肾脏疾病的实验诊断与应用的展望

         一、尿液蛋白质组学研究及检查的巨大潜力

　　检验医学是疾病的预防、诊断、治疗、疗效评价和预后判断不可或缺的坚实基础。目前的检验标本应用最广泛的是血液，但其获取有创、出现乳糜血或溶血的标本对某些项目无法检测、采集设备多为利器，这不仅需要训练有素、经验丰富的采血者，而且血制品本身增加了职业暴露的风险。对于小儿、老人、肿瘤及恶病质的患者，血液标本的反复获取无论对采血者还是被采者都是考验。

　　尿液作为人体代谢的终产物之一，留取具有大量性、无创性、大规模重复取样性、保存方便等独特的优势。与血液相比，尿蛋白构成相对简单、易于分析，在体液诊断疾病方面具有很大优势。尿液的组成、数量与性状的变化不仅携带有泌尿系统疾病发生、发展及预后的各种信息，也反映了机体的整体代谢状态，为研究脏器功能、评价机体状态、代谢情况、动态监测疾病进展和判断疗效等方面提供了各种信息，因此它是诊断和判断疾病分级进展的理想物质，值得我们对其进行进一步的探索与研究。

　　临床关于尿液应用最广泛的是对尿白蛋白的检测，其次包括尿液中肌酐、尿酸、电解质、免疫球蛋白及几种肿瘤标记物的检测，与血液的检测项目相比仅是冰山一角。国际上关于尿蛋白质组学的研究主要集中于应用经典的蛋白质组学分析方法--双向电泳建立正常或疾病相关尿蛋白质图谱，联合质谱分析鉴定差异蛋白点、筛选疾病相关的生物标记物，为临床的诊断及鉴别诊断提供依据。已有研究从正常尿液样品中鉴定出了1543种蛋白质。这些蛋白在细胞组成方面涉及胞外区、胞外区基质、胞浆膜部分等；在分子功能方面可概括为信号转导蛋白、肽酶、酶抑制剂和其他；在生物进程方面涉及免疫反应、应激反应、炎症、创伤修复和凝血等。临床上的应用范围从成人到儿童、新生儿，从泌尿系疾病的前列腺癌、肾细胞癌、膀胱癌、膀胱上皮癌、肾Fanconi综合征、移行细胞癌、1型糖尿病和肾移植急性排斥反应到非泌尿系的冠心病、肺癌、脑卒中等的诊断及治疗后的监测。

　　尿液作为检测的理想标本，有着极为广泛的应用前景，尿液中低丰度蛋白的检测对检测技术提了一个很高的要求，以前单纯的免疫比浊、酶联免疫法等检测方法已经不能满足灵敏度高、重复性好的要求。随着检测技术的不断发展，电化学发光免疫测定法因其pg／ml或pmol水平的检测限及高灵敏度PCR、基因诊断技术联合超滤、离心、反相分离、透析、冻干、亲和层析柱、有机溶剂沉淀等浓缩蛋白的方法充分发挥尿液蛋白质组检测的价值。

　　二、尿液核酸检查的优势

　　肾活检是确认肾脏病理变化的有效手段，可直接观察到组织的病理变化，^肾脏疾病确诊的金标准。但缺点是活检获取的组织较少，如果肾脏病变呈现局灶性或分布不均，会因取材偏差而导致医生误诊，活检术后可能留下创伤，容易加重血尿及出现其他并发症。基于此原因，已有大量的研究投入到寻找替代方法来监测肾脏病变进展。近年来，探索测定尿中目的基因DNA、mRNA、微小RNA(microRNA)和修饰核苷的表达成为监测各种肾脏疾病的新途径。

　　DNA是一种长链聚合物，可组成遗传指令引导生物发育与生命功能运作。每个细胞的细胞核中都含有遗传物质DNA。mRNA由DNA转录而来，带有相应的遗传信息，是蛋白质翻译的模板。正常人的50ml尿液中约含有20万个细胞，其中50%为尿道脱落细胞，在疾病状态下，尿液中的脱落细胞量可明显增加。一种以DNA为基础的尿液检测能早期发现肾移植患者的排斥反应，尿沉渣穿孔素和颗粒蛋白酶B mRNA的测定可成为诊断肾移植后急性排斥反应的有效无创检测手段，尿液中的cdc6和mcm5可作为膀胱癌的肿瘤标记物，结缔组织生长因子是重要的致肾纤维化因子，尿沉渣中CCN2／CCN3 mRNA的表达与非糖尿病的慢性肾功能不全患者的肾小球硬化程度密切相关，基于mRNA检测的技术方法亦可临床应用于评估小管间质纤维化及足细胞的损伤等。

　　微小RNA是一类长度为21～25个核苷酸的内源性非编码RNA，能够通过与靶基因3'非翻译区结合在转录后水平负调控基因的表达。miRNA与人类疾病的发生发展密切相关，且血液、尿液中的miRNA稳定性强、重复性好，可作为多种疾病的非创伤性生物标志物。研究发现在肝、脑损伤、急性心肌梗死及肿瘤等疾病中，有着相对特异的miRNA出现在血液或尿液中。近来关于尿液中miRNA的表达与肾脏疾病的相关研究越来越多。miRNA的出现将会对肾脏疾病的研究取得令人难以置信的进步，能够使我们更深入的了解肾脏疾病的基因调控路径、寻找新的治疗靶点。尿液中miRNA的表达可能成为IgA肾病的非侵入性标记物。在IgA肾病患者的尿沉渣中miR-21和miR-216a的表达与肾功能下降速度相关。尿液中miR-200a、miR-200b和miR-429表达下调，其降低程度与疾病的进展和严重程度相关。miR-29b和miR-29c的水平与蛋白尿和肾功能相关。这些miRNA的靶基因受TGF-β(1)／SMAD3途径调控，且与尿SMAD3水平显著相关，他们可能在IgA肾病肾间质纤维化的发展中发挥重要作用。