사구체 최대 크기 임계값의 결정 요인

신장 생검은 신장 질환의 조직병리학적 진단을 위한 확립된 표준 접근법이며 치료 개입 전략을 결정하고 신장 질환 결과를 예측하는 데 사용할 수 있는 추가 정보도 있습니다. 지금까지 생검 표본은 주로 연구 목적으로 신장의 다양한 형태 분석에 사용되었습니다[1-4]. 가장 널리 받아들여지는 접근법은 사구체의 크기를 측정하는 것으로 형태학적으로 거의 구형으로 간주될 수 있으며 획득한 생검 재료의 모든 섹션을 사용할 수 있습니다. 이전 연구에서는 생검 재료를 사용하여 사구체 직경, 사구체 단면적 및 예상 사구체 부피와 같은 사구체 크기의 지표를 측정했습니다. 다른 연구에서는 신장 생검 표본을 사용하여 총 네프론 수의 대리로서 면적당 사구체 밀도를 추정했습니다[5].

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또한, 최근의 새로운 접근 방식은 CT 이미지의 피질 부피 평가와 생검 표본의 체적 사구체 밀도의 입체학 기반 측정을 조합하여 신장당 총 네프론 수를 추정할 수 있게 했습니다[6]. 임상 환경에서 사구체 수 또는 크기를 추정하기 위한 이러한 형태학적 접근법의 주요 목적은 사구체 비대가 사구체 과여과/고혈압의 대용으로 발생할 수 있는 기능적인 네프론의 점진적 손실 동안 임상-조직학적 상관관계를 밝히는 것입니다[7 ]. 사실, 진단 신장 생검에서 사구체 확대는 이전 연구에서 일련의 병인학적으로 다른 신장 질환에서 더 나쁜 신장 결과의 특징으로 일관되게 확인되었습니다[1-3]. 당뇨병 환자를 대상으로 한 이전 연구에서는 사구체 크기가 당뇨병성 신병증이 발병할 대상의 신장 기능 상실 진행 속도를 결정할 수 있음을 보여주었습니다[4].

그림 1. 부상에 대한 사구체 비대 반응의 결과를 결정하는 요인. 다양한 전신 또는 신장 내 국소 요인이 부상에 대한 사구체 비대 반응의 결과를 결정할 수 있습니다. 여기에는 전신 대사 요구, 개인 간의 신장 구조 또는 수적 다양성(네프론/족세포), 노화/동반 질환 또는 특정 사구체병증과 같은 후천적 요인, 사구체 고혈압과 취약성 사이의 균형이 포함됩니다. 이러한 결정 요인의 수와 중증도에 따라 사구체의 보상적 확대가 유지되거나 보상되지 않는 상태가 발생하여 사구체 경화증이 발생합니다. DM, 진성 당뇨병; HTN, 고혈압; IgAN, 면역글로불린 A 신병증

연구에 따르면 개인 간의 사구체 크기 변동성을 결정하는 데 필수적인 몇 가지 요인이 있습니다. 어린이와 성인의 부검에서 다양한 신장 형태 측정 지표를 비교한 연구는 신체 크기와 사구체 크기 사이의 밀접한 관계를 명확하게 보여주었습니다[8]. 비슷한 총 네프론 수를 가진 어린이와 성인 사이의 사구체 크기의 차이는 신체 크기 차이에 해당하는 약 6-배였습니다. 신체 크기와 사구체 크기 사이의 상관관계는 여러 생검 기반 연구에서 일관되게 확인되었으며, 비만인에서 관찰되는 단백성 사구체병증의 전형적인 조직병리학적 특징은 현저하게 커진 사구체, 즉 사구체 비대입니다[9]. 이러한 결과는 신체 크기 증가로 인한 전신 대사 요구가 건강 및/또는 질병 상태 모두에서 주로 사구체 크기를 결정하는 중요한 요인임을 시사합니다. 둘째, 명백한 신장 질환이 없는 부검 시리즈에 대한 연구에서 인간의 네프론 수는 개인마다 크게 다르며 사구체 크기와 반비례 관계가 있음이 밝혀졌습니다[10]. 신장 절제 모델을 사용한 실험 동물 연구에서 제기된 사구체 적응 실패의 가설과 일치하여[7], 많은 연구에서 네프론 수의 선천적 또는 후천적 감소가 사구체 크기 확대와 관련이 있습니다[10]. 세 번째 요인은 사구체 족세포의 수입니다. 사구체 족세포는 분열 또는 재생 능력이 제한된 고도로 분화된 세포이며 사구체의 구조 및 여과를 유지하는 데 필수적입니다. 사구체 표면을 덮지 못함으로 인한 족세포의 분리는 사구체 여과 실패의 경로를 구성할 수 있으며, 이는 사구체 반흔의 결과로 국소 분절 사구체 경화증(FSGS) 병변의 출현과 밀접한 관련이 있습니다[11]. 최근 연구에 따르면 사구체 족세포의 수는 개인마다 크게 다르며 정상적인 노화와 함께 점진적으로 소실됩니다[12]. 따라서 사구체 족세포의 수는 사구체 비대 반응을 제한하고 최대 사구체 크기 임계값을 결정할 수 있습니다.

An overriding question in glomerular hypertrophy is the extent to which the glomerulus can be enlarged in size without losing the filtration function. In this issue of Kidney and Blood Pressure Research, Zamami et al. [13] raised and attempted to answer this important question. They measured the maximal glomerular diameter (max GD) as a surrogate of glomerular hypertrophy in patients with biopsy-diagnosed kidney diseases and cross-sectionally examined correlations between clinical and histopathological findings. The main outcome measure in this study was the appearance of FSGS lesions in the same biopsy specimens, which was regarded as a state of glomerular adaptation failure (partial loss of the glomerular filtration function) due to the excessive enlargement of the glomeruli. Consistent with their hypothesis, the authors demonstrated that max GD was independently associated with the appearance of FSGS lesions in multivariable analyses. The BMI did not show an independent association with FSGS lesions in multivariable models, suggesting that glomerular size was more closely related to FSGS lesions than to body size in the study population. Further, this study found that a max GD of >224 μm was the threshold value that was associated with the appearance of FSGS lesions. Interestingly, this threshold was similar to that determined in a previous study of Japanese patients for predicting worse kidney outcomes in patients with IgA nephropathy, which was >242 μm [3]. 

몇 가지 전신 및 국소 요인이 이러한 요인의 수와 심각도에 따라 부상에 대한 사구체 비대 반응의 결과를 결정할 수 있습니다(그림 1). 중요한 것은 Zamami et al. [13] 다양한 정도의 활성 및/또는 만성 사구체 병변을 가진 CKD 환자의 생검 표본을 분석했습니다. 이전의 동물 연구에서는 네프론 수 또는 신장당 족세포 수의 감소와 같은 신장의 구조적 다양성이 사구체 손상에 대한 민감성과 신장 기능의 진행성 손실에 대한 차이를 추가로 생성할 수 있다고 제안했습니다[14, 15]. 사구체신염의 동물 모델을 사용한 이전 연구에서는 경모세혈관 수압의 차이 증가가 사구체 모세혈관 한외여과 계수의 감소를 보상하여 아마도 단일 네프론 사구체 여과를 보존할 수 있음을 보여주었습니다[16]. 이러한 결과는 사구체 비대 반응과 사구체 취약성 사이의 균형이 부상에 대한 사구체 반응의 결과를 결정하는 중요한 요소임을 시사합니다. Zamami et al. [13] – 따라서 임상 환경에서 진행성 신장 질환 환자의 치료에 대한 접근 방식을 고려하는 데 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 이 연구에서 확인된 사구체 경화증의 출현과 관련된 최대 사구체 크기 역치의 추가 검증은 CKD 진행의 일반적인 경로와 관련된 병태생리학적 메커니즘을 밝히는 길을 열어줄 수 있습니다.

참조

1 Fogo A, Ichikawa I. 사구체 비대와 경화증 사이의 병원성 연관성에 대한 증거. J 신장 장애입니다. 1991;17(6): 666–9.

2 Nishimoto K, Shiiki H, Nishino T, Uyama H, Iwano M, Dohi K. 원발성 국소 분절성 사구체 경화증이 있는 성인 환자의 가역적 사구체 비대. J Am Soc Nephrol. 1997;8(11):1668–78.

3 Tsuboi N, Kawamura T, Ishii T, Utsunomiya Y, Hosoya T. IgA 신병증이 진행되는 동안 일련의 신장 생검에서 사구체 밀도와 크기의 변화. 네프롤 다이얼 이식. 2009;24(3):892–9.

4 Bilous RW, Mauer SM, Sutherland DE, Steffes MW. 당뇨병성 신증의 평균 사구체 부피 및 발생률. 당뇨병. 1989;38(9):1142–7.

5 Kataoka H, ​​Ohara M, Honda K, Mochizuki T, Nitta K. IgA 신증의 10-년 예후 지표로서의 최대 사구체 직경. 네프롤 다이얼 이식. 2011; 26(12):3937–43.

6 Denic A, Mathew J, Lerman LO, Lieske JC, Larson JJ, Alexander MP 등 건강한 성인의 단일 네프론 사구체 여과율. N Engl J Med. 2017 15;376(24):2349–57.

7 Hostetter TH, Olson JL, Rennke HG, Venkatachalam MA, Brenner BM. 잔여 네프론의 과여과: 신장 절제에 대한 잠재적 부작용. J Physiol입니다. 1981;241(1):F85–93.

8 Puelles VG, Douglas-Denton RN, CullenMcEwen LA, Li J, Hughson MD, Hoy WE 등. 소아 및 성인의 족세포 수: 사구체 크기 및 다른 사구체 상주 세포 수와의 연관성. J Am Soc Nephrol. 2015;26(9):2277–88.

9 Tsuboi N, Okabayashi Y, Shimizu A, Yokoo T. 비만의 신장 병리학. Kidney Int Rep. 2017 Jan 23;2(2):251–60.

10 Nyengaard JR, Bendtsen TF. 정상인의 나이, 신장 무게 및 체표면과 관련된 사구체 수 및 크기. Anat Rec. 1992;232:194–201.

11 Hodgin JB, Bitzer M, Wickman L, Afshinnia F, Wang SQ, O'Connor C 등. 사구체 노화와 국소 글로벌 사구체 경화증: podometric 관점. J Am Soc Nephrol. 2015;26(12):3162–78.

12 Haruhara K, Sasaki T, de Zoysa N, Okabayashi Y, Kanzaki G, Yamamoto I, et al. 일본인 생체 기증자 신장의 족저 측정: 네프론 수, 연령 및 고혈압과의 연관성. J Am Soc Nephrol. 2021;32(5): 1187–99. ASN.2020101486.

13 자마미, 고하구라 K, 긴조 K, 나카무라 T, 긴조 T, 야마자토 M 등 만성 신장 질환에서 사구체 직경과 이차 초점 분절성 사구체 경화증과의 연관성. 신장혈액 Pres Res. 도이: 10.1159/000515528.

14 Cheng QL, Orikasa M, Morioka T, Kawachi H, Chen XM, Oite T 등. 단클론항체 1-22-3를 일방적으로 신절제한 쥐에게 투여하여 진행성 신장 병변을 유발함. Clin 특급 Immunol. 1995; 102(1):181–5.

15 Matsusaka T, Sandgren E, Shintani A, Kon V, Pastan I, Fogo AB, 외. 족세포 손상은 다른 족세포를 손상시킵니다. J Am Soc Nephrol. 2011;22(7):1275–85.

16 Maddox DA, Bennett CM, Deen WM, Glassock RJ, Knutson D, Daugharty TM 등 쥐의 실험적 사구체신염에서 사구체 여과의 결정인자. 제이클린 인베스트 1975;55(2):305–18.

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