表示,組間比較采用χ2檢驗。Pearson法分析NETs與DNASE1、SLEDA1-2000評分、腎組織AI和CI評分、腎功能之間的相關性。Logistic逐步回歸分析影響LN預后的因素,受試者工作特征(ROC)曲線分析NETs對LN患者預后的預測價值。檢驗水準α=0.05。
2.1 3組患者NETs、DNASE1及腎功能比較 LN組血清NETs水平、BUN、Scr、24 h尿蛋白定量高于對照組和SLE組,血清DNASE1水平、eGFR低于SLE組和對照組(P<0.05)。SLE組血清NETs水平高于對照組,血清DNASE1水平低于對照組(P<0.05),BUN、Scr、eGFR、24 h尿蛋白定量與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
2.2 不同疾病活動度LN患者血清NETs、DNASE1水平、腎功能、腎組織AI和CI評分比較 重度活動組血清NETs水平、BUN、Scr、24 h尿蛋白定量、AI評分、CI評分高于中度活動組和輕度活動組(P<0.05),DNASE1水平、eGFR低于中度活動組和輕度活動組(P<0.05)。中度活動組血清NETs水平、BUN、Scr、24 h尿蛋白定量、AI評分、CI評分高于輕度活動組(P<0.05),DNASE1水平、eGFR低于輕度活動組(P<0.05),見表2。
2.3 NETs與DNASE1、腎功能、SLEDA1-2000評分、腎組織AI和CI評分的相關性 NETs水平與eGFR(r=-0.536)、DNASE1(r=-0.765)呈 負 相 關(P<0.05),與24 h尿蛋白定量(r=0.695)、SLEDA1-2000評分(r=0.764)、腎組織AI評分(r=0.859)、CI評分(r=0.878)呈正相關(P<0.05)。
2.4 影響LN預后的因素分析 預后不良組SLEDA1-2000評分、AI評分、血清NETs水平、24 h尿蛋白定量高于預后良好組(P<0.05),血清DNASE1水平、eGFR低于預后良好組(P<0.05),見表3。以LN患者預后(0=預后良好,1=預后不良)為因變量,SLEDA1-2000評分、AI評分、NETs為自變量行多因素Logistic回歸分析,結果示高AI評分和高NETs為LN預后不良的危險因素(P<0.05),見表4。
Tab.1 Comparison of clinical data between the three groups表1 各組臨床資料比較 (±s)
Tab.1 Comparison of clinical data between the three groups表1 各組臨床資料比較 (±s)
**P<0.01;a與對照組比較,b與SLE組比較,P<0.05。
組別對照組SLE組LN組F n 83 97 92 NETs(μg/L)0.43±0.13 0.65±0.21a 1.02±0.30ab 176.741**DNASE1(μg/L)4.32±1.35 3.75±0.84a 3.02±0.62ab 59.651**BUN(mmol/L)6.12±1.47 6.53±1.62 38.15±9.15ab 995.797**Scr(μmol/L)83.26±15.02 85.15±15.69 169.65±32.65ab 415.481**eGFR[mL/(min·1.73 m2)]105.26±9.57 104.72±9.08 75.15±9.56ab 311.116**24 h尿蛋白定量(g)0.05±0.01 0.06±0.02 2.65±0.72ab 940.744**
Tab.2 Comparison of serum NETs,DNASE1 levels,renal function,renal tissue AI and CI scores between LN patients with different disease activity表2 不同疾病活動度LN患者血清NETs、DNASE1水平、腎功能、腎組織AI和CI評分比較 (±s)
Tab.2 Comparison of serum NETs,DNASE1 levels,renal function,renal tissue AI and CI scores between LN patients with different disease activity表2 不同疾病活動度LN患者血清NETs、DNASE1水平、腎功能、腎組織AI和CI評分比較 (±s)
**P<0.01;a與輕度活動組比較;b與中度活動組比較,P<0.05。
組別輕度活動組中度活動組重度活動組F n 31 33 28 NETs(μg/L)0.81±0.09 1.02±0.25a 1.25±0.05ab 67.193**DNASE1(μg/L)3.48±0.10 3.06±0.32a 2.46±0.05ab 196.048**BUN(mmol/L)33.15±2.49 36.81±5.16a 45.26±2.03ab 106.179**Scr(μmol/L)142.13±7.56 177.96±10.38a 190.32±6.15ab 254.911**eGFR[mL/(min·1.73 m2)]82.16±2.03 75.35±4.04a 67.15±1.25ab 176.230**24 h尿蛋白定量(g)2.09±0.08 2.78±0.32a 3.12±0.15ab 245.236**AI評分(分)10.26±2.03 15.02±2.95a 19.35±3.28ab 91.757**CI評分(分)5.26±1.09 7.15±1.52a 9.38±1.96ab 67.835**
Tab.3 Comparison of clinical data between different prognostic groups表3 不同預后組臨床資料比較
Tab.4 Multivariate Logistic regression analysis of LN prognosis表4 影響LN預后的多因素Logistic回歸分析
2.5 NETs預測LN預后的價值分析 NETs預測LN患者預后的截斷值為1.06μg/L,曲線下面積(AUC)為0.871(0.785~0.932),敏感度為80.00%,特異度為86.57%,約登指數為0.666。見圖1。
Fig.1 ROC curve for NETs predicting LN prognosis圖1 NETs預測LN預后的ROC曲線
LN是由SLE過程中產生的自身免疫性抗原-抗體復合物沉積在腎臟造成的損害所致。免疫功能障礙是LN發(fā)病的主要病理基礎,免疫系統(tǒng)在維持免疫應答和自身抗體免疫耐受平衡間發(fā)揮重要作用,免疫應答受損或過度免疫應答可導致T、B淋巴細胞活化失調,促使自身抗體產生,免疫復合物形成[13]。中性粒細胞是免疫系統(tǒng)中含量最豐富的細胞組分,在分化成熟后通過分泌細胞因子、吞噬、脫顆粒等方式殺滅病原菌,是機體固有免疫的重要組成部分。近年來研究發(fā)現(xiàn)中性粒細胞存在新的防御途徑,中性粒細胞在受到細菌、病毒、其他病原體感染刺激后可釋放出一種以DNA為框架的附著豐富顆粒蛋白和肽類物質的網狀纖維,可直接捕獲病原菌,這種結構被稱為NETs,其形成和排出細胞外的過程被稱為NETosis[14]。
NETs主要由胞質蛋白、解聚染色質和顆粒組成,釋放至胞外的NETs與彈性蛋白酶、防御素和活性氧共同形成防御網絡,捕獲和殺死入侵病原菌,具有宿主防御作用[15]。但是,NETs過度釋放或清除不及時可能給宿主帶來潛在損害,與自身免疫性疾病發(fā)病及其器官受損有關[16]。有研究顯示風濕性關節(jié)炎患者滑膜液中NETs含量增高,NETs網狀纖維結構附著大量風濕性關節(jié)炎瓜氨酸化抗原來源的肽?;彼崦搧啺访?、4[17]。與健康人群相比,風濕性關節(jié)炎患者血清NETs含量明顯增高,NETs含量與抗瓜氨酸肽抗體呈正相關[18]。NETs與SLE亦存在密切關系,SLE患者降解NETs能力低于健康人群,NETs清除障礙可導致血清抗雙鏈DNA抗體增加和SLE癥狀加重[19]。NETs過度合成可上調基質金屬蛋白酶9表達,激活基質金屬蛋白酶2,誘導血管內皮細胞凋亡,參與SLE發(fā)病機制[20]。
本研究發(fā)現(xiàn)LN患者血清NETs水平明顯高于SLE組和對照組,NETs水平隨著疾病活動度增加而升高,相關性分析結果示NETs水平與24 h尿蛋白定量、腎組織AI、CI評分呈正相關,與eGFR呈負相關,說明NETs水平增加與SLE活動度增加、腎組織損傷以及腎功能下降密切相關。Bruschi等[21-22]也指出部分SLE患者降解NETs的功能受損,導致循環(huán)血中NETs增加和累積,與LN發(fā)病有關。分析原因為:NETs由DNA組成,NETs產生過程中釋放的活性氧可修飾DNA和蛋白質,使其具有免疫原性(指能引起免疫應答的性能),NETs是產生抗DNA自身抗體的主要來源,而抗DNA抗體是SLE特異性抗體之一,當NETs持續(xù)存在時可導致抗DNA抗體產生,免疫復合物形成并沉積于腎臟,促使腎小球腎炎發(fā)展[22]。Wang等[23]在SLE患者NETs中檢測到線粒體DNA(mtDNA),表明NETs是SLE患者抗DNA抗體的主要自身抗原來源,mtDNA/抗mtDNA抗體可通過Toll樣受體激活漿細胞樣樹突細胞和Ⅰ型干擾素,促使疾病活動增加和LN發(fā)生。DNASE1為降解NETs所必需,NETs在炎癥部位產生后隨即被DNASE1降解清除,DNASE1活性降低可導致NETs持續(xù)存在[24],DNASE1缺陷可導致自身抗體產生,增加小鼠患SLE的風險,發(fā)生更嚴重的腎損傷[25]。本研究相關性分析結果也顯示,血清NETs水平與DNASE1呈負相關,提示DNASE1缺失可能介導了NETs清除障礙,增加NETs腎損傷作用。
本研究通過隨訪發(fā)現(xiàn)預后不良組血清NETs水平高于預后良好組,高NETs水平是LN腎臟相關終點事件發(fā)生的主要危險因素,說明NETs可作為LN預后評估的參考指標。ROC分析結果顯示NETs預測LN預后的AUC為0.871,敏感度和特異度達80.00%、86.57%,提示NETs具有一定的LN預后評估效能,可為臨床患者預后判斷提供參考。
綜上,SLE、LN患者血清NETs水平均升高;與SLE患者相比,LN患者血清NETs水平更高。NETs持續(xù)升高與SLE活動度增強、腎損傷和腎功能障礙有關,NETs可能參與SLE進展為LN的過程。高水平NETs是LN患者發(fā)生腎臟終點事件的危險因素,NETs可作為LN預后評估的潛在指標。