JEV丨足細胞來源外泌體CKAP4：糖尿病腎病非侵入性診斷的潛在新靶點

糖尿病腎病（ DN ） 因其早期癥狀隱匿、進展不可逆，一直是臨床診療的難點。傳統的腎臟損傷標志物敏感性有限，且腎穿刺活檢作為 “ 金標準 ” 具有侵入性，難以滿足早期篩查和動態監測的需求。

近日 ， 中國藥科大學梁宏偉教授 、南京醫科大學第一附屬醫院袁楊剛教授 、南京大學曾科教授、南京醫科大學第二附屬醫院丁大法教授 、泰康仙林鼓樓醫院王揚天教授 以及 江南大學第一附屬醫院儲臘萍教授 在Journal of Extracellular Vesicles發表研究，發現足細胞來源細胞外囊泡（ Podocyte-derived Extracellular Vesicles, Pod-EVs ）中的CKAP4蛋白，可作為DN的非侵入性診斷標志物，為腎臟疾病的早期診斷帶來新希望。

尿源細胞外囊泡（ uEVs ）攜帶腎臟細胞的生物信息，是 DN 無創診斷的理想研究對象，但高效捕獲與精準鑒定是核心前提。 研究團隊構建了 WGA 偶聯磁珠的 uEVs 捕獲技術平臺，該平臺可有效區分正常人群與 DN 患者的 uEVs 濃度差異，為后續標志物篩選奠定堅實技術基礎 。

研究團隊采用多組學結合生物信息學及機器學習的策略，從 uEVs 中篩選 DN 診斷標志物。首先對 DN 患者與對照樣本的 uEVs 蛋白組進行定量分析，進一步通過加權基因共表達網絡分析（ WGCNA ）挖掘與 DN 表型相關的核心蛋白模塊，結合 Limma 分析及隨機森林算法，最終鎖定多個候選蛋白，其中 CKAP4 的特異性與敏感性最為突出。

質譜分析顯示， DN 患者 uEVs 中 CKAP4 表達水平顯著高于對照樣本；單細胞測序進一步明確， CKAP4 高表達主要定位于 DN 患者腎臟的足細胞，在近端小管、系膜細胞等其他腎臟細胞中表達較低，提示 CKAP4 具有足細胞特異性。 Western blotting 與免疫染色結果一致： DN 患者尿 EVs 及腎臟切片中 CKAP4 表達顯著上調，且腎小球中 CKAP4 水平定量分析顯示其與 DN 病理損傷程度正相關；高糖（ HG ）處理足細胞（ HPC 細胞）后，細胞內及分泌到 EVs 中的 CKAP4 表達均呈劑量依賴性增加，免疫熒光顯示 CKAP4 與 EVs 標志物 CD63 共定位，流式細胞術也驗證了 HG 處理后 HPC 細胞來源 EVs 的 CKAP4 熒光強度升高。

研究團隊在 STZ 誘導的 DN 小鼠模型（ STZ-DN ）和 db / db 自發 DN 小鼠模型中進一步驗證 CKAP4 的表達規律。兩種模型的實驗結果高度一致：隨著建模時間延長（ 8 、 12 、 16 、 20 周），小鼠足突融合程度逐漸加重，腎小球病理損傷持續惡化，尿白蛋白 / 肌酐比值（ uACR ）不斷升高；同時，腎臟切片中 CKAP4 表達呈時間依賴性增加， uEVs 中 CKAP4 水平也同步上調，且與足突寬度、腎小球損傷程度及 uACR 均呈正相關，明確 CKAP4 可反映 DN 進展進程。

研究團隊通過大樣本臨床數據系統評估 uEVs 中 CKAP4 的 DN 診斷效能。流式細胞術顯示， DN 患者尿中 CKAP4 表達顯著高于健康對照（ HC ）、單純糖尿病（ DM ）及非糖尿病腎病（ NDRD ）患者； ROC 分析表明， CKAP4 區分 DN 與其他人群的曲線下面積（ AUC ）表現優異，尤其在區分早期 DN （ I/II 期）與 DM 患者時仍有較高診斷價值 ， 且診斷效能優于傳統指標。此外， CKAP4 表達水平隨 CKD 病理分級升高而遞增，與 24 小時蛋白尿、微量白蛋白尿呈正相關，與 eGFR 呈負相關，還可反映腎小球硬化（ GS ）及間質纖維化和腎小管萎縮（ IFTA ）程度。更重要的是，連續隨訪數據顯示， DN 患者復診時 uEVs 中 CKAP4 水平變化與 uACR 、 eGFR 變化趨勢一致，可動態監測治療效果與疾病進展。

除診斷價值外，研究團隊進一步探索 CKAP4 在 DN 病理進展中的作用。激光共聚焦顯微鏡觀察發現，足細胞來源 EVs 可被血管平滑肌細胞（ VSMCs ）攝取；高糖誘導的足細胞 EVs （ HG-EVs ）處理 VSMCs 后，鈣化相關基因（ Runx2 、 MSX2 ）及 YAP 蛋白表達上調，細胞內鈣離子含量增加，茜素紅染色顯示鈣結節形成增多；而 YAP 抑制劑（ Verteporfin ）可逆轉上述效應。機制示意圖表明， HG-EVs 攜帶的 CKAP4 可能通過激活 YAP 信號通路，促進 VSMCs 鈣化，進而加重 DN 腎臟血管損傷，揭示 CKAP4 不僅是診斷標志物，還可能是 DN 進展的潛在治療靶點。

梁宏偉教授 團隊成功構建 uEVs 高效捕獲平臺，篩選并驗證 CKAP4 為 DN 無創診斷與進展監測的特異性標志物，其診斷效能優于傳統指標；在 STZ-DN 和 db / db 兩種小鼠模型中證實 CKAP4 表達隨 DN 進展動態升高；進一步揭示足細胞 EVs 攜帶 CKAP4 通過激活 YAP 信號通路促進 VSMCs 鈣化的病理機制。該研究為 DN 的無創診療提供了全新的生物標志物與技術手段，具有重要的臨床轉化價值。

原文鏈接：https://isevjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jev2.70208

制版人：十一

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