急性腎不全(AKI)は.多くの予後不良を伴う臨床症状です。
早期診断・早期治療が患者の予後を大きく改善することから.AKIマーカー探索の第一の動機となっています。
しかし.それ以上に.AKIマーカーはこの複雑で不均一な疾患の根底にある分子メカニズムを明らかにし.AKIの直接的な臨床介入のための分子表現型ツールとして使用することができます。
/> AKIは単一の疾患ではなく.多数の腎臓の傷害の結果として生じる臨床的な症候群であり.多因子性である。
したがって.単一のAKIマーカーで優れた診断効果を得ることは不可能と思われます。
/> サウスカロライナ医科大学腎臓内科のAlge教授とArthur教授は.新規AKIマーカーのメカニズム.マーカーを介した治療特性.予後特性について.現在のAKIマーカーの進歩を踏まえて解説し.このほどCJASN誌にレビューが掲載されました。
/> 新規AKIマーカー
/> 1.好中球ゼラチナーゼ脂質輸送タンパク質(NGAL)尿および血漿のNGALは.AKIの発症および進行を予測するために使用することができます。
/> NGALは脂質輸送タンパク質ファミリーに属するタンパク質で.25KDの大きさで広く発現しています。
虚血や腎毒性傷害に伴い.腎内NAGLレベルは転写レベルおよびタンパク質レベルで有意に増加します。
/> 血漿中のNGAL濃度はAKI後に上昇し.NGALは糸球体で濾過され近位尿細管で再吸収されます。
NGALの上昇は.損傷後3時間で尿中に検出され.6時間後にピークに達し.腎臓損傷後5日間まで上昇した状態が続くという証拠があります。
/> 腎傷害分子-1(KIM-1)
KIM-1は.分子量38,7kDの膜貫通タンパク質で.細胞外ムチンドメインと免疫グロブリンドメインを含んでいます。
正常な腎臓では基礎的なレベルで低く.局所的な虚血再灌流傷害を受けると発現が上昇する。
/> KIM-1タンパク質は.AKI損傷から48時間後に近位尿細管の分化した上皮細胞の増殖に局在していることがわかった。
/> 3.インターロイキン18(IL-18)
IL-18は分子量22kDの炎症性サイトカインで.腎臓の局所虚血/再灌流障害.グリセロール注射.白金錯体による腎障害などで多量に上昇する。
/> IL-18は.AKIの発症段階における炎症プロセスに重要な役割を果たす可能性があり.バイオマーカーを介した治療において高く評価されている指標です。
/> 4.肝脂肪酸結合蛋白(L-FABP)
L-FABPは腎皮質で発現し.分子量14kD.主に近位尿細管に存在し.腎保護蛋白として抗酸化作用がある。
/> 尿中L-FABPは心臓手術直後に上昇し.6時間以内にピークに達し.AKIに発展する可能性があります。
/> 心臓手術後のAKIおよび手術以外の理由によるAKI患者において.尿中アンジオテンシノーゲンの上昇は.AKIの進行および入院期間の延長.腎代替療法(RRT)の必要性.死亡などの予後不良と関連しています。
/> 6.Tissue
inhibitor
of
metalloproteinases
-2
(TIMP-2)
TIMP-2はAKIの新しいマーカーで.最近のいくつかの研究でAKIの異なる臨床段階におけるその役割が示されていますが.AKIにおけるその役割はより複雑になっています。
/> 7.インスリン様成長因子結合タンパク質7(IGFBP7)
IGFBP7は分子量29kDで広く分布するタンパク質で.腫瘍抑制因子および細胞老化の制御因子として考えられ始めている。
TIMP-2同様.IGFBP7もAKIマーカーとして同定されたのはごく最近の研究である。
/> 新規マーカーとAKI発症の関連性
/> これらの新規AKIマーカーは.AKIのすべての臨床病期に存在し.AKI発症の分子および細胞事象を反映しています。
/> AKI発症時の各マーカー濃度の経時変化を図1に示す。
/>図1.腎傷害後のAKIマーカー濃度の経時変化
/> AKIと実際のCKDの異なるステージにおける各腎マーカーの役割を図2に示す。
/>図2.腎臓マーカーの統合モデル
/> このモデルは.AKIの臨床段階をイニシエーション.プログレッション.リペア.慢性腎臓障害の4つのフェーズに分け.その詳細な経過を次のように説明しています。
/> 1.
開始期には.GFRの急激な減少がある。
/> 2.
発育期にはGFRが低下し続け.AKIは軽度から侵襲性へと進行し.IL-18は発育期にピークを迎える
/> 3.アンジオテンシノーゲンは発育期に上昇し.慢性腎臓障害の発症に寄与する
/> 4.
IL-18やアンジオテンシノーゲンとは対照的に.NGALとL-FABPには腎保護作用がある。
/> 5.最近.AKIの初期マーカーとして同定されたTIMP-2やIGFBP7も腎保護作用があることが明らかになった
/> 6.正常な細胞および生理的機能の再確立を含む修復期は.最初の損傷から2-3日後まで始まらず.1週間以上持続する。
NGALとL-FABPの持続的な上昇は.修復と関連している可能性があります。
/> 7.
尿中のKIM-1濃度は損傷後48時間でピークに達し.修復前マーカーでもある。
/> 8.尿中アンジオテンシノーゲンはCKD過程のマーカーであることが示唆されており.尿中アンジオテンシノーゲンはCKDの促進因子である腎内RAS活性を反映していると考えられ.AKI時の尿中アンジオテンシノーゲン上昇はCKD発症を促進すると考えられています。
/> 同様に.KIM-1とNGALの発現は.AKI後も上昇を続け.腎障害の継続と慢性腎臓病への移行が示唆されています。
/> これらの新規AKIマーカーは.急性腎不全から慢性腎不全への移行に重要な役割を果たしており.これらを複合的に解析することで.AKIの早期診断や治療に期待が持てると考えています。
/>