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非侵入性生物标志物是改善肾脏同种异体移植排斥反应监测的有前途的工具，但其临床应用需要在专门设计的研究中提供更多证据。为了满足这一需求，研究者设计了一项前瞻性多中心非选择性队列研究（EU-TRAIN），旨在研究血液基因表达谱和非HLA抗体以及循环抗HLA DSA与肾脏同种异体移植排斥反应的相关性，并确定与移植后第1年标准护理期间收集的参数相比，它们的额外预测价值。这项研究近期在线发表于《肾脏国际》（KI）杂志。
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研究图示
研究纳入2018年11月至2020年6月间在9个欧洲移植中心接受肾脏同种异体移植的连续成年患者。前瞻性地评估了19种血液信使RNA（mRNA）的基因表达水平、4种针对非人类白细胞抗原（HLA）内皮抗原的抗体，以及循环抗HLA供体特异性抗体（DSA）。主要终点是移植后第一年内的同种异体移植排斥反应（抗体介导、T细胞介导或混合性）。
在2018年11月至2020年6月期间，共有412例接受至少1次移植活检并伴有生物学检查的肾移植受者被前瞻性地纳入本研究的主要分析，并在移植后中位时间12.12个月内进行了随访。移植时受者平均年龄为53.4岁，其中男性患者64.1%，80.6%的患者接受了来自已故捐赠者的移植。捐赠者平均年龄为55.0岁。共有13.4%的患者接受了再次移植，20.6%的患者在移植时循环抗HLA DSA呈阳性。诱导治疗主要以兔抗胸腺细胞球蛋白为主（58.3%）。活检时，平均估计肾小球滤过率为48.4ml / min / 1.73m²，中位尿蛋白肌酐比为0.2g/g，在19.6%的患者中检测到循环抗HLA DSA阳性。最常用的免疫抑制剂为他克莫司（88.3%）、霉酚酸酯（82.6%）和类固醇（93.6%）。每位患者的同种异体移植活检和EU-TRAIN血液生物标志物测量的平均次数分别为1.97次和1.39次。在2019年1月至2021年9月期间，共进行了812次肾脏同种异体移植活检，并伴有同时的生物学评估。肾脏移植与同种异体移植活检之间的中位时间为4.1个月。其中317次（39.0%）活检在3个月时进行，308次（37.9%）活检在12个月时进行，187次（23.0%）活检根据临床指征进行，大多在移植后前3个月内（肾脏移植与临床指征同种异体移植活检之间的中位时间为2.04个月）。移植后1年，每例患者的排斥反应累积发生率为8.1%（95%CI 5.7%–11%）。在纳入主要分析的412例患者中进行的812次活检中，有52例诊断为排斥反应，包括活动性抗体介导的排斥反应（AMR）（n=18）、慢性活动性AMR（n=6）、急性T细胞介导的排斥反应（TCMR）（n=18）、慢性活动性TCMR（n=7）和混合性排斥反应（n=3）。在这52例排斥反应中，有18例为亚临床型（即在协议活检中检测到，肾功能稳定且无显著蛋白尿）。在49次活检中，观察到了其他与排斥反应相关的诊断，包括急性TCMR的临界/可疑（n=27）、AMR诊断的临界/可疑（n=9）、慢性非活动性AMR（n=1）和C4d沉积但无排斥反应证据（n=12）。非排斥反应相关诊断反映了肾脏移植病理学的全谱，包括最小或无组织病理学发现（n=513）、钙调神经磷酸酶抑制剂毒性（n=29）、急性肾小管损伤（n=35）、血栓性微血管病（n=15）、BK病毒肾病（n=16）、复发性或新发肾小球肾炎（n=32）、孤立的中至重度间质纤维化和肾小管萎缩（n=60）以及其他诊断（n=11）。EU-TRAIN血液生物标志物与肾脏同种异体移植排斥反应之间的单变量关联CD4基因表达水平与同种异体移植排斥反应显著相关（OR 0.49，95%CI 0.32–0.73，P＜0.001）。其他所有血液mRNA基因表达水平与同种异体移植排斥反应无显著相关性。血液mRNA基因表达水平之间存在多重共线性。它们在移植后第一年对排斥反应的诊断性能，包括区分能力，均较低至中等。活检时抗体水平的中位数为：AT1R 9.32U/ml，ETAR 9.43U/ml，C3aR 5.56U/ml，C5aR 11.29U/ml。未发现这些抗体水平与同种异体移植排斥反应之间存在显著关联。非HLA抗体水平之间存在显著的多重共线性。它们对排斥反应的诊断性能较低（AT1R抗体：ROC-AUC=0.55，95%CI 0.46–0.65，ETAR抗体：ROC-AUC=0.56，95%CI 0.47–0.66，C3aR抗体：ROC-AUC=0.51，95%CI 0.42–0.61，C5aR抗体：ROC-AUC=0.56，95%CI 0.46–0.66）。接下来，评估了EU-TRAIN研究人群中常规参数与移植排斥反应之间的单变量关联。排斥反应史（OR 4.96，95% CI 2.37–10.39，P＜0.001）、受者与供者之间的ABO血型不合（OR 2.79，95%CI 1.11–6.97，P=0.03）、使用抗胸腺细胞球蛋白的诱导治疗（OR0.36，95%CI 0.20–0.65，P=0.001）、活检时移植肾不稳定（OR7.49，95%CI 4.12–13.63，P＜0.001）、活检时估算的肾小球滤过率（OR0.96，95%CI 0.95–0.98，P＜0.001）、活检时的尿蛋白与肌酐比值（OR1.41，95%CI 1.07–1.86，P=0.016）以及活检时免疫优势抗HLA DSA的平均荧光强度（MFI）（OR1.56，95%CI 1.03–2.38，P=0.04）与肾移植排斥反应显著相关。循环抗HLA DSA也与急性体液排斥反应（AMR）密切相关（OR3.20，95%CI 1.84–5.55，P＜0.001）。
为了评估血液生物标志物在预测肾移植排斥反应方面相对于常规护理参数的额外价值，开发并比较了3个模型：仅使用常规护理参数的模型（称为常规护理模型）、仅使用血液生物标志物的模型（称为生物标志物模型）以及同时使用常规护理参数和血液生物标志物的模型（称为综合模型）。每个模型中的最佳预测因子组合均通过弹性网正则化回归选择。值得注意的是，由于常规监测中的技术问题导致的缺失值比率>30%，6种血液mRNA生物标志物（AKR1C3、CTLA4、FOXP3、MZB1、POU2AF1和TCL1A）被排除在这些分析之外。常规护理模型中的临床预测因子包括移植肾不稳定、免疫优势抗HLA DSA的MFI、排斥反应史、使用抗胸腺细胞球蛋白的诱导治疗、延迟移植物功能、尿蛋白与肌酐比值（对数转换）和估算的肾小球滤过率。该模型对移植排斥反应的判别能力中等（ROC-AUC 0.76，95%CI 0.63–0.89）。包含在生物标志物模型中的活检时血液生物标志物对移植排斥反应的判别能力较低（ROC-AUC 0.60，95%CI 0.46–0.75）。最后，在综合模型中，活检时没有任何血液生物标志物是移植排斥反应的预测因子。此外，该模型对移植排斥反应的判别能力适中（ROC-AUC 0.78，95%CI 0.67–0.88），且与常规护理模型的判别能力相似（P=0.45）。在所有情景中，证实了13种表达良好的血液mRNA和4种针对内皮抗原的非HLA抗体在检测移植排斥反应方面没有额外的预测能力。这些情景包括（i）稳定或不稳定患者（即在活检时肾功能恶化和/或蛋白尿检测或升高），（ii）排斥反应亚型（即AMR和TCMR），（iii）生物标志物测量时间（在移植后前3个月内或3个月后评估），（iv）免疫抑制治疗类型（即使用或不使用钙调神经磷酸酶抑制剂），（v）中心效应，以及（vi）根据2022年国际Banff分类定义的肾移植排斥反应。
在这项大型前瞻性多中心研究中评估的23个EU-TRAIN 血液生物标志物（包括基因表达谱和非HLA抗体靶向内皮抗原）与肾同种异体移植排斥反应无显著相关性。这对其在临床中用于监测成人肾移植受者移植后第1年内的排斥反应的作用提出了质疑，并证明有必要在特定的使用背景下对其进行评估。EU-TRAIN的非选择性和多模式设计为未来研究评估生物标志物在肾移植临床决策中的相关性奠定了基础。
参考文献
Evaluation of non-invasive biomarkers of kidney allograft rejection in a prospective multicenter unselected cohort study (EU-TRAIN) - Kidney International (kidney-international.org)
来源：《肾脏在线 Nephrology Online》
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