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- 作者 / 東海大學生命科學系的特派科普寫手。
在這個生命科學迅速進步的時代， 我們會帶來一系列當代生科研究的故事， 分享給也喜歡生命科學的你喔！
腎臟是身體當中最重要的泌尿器官，像水族箱的過濾器一樣，負責過濾血液當中的廢棄物及過多的水來維持體液中的平衡。當腎臟生病時，便會逐漸喪失過濾功能，「末期腎臟病」（End-stage renal disease）的症狀很可怕，會導致患者的腎臟已經嚴重硬化、身體便會失去絕大部分過濾廢棄物功能。嚴重到一定程度的腎臟病的病人，就可能需要改用醫療儀器來取代原來腎臟的功能，以機器過濾血液，也就是我們常在新聞上看到的「洗腎」。
當腎臟病嚴重到一定程度，就可能需要進行「血液透析」，改用醫療儀器取代腎臟功能，也就是俗稱的「洗腎」。圖/ By Anna Frodesiak [CC0], from Wikimedia Commons
由糖尿病引發的難纏腎臟病
在眾多腎臟病的成因當中，第二型糖尿病（Type-2 diabetes mellitus）被認為是相關性最強的成因之一。在末期腎臟病的患者當中，近乎一半患有糖尿病腎病（diabetic nephropathy），且根據以往研究，由糖尿病所引發的腎臟病會更為嚴重，即使透析之後，病人的癒後也是最差的。
儘管我們已有相當多治療對策，例如透過減少糖分攝取等方式控制第二型糖尿病，但當其逐漸惡化為糖尿病腎病時，我們卻顯得束手無策。其中一個原因便是因為以往臨床上用來偵測糖尿病腎病的最早期分子指標──albuminuria，是一種在中晚期才會在尿液當中被偵測到的蛋白質。意指當我們透過 albuminuria 偵測到糖尿病人腎臟病變時，早已到了難以用藥物控制的嚴重地步。
更甚者，臨床上也常在術後發現，即使病人的 albuminuria 濃度已經下降，仍然難以挽救病人的腎功能，代表 albuminuria 也許僅為糖尿病腎病變的指標，可能不是致病因子。因此，能夠作為偵測早期糖尿病腎病的指標性蛋白質且具致病力，便是該領域研究者致力在尋求的「聖杯」。
新腎臟病早期指標：CypA
Cyclophilin A（CypA）是一種在常見於細胞質當中的蛋白質，幫助細胞當中其他蛋白質的摺疊與傳遞，在腎臟當中數量多，容易被偵測。近年來有報導指出 CypA 也可被細胞分泌到胞外而且與發炎作用有關，已有研究將 CypA 作為心血管疾病產生的指標，而在東海大學生命科學系謝明麗老師與臺中榮總腎臟科蔡尚峰醫師的團隊研究當中，首次將 CypA 與糖尿病及腎臟病變連結。
cyclophilin A 和環孢素 ciclosporin（黃色部分）結合的樣貌。環孢素是一種免疫抑制劑，能與細胞中的蛋白質結合達到調控免疫反應的功用。 圖／wikipedia
在他們的研究當中，先是比較腎臟病患及正常人的尿液，發現到當腎臟病變後，尿液當中 CypA 的濃度會高於正常人許多。緊接著便發現到，CypA 的濃度會隨著腎臟病變的嚴重程度（期數）越來越高，往前追朔，發現可利用尿液中的 CypA 追朔至第二期糖尿病腎病，而在以往，這一期的糖尿病腎病是沒有可靠的臨床指標。因此他們認為 CypA 或許是一個契機，可能是腎臟醫界一直在追求的腎臟病早期分子指標。
為了更加確定 CypA 在臨床上與糖尿病腎病變的關聯，謝老師團隊監測 db/db 小鼠這種糖尿病模式生物尿液當中的 CypA 濃度，結果與他們先前在病人臨床樣本的發現互相吻合。除此之外，小鼠在服用了 Linagliptin 這種治糖尿病的藥物之後，隨著腎臟病變情形的改善，其尿液中 CypA 的濃度也跟著下降了。顯示 CypA 濃度與腎臟病變的情況可能密不可分。在隨後的細胞學研究上，該團隊也發現 CypA 除了是一個早期的糖尿病腎病變嚴重度指標之外，也在致病分子機轉上，佔有重要的地位。
臺灣洗腎人口居高不下，慢性腎臟病患者的洗腎的新發生率與盛行率更是世界第一。這也是臺灣健保的主要支出項目，上看百億元。隨著人口老化，洗腎勢必是臺灣未來首當其衝需要面對的醫療問題。是否能以 CypA 濃度來精準偵測出早期糖尿病腎臟病變，還需要更多深入研究，這也是謝老師研究團隊正著手進行的。或許在未來，僅需要用尿液檢體便可以偵測出早期的腎臟病，並且即時以藥物控制，勢必能夠避免其惡化至洗腎的地步。尿液看似不值錢，但其能透漏的資訊比你想得來得多。
參考資料：
- 蔡尚峰，〈分泌性 Cyclophilin A 於糖尿病腎病變之角色〉，東海大學生命科學所博士論文，2017 年 7 月 18 日。
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