Urinary and circulating levels of the anti-angiogenic isoform of vascular endothelial growth factor-A in patients with chronic kidney disease
Clinica Chimica Acta 475 (2017) 102–108
根據統計，慢性腎臟病(Chronic kidney disease, CKD)目前在全球影響超過2000多萬美國成年人以及1300多萬日本成年人[1,2]。CKD患者會隨著時間逐漸發展成末期的CKD，因此CKD的早期診斷成為很關鍵性的一環。在近年，新的CKD診斷風險標記逐漸受到重視，並且被研究與開發。
內皮細胞生長因子A (Vascular endothelial growth factor A, VEGF-A)的功能主要包含：參與腎臟的發育，維持腎小球毛細血管(glomerular capillary)結構，幫助修復腎小球內皮細胞(glomerular endothelial cells)與周邊毛細血管的損傷，而正常的生理腎臟滲透屏障(glomerular filtration barrier)需要VEGF-A維持[3]，因此在部分研究中發現，當VEGF-A表現量過度或過少時，與部分的CKD有關聯性[4,5]。
成熟的腎小球內皮細胞(足細胞, podocytes) 會表現VEGF-A，而VEGF-A會參與血管新生的過程，然而在成熟的腎皮質(renal cortex)卻沒有發生血管新生的現象，而其中一個理由為，因為足細胞同時會表現促進及抑制血管新生VEGF-A的異形體(isoform)。
在近期文獻發現，在腎皮質中存在一種抗血管新生的VEGF-A異形體稱為VEGF-A165b[6]，在動物實驗中，發現VEGF-A165b在腎臟具有保護的功效，然而在尿液循環中的VEGF-A165b含量與CKD及腎小球過濾率(glomerular filtration rate, GFR)的關係至今還未被澄清，因此此實驗目的為探討循環尿液中VEGF-A165b與CKD、GFR之間的相關性。
實驗對象針對名古屋大學醫院2009年至2014年間的腎臟病患者，該實驗透過菊糖清除率(inulin renal clearance)分析腎小球過濾率GFR，對象排除感染、癌症、正服用抗VEGF藥物及血液透析的患者。最後募集92位日本腎臟病患者，其中又以GFR細分不同程度的腎臟病，從輕微至嚴重分成G1到G5，其定義如下：G1, GFR ≥ 90 mL/min/1.73 m2; G2, GFR =60–90 mL/min/1.73 m2; G3a, GFR = 45–60 mL/min/1.73 m2; G3b, GFR = 30–45 mL/min/1.73 m2; G4, GFR = 15–30 mL/min/1.73 m2; G5, GFR ≤15 mL/min/1.73 m2。實驗中VEGF含量的測定是以enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA )做分析。
表一為受測者的臨床特徵。表二為受測者血液及尿液中VEGF-A及VEGF-A165b的表現量。其中將較有意義的整理成圖一。從圖一可得知在尿液中的VEGF-A含量在G3a、G3b及G4+G5都顯著低於G1+G2的組別，另外在VEGF-A165的實驗中，也可得到相似的結果，尿液中的VEGF-A165b含量在G3a、G3b及G4+G5顯著低於G1+G2的組別。
表一、受測者的臨床特徵
表二、受測者血液及尿液中VEGF-A及VEGF-A165b的表現量
圖一、尿液中VEGF-A及VEGF-165b的表現量
然而，從圖二中可知，在體內循環的VEGF-A及VEGF-165b含量，在G3a、G3b及G4+G5組別都高於G1+G2組別。最後透過免疫組織染色(IHC)證實與先前的文獻一致，VEGF-A及VEGF-165b在腎臟都高度表現，同時也證實腎臟為VEGF-165b主要製造來源之一。
圖二、血液中VEGF-A及VEGF-165b的表現量
圖三、透過組織免疫染色觀察-A及VEGF-165b的表現量及分佈
因此從本實驗可知，尿液中VEGF-A165b低表現量能夠反映出慢性腎臟病的程度，雖然其原因還有待進一步驗證，但這樣的結果或許在未來能被應用於慢性腎臟病的篩檢或檢測當中，讓所有的民眾能夠早期診斷早期治療或預防。
參考資料：
1. J. Coresh, B.C. Astor, T. Greene, G. Eknoyan, A.S. Levey, Prevalence of chronic kidney disease and decreased kidney function in the adult US population: Third National Health and Nutrition Examination Survey, Am. J. Kidney Dis. 41 (2003) 1–12.
2. S. Matsuo, E. Imai, M. Horio, et al., Revised equations for estimated GFR from serum creatinine in Japan, Am. J. Kidney Dis. 53 (2009) 982–992.
3. V. Eremina, M. Sood, J. Haigh, et al., Glomerular-specific alterations of VEGF-A expression lead to distinct congenital and acquired renal diseases, J. Clin. Invest. 111 (2003) 707–716.
4. H.J. Baelde, M. Eikmans, P.P. Doran, D.W. Lappin, E. de Heer, J.A. Bruijn, Gene expression profiling in glomeruli from human kidneys with diabetic nephropathy, Am. J. Kidney Dis. 43 (2004) 636–650.
5. B.F. Schrijvers, A. Flyvbjerg, A.S. De Vriese, The role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in renal pathophysiology, Kidney Int. 65 (2004) 2003–2017.
6. D.O. Bates, T.G. Cui, J.M. Doughty, et al., VEGF165b, an inhibitory splice variant of vascular endothelial growth factor, is down-regulated in renal cell carcinoma, Cancer Res. 62 (2002) 4123–4131.
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