Fattur tat-Tkabbir Epidermali tal-Urina: Bijomarkatur promettenti "Ġenerazzjoni li jmiss" fil-Mard tal-Kliewi

Kliem ewlieniBijomarkatur · Fattur tat-tkabbir epidermali ·Mard tal-kliewi· Awrina

Sfond Astratt:

Il-fattur tat-tkabbir epidermali (EGF)hija proteina globulari li hija ġġenerata fil-kliewi, speċjalment fil-linja ta 'Henle u fit-tubuli konvoluti distali. Filwaqt li l-EGF huwa ineżistenti jew bilkemm jinstab fil-plażma, huwa preżenti fl-awrina tan-nies normali. Sa issa, stratifikazzjoni tar-riskju umard kroniku tal-kliewi (CKD)dijanjosi bbażat ruħha fuq stimad rata ta’ filtrazzjoni glomerulari (eGFR) u l-proporzjon ta' albumina/krejatinina fl-awrina (ACR), li t-tnejn jirriflettu l-funzjoni jew indeboliment glomerulari. Disfunzjoni tubulari, min-naħa l-oħra, tista 'wkoll tkun assoċjata ma' insuffiċjenza renali.

FORMULAZZJONI ĠODDA TAL-ĦEĠEJIET GĦALMARD KRONIKA TAL-KLIEI

Sommarju: Minħabba li tnaqqis fl-EGF fl-awrina (uEGF) jindika atrofija tubulari u fibrożi interstizjali, dan il-bijomarkatur, flimkien ma 'eGFR u uACR, jista' jiġi impjegat fil-popolazzjoni ġenerali għall-valutazzjoni tar-riskju u d-dijanjosi ta 'CKD. Il-livelli ta' uEGF intwerew li jikkorrelataw mal-espressjoni ta' mRNA ta' EGF intrarenali u nstabu li jonqsu f'varjetà ta' disturbi tal-kliewi glomerulari u mhux glomerulari.

Messaġġ Ewlenin: uEGF, uEGF/kreatinina, jew uEGF/peptide kimotattiku tal-monoċiti-1 huma bijomarkaturi ta' "ġenerazzjoni ġdida" possibbli marbuta ma' varjetà ta' mard tal-kliewi li jistħoqqilhom aktar investigazzjoni bħala bijomarkatur wieħed jew bħala parti minn multi-bijomarkatur panel.

Introduzzjoni

Il-fattur tat-tkabbir epidermali(EGF) ġie skopert għall-ewwel darba minn Stanley Cohen fil-bidu tas-snin ħamsin [1]. Kumpless ta' piż molekulari kbir (MW) (MW: madwar 74,000 Da) ġie identifikat kważi kompletament f'omoġenat mhux raffinat tal-glandola submaxxillari tal-ġurdien maskili, dissoċjabbli b'mod riversibbli f'EGF (MW: 6,045 Da) u EGF- proteina li torbot (MW: 29,000 Da) b'attività arginyl-esterase [2]. Barra minn hekk, l-EGF instab f’ħafna tessuti umani u fluwidi tal-ġisem, inklużi l-kliewi (speċifikament il-linja ta’ Henle u t-tubuli konvoluti distali) u l-awrina [3], il-bżieq [4], il-glandoli parotidi [5], il-ħalib, id-dmugħ, u biss f'konċentrazzjoni minima fil-plażma [4]. Il-plejtlits huma s-sors ewlieni tal-EGF tad-demm fil-bnedmin, u l-konċentrazzjoni tiżdied b'mod kostanti matul il-koagulazzjoni wara l-ġbir tal-kampjun [6].

Fig. 1. EGF huwa polypeptide ta' 53-amino acid single-chain b'MW relattiv ta' madwar 6,000 Da. b Il-kromosoma 4 (q25–q27) jinkludi l-ġene EGF, li għandu daqs bejn wieħed u ieħor 120 kb. c L-istruttura tal-EGFR, membru tal-familja tar-riċetturi ErbB: id-dominju extraċellulari b'erba 'subdominji, ir-reġjun transmembrana lipofiliku, u dominju intraċellulari jiffurmaw l-EGFR. d Il-mogħdijiet tas-sinjalar 'l isfel mill-attivazzjoni tal-EGFR jinkludu l-passaġġ JAK-STAT, il-mogħdija PI3K/Akt/NF-B, il-mogħdija PI3K/Akt/PTEN/mTOR, u n-netwerk RAS-RAF-MEKERK MAPK. EGFR, riċettur tal-fattur tat-tkabbir epidermali; PI3K, fosfoinositide 3-kinase; JAK-STAT, Janus kinase-signal transducer u attivatur tat-traskrizzjoni; ERK, kinażi regolata minn sinjal extraċellulari.

EGF huwa polypeptide uman nondialyzable, kompatt, stabbli għas-sħana [7] ta '53 amino acid bi tliet bonds disulfide intramolekulari (Fig. 1a) [8]. L-aċidi amminiċi kollha huma preżenti ħlief phenylalanine, alanine, u lysine, u għandu residwu ta 'arginine C-terminal [2]. Il-ġene EGF għandu 24 exon u 23 introns u jinsab fuq il-kromożomi 4q25–q27 (Fig. 1b) [9].

EGF jippromwovi l-proliferazzjoni ċellulari, id-divrenzjar u s-sopravivenza billi jorbot 1: 1 mad-dominju extraċellulari solubbli tar-riċettur EGF, li jirriżulta f'kumpless ta '2EGF: 2 dominju extraċellulari solubbli tar-riċettur EGF (Fig. 1c) [10, 11]. Din id-dimerizzazzjoni indotta mill-ligand jattiva l-attività intrinsika tal-proteina-tyrosine kinase tar-riċettur (Fig. 1d), tiskatta kaskata ta 'sinjalazzjoni fiċ-ċellula u tirriżulta f'varjetà ta' bidliet bijokimiċi. Dan eventwalment iwassal għal sinteżi tad-DNA u proliferazzjoni taċ-ċelluli [12]. Fil-kliewi, l-EGF jeżerċita diversi funzjonijiet bijoloġiċi bħar-regolamentazzjoni tal-metaboliżmu ċellulari u l-emodinamika glomerulari, il-modulazzjoni tat-tkabbir taċ-ċelluli, u t-tiswija tal-kliewi wara korriment [13]. Mudell sperimentali ta 'insuffiċjenza renali akuta wera li l-EGF għen bl-irkupru tal-ġurija tubulari billi attiva l-mogħdijiet ta' riġenerazzjoni, li rriżulta f'riepitelilizzazzjoni tat-tubuli midruba [14]. Permezz ta’ crosstalk ma’ phosphoinositide 3-kinase, transducer ta’ sinjal ta’ Janus kinase u attivatur tat-traskrizzjoni, u mogħdijiet ta’ kinażi regolati minn sinjal extraċellulari [15, 16], livelli ogħla fl-awrina ta’ EGF (uEGF) huma maħsuba li jirriflettu massa tubulari funzjonali u potenzjal ta' riġenerazzjoni [17]. B'kuntrast, konċentrazzjonijiet aktar baxxi ta 'uEGF huma assoċjati ma' fibrożi interstizjali u atrofija tubulari (IFTA) [18]. Barra minn hekk, il-proteina EGF misjuba fl-awrina ta 'pazjenti b'mard tal-kliewi u rrappurtata f'diversi studji tista' tkun proEGF [19].

F'din ir-reviżjoni, se nagħtu ħarsa ġenerali lejn l-aspetti analitiċi u l-valur potenzjali ta 'uEGF biex nevalwaw il-funzjoni tal-kliewi fil-popolazzjoni ġenerali kif ukoll f'pazjenti adulti b'mard kroniku tal-kliewi (CKD; mard tal-kliewi dijabetiku [DKD], glomerulonefrite primarja, trapjant tal-kliewi, mard poliċistiku tal-kliewi). Barra minn hekk, aħna nenfasizzaw il-ħtiġijiet potenzjali mhux sodisfatti f'dan il-qasam tar-riċerka.

Aspetti Analitiċi

Ġew żviluppati diversi metodi għall-kejl tal-konċentrazzjoni tal-EGF fil-fluwidi tal-ġisem tal-bniedem ibbażati fuq prinċipji differenti bħal radjoimmunoassays [20–22], analiżi tar-radjureceptor [23], immunoassays tal-enżimi [24-26], analiżi immunosorbenti marbuta mal-enżimi (ELISAs). ) [27-30], u ultramicro ELISA assay [31]. It-Tabella 1 tipprovdi ħarsa ġenerali lejn il-karatteristiċi tat-tekniki varji

Because of serum protein matrix effects, the sensitivity of radioimmunoassays and radioreceptor assays for EGF analysis in the blood is insufficient without sample pretreatment (gel filtration or immunoaffinity chromatography) [33, 34]. Although no sample preparation is required for enzyme immunoassays, routine usage of these tests is problematic due to the fluorogenic substrates for the enzyme reaction [24–26]. ELISA is the gold standard for measuring EGF because of its great sensitivity and specificity. The effect of various storage conditions on uEGF stability, as well as other preanalytical techniques, has been investigated. VEGF concentrations were steady at 4°C for 48 h, as did variability as the standard deviation of mean uEGF values. Long-term storage at −80°C for 1 and 2 months did not affect the observed uEGF concentrations. However, after 6 months, there was an increase in VEGF levels in both participants and quality control samples. The mean VEGF levels were unaffected by repeated freeze-thaw cycles [35]. There is no diurnal variation in uEGF excretion, and its rate of excretion is similar when sampled on consecutive days, supporting its measurement in spot urine samples [32]. With age, the concentration of VEGF declines [36]. So, age should always be taken into account when investigating uEGF concentration [37]. EGF concentration is less likely than serum creatinine and albuminuria to be confounded by extrarenal factors, which may contribute to its evaluation and sensitivity as a biomarker for kidney failure [38]. In patients with very low or very high muscle mass, serum creatinine and estimated glomerular filtration rate (eGFR) do not correctly reflect renal function. EGF/Cr may provide a more realistic picture of the amount of chronic kidney impairment in such circumstances. When monitoring the uEGF/Cr ratio in the same individual over time, changes are considered significant when there is a difference of >30% meta mqabbla mal-valuri preċedenti [19].

Popolazzjoni Ġenerali

Tubular atrophy, interstitial fibrosis, and nephron loss define age-related glomerular filtration rate (GFR) reduction in seemingly healthy persons [39]. The amounts of mRNA EGF expressed by distal tubular epithelial cells are an indication of functional tubular mass and regeneration capability and are connected to GFR [17]. Aside from the traditional kidney damage indicators (eGFR and albuminutia), additional urine biomarkers of acute tubular injury have been identified [40]. However, only a few indicators reveal the persistent tubular injury. In population-level settings, uEGF could be a clinically applicable biomarker because it is stable over extended periods and can be reliably detected with just a few microliters of urine. In a prospective longitudinal study (follow-up of >5 years), the association between uEGF and rapid eGFR loss in subjects without diabetes mellitus (DM) or established CKD was investigated [38]. Because well-defined endpoints for CKD progression such as the incidence of end-stage kidney disease (ESKD), a doubling of serum creatinine, or a 30–40% decrease in eGFR are unlikely to occur in healthy subjects within a limited follow-up period [41], a fast eGFR decline was defined as a loss >3.0 mL/min/1.73 m2 fis-sena. UEGF aktar baxx kien assoċjat b'mod indipendenti ma' tnaqqis rapidu fil-funzjoni tal-kliewi u CKD inċidentali f'żewġ koorti tal-popolazzjoni Ewropea (ir-Renal Iohexol Clearance Survey [RENIS], li kien jinkludi 1,249 pazjent, u l-Prevenzjoni ta' Mard fl-aħħar stadju renali u vaskulari [PREVEND]), li kien jinkludi 4,534 pazjent). Il-konċentrazzjonijiet ta' VEGF kienu assoċjati ħafna mal-okkorrenza ta' CKD, irrispettivament minn fatturi oħra ta' riskju (Tabella 2). Ir-rabta baqgħet (limitata) sinifikanti wara li kkontrollat ​​għall-età, is-sess, il-koorti, l-eGFR tal-linja bażi, u l-proporzjon tal-albumina/kreatinina tal-awrina (ACR). F'mudelli aġġustati, il-konċentrazzjoni ta' uEGFR kellha biss relazzjoni marġinali ma' tnaqqis medju ta' eGFR fir-RENIS. Fir-riċerka PREVENT, l-iżgħar grupp ta’ età ra tnaqqis żgħir ħafna fir-rata tal-bidla tal-eGFR. Ir-riżultati setgħu ġew affettwati minn preċiżjoni aktar baxxa ta 'eGFR fil-medda normali u, f'ċerti każijiet, elevazzjoni anormali fl-eGFR f'sottopopolazzjonijiet minħabba prefiltrazzjoni. VEGF jista' jkun fattur ta' riskju ewlieni li jikkontribwixxi għal CKD meta kkombinat ma' varjabbli ġenetiċi jew ambjentali oħra [38]. SNP wieħed (rs11569017) fil-ġene EGF instab li kien assoċjat ma 'ESKD f'popolazzjoni Koreana [9]. Minħabba li l-provi RENIS u PREVENT involvew l-aktar parteċipanti bojod Ewropej, nemmnu li r-riċerka futura għandha tevalwa l-effikaċja ta 'uEGF f'koorti ta' popolazzjoni multietnika [38].

Tabella 2. Relazzjoni bejn uEGF u l-funzjoni tal-kliewi fil-popolazzjoni ġenerali