Nephrology
肾脏是清除代谢物、维持体液平衡、调节血压的重要器官,肾病影响患者生活的方方面面。Q:为何/如何进行精准治疗?心肾病理生理存在重叠,分析时如何处理?gut–kidney axis?
Kidney Precision Medicine Project 提供了各种健康/受损肾脏细胞的 multi-omics Atlas
论文速览: nature reviews nephrology
-
慢性肾病(CKD)现状(公共卫生议程):常见,致命且代价高昂,透析或移植都不能治愈,但可以延缓病程
-
- 个体化风险识别:使用遗传图谱、生物标志物和复杂的成像技术,“通过结合疾病机制的知识来确定可能受益于特定治疗策略的患者亚组”
- 除了同种移植,应开发细胞和基因疗法、异种移植和生物人工肾脏
- 人文关怀、卫生不平等现象 etc
-
糖尿病肾病(DKD)的 kidney-protective treatment
- 临床使用:renin–angiotensin system blockade
- 正向预后:SGLT2 inhibitors、mineralocorticoid antagonist finerenone、endothelin receptor antagonists
- 试验中:GLP1 receptor agonists
- 展望:根据 pathophysiology and tissue/serum biomarkers,采用个体化的最佳药物组合进行治疗
-
单细胞+空间转录组研究小鼠和人肾脏中与急性肾损伤(AKI)和慢性肾脏疾病(CKD)相关的上皮细胞群:多种因素可导致肾移植后的上皮损伤,包括排斥反应、药物毒性、复发性感染和肾后梗阻。目前对于肾移植后的上皮损伤既没有临床监测,也没有治疗方法。本文研究了AKI/CKD中的受损上皮细胞在疾病进程中的作用,由于肾移植后并发症中的受损上皮细胞特征与AKI/CKD中的相似,这提示我们可以利用受损上皮细胞相关的marker进行肾移植后的状态监测(利用肾脏或尿液中的单细胞)
- 受损的上皮细胞群主要分布于 proximal tubules 处
- AKI- and CKD-associated 上皮细胞群下调了健康细胞群相关 marker,并且显示了 pro-inflammatory and pro-fibrotic gene expression profile,这意味着它们可以在受损后的一段时间内持续吸引和激活成纤维细胞和白细胞,从而潜在地促进进一步的肾脏损伤
-
Podocyte-targeted therapies:足细胞是原发/继发性 proteinuric kidney disorders 的关键靶细胞,占全球肾衰竭病例的90%,遗传、免疫、感染、代谢都可能导致足细胞损伤/丢失。目前的研究已经建立了在进行性肾小球疾病中,足细胞耗竭和蛋白尿量之间的因果关系。
- 临床治疗:antihypertensive agents and immunosuppressive drugs
- 试验中: strategies that target Apol1 variants, endothelin 1 and endothelin receptors, transient receptor potential channels, complement, cytokines, mitochondrial dysfunction and aberrant lipid metabolism
- 展望:足细胞再生、targeted delivery、个性化治疗的 biomarker
-
睡眠障碍在慢性肾病(CKD)中非常普遍:issues with dopamine metabolism / iron deficiency / uraemia 会加剧 restless legs syndrome,降低睡眠质量(治疗:cool dialysate / iron supplementation/ gabapentin)。此外,fluid overload 与肾衰竭相关,可导致 obstructive and central sleep apnoea(睡眠呼吸暂停), kidney replacement therapy or fluid removal 可减轻症状。
-
抗体与免疫相关肾病:Immunoglobulin glycosylation 驱动抗体功能多样化,已证明 IgG 的糖基化可调节其效应功能,故而IgG糖基化分析具有预测疾病严重程度的潜力。在一些 IgG 驱动的肾病中,特定的糖基化特征(hypogalactosylation/hyposialylation/hypofucosylation of the Fc portion of Igs)可加强补体通路或免疫细胞的募集,进一步损伤肾脏。
- primary membranous nephropathy: Hypogalactosylation of the fragment crystallizable (Fc) of anti-PLA2R1(注,此疾病患者中普遍发现有针对PLA2R的抗体,此类抗体已被广泛用于诊断和预后)
- lupus nephritis: Hypogalactosylation of the Fc portion of total IgG
- IgA nephropathy: Triggers the generation of anti-hypogalactosylated IgA1 autoantibodies, leading to the formation of immune complexes
-
慢性肾病(CKD)或肾衰竭患者中常见肺动脉高压(PH):参考(右心对接静脉)
- 心肾综合征(CRS)指心脏或肾脏中其一的功能障碍会导致另一者也发生功能障碍,故而摘要开头提到右心导管插入术
- PH in kidney failure? kidney failure in PH? 两个方向的死亡率分析都是 independently associated,且肺动脉重构和肾衰竭的病理生理存在重叠部分,不能确定谁是真正的因,但也许可以找出二者的潜在治疗靶点
- In left-heart CRS: impaired left ventricular --> reduced cardiac output --> 重吸收增加 & (右心无法将血液泵向左心 + PH --> 右心过度充盈)
- In right-heart CRS: PH --> 右心过度充盈 --> Renal venous congestion (肾静脉充血) --> 肾功能受损
-
Banff classification system 依据活检样本的组织学特征评估器官移植后的排异反应,spatial-omics + 神经网络也可以对活检样本进行分类(待阅读)
-
Avenciguat是一款口服的sGC激活剂:sGC是NO的主要受体,是NO-cGMP通路的关键介质,CKD患者中这一通路常常受损,NO生成不足导致内皮功能障碍。Avenciguat或可用于慢性肾病(CKD)和糖尿病肾病(DKD),目前处于临床2期?
-
gut–kidney axis:肠道菌群与CKD之间的影响是双向的。肠道代谢产物(补充SCFAs可减轻小鼠AKI)、肠道黏膜免疫(异常可导致Gd-IgA1升高,造成IgA nephropathy)、肠-肾免疫细胞沟通(ILC3s从肠道迁徙至肾脏,调节肾纤维化)
风险筛查
-
CKD筛查、诊断及防治指南: UACR(可最早发现微量的尿蛋白异常) + serum creatinine --> GFR
-
KDIGO EarlyScreeningBooklet: creatinine水平判断严重程度
- KDIGO标准有局限性: creatinine在肾损伤后很晚才升高,直到达到稳定状态才与肾损伤程度成正比,且充满噪音
-
Risk Prediction Equations for: 5-year risk of reduced eGFR --> increased risk of CKD
- 非糖尿病患者:age, sex, race/ethnicity, eGFR, history of cardiovascular disease, ever smoker, hypertension, body mass index, and albuminuria concentration
- 糖尿病患者:diabetes medications, hemoglobin A1c, and the interaction between the 2
- 34个跨国队列的500多万人
- risk analysis 的方法可以参考其 Supplementary,例如:如何计算eGFR,如何使用 Harrell C 统计量评估模型
To read
-
700个人类肾脏样本的关联研究:孟德尔随机化示例
- 转录组确定了889个与血压调节相关的基因;蛋白质组发现97个相关蛋白;microRNAome发现11个相关miRNA
- 尿中细胞和肾脏中蛋白质编码基因的表达有很强的相关性,证明尿中细胞转录组学的诊断潜力