魯春蕾,左科,王金泉
[南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬金陵醫(yī)院(南京軍區(qū)南京總醫(yī)院) 國家腎臟疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心,全軍腎臟病研究所,江蘇 南京 210002]
淀粉樣變性是由具有異常β片層結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)在細(xì)胞外形成纖維絲并沉積在不同組織和器官,導(dǎo)致相應(yīng)的組織破壞和器官功能紊亂的一類疾病[1]。目前已發(fā)現(xiàn)36種淀粉樣蛋白,并依據(jù)淀粉樣蛋白的前體物質(zhì)分型[1],最常見的為免疫球蛋白輕鏈相關(guān)(AL)淀粉樣變性。載脂蛋白A-Ⅰ(Apo A-Ⅰ)淀粉樣變性是相對罕見的淀粉樣變性,主要由編碼Apo A-Ⅰ的基因發(fā)生突變所致,呈外顯率可變的常染色體顯性遺傳的特點(diǎn)。至今已發(fā)現(xiàn)20種相關(guān)的基因突變[2-17]。臨床表現(xiàn)與基因突變類型相關(guān),以慢性腎功能衰竭、肝脾腫大和進(jìn)展性心功能衰竭為主[2-17]。此外,近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)野生型Apo A-Ⅰ亦可形成淀粉樣纖維,局部沉積在動脈血管內(nèi)膜、膝關(guān)節(jié)半月板及外周神經(jīng)等處,造成組織損害[18-20]。由于該病臨床表現(xiàn)多樣,容易漏診和誤診,免疫組化及新的診斷技術(shù)如激光微分離聯(lián)合質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可以有效地鑒定淀粉樣變性亞型[21]。支持治療和靶器官衰竭的替代治療如肝臟、腎臟移植可改善患者的生存預(yù)后[22-23]。作者就Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、診斷及治療作一綜述,旨在提高對Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性的認(rèn)識,減少誤診和漏診。
成熟的Apo A-Ⅰ是高密度脂蛋白(HDL)的主要結(jié)構(gòu)蛋白,由243個氨基酸殘基組成,相對分子質(zhì)量為28.1×103。其二級結(jié)構(gòu)主要包含N端8~10個由氨基酸重復(fù)序列構(gòu)成的兩親性α螺旋[24]。兩分子的Apo A-Ⅰ反向平行形成具有半圓形構(gòu)象的二聚體,通過兩親性α螺旋疏水部分與脂質(zhì)相互作用,包繞脂質(zhì)雙分子層,形成圓盤狀的HDL[24]。與HDL結(jié)合后Apo A-Ⅰ溶解度降低,且易于被蛋白酶水解。Apo A-Ⅰ主要在肝臟和小腸合成。Solomon等[19]認(rèn)為半月板軟骨細(xì)胞亦可產(chǎn)生Apo A-Ⅰ。腎臟是其降解的主要部位[24]。Apo A-Ⅰ在脂質(zhì)代謝中發(fā)揮重要作用,與HDL結(jié)合的Apo A-Ⅰ具有促進(jìn)膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)、抗動脈粥樣硬化的效應(yīng)[25]。此外,Apo A-Ⅰ還具有抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化修飾、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、抑制細(xì)菌內(nèi)毒素血癥等作用[24]。
迄今為止,共發(fā)現(xiàn)20個與Apo A-Ⅰ淀粉樣變性相關(guān)的突變位點(diǎn)[2-17]。突變熱點(diǎn)區(qū)域定位在殘基50~93和 170~178。絕大多數(shù)為點(diǎn)突變,還包括3個移碼突變(Asn74LysFs、Ala154fs、His155Metfs)、1個缺失突變(Glu70_Trp72del)、1個缺失/插入突變(Leu60-Phe71delins 60Val_61Thr)。研究表明淀粉樣纖維主要由突變的Apo A-ⅠN端83~100個氨基酸殘基組成。Gursky等[26]研究發(fā)現(xiàn),致淀粉樣變性突變既可以破壞游離Apo A-Ⅰ結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,也可引起HDL結(jié)構(gòu)的紊亂,使Apo A-Ⅰ從HDL解離,使N端80~100片段易被基質(zhì)金屬蛋白酶水解,其中的L44~S55片段形成淀粉樣纖維的交聯(lián)β-片層模板,進(jìn)而形成淀粉樣物質(zhì)并沉積于組織。此外,部分突變引起患者外周血Apo A-Ⅰ和HDL水平降低[2,7-9,15-16],Apo A-Ⅰ突變體不能被細(xì)胞有效分泌及分泌后加快的血管內(nèi)代謝可能是其原因[24]。雖然HDL與降低的心血管風(fēng)險相關(guān),但在遺傳性Apo A-Ⅰ淀粉樣變性患者中,并未發(fā)現(xiàn)該脂質(zhì)代謝紊亂與心血管疾病之間有明確關(guān)聯(lián),具體機(jī)制尚不清楚。
近年來,越來越多的研究發(fā)現(xiàn)野生型Apo A-Ⅰ亦可形成淀粉樣纖維。動脈粥樣硬化斑塊的血管內(nèi)膜是主要受累部位[18]。局部的炎癥狀態(tài)和局部低pH環(huán)境可通過Apo A-Ⅰ第86位甲硫氨酸殘基氧化從而促進(jìn)野生型Apo A-Ⅰ形成淀粉樣纖維[27]。Das等[27]提出一個假說:Apo A-Ⅰ有4個易于形成淀粉樣纖維的片段(14~22、53~58、69~75、227~232),這些片段通常形成α-螺旋,保護(hù)蛋白質(zhì)免于錯誤折疊。致淀粉樣變性的基因突變和局部微環(huán)境變化可以影響這些片段,使其失去保護(hù)作用,觸發(fā)Apo A-Ⅰ的錯誤折疊,形成淀粉樣纖維[27]。
遺傳性Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性是由Apo A-Ⅰ突變引起的常染色體顯性遺傳性疾病。該病較為罕見,目前一項(xiàng)樣本量最大(474例)的腎淀粉樣變性的分型研究發(fā)現(xiàn),淀粉樣變性以AL型淀粉樣變性最常見(384例,81%),其次為淀粉樣物相關(guān)蛋白A型(AA)淀粉樣變性(33例,7%),Apo A-Ⅰ型僅1例(0.2%)[28]。自1969年van Allen等[2]首先報道此類型淀粉樣變性以來,世界范圍已有數(shù)十家系及散發(fā)病例報道,白種人多見,國內(nèi)梁少珊等[5]曾報道1例中年起病、以腎損害為突出表現(xiàn)的案例。該病起病年齡在18~55歲之間,男女發(fā)病率無明顯差異,多數(shù)伴家族史,外顯率較高。臨床表現(xiàn)與突變位點(diǎn)相關(guān)。突變定位于殘基1~75的患者主要發(fā)生腎臟和肝臟淀粉樣變性。腎臟受累以高血壓、少量至腎病范圍蛋白尿、慢性腎功能不全為特點(diǎn),常為疾病的首發(fā)表現(xiàn),從起病到終末期腎病的中位時間約為8年[21]。肝臟是較常累及的器官,常表現(xiàn)為肝大、肝酶升高,通常在淀粉樣變性進(jìn)展多年后才累及肝臟的合成功能,很少發(fā)生暴發(fā)性肝衰竭[2-11]。而定位于殘基173~178突變的患者較常發(fā)生皮膚、心臟和喉淀粉樣變性,典型皮疹為斑丘疹樣,可伴瘀斑和紫癜,累及面、頸、腋窩等部位,心臟受累呈限制性心肌病樣表現(xiàn),主要死亡原因?yàn)檫M(jìn)展性心功能衰竭,通常發(fā)生在明確診斷后10年內(nèi)[15,17]。另外也有少數(shù)患者累及外周神經(jīng)、睪丸、子宮、卵巢等,臨床主要表現(xiàn)為感覺障礙、性腺機(jī)能減退。攜帶Lys107del突變的患者主要表現(xiàn)為主動脈內(nèi)膜大量淀粉樣物質(zhì)沉積,導(dǎo)致缺血性心臟病[13]。
研究發(fā)現(xiàn)野生型Apo A-Ⅰ亦可形成淀粉樣纖維造成器官和組織損害。此類型的淀粉樣變性多見于動脈粥樣硬化[18]。一項(xiàng)納入225例頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)患者的研究發(fā)現(xiàn),動脈粥樣斑塊血管內(nèi)膜中Apo A-Ⅰ淀粉樣沉積的發(fā)生率達(dá)20%[18]。淀粉樣物質(zhì)亦可分別局限性沉積在膝關(guān)節(jié)半月板和脛神經(jīng),引起退行性關(guān)節(jié)病和外周神經(jīng)病變[19-20]。
腎臟是Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性最常累及的器官。與遺傳性纖維蛋白原A-α鏈淀粉樣變性主要累及腎小球不同[21],不同突變類型的Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性累及腎臟的不同部位。攜帶有Leu75Pro突變的患者僅累及髓質(zhì)間質(zhì),光鏡下表現(xiàn)為PAS、HE均質(zhì)淡染、Masson嗜亮綠、不嗜銀的無定形均質(zhì)物質(zhì)呈線樣沉積于腎小管管周和彌漫性/結(jié)節(jié)樣沉積在腎髓質(zhì)間質(zhì),且上述沉積物剛果紅染色陽性,偏振光下呈現(xiàn)蘋果綠雙折光,表明為淀粉樣物質(zhì)沉積,常伴間質(zhì)纖維化、腎小管萎縮及腎小球硬化[11]。而攜帶Trp50Arg、Ala154fs突變的患者以腎小球受累為主,表現(xiàn)為腎小球體積增大,腎小球內(nèi)細(xì)胞數(shù)減少,系膜區(qū)及毛細(xì)血管袢結(jié)構(gòu)消失,系膜區(qū)、內(nèi)皮下大量PAS均質(zhì)淡染物質(zhì)沉積,乃至堵塞袢腔[5,10],PASM-Masson見這些物質(zhì)周圍被完整的基膜包繞,常伴隨輕度的慢性小管間質(zhì)病變。攜帶Gly26Arg及Glu34lys突變的患者有腎小球及血管的累及,后者同時伴有脂質(zhì)的共沉積[2-4]。攜帶有His155Metfs突變的患者有腎小球及間質(zhì)的累及[4]。免疫熒光顯示淀粉樣物質(zhì)沉積部位Apo A-Ⅰ染色陽性,多不伴有其他免疫球蛋白及補(bǔ)體沉積。電鏡下淀粉樣物質(zhì)顯示為直徑8~10 nm的僵硬無分支排列紊亂的絲狀結(jié)構(gòu)。肝臟是遺傳性Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性較常累及的器官,初期常表現(xiàn)為匯管區(qū)結(jié)節(jié)狀淀粉樣物質(zhì)沉積,后期可充滿肝小葉,替代正常肝臟結(jié)構(gòu)[7]。心肌受累時淀粉樣物質(zhì)可沉積在心肌間質(zhì)、血管等部位,進(jìn)展至替代正常心肌纖維,引起心室壁增厚[12,14,16]。野生型Apo A-Ⅰ形成的淀粉樣物質(zhì)則多沉積在動脈粥樣硬化斑塊的血管內(nèi)膜,伴慢性炎細(xì)胞浸潤[18]。
Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性的診斷主要依賴病理學(xué)檢查,受累組織器官的活檢是必需的依據(jù)。典型的淀粉樣物質(zhì)光鏡下呈無定形、均勻的嗜伊紅性(HE染色),剛果紅染色陽性并在偏振光顯微鏡下呈典型的蘋果綠雙折光。電鏡下沉積的淀粉樣物質(zhì)為無分支、無規(guī)律排列的8~10 nm的細(xì)纖維絲樣結(jié)構(gòu)[21]。常規(guī)的免疫組化和免疫熒光染色可以對淀粉樣變性進(jìn)行分型。由于Apo A-Ⅰ免疫染色不在常規(guī)淀粉樣變性篩查范圍內(nèi),臨床上對懷疑淀粉樣變性、輕鏈染色陰性且符合上述Apo A-Ⅰ淀粉樣變性病理特點(diǎn)的患者,應(yīng)行組織Apo A-Ⅰ染色。新的診斷方法如激光微分離聯(lián)合質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)罕見的淀粉樣蛋白亞型[21],但是該檢查技術(shù)要求高,在大型臨床中心才能做該項(xiàng)檢查。在此基礎(chǔ)上,基因分析有助于明確疾病的遺傳特點(diǎn)及預(yù)后。文獻(xiàn)報道5%~10%的原發(fā)性淀粉樣變性為遺傳性,而且不同的突變類型病情嚴(yán)重程度不同[21]。但是基因檢測的結(jié)果需結(jié)合免疫染色或者蛋白組學(xué)結(jié)果來共同解釋疾病的病因。Rowczenio等[4]曾報道了1例腎臟AL型淀粉樣變性的患者攜帶有Apo A-Ⅰ S36A突變,但病理檢查并未發(fā)現(xiàn)Apo A-Ⅰ淀粉樣物質(zhì)沉積。此外,因?yàn)橥蛔兊腁po A-Ⅰ 可以引起血漿Apo A-Ⅰ和HDL水平的下降,因此血脂異常對遺傳性Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性有提示作用。對于有多臟器累及又不能行組織活檢的患者,由于123I標(biāo)記的血清淀粉樣P成分(123I-SAP)可以與體內(nèi)的淀粉樣物質(zhì)特異性結(jié)合,123I-SAP閃爍掃描技術(shù)能敏感地檢測和半定量內(nèi)臟淀粉樣沉積物[21]。但因?yàn)樾呐K不停地跳動,此項(xiàng)技術(shù)不能很好地用于診斷心臟淀粉樣變性,臨床常用心臟MRI和超聲心動圖來篩查有無心臟累及。
目前尚無特效的藥物治療方案,許多患者從外科手術(shù)中獲益。Gillmore等[22]報道了8例腎移植及2例肝腎聯(lián)合移植的患者,盡管移植器官中有淀粉樣蛋白沉積,腎移植后移植物可以存活10~15年以上。肝臟是產(chǎn)生Apo A-Ⅰ的主要器官之一,在2例肝腎聯(lián)合移植患者中則觀察到肝外淀粉樣沉積物的消退,且隨訪過程(分別為7年和3.5年)中未觀察到移植物有淀粉樣物質(zhì)沉積[22]。雖然心臟移植不能改善淀粉樣前體物質(zhì)的產(chǎn)生,但中長期觀察移植物受者生存狀況良好[15-16,22]。此外,研究顯示,抗SAP抗體及SAP的競爭性抑制劑CPHPC通過清除SAP進(jìn)而減少淀粉樣沉積物,在系統(tǒng)性或局限性淀粉樣變性的治療中有巨大的潛力[23]。目前一項(xiàng)一期臨床研究證實(shí)有肝脾受累的Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性患者接受CPHPC和序貫性IgG抗SAP抗體治療后肝臟淀粉樣沉積物減少,且未觀察到明顯的副作用[23],為Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性的治療提供了新的手段。
Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性可以分為遺傳型和非遺傳型。遺傳型Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性是由Apo A-Ⅰ突變所引起,腎臟、肝臟和心臟受累多見。非遺傳型Apo A-Ⅰ型淀粉樣變性是由野生型Apo A-Ⅰ引起,主要累及動脈粥樣硬化斑塊的血管內(nèi)膜。淀粉樣變性的分型診斷主要依賴病理活檢和基因檢測,激光微分離聯(lián)合質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)提供了一種新的且準(zhǔn)確度高的方法,其發(fā)病機(jī)制及有效的治療方法則有待進(jìn)一步研究。
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東南大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)2018年3期