nordicbioscience慢性腎臟疾病的生物標志物

膠原蛋白是腎基質中富的細胞外基質（ECM）蛋白。由于對腎臟的反復或持續性侮辱，ECM降解和形成之間的平衡被破壞，從而導致腎臟纖維化。在醫療上存在很大的需求，即尋找有風險的患者以及確定更可能對治療產生反應的患者。ECM蛋白（例如膠原蛋白）的周轉畸變會導致腎纖維化，這是發展為終末期腎臟疾病的強有力的預測指標。Nordic的Protein Fingerprint TM技術可直接量化ECM周轉在血清和/或尿液中產生的蛋白質片段，從而監控纖維化和纖維化過程。

關于慢性腎臟病

慢性腎臟疾病（CKD）是由于腎臟功能單元的喪失而導致腎臟功能進行性惡化而引起的。功能單元稱為腎單位，由腎小球和腎小管組成。過濾的主要部位稱為腎小球，由腎小球組成，其自身卷曲形成球形結構。腎小球由腎小球膜基質結合在一起，而小動脈內皮細胞的表面被足細胞的足突和專門的腎小球基底膜（GBM）覆蓋。GBM和足細胞相互交叉的足突的縫隙隔膜構成了過濾屏障。過濾后，濾液移入小管（近端小管，Henle環和遠端小管），各種分子被重吸收或分泌到尿液中；在此過程之后，尿液進入收集管。一生中，腎因受傷和衰老而丟失。雖然腎單位的損失是不可逆的，但人類天生就有大量的單位腎單位，因此在出現癥狀之前，大部分人會丟失。由于腎臟是排泄廢物的主要場所，因此腎功能下降將對整個人體產生廣泛影響。例如，CKD患者發生心血管事件的風險顯著增加。由于腎臟是排泄廢物的主要場所，因此腎功能下降將對整個人體產生廣泛影響。例如，CKD患者發生心血管事件的風險顯著增加。由于腎臟是排泄廢物的主要場所，因此腎功能下降將對整個人體產生廣泛影響。例如，CKD患者發生心血管事件的風險顯著增加。

有多少個CKD？
2000年代在澳大利亞，挪威和美國進行的大規模，具有國家代表性的篩查計劃顯示，超過10％的成年人患有CKD。在西方世界，糖尿病是CKD的主要原因，其次是高血壓。隨著諸如糖尿病和高血壓的生活方式疾病的增加以及預期壽命的增加，CKD預計將成為世界范圍內日益嚴重的問題。2017年，有6.975億例CKD病例，約有120萬人死于CKD。

CKD如何治療？
如果及早發現，則有可能在藥理學上阻止或減慢CKD的進程。但是，由于存在腎單位，通常可在CKD晚期時診斷出患者。達到終末期腎臟疾病的患者需要透析或腎臟移植。CKD的主要治療方法是調節血壓或治療潛在疾病驅動因素的藥物（例如，糖尿病中的GLP-1激動劑和SGLT2抑制劑，它們對腎臟健康具有積極作用）。

CKD如何診斷？
如果血液中的肌酐濃度和/或尿液中的蛋白質或白蛋白濃度高于某個閾值，則診斷為CKD。由于血清肌酐僅在失去許多腎單位后才升高，并且并非所有患有蛋白尿或蛋白尿的患者都需要，因此需要更好的診斷工具來識別有發生CKD風險的患者。

CKD中生物標志物的醫療需求

如上所述，目前的CKD診斷標志物缺乏敏感性，因此新型診斷生物標志物可以用作補充工具，以鑒定處于發展為CKD的高風險或患有早期疾病的患者，可以成功治療該疾病以制止疾病進展。對預后生物標志物的需求還沒有得到滿足，它們能夠鑒定出有更高的風險發展為終末期腎病的患者。可以選擇患有活動性疾病的患者以豐富臨床試驗。一個預測性的生物標志物更可能識別病人回應治療。通過縮短試驗時間，減少試驗規模和減少試驗時間，這將對藥物開發產生重大影響費用。如果生物液中的濃度受到治療的影響，生物標記物還可通過監測治療效果來輔助藥物開發。雖然許多診斷和疾病活動性生物標志物正在CKD中進行評估，但它們對風險分層和治療反應預測的能力受到限制。

為什么在CKD中使用蛋白質指紋生物標記？

在腎臟的正常細胞外基質（ECM）中，ECM蛋白會作為正常體內平衡的一部分進行重塑-即降解并被新合成的蛋白替代。膠原蛋白是腎基質中豐富的ECM蛋白。由于反復或持續的侮辱，ECM降解和形成之間的平衡被破壞，導致凈膠原蛋白形成。異常的膠原蛋白形成導致腎纖維化，這是發展為終末期腎臟疾病的主要預測指標。Protein FingerprintTM技術可以直接量化血清和/或尿液中ECM周轉產生的蛋白質片段，從而監測纖維化和纖維化過程。

CKD中的組織配置文件？

在腎臟中，細胞外基質分布在三個主要的區室中：腎小管間質基質；腎小球基底膜（GBM），支持內皮細胞；腎小管基底膜，支持上皮細胞；和腎小球系膜基質 描述這些間隔改變的生物標記將允許對組織中的結構變化進行表征和定量。這些不同區室中的ECM的特征是存在不同的蛋白質或蛋白質同工型。因此，特定形成或降解片段的測量將告知受疾病或治療影響大的隔室。

膠原生物標志物和組織表征：

腎小管間質基質

• 降級： reC1M，C3M，C5M，C6M，C6Ma3，C7M
• 編隊：PRO-C1，PRO-C3，PRO-C5，PRO-C6

 系膜基質：

• 降級：C4M，C5M
• 編隊：PRO-C4，PRO-C5，PRO-C18

 腎小球基底膜：

• 降解：C4Ma3，TUM
• 編隊：PRO-C4

 管狀基底膜：

• 降級：C4M
• 編隊：PRO-C4

健康與疾病之間的隔離

與健康個體相比，CKD患者在血清和尿液中測得的Protein FingerprintTM生物標志物升高或降低，并且與腎功能（肌酐，半胱氨酸蛋白酶抑制劑C，蛋白尿）和炎癥（例如CRP，IL-6）的生物標志物相關。

通過尿液中MMP-9降解的III型膠原（C3M）量化的腎小管間質基質降解

腎小管間質基質形成可通過釋放的含有內啡肽的VI型膠原原肽來量化，內啡肽是一種已知的基質激素，在血清中具有潛在的有害功能（PRO-C6）

Sparding等人的腎臟病透析移植，2018（FP275）

Sparding等人的腎臟病透析移植，2018（FP274）

疾病嚴重程度

在血清和尿液中測量的Protein FingerprintTM生物標志物與CKD嚴重程度相關，并與組織病理學樣本中的纖維化程度相關。

Genovese等人的腎臟病透析移植，2016年

反映III型膠原降解（C3M）和形成（PRO-C3）的尿液碎片隨著疾病嚴重程度的增加而發生變化。

Rasmussen等《科學報告》，2017年

疾病進展和不良結果

在基線測量的蛋白質指紋生物標志物可預測不良結局，包括CKD進展，心血管事件和死亡率。

Rasmussen等人的《糖尿病護理》，2018年

PRO-C6的患者2型糖尿病微量白蛋白尿的預后能力沒有癥狀的冠狀動脈疾病（BNPcure試驗）。*每加倍列出95％CI的危險比（HR）。針對常規心血管危險因素（年齡，性別，收縮壓，LDL膽固醇，吸煙，HbA1c，血漿肌酐和UAER）對PRO-C6進行了調整。心血管事件定義為心血管疾病死亡率，中風，缺血性心血管疾病和心力衰竭的綜合因素。疾病進展定義為eGFR下降超過30％。

藥代動力學調制

蛋白質指紋生物標志物可通過測量直接在樣品中反映降解和形成的蛋白質片段來進行新型治療的藥效分析。

用GLP1激動劑治療2型糖尿病患者后，可早期調節Protein FingerprintTM生物標志物。藥效生物標志物可以幫助劑量解析和有關靶標參與/作用方式的信息。

T

uttle等人的《糖尿病》，2020年（949-P）

預測治療反應

基線處的蛋白質指紋生物標志物可以預測PPARγ激動劑對治療的反應（HbA1c減少）