Diagnostic Value of Serum Amyloid A, C-reactive Protein, Haptoglobin, and Procalcitonin in BKPyV-nephropathy after Kidney Transplantation = 신장이식 후 BK 폴리오마바이러스 신병증에서 혈청 아밀로이드 A, C-반응성 단백, 합토글로빈, 프로칼시토닌의 진단적 유용성

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

BK polyomavirus-nephropathy (BKVN) is one of the significant causes of allograft loss in kidney transplant recipients. Current monitoring relies primarily on kidney biopsy and quantitative Nucleic Acid Testing (QNAT), yet limitations and unmet clinical needs remain. In this study, we evaluated four widely used acute-phase reactants as predictors of BKVN.
We prospectively enrolled 103 kidney transplant recipients who underwent kidney biopsy between June 2023 and May 2024 at Samsung Medical Center. Recipients were classified into BKVN (n=7) and non-BKVN (n=96; 17 rejections, 7 other graft injuries, and 72 nonspecific histopathologic findings). For subgroup analysis, patients who had blood and urine QNAT results and no histologic evidence of rejection or other graft injury were categorized into three groups: (i) No BKV DNA (n=18), (ii) Low-level BKV DNA (n=9), and (iii) High-level BKV DNA (n=11). Residual blood samples were analyzed for serum amyloid A (SAA), C-reactive protein (CRP), haptoglobin, and procalcitonin using immunoturbidimetric assay or electrochemiluminescence immunoassay on automated platforms. Mann–Whitney U and Kruskal–Wallis tests were applied and ROC analysis was performed for biomarkers showing significant separation between BKVN and non-BKVN groups.
Among 103 recipients with biopsy results, SAA, CRP, and haptoglobin levels were higher in the BKVN group than in the non-BKVN group (P<0.05). The median (IQR) values of the biomarkers were as follows: For SAA, levels were 11.0 (8.3) mg/L in BKVN, 5.9 (1.75) mg/L in rejections, 6.8 (3.1) mg/L in other graft injuries, and 5.45 (1.87) mg/L in normal/nonspecific findings. For CRP, values were 0.23 (0.24) mg/dL in BKVN, 0.07 (0.34) mg/dL in rejections, 0.09 (0.06) mg/dL in other graft injuries, and 0.06 (0.05) mg/dL in normal/nonspecific findings. Haptoglobin measured 161.6 (57.2) mg/dL in BKVN, 89.5 (109.75) mg/dL in rejection, 69.7 (18) mg/dL in other graft injuries, and 78.1 (55.12) mg/dL in normal/nonspecific findings. ROC analysis (BKVN vs combined non-BKVN) yielded AUCs as follows: SAA, 0.78; CRP, 0.778; haptoglobin, 0.851.
Among the 38 recipients with paired QNAT, SAA and haptoglobin levels were higher in recipients with high-level BKV DNA load than in those with no detectable BKV DNA (P<0.05). For SAA, levels were 5.2 (0.9) mg/L in ‘No BKV DNA’ group, 6.2 (3.65) mg/L in ‘Low-level BKV DNA’ group, 11 (8.7) mg/L in ‘High-level BKV DNA’ group. For CRP, values were 0.07 (0.03) mg/dL in ‘No BKV DNA’ group, 0.06 (0.07) mg/dL in ‘Low-level BKV DNA’ group, and 0.15 (0.31) mg/dL in ‘High-level BKV DNA’ group. For haptoglobin, values were 91.6 (80.05) mg/dL in ‘No BKV DNA’ group, 61.2 (56.75) mg/dL in ‘Low-level BKV DNA’ group, and 154.9 (95.3) mg/dL in ‘High-level BKV DNA’ group, respectively. There was no significant difference in procalcitonin levels according to biopsy findings or QNAT results.
SAA, CRP, and haptoglobin showed measurable associations with biopsy-proven BKVN and high-level BKV DNA replication. These readily available biomarkers may complement current diagnostic strategies and support detection of BKVN. Larger-scale studies and external validation cohorts are required to validate our findings and refine cut-off values.

국문 초록 (Abstract)

BK 폴리오마바이러스 신병증(BK polyomavirus-nephropathy, BKVN)은 신장이식 수혜자에서 이식 신장 소실의 중요한 원인 중 하나이다. 현재의 모니터링은 주로 신장 생검과 핵산증폭검사(quantitative Nucleic Acid Testing, QNAT)에 의존하나, 여전히 한계와 미충족 임상 요구가 존재한다. 본 연구에서는 널리 사용되고 있는 네 가지 급성기 반응물질이 BK 폴리오마바이러스 신병증의 예측인자로서 어떤 진단적 가치를 갖는지 평가하고자 하였다.
2023년 6월부터 2024년 5월까지 삼성서울병원에서 이식 신장 생검을 시행한 신장이식 수혜자 103명을 전향적으로 등록하였다. 대상자는 BKVN군(n=7)과 비BKVN군(n=96; 거부반응 17명, 기타 손상 7명, 비특이/정상 소견 72명)으로 분류하였다. 하위군 분석에서는 혈액 및 소변 QNAT 결과가 존재하고 조직학적으로 거부반응 또는 기타 손상 소견이 없는 수혜자 38명을 (i) BKV DNA 미검출군(n=18), (ii) 저역가 BKV DNA군(n=9), (iii) 고역가 BKV DNA군(n=11)으로 구분하였다. 잔여 혈액 검체에서 혈청 아밀로이드 A (SAA), C-반응성 단백(CRP), 합토글로빈을 면역비탁법으로 측정하였으며 프로칼시토닌은 전기화학발광법으로 측정하였다. 통계분석은 Mann–Whitney U 검정 및 Kruskal–Wallis 검정을 적용하였고, BKVN군과 비BKVN군 간 유의한 분리를 보인 물질에 대해 수신자 조작 특성 곡선 분석을 수행하였다.
총 103명의 생검 결과에서 SAA, CRP, 합토글로빈 측정값은 BKVN군에서 비BKVN군보다 높았다(P<0.05). 각 biomarker의 중앙값(IQR)은 다음과 같았다: SAA는 BKVN 11.0(8.3) mg/L, 거부반응 5.9(1.75) mg/L, 기타 손상 6.8(3.1) mg/L, 비특이/정상 소견 5.45(1.87) mg/L였다. CRP는 BKVN 0.23(0.24) mg/dL, 거부반응 0.07(0.34) mg/dL, 기타 손상 0.09(0.06) mg/dL, 비특이/정상 소견 0.06(0.05) mg/dL였다. 합토글로빈은 BKVN 161.6(57.2) mg/dL, 거부반응 89.5(109.75) mg/dL, 기타 손상 69.7(18) mg/dL, 비특이/정상 소견 78.1(55.12) mg/dL였다. 수신자 조작 특성 곡선 분석(BKVN vs 비BKVN군)에서 곡선아래면적은 SAA 0.78, CRP 0.778, 합토글로빈 0.851이었다.
QNAT가 혈액·소변 모두에서 확인된 38명 분석에서, SAA와 합토글로빈 측정값은 고역가 BKV DNA군이 BKV DNA 미검출군보다 높았다(P<0.05). SAA는 BKV DNA 미검출군 5.2(0.9) mg/L, 저역가 6.2(3.65) mg/L, 고역가 11(8.7) mg/L였고, CRP는 각각 0.07(0.03) mg/dL, 0.06(0.07) mg/dL, 0.15(0.31) mg/dL였다. 합토글로빈은 각각 91.6(80.05) mg/dL, 61.2(56.75) mg/dL, 154.9(95.3) mg/dL였다. 프로칼시토닌은 생검 소견 또는 QNAT 결과에 따른 유의한 차이가 없었다.
SAA, CRP, 합토글로빈은 생검으로 확진된 BKVN 및 고역가 BKV DNA 수혜자에서 측정값 증가를 보였다. 이들과 같이 비교적 쉽게 활용 가능한 표지자들은 BKVN 의 진단에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. 다만 결과의 검증 및 정확한 절단치(cut-off) 설정을 위해서는 추가 연구가 필요할 것으로 생각된다.

목차 (Table of Contents)

• I. Introduction 1
• II. Material and Methods 6
• III. Results 12
• IV. Discussion 27
• References 32