邢玥,林珊
天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院腎內(nèi)科,天津 300052
慢性腎臟疾?。–KD)是一個全球性的健康問題,影響著世界約5%~10%的人口,他們患有骨骼和礦物質(zhì)代謝紊亂疾病的風(fēng)險(xiǎn)大大增加,這些疾病在過去常被稱為腎性骨營養(yǎng)不良(ROD),患者表現(xiàn)為骨痛、肌腱破裂、瘙癢和骨折等癥狀[1-2]。然而,ROD一詞并不包含重要的骨外表現(xiàn)。2003年,美國腎臟病基金會(NKF)重新定義了ROD,定義為由CKD引起或加重的一系列骨骼疾病,這些疾病導(dǎo)致骨骼脆弱和骨折、礦物質(zhì)代謝異常和骨外表現(xiàn)[3]。盡管ROD概念中包含了礦物質(zhì)代謝異常、骨骼和骨骼外表現(xiàn),但這一定義未能被全球接受。因此,2005年第二屆腎臟疾病改善全球結(jié)果(KDIGO)會議上提出了一個更加寬泛的術(shù)語即CKD-MBD,大會將CKD-MBD定義為:由CKD引起的全身礦物質(zhì)和骨骼代謝紊亂,并有以下一種或多種表現(xiàn):①血鈣、血磷、甲狀旁腺激素(PTH)或維生素D代謝異常;②骨轉(zhuǎn)換、礦化、體積、線性生長或強(qiáng)度異常;③血管或其他軟組織鈣化[4]。盡管目前對于CKD-MBD已有全球性關(guān)注和治療策略,但大多數(shù)CKD患者仍然受到CKD-MBD所帶來的相應(yīng)不良后果,仍需要持續(xù)的研究,以提高對CKD-MBD的認(rèn)識和管理?,F(xiàn)將CKDMBD的發(fā)病機(jī)制和治療研究進(jìn)展綜述如下。
在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制的經(jīng)典假說中,PTH及鈣、磷水平的失調(diào)與繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的發(fā)展密切相關(guān)。在晚期CKD患者中,尿磷排泄減少導(dǎo)致的高磷血癥、低活性維生素D3和低鈣血癥,常被認(rèn)為是刺激PTH分泌的三個始動因素,PTH分泌可以增加磷的排泄,但激素的異常分泌和調(diào)節(jié)失衡將會發(fā)展為繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)。但部分研究觀察到骨化三醇缺乏出現(xiàn)的時(shí)間要早于高磷血癥和低鈣血癥,提示它可能是繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的主要病因。由此可見,繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的病理生理過程是多個因素相互作用的復(fù)雜過程。近年來對繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的病理生理學(xué)有了新的發(fā)現(xiàn)[4]。成纖維細(xì)胞生長因子23(FGF23)的出現(xiàn)徹底改變了對繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)發(fā)生機(jī)制的理解,興起了新的調(diào)控假說,即血漿FGF23水平隨著腎功能的逐步惡化而升高,這可能發(fā)生在血磷和PTH水平變化之前[6]。
1.1 FGF23在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制中的作用FGF23來源于骨細(xì)胞,在維生素D和磷酸鹽代謝中發(fā)揮重要作用。FGF23需要在跨膜蛋白Klotho的協(xié)助下,與典型靶器官(如腎臟和甲狀旁腺)的FGF受體(FGFR)結(jié)合[7],通過降低管腔內(nèi)鈉依賴性磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NaPi)的表達(dá),來增加近端腎小管中的磷酸鹽排泄,也可能通過抑制NaPi共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的活性來降低腸道中的磷酸鹽吸收[8]。同時(shí),它通過下調(diào)1α-羥化酶活性和增強(qiáng)24-羥化酶活性來降低1,25二羥基維生素D[1,25(OH)D]的合成[9-10]。在CKD的早期階段,高水平的FGF23可降低血磷,抑制1,25(OH)2D3生成,導(dǎo)致腸道鈣吸收減少,進(jìn)一步刺激PTH的分泌;同時(shí),甲狀旁腺的維生素D受體(VDR)對于PTH的反饋反應(yīng)下降,增生的甲狀旁腺上甲狀旁腺鈣敏感受體表達(dá)也減少,最終導(dǎo)致繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)。
1.2 跨膜蛋白Klotho在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制中的作用 跨膜蛋白Klotho也被稱為鈣磷調(diào)節(jié)蛋白,具有增加尿磷和防止尿鈣流失的能力,對FGF23具有組織特異性,可以將FGF23受體1(FGFR1)轉(zhuǎn)化為FGF23的特異性受體。在Klotho缺失的小鼠中,出現(xiàn)血管鈣化、鈣/磷酸鹽代謝異常引起的高磷血癥和壽命縮短的特征[11-12]。早期CKD即可發(fā)生FGF23-Klotho軸紊亂,表現(xiàn)為血清中Klotho表達(dá)降低和FGF23水平增高。當(dāng)缺乏Klotho時(shí),F(xiàn)GFR1在甲狀旁腺低表達(dá),血清中FGF23水平升高,PTH水平就相應(yīng)升高,導(dǎo)致一系列的礦物代謝紊亂、繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)、血管鈣化和心臟肥厚,而外源性Klotho可能改善或防止CKD-MBD的進(jìn)展[13]。
1.3 Wnt抑制劑在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制中的作用Wnt信號途徑(Wnt/β-catenin)促進(jìn)骨的形成,可通過對成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的生物學(xué)功能調(diào)節(jié)來影響骨重塑。最近的研究報(bào)道了Wnt抑制劑(wingless和int的組合)在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制中的作用。Wnt抑制劑包括Dickkopf-1(Dkk1)和硬化蛋白,在腎損傷時(shí)分泌增加。Dkk1過表達(dá)導(dǎo)致β-catenin水平降低,可減少成骨細(xì)胞數(shù)量、抑制骨形成,誘導(dǎo)破骨細(xì)胞分化、促進(jìn)骨吸收,導(dǎo)致嚴(yán)重骨代謝疾病。FANG等[14]報(bào)道了與非CKD的糖尿病對照相比,在CKD2期小鼠中發(fā)現(xiàn)Dkk1、硬化蛋白和Klotho水平升高,使用單克隆抗體可以降低Dkk1水平,從而增強(qiáng)骨形成率,逆轉(zhuǎn)誘導(dǎo)的骨營養(yǎng)不良和血管鈣化。在他們的治療方案中,單克隆抗體與磷酸鹽結(jié)合物的聯(lián)合治療被發(fā)現(xiàn)可以完全改善CKD-MBD。
1.4 激活素A在CKD-MBD發(fā)病機(jī)制中的作用激活素A起源于腎損傷的小管周圍肌成纖維細(xì)胞,通過激活素ⅡA型受體(ActRⅡA)發(fā)揮作用。在一個小鼠模型中,分別使ActRⅡA激活,以及利用配體陷阱RAP-011(ActRIIA的可溶性胞外結(jié)構(gòu)域與小鼠IgG-Fc片段的融合)來抑制ActRⅡA的作用[15],來評價(jià)其在CKD-MBD發(fā)病中的作用。研究者們發(fā)現(xiàn),激活A(yù)ctRⅡA后Klotho的表達(dá)降低,誘導(dǎo)骨營養(yǎng)不良及纖維化,而抑制ActRⅡA信號可觀察到上述變化的逆轉(zhuǎn)及改善[15-17]。
CKD-MBD治療的本質(zhì)是防止繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)相關(guān)的不良后果。因此,繼發(fā)性甲狀腺功能亢進(jìn)的治療需建立在完善的礦物質(zhì)骨代謝異常標(biāo)志物的測定基礎(chǔ)上[18],包括血鈣、血磷、PTH和25-羥維生素D。
2.1 高磷血癥的治療
2.1.1 限制磷的攝入 通過調(diào)節(jié)高磷飲食和控制碳酸飲料的攝入,將每日磷的攝入量限制在800 mg以下[19]。然而,由于大多數(shù)高磷食物也是蛋白質(zhì)的主要來源,因此應(yīng)密切監(jiān)測這些患者的營養(yǎng)狀況,避免控制飲食引起的營養(yǎng)不良。在做飲食指導(dǎo)時(shí),有必要考慮到飲食中磷的不同來源,因?yàn)槟c道對不同來源的磷酸鹽的吸收能力是不同的,例如腸道對添加劑和飲料中無機(jī)磷的吸收率在80%~100%,而堅(jiān)果等植物性磷酸鹽的腸道吸收率在20%~40%。
2.1.2 使用磷結(jié)合劑 磷結(jié)合劑通常與餐同服,可以與磷結(jié)合形成不易吸收的復(fù)合物,從而限制磷從腸道的吸收。磷結(jié)合劑主要有三大類,即含鋁的磷結(jié)合劑、含鈣的磷結(jié)合劑和不含鈣的磷結(jié)合劑。含鋁磷結(jié)合劑的長期使用受到其相關(guān)不良反應(yīng)的限制,如鋁引起的骨軟化和腦病。含鈣的磷結(jié)合劑和不含鈣的磷結(jié)合劑的選擇應(yīng)根據(jù)患者血清鈣和PTH的水平來決定,過量使用含鈣的磷結(jié)合劑對于非透析患者是有危害的[20]。
一項(xiàng)研究[20]對使用含鈣的磷結(jié)合劑和不含鈣的磷結(jié)合劑(司維拉姆)的維持性血液透析患者進(jìn)行比較,結(jié)果顯示應(yīng)用含鈣的磷結(jié)合劑的患者會更快的發(fā)生冠狀動脈鈣化;除了減少鈣負(fù)荷,司維拉姆還可降低膽固醇和尿酸水平,并具有抗炎作用。然而,在另一項(xiàng)研究[21]中,使用含鈣磷結(jié)合劑和司維拉姆的患者死亡率是相似的。近年來,臨床中出現(xiàn)一類新的降磷藥即鐵基、無鈣的磷酸鹽結(jié)合劑[22],包括氫氧化蔗糖鐵(PA21)和檸檬酸鐵(JTT-751),這兩種藥物被證實(shí)在CKD3-5D期患者中與司維拉姆比較降低血磷的有效性相當(dāng)[23-24];除降磷作用外,還能有效糾正CKD貧血和減輕血管鈣化[24]。
2.1.3 血液透析 通過透析降磷取決于透析的類型、時(shí)間長短和透析液種類。每周透析3次,每次透析時(shí)間4 h,每周大約可以清除2.3~2.6g磷。如果透析時(shí)間延長到8 h,每周3次(如夜間透析),磷的清除量可增加到每周3.0~3.6 g。對于腹膜透析患者,每天4次,每次交換2 L透析液,每周可清除約2.0~2.2 g磷[19,25]。盡管高血磷會導(dǎo)致許多不良臨床事件,目前仍沒有證據(jù)表明正常的血磷水平可以改善患者的預(yù)后。一項(xiàng)近期的隨機(jī)臨床實(shí)驗(yàn)[26]的結(jié)果提示,給予充分降磷治療后,患者血磷水平顯著降低、FGF23水平輕度降低,但主動脈鈣化進(jìn)展。因此,新的KDIGO指南推薦CKD3-5期患者,預(yù)防高磷血癥比治療或維持正常血磷水平更重要[27]。
2.2 繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的治療
2.2.1 維生素D類藥物 治療繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)常用的維生素D類藥物主要有骨化三醇、帕立骨化醇。骨化三醇是一種維生素D受體激動劑(VDRs),每天或每周三次服用以抑制PTH的釋放。然而,由于維生素D受體在甲狀旁腺以外的組織中也有廣泛存在,使用骨化三醇也能促進(jìn)腸道對鈣和磷的吸收[28],但這可能導(dǎo)致高鈣血癥和高磷血癥,對血管組織有嚴(yán)重?fù)p傷[29]。
為減輕因口服骨化三醇所致的高鈣血癥和高磷血癥,1998年出現(xiàn)了一種更具受體選擇性的靜脈藥物即帕立骨化醇[28]。帕立骨化醇的推薦起始劑量為透析日給予2~5μg,隨后根據(jù)PTH水平適當(dāng)降低至 維 持 劑 量 為1~2μg[3]。如 果PTH低 于100 pg/mL,建議停止應(yīng)用VDRs[19]。
值得注意的是,對于繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)治療的藥物選擇沒有特別的建議。因此,擬鈣劑、骨化三醇或維生素D類似物都被認(rèn)為是CKD3-5D期患者降低PTH的一線選擇,并根據(jù)血清鈣、磷和PTH水平來選擇何種藥物[27]。
2.2.2 擬鈣劑 西那卡塞(Etelcalcetide)是一種擬鈣劑,可以活化甲狀旁腺中的鈣敏感受體(CaSR),通過增加CaSR對細(xì)胞外鈣離子的敏感性來控制PTH的釋放,給藥后可快速降低PTH水平,從而降低血清鈣、磷的濃度。此外,西那卡塞可使透析患者增生的甲狀旁腺體積縮小,抑制甲狀旁腺增生。西那卡塞的最初給藥劑量為每日30 mg,根據(jù)臨床反應(yīng)調(diào)節(jié)用藥劑量[18]。需要注意的是,PTH不足可能使骨轉(zhuǎn)化速率增加,過度應(yīng)用西那卡塞使PTH降至指南推薦目標(biāo)值以下會導(dǎo)致低動力性骨病的發(fā)生,臨床仍需要進(jìn)一步的研究來闡明擬鈣劑治療對透析患者骨密度和骨組織學(xué)的影響。
2.2.3 甲狀旁腺切除術(shù) 盡管治療繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的口服藥物發(fā)展迅速,但是仍有約50%的患者因?yàn)閷λ幬镏委熜Ч焕硐氚l(fā)展為難治性繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn),此時(shí)需要盡早進(jìn)行甲狀旁腺切除術(shù),包括甲狀旁腺次全切除術(shù)和甲狀旁腺全切除術(shù)+自體移植。甲狀旁腺切除術(shù)的手術(shù)指征包括:①臨床癥狀嚴(yán)重的繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn),如頑固的皮膚瘙癢、骨痛、肌痛等;②持續(xù)性高鈣血癥或高磷血癥;③PTH>800 pg/mL,且活性維生素D治療無效;④影像學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)至少1個甲狀旁腺增大,直徑>1 cm且有豐富血流信號;⑤99Tc-MIBI同位素掃描顯示甲狀旁腺高密度濃聚影。目前針對兩種手術(shù)方法進(jìn)行的研究均表明對治療有效且數(shù)據(jù)相當(dāng)[30]。
2.2.4 外源性重組Klotho和FGF23單克隆抗體通過補(bǔ)充外源性重組Klotho來糾正Klotho缺乏,可以作為預(yù)防或逆轉(zhuǎn)繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)的治療方法。另外,在動物模型中使用FGF23的單克隆抗體,降低血清FGF23水平,雖可以改善繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn),但會導(dǎo)致血磷升高、主動脈鈣化和死亡風(fēng)險(xiǎn)增加[31]。因此,在人體中應(yīng)用FGF23抗體治療繼發(fā)性甲旁亢的可行性仍需進(jìn)一步證實(shí)。
2.2.5 ActRⅡA單克隆抗體和部分炎癥因子抑制劑 有研究[15]已證實(shí),使用ActRⅡA的單克隆抗體或其配體陷阱來下調(diào)血清Dkk1水平,可以有效改善和逆轉(zhuǎn)CKD-MBD的骨骼和血管并發(fā)癥。除此之外,炎癥在骨代謝中的作用越來越受到人們的關(guān)注,應(yīng)用腫瘤壞死因子α(TNF-α)抑制劑[32]或白細(xì)胞介素6抑制劑[33]能顯著降低血清Dkk1水平,增加骨形成標(biāo)記物的合成,減少骨營養(yǎng)不良及血管鈣化。
綜上所述,CKD-MBD是一個復(fù)雜的病理改變,CKD-MBD發(fā)病機(jī)制的研究,可為CKD-MBD的治療時(shí)機(jī)和治療方法的選擇提供重要依據(jù)。目前CKDMBD治療的基本原則是糾正低鈣血癥、高磷血癥,應(yīng)用活性維生素D和擬鈣劑,必要時(shí)進(jìn)行外科手術(shù)治療,但都遠(yuǎn)未達(dá)到理想的治療效果。因此,對于發(fā)病機(jī)制的深入研究,尋找更有效的CKD-MBD治療方法,降低患者死亡率,提高生存質(zhì)量,仍是一個長期且嚴(yán)峻的問題。