慢性肾脏病的未来展望：新技术与新疗法

摘要：当前，全球范围内慢性肾脏病（CKD）患者数量激增，现有诊断技术和治疗措施存在诸多不足，导致患者住院率、病死率和致残率不断攀升，患者生活质量和社会回归率差，带来沉重的医疗负担，并对社会经济产生不良影响。因此，肾脏病领域亟需结合医学前沿科技，依托多学科交叉合作，寻

作者：复旦大学附属中山医院章晓燕

当前，全球范围内慢性肾脏病（CKD）患者数量激增，现有诊断技术和治疗措施存在诸多不足，导致患者住院率、病死率和致残率不断攀升，患者生活质量和社会回归率差，带来沉重的医疗负担，并对社会经济产生不良影响。因此，肾脏病领域亟需结合医学前沿科技，依托多学科交叉合作，寻求新的技术突破和创新，努力改善患者预后并提高患者生活质量。

一、可穿戴技术与慢性肾脏病监测

可穿戴技术在CKD监测领域的应用前景备受关注，其创新性监测方案有望重塑传统医疗监测模式。传统CKD监测主要依赖血液和尿液检测，存在侵入性强、耗时长、成本高等局限性。相比之下，可穿戴设备通过非侵入性方式实现生物标志物的实时监测，显著提升了监测效率和准确性。最新研究表明，基于软微流体和化学传感器技术的可穿戴设备（如智能腕带、生物贴片等）能够持续追踪CKD的关键生物标志物，包括肌酐和尿素等。这种实时监测能力不仅减轻了患者的医疗负担，还通过便捷的非侵入特性将健康监测无缝融入日常生活，为早期预警提供了可靠保障。

在CKD管理中，早期诊断具有决定性意义，但CKD早期症状隐匿，多数患者确诊时已错过最佳干预时机。可穿戴传感器的实时监测功能为这一难题提供了创新解决方案，通过持续追踪汗液和间质液中的生物标志物，能够捕捉肾功能的最细微变化，为及时干预创造可能。此外，可穿戴设备结合信息化管理平台，可进一步优化慢性肾病患者的自我管理效果。

然而，可穿戴技术在CKD监测中的临床应用仍面临多重挑战。首先，生物标志物和生物液体的选择需要优化，间质液和汗液因其采集便捷性更适合持续监测。其次，现有传感器技术的准确性和可靠性虽展现出应用潜力，但距临床要求仍有改进空间。此外，可穿戴设备的数据分析和隐私保护机制也亟待完善。

推动可穿戴技术的临床应用需要跨学科深度协作，包括医疗专家、生物工程师与数据科学家的协同创新。建立专业的数据分析平台，对可穿戴设备采集的海量数据进行深度挖掘，将成为提升诊断精度和优化患者管理的关键支撑。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，可穿戴技术有望在慢性肾脏病监测中发挥更大的作用。

二、慢性肾脏病的细胞疗法

近年来，细胞疗法在再生医学、恶性肿瘤、自身免疫性疾病等多个疾病领域取得了快速进展。研究人员在优化干细胞分化为肾脏特异性细胞方面取得了重要进展，通过改进诱导多能干细胞（iPSC）分化为肾单位祖细胞的方法，为肾脏组织再生提供了更有效的技术手段。CRISPR-Cas9基因编辑技术被广泛应用于干细胞疗法，通过编辑干细胞内的基因，增强其再生能力和对CKD纤维化环境的抵抗力，从而提高治疗效果并降低不良反应的风险。间充质干细胞（MSCs）来源的外泌体（MSC-Exo）在CKD治疗中展现出巨大潜力，外泌体能够通过多种机制改善肾脏功能，包括调节炎症反应、促进细胞再生和抑制纤维化。一项荟萃分析表明，MSC-Exo在改善肾功能和降低CKD风险方面具有显著效果。多项临床试验显示，干细胞疗法在CKD患者中具有良好的安全性和一定的疗效。例如，2024年的一项病例报告中，一名患者在接受MSCs治疗后，肾功能显著改善，肾结石复发风险降低。此外，自体CD34细胞输注在改善肾功能和减少不良临床事件方面也显示出积极效果。嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法在自身免疫性肾炎中的应用前景受到关注。研究表明，CAR-T细胞疗法能够靶向清除致病性免疫细胞，为重症免疫性肾炎的治疗提供了新的思路。研究人员正在开发更安全、高效的肾脏病细胞治疗制剂，并完善质量控制体系。例如，通过微胶囊和纳米颗粒载体等靶向输送系统，增强干细胞在肾脏中的归巢和保留能力。

尽管早期临床试验显示出干细胞疗法的潜力，但目前的研究多为小样本、单臂或无对照研究，细胞产品的异质性也给疗效评估带来困难。未来需要开展更多高质量、大规模的随机对照试验，以明确最佳细胞来源、剂量和给药方式。推动细胞疗法的临床应用需要医疗专家、生物工程师和数据科学家的深度协作。建立专业的数据分析平台，对细胞治疗过程中产生的海量数据进行深度挖掘，将是提升诊断精度和优化患者管理的关键。未来的研究将聚焦于进一步优化干细胞的分化和输送技术，提高其在体内的归巢效率和对肾脏组织的调控能力。此外，深入探究细胞疗法的作用机制，将有助于推动其在CKD临床治疗中的广泛应用。

三、慢性肾脏病的基因疗法

近年来，CKD的基因疗法取得了显著进展，逐渐从实验室走向临床应用。针对单基因肾脏病（如常染色体显性多囊肾病和Alport综合征），研究人员正在探索利用核酸编辑技术（如单碱基编辑和CRISPR-Cas9）修复突变DNA序列，恢复正常的基因功能。例如，在PKD1缺失的小鼠模型中，通过转基因技术重新表达PC1蛋白，可显著延缓囊肿的发育。对于致病基因明确的肾脏病，RNA干扰（RNAi）技术被用于抑制关键致病基因的表达。例如，小干扰RNA（siRNA）和反义寡核苷酸（ASO）可通过调节细胞RNA的丰度和翻译，抑制毒性蛋白的生成，从而延缓疾病进展。通过整合多组学数据（如蛋白质组学和转录组学），研究人员发现了多个与CKD相关的潜在治疗靶点。例如，北京大学第三医院的研究团队通过多组学分析，确定了32个与CKD密切相关的关键蛋白及其编码基因，为基因疗法的开发提供了新的方向。

基因检测在CKD的临床应用中越来越广泛，通过明确单基因病因，患者可接受针对性的基因治疗。例如，针对APOL1基因相关CKD，小分子药物inaxaplin可逆转APOL1高危变异的毒性，阻止疾病进展。腺相关病毒（AAV）载体和脂质纳米颗粒（LNP）等递送系统被开发用于肾脏靶向基因治疗。这些系统能够将治疗基因或RNA药物精准递送至肾脏细胞，提高治疗效果并降低全身毒性。目前，基因疗法在CKD中的临床试验仍处于早期阶段，但已展现出良好的安全性和潜在疗效。例如，基于RNA技术的药物在动物模型中显示出显著的肾脏保护作用。

未来的研究将聚焦于进一步优化基因编辑技术和递送系统，提高基因疗法的效率和特异性。例如，开发智能响应的药物释放系统，根据肾脏微环境的变化实现精准控释。基因疗法的临床应用需要跨学科合作，包括肾脏病学、遗传学、生物工程和数据分析等领域。建立专业的数据分析平台，对多组学数据进行深度挖掘，将有助于发现更多治疗靶点。尽管基因疗法在CKD中展现出巨大潜力，但其临床转化仍面临诸多挑战，包括技术安全性、伦理问题和成本效益等。未来需要开展更多大规模临床试验，验证基因疗法的长期效果和安全性。验证基因疗法的长期效果和安全性。

基因疗法在慢性肾脏病的治疗中展现出广阔的应用前景，特别是在单基因肾脏病和明确致病分子的疾病中。随着技术的不断优化和临床试验的推进，基因疗法有望为CKD患者提供更精准、更有效的治疗选择，推动肾脏病学进入精准医疗时代。

章晓燕教授

复旦大学附属中山医院

复旦大学附属中山医院肾内科主任医师，博士研究生导师

复旦大学附属中山医院肾内科体液失衡亚专科主任

中国医师协会肾脏病学分会青委委员

中国医师协会上海市肾脏病学分会委员

中华医学会上海市肾脏病学分会委员

中华人民共和国科技部国家科技专家库评审专家

国家自然科学基金委员会医学部评审专家

中华人民共和国教育部学位中心评议专家

主持国家自然科学基金课题3项，参与多项国家重点研发计划、国家科技支撑计划项目