慢性腎臟病 ( Chronic kidney disease, CKD ) 患者的腎功能會隨時間逐漸喪失，多數患者在初期沒有明顯症狀。先天性兒童慢性腎臟病的患者，有以功能性腎單位的「數量」和「質量」減少的特徵，而患有慢性腎功能衰竭的兒童，許多喪失在約 80% 的腎功能之前，可能沒有任何症狀；再加上幼童較不會表達，因此常常會被忽略或延誤診斷。
日團隊發現 uEV 數量伴隨腎功能下降
現在，東京大學研究團隊提出了名為「用於診斷腎臟疾病的尿液樣本中的細胞外囊泡特徵」（ Urinary extracellular vesicles signature for diagnosis of kidney disease ）的尿液樣本中的細胞外囊泡 ( urine extracellular vesicles, uEV ) 分析方法。為了解與兒童時期腎功能下降相關的 uEV 的改變，該團隊研究了 26 名腎臟健康兒童和 94 名患有各種類型 CKD 的兒童的尿液樣本中的 uEV 。
他們將患有和未患有 CKD 兒童的尿液樣本進行研究。兒童 CKD 和成人不同，兒童 CKD 多為遺傳因素，而更可能是先天性結構異常。這使研究人員更容易識別 uEV 的變化。他們藉由奈米粒子追踪分析和定量蛋白質組學，在兩側腎發育不全 ( bilateral renal hypoplasia ) 的 uEV 中，發現了差異表達的蛋白質，其特徵是先天性腎單位數量減少。研究人員表示，發現 uEV 的大小和含量會隨著腎功能的下降而變化， uEV 的這種表達特徵，反映了先天性腎臟和泌尿道異常等導致 CKD 患者腎功能下降。
研究人員構建了一個酵素結合免疫吸附分析法 ( Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA ) 原型系統，作為概念驗證，該系統能夠分離 uEV 並對代表特徵的分子表達進行定量，也能在早期階段識別出腎功能下降。
使用奈米磁珠可以更有效地收集與純化囊泡蛋白質含量
醫學研究生院副教授 Yutaka Harita 說：「為了收集尿液中的細胞外囊泡，我們使用了由氧化鐵粒子組成的奈米級磁性微珠 ( nanoscale magnetic microbeads ) ，上面塗有與 EV 結合的分子，這種方法甚至可以從只能產生稀釋尿液的腎病患者身上有效地收集 uEV ，分析純化的細胞外囊泡的大小和其中所含的蛋白質的量。」研究團隊在 CKD 兒童的 uEV 中發現了幾個獨特的變化。 例如，患有 CKD 的兒童在他們的 uEV 中含有較低水平的一種叫做 MUC1 的蛋白質，這種蛋白質對腎功能很重要。
Harita 副教授希望未來能進行更大規模的研究，研發出完整的 uEV 檢測方式，並將這種方式拓展到其他檢驗與各年齡層。藉由 uEVs 這種非侵入性檢測，強化或取代目前的尿液檢驗對於腎臟疾病偵測的不足之處。
參考資料：
1. https://www.cell.com/iscience/pdf/S2589-0042(22)01688-1.pdf
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