【文献解读】黄文彦教授:无麸质无乳制品饮食对肾病儿童免疫功能的影响:一项可行性研
● 限制麸质和乳制品的摄入与特发性肾病综合征(Idiopathic Nephrotic Syndrome,INS)患儿蛋白尿减少显著相关,此外,麸质过敏患儿往往具有更高的连蛋白(Zonulin)水平。
● 无麸质无乳制品饮食能够降低激素耐药型肾病综合征(Steroid-Resistant Nephrotic Syndrome,SRNS)患儿炎症水平,调节肠道微生物,并缓解蛋白尿情况。
● 连蛋白水平能够预测无麸质无乳制品饮食的治疗应答,可将其作为预测饮食干预效果的潜在生物标志物进一步研究。
研究背景
特发性肾病综合征(Idiopathic Nephrotic Syndrome,INS)是肾病综合征的主要病因,也是儿童终末期肾病的主要原因[1]。约80-90% INS患儿可通过激素一线治疗达到完全缓解(激素敏感型肾病综合征)[2],但亦存在约10-20%患儿表现为对激素耐药[激素耐药型肾病综合征(Steroid-Resistant Nephrotic Syndrome,SRNS)]或戒断后频复发(激素依赖型肾病综合征)[3]。在SRNS患儿亚群中,有研究发现足细胞基因突变可导致疾病发生[4]。而在对激素治疗有初始应答的特发性SRNS患儿中,研究显示存在可损伤足细胞和产生蛋白尿的循环因子,移植后短时间内高疾病复发率亦证实了这一点[3]。这种循环因子的确切性质仍需探索,很可能与免疫激活相关[5-8]。
尽管存在有效的免疫抑制剂,然而由于治疗应答率低[9, 10]、副作用显著和终末期肾病高风险,SRNS的治疗仍具挑战。既往病例报告显示,饮食改变对某些类型INS的病情控制存在潜在影响,其病理生理学机制可能与食物抗原相关的免疫系统激活相关[11, 12]。尤其是限制麸质和乳制品摄入与INS患儿蛋白尿减少显著相关,但目前其确切的机制仍然未知[13-16]。此外,麸质过敏患儿往往具有更高的连蛋白(Zonulin)水平,体外试验证实连蛋白可能直接影响足细胞通透性[17, 18]。
尽管目前已有部分病例报告显示饮食限制可能减少蛋白尿,但仍需更为严格的饮食限制研究,进一步明确这些现象的普遍性,并探索其病理生理机制和潜在的新型生物标志物。
本研究在为期四周的夏令营中开展,旨在研究无麸质无乳制品饮食(Gluten-Free And Dairy-Free,GF/DF)对SRNS患儿免疫功能的影响,并分析其安全性。
研究方法
1岁至21岁SRNS[经活检证实的原发性局灶节段性肾小球硬化(Foccal And Segmental Glomerulosclerosis,FSGS)或微小病变(Minimal Change Disease,MCD)]患儿具有入组资格。入组时患儿估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)需>50 mL/min且尿蛋白与肌酐比值(Urine Protein Creatinine Ratio,UPCR)需≥1 g/g。SRNS被定义为激素或其他免疫抑制药物治疗至少3个月后仍持续出现蛋白尿的患儿。
所有入组患儿进行GF/DF和低钠(
收集患儿基线时唾液样本进行基因检测。在夏令营期间,每周随机收集晨尿样本,并在第20天收集一次24h尿液样本。收集患儿基线和第26天时的血液样本(夏令营期间进行的研究设计下见图1)。夏令营结束后第54天收集患儿晨尿、24h尿液、粪便、血清和血液样本。对收集到的样本进行免疫细胞分析、蛋白质定量、生物标志物检测、连蛋白水平检测和微生物群分析。
图 1??夏令营期间进行的样本采集
连续变量根据其分布以平均值(±标准差)或中位数(四分位距)显示。分类参数以患者人数及百分比显示。使用Wilcoxon符号秩检验对基线和第26天的成对数据进行比较。所有分析中的多重比较均以FDR
研究结果
本研究共纳入16名患儿,其中10名(63%)的组织学诊断为FSGS,其余6名为MCD。入组患儿平均年龄为7岁±5.3岁,确诊后至参与夏令营的中位时间为34.5个月,基线时患儿尿蛋白中位数为5.1 g/g(入组患者基线特征见表1)。
表 1??入组患者基线特征
注:eGFR,估算肾小球滤过率;UPCR,尿蛋白与肌酐比值
一、饮食干预与Th17细胞和炎症标志物的减少相关
与基线相比,饮食干预第26天后,入组患儿CD8+T细胞群显著增加(图2D),CD4+T细胞增加(图2C)。辅助性T细胞17(Th17)亚群明显减少(图2I),同时Th2显著增加(图2H)。此外,GF/DF饮食与调节性T细胞(Tregs,图2F)显著增加相关,GF/DF饮食后患儿Treg/Th17比例明显增加(图2J),而嗜酸性粒细胞(图2B)、效应T细胞(图2E)和Th1(图2G)数量未发生变化。
注:*p
图2
血清蛋白质组学分析显示患儿在饮食干预期间共17种蛋白质发生了明显变化,其中14种蛋白质参与了免疫反应。生物标志物分析结果显示,实施饮食干预后,血清中促炎症细胞因子GRO(未经调整的p
注:*p
图3
二、GF/DF饮食能够促进肠道微生物组的调节
患儿粪便样本分析结果显示,与基线时相比,饮食干预第26天粪便中的拟杆菌属、毛螺菌属和普拉梭菌属的相对丰度显著升高,普拉梭菌种相对丰度显著增加(图4)。饮食干预可促进具有潜在免疫调节作用的有益肠道微生物的调节。
注:*未经调整的p
图4
三、饮食干预的临床结果
16例患儿中2例患儿在接受GF/DF饮食4周后蛋白尿得到缓解。2例患儿在恢复非限制性饮食后复发蛋白尿,后续立即再次进行GF/DF饮食,且再次实现蛋白尿持续缓解。其他参与患儿中均未观察到GF/DF饮食后肾功能、蛋白尿或血清白蛋白水平的显著变化。两例应答患儿的连蛋白水平在基线时高于其他患儿,且在饮食干预后下降(图5)。
图?5(橙色与蓝色为两例治疗应答患儿)
其他参与患儿基线时连蛋白水平较低,饮食干预后变化较小。治疗应答患儿与非治疗应答患儿基线时连蛋白水平分别为202±120.9 ng/mL 和62.4±21.9 ng/mL。除一例患儿外,基线连蛋白水平106.3 ng/mL(未应答患儿的平均值+2SD)能够区分治疗应答与未应答患儿。
每周监测其他临床指标结果显示,饮食干预期间没有观察到血压及体重的明显变化。
患儿在饮食干预初期均给予无盐饮食,但由于症状(主要是疲劳)和低血压,7 例患儿每天开始摄入0.5~2克盐。6例患儿在干预期间减少或停止了抗高血压药物的使用(其中4例患儿是利尿剂);2 例患儿在干预期间因水肿增加了利尿剂的使用剂量。7 例患儿在干预开始时出现水肿(其中4例为中度至重度),只有4 例患儿在干预的最后一天出现轻度水肿。
结论
总之,该临床试验是第一个试点试验,评估了夏令营期间进行GF/DF饮食对SRNS儿童的蛋白尿的影响。该研究观察到患儿炎症水平明显下降。16例患儿中,2例患儿蛋白尿实现完全缓解,连蛋白水平能够预测治疗应答,因此可以将其作为预测饮食干预效果的潜在生物标志物进一步研究。夏令营是在儿童中实施饮食干预并评估其短期效果的一个可行方法。
专家点评
专家简介:
黄文彦
上海市儿童医院/上海交通大学医学院附属儿童医院
主任医师,博士研究生导师
■ 上海市儿童医院/上海交通大学医学院附属儿童医院肾脏风湿免疫科主任
■ 上海交通大学医学院附属儿童医院血液净化中心主任
■ 上海市儿童医院遗传性肾脏疾病精准诊治研究中心主任
■ 中华医学会儿科分会肾脏学组委员
■ 中国研究型医院学会儿科学专委会委员
■ 中国医师协会儿童血液净化专委会委员
■ 中国医师协会儿科医师分会风湿免疫专委会常委
■ 上海市医师协会儿科医师分会委员
■ 上海市医学会肾脏病专科分会委员
■ 上海市医师协会肾脏病专科分会委员
■ 亚太医学生物免疫学会第二届理事会理事
■ 亚太医学生物免疫学会儿童肾脏免疫分会副主任委员
点评内容:
饮食、环境暴露等对人类疾病发生发展起重要作用,其对肾病综合征中的影响近来也受到青睐,但确切机制不详。最近发表在Frontiers in Immunology 期刊的一篇“Immunological Impact of a Gluten-Free Dairy-Free Diet in Children With Kidney Disease: A Feasibility Study”研究,通过在为期四周的夏令营中对患有激素耐药肾病综合征(SRNS)儿童进行无麸质无乳制品(GF/DF)饮食干预,探讨了GF/DF饮食对SRNS患儿免疫功能的影响,并分析其安全性。
结果发现:GF/DF饮食可降低SRNS儿童的炎症生物标志物。因此认为:GF/DF饮食对SRNS儿童具有显著抗炎作用,有必要进行进一步研究以探索这种潜在饮食干预对SRNS患儿的作用。
既往的多项研究表明Th17细胞、炎症和自身免疫性疾病之间存在明显关联,而原发性肾病综合征患者也观察到Th17水平明显增高。本研究意外发现在饮食干预期结束时,尽管没有任何免疫抑制剂剂量的调整但所有患儿的炎症生物标志物均有所下降,Th17细胞明显减少且Treg/Th17比率增加了4倍。
同时,实施无麸质无乳制品饮食后,该组患儿粪便中的拟杆菌属、毛螺菌属和普拉梭菌属的相对丰度显著增加,普拉梭菌种(F. prausnitzii)相对丰度显著增加。而F. prausnitzii的减少与不同的(自身免疫)肠道疾病相关,F. prausnitzii也被证明在Th17/Treg平衡中具有重要作用。说明,无麸质无乳制品饮食可以通过改变肠道菌群调节免疫状况从而改善黏膜通透性,影响肾脏病蛋白尿进程。
已有报道发现对麸质敏感的患者以及原发性肾病综合征患儿其血清连蛋白水平往往更高,连蛋白可能通过直接影响足细胞的通透性或增强肠道微生物群产生的潜在毒性(或免疫原性)对肠道粘膜通透性参与SRNS的病理生理学过程。本研究中,2例无麸质无乳制品饮食干预后蛋白尿完全缓解的患儿在干预前连蛋白水平较高,干预结束时连蛋白水平下降也为此提供了佐证。
尽管引起肾病综合征蛋白尿的确切发病机制仍未完全清楚,但至少部分病人是由于免疫暴露致炎症介质产生,从而导致足细胞损伤。该项研究为饮食干预作为治疗SRNS患儿的一种补充手段,从而促进其完全/部分缓解改善预后提供了基础,也为后续开展更大规模的随机研究提供了强有力的证据。
参考文献:
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