胡倩倩 馮 源 朱麗婷 程錦國1,
IgA 腎?。↖gA nephropathy,IgAN)是常見的腎小球疾病,其發(fā)病機制較為復(fù)雜,目前,學(xué)者們逐漸達成共識:黏膜免疫引起IgA1 異常糖基化,導(dǎo)致半乳糖缺乏的IgA1(galactose-deficient IgA1,Gd-IgA1)大量產(chǎn)生,致使機體產(chǎn)生針對Gd-IgA1 的特異性抗體,當(dāng)自身抗體與Gd-IgA1 結(jié)合會產(chǎn)生免疫復(fù)合物,并循環(huán)至腎臟,沉積于系膜區(qū),引起炎癥細胞浸潤、補體活化和增殖反應(yīng),進而持續(xù)引起腎臟損害[1]。B細胞活化因子(B cell activating factor the TNF family,BAFF)和增殖誘導(dǎo)配體(a proliferation inducing ligand,APRIL)是腫瘤壞死因子超家族中的成員,均可由樹突狀細胞、單核細胞等免疫細胞分泌[2]??扇苄訟PRIL 與BAFF 共享30%相同的基因序列,二者共用三種受體:BAFF 受體(BAFF-receptor,BR)、B 細胞成熟抗原(B-cell maturation antigen,BCMA)和跨膜蛋白活化物及親環(huán)蛋白配體相互作用分子(transmembrane activator and cyclophilin ligand interactor,TACI)。其中BR 是BAFF 特異性受體,與BAFF 結(jié)合力最強,TACI 與BAFF、APRIL 以相同的親和力結(jié)合,BCMA 是APRIL 特異性受體。BAFF、APRIL 及其受體可維持B 細胞長期存活和分化。當(dāng)機體受到抗原刺激后,可引起B(yǎng)AFF、APRIL 表達上調(diào),促進B 細胞增殖,延長B 細胞的存活;另一方面,二者啟動B 細胞免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換重組(class switch recombination,CSR),刺激幼稚B 細胞轉(zhuǎn)化為分泌IgA 或IgG 的漿細胞[3]。近年研究發(fā)現(xiàn),BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 的發(fā)生發(fā)展和預(yù)后息息相關(guān),對未來治療IgAN 具有啟發(fā)意義。本文將BAFF 和APRIL 以及二者共用受體統(tǒng)稱為“BAFF/APRIL 系統(tǒng)”,并基于其與IgAN 的研究,對二者的相關(guān)性進行探討。
當(dāng)微生物抗原激活黏膜免疫系統(tǒng)后,機體可產(chǎn)生大量IgA。近年研究表明,黏膜免疫系統(tǒng)的反復(fù)感染可促進IgAN 進展惡化。
1.1 IgAN 呼吸道黏膜免疫 臨床上,IgAN 常因上呼吸道感染誘發(fā)或加重,出現(xiàn)反復(fù)肉眼血尿[4]。IgAN患者扁桃體生發(fā)中心含有大量異常表達BAFF、APRIL 的B 細胞[2,5-6]。Toll 樣受體(TLRs)是機體識別入侵微生物所特有的細胞因子之一。研究發(fā)現(xiàn),TLR-9-BAFF/APRIL-IgA 信號參與IgA 生成:TLR-9識別細菌非甲基化CpG-ODN 基因序列后觸發(fā)BAFF、APRIL 異常表達;同時TACI 表達增多,一方面加強對APRIL 的反應(yīng),另一方面激活TLR-9/MyD88 途徑,經(jīng)MyD88-IRAK-1-IRAK-4-TRAF6-TAK1-IKK 信號通路傳導(dǎo),激活B 細胞CSR;BAFFR、BCMA 在不依賴于MyD88 情況下,對CSR 產(chǎn)生進一步補償信號[7]。此外,He 等[8]發(fā)現(xiàn),TLR-3 識別病毒后通過銜接蛋白TRIF 上調(diào)BAFF 和TACI,這一結(jié)果提示TLR-3-BAFF-IgA 信號也參與IgA 異常產(chǎn)生的機制。
1.2 IgAN 腸道黏膜免疫 Kiryluk 等[9]通過富集分析指出腸道IgA 的免疫失衡是IgAN 發(fā)病機制的中心缺陷。Won 等[10]發(fā)現(xiàn),腸道微生物群可激活腸道相關(guān)淋巴組織分泌I 型干擾素,上調(diào)BAFF、APRIL 表達,激活B 細胞IgA CSR,這些被抗原致敏的B 細胞遷移至腸道固有層,合成二聚體IgA1。這一研究與近年興起的IgAN“腸—腎關(guān)聯(lián)”學(xué)說[11]相吻合:當(dāng)腸道處于亞臨床炎癥狀態(tài)下可引起機體產(chǎn)生大量Gd-IgA1。派爾集合淋巴管和腸系膜淋巴結(jié)是腸道固有層漿細胞聚集的主要場所,正常條件下,細菌暴露可誘導(dǎo)這些場所中的漿細胞存活及特異性IgA 分泌。Kim 等[12]發(fā)現(xiàn),腸CX3CR1+巨噬細胞和CD8+T 細胞可獨立于腸系膜淋巴結(jié)和派爾集合淋巴管,在BAFF、APRIL 調(diào)節(jié)下直接誘導(dǎo)B 細胞分泌特異性IgA,且該過程不依賴于TLRs 介導(dǎo)的微生物識別和視黃酸信號傳導(dǎo)。
目前認為,黏膜免疫是加重IgAN 進展的一大因素,細菌及病毒感染是導(dǎo)致BAFF/APRIL 系統(tǒng)表達上調(diào)的誘因;其次,無論是BAFF、APRIL 直接誘導(dǎo),還是TLRs 和BAFF、APRIL 信號傳遞以及TACI 上調(diào)對IgA 異常增多均在IgAN 的疾病進展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。此外,針對TACI-MyD88 通路的抑制劑或切斷TLRs-BAFF/APRIL 信號通路在未來或許可用于治療與致病性CSR 和BAFF、APRIL 表達失調(diào)相關(guān)的IgAN。
黏膜免疫系統(tǒng)感染引起IgA 異常分泌為IgAN的發(fā)生提供原動力,而大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1是導(dǎo)致IgAN 的關(guān)鍵因素[13]。在IgAN 患者體內(nèi),可檢測到異常升高的Gd-IgA1 水平[14]。正常IgA1 鉸鏈區(qū)聚集了經(jīng)O-糖基化形成的O-聚糖,由N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)、β-1,3-半乳糖和唾液酸組成。GalNAc可在β-1,3-半乳糖轉(zhuǎn)移酶C1GALT1 和其特異性分子伴侶Cosmc 的作用下與絲氨酸/蘇氨酸殘基結(jié)合,使鉸鏈區(qū)的O-聚糖正常糖基化。當(dāng)C1GALT1 的表達下調(diào)時,會抑制IgA1 的正常O-糖基化[15]。研究發(fā)現(xiàn),IgAN 患者體內(nèi),BAFF 可抑制C1GALT1 和Cosmc 的表達,從而影響IgA1 鉸鏈區(qū)O-糖基化的正常進行,形成大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1,使得高聚合IgA1 的水平升高[16]。此外,體外培養(yǎng)的IgAN 患者的淋巴細胞可在外源性APRIL 的刺激下產(chǎn)生更多Gd-IgA1,并伴隨BCMA 和TACI 表達上調(diào)[17]。Han等[18]通過實驗證實APRIL 及其受體并不是通過調(diào)節(jié)糖基轉(zhuǎn)移酶引起Gd-IgA1 過量產(chǎn)生,但其具體機制仍有待進一步研究。
3.1 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與病理表現(xiàn) Mccarthy 等[19]早已在小鼠實驗中證實BAFF、APRIL 可誘導(dǎo)Gd-IgA1 在體內(nèi)循環(huán),并促進免疫復(fù)合物在腎臟沉積。研究發(fā)現(xiàn),血清BAFF 水平和IgAN 患者腎小球組織病理學(xué)特征顯著相關(guān),其水平與腎小球系膜區(qū)沉積物數(shù)量、系膜細胞增生、節(jié)段性腎小球硬化、腎小管萎縮/間質(zhì)化評分呈正相關(guān)[6,20]。早期研究表明,BAFF 在IκB 激酶(IKK)-α 的作用下激活蛋白激酶B(protein kinas B,PKB)和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(Erk),從而維持B 細胞存活[21]。絲裂原活化蛋白激酶p38(mitogenactivated protein kinase p38,MAPK p38)信號傳導(dǎo)也可參與BAFF-BR 介導(dǎo)B 細胞的趨化性[22]。Zheng等[23]發(fā)現(xiàn),人腎小球系膜細胞存在BR 基因表達,BAFF-BR 信號可激發(fā)人腎小球系膜細胞NF-κB p65、PKB 和MAPK p38 快速磷酸化,從而維持系膜細胞的存活和增殖,但BAFF 對NF-κB p100 的表達和Erk 的磷酸化并無影響,這一結(jié)果意味著BAFF-BR 信號導(dǎo)致PKB 活化是BAFF 對人腎小球系膜細胞的增殖影響的主要機制,至于其對腎小管的影響目前并未提及。
最近,IgAN 的全基因關(guān)聯(lián)研究[9]將TNFSF13 基因(可編碼APRIL)納入IgAN 的易感位點。單核苷酸多態(tài)性(single-nucleotide polymorphisms,SNPs)是由單個核苷酸的變異引起的基因多態(tài)性。其中,TNFSF13基因SNP rs2188404,rs10488764 和rs3803800 的多態(tài)性與Lee 氏病理分級相關(guān),這有可能是該多態(tài)性基因通過調(diào)節(jié)APRIL 水平影響疾病活動度。但rs3803800 的易感性僅體現(xiàn)在女性患者身上,這在一定程度意味著它是由性激素所決定,但是,在Niu 等[24]報告中發(fā)現(xiàn),rs3803800 的易感性在男性患者身上更為明顯。此外,SNP rs4246413、rs4968210 也被發(fā)現(xiàn)和腎間質(zhì)纖維化相關(guān)。近期研究發(fā)現(xiàn),IgAN 患者腎臟中APRIL 并未過表達,其致病機制可能在于APRIL 延長了致病的B 細胞壽命,導(dǎo)致Gd-IgA1 含量相對增加[18],這表明APRIL 可能并不參與腎臟的致病機制。但目前關(guān)于APRIL 與腎纖維化之間的具體機制仍缺乏足夠的證據(jù),有待進一步研究,未來有可能通過對IgAN 患者基因檢測以預(yù)測腎臟病理情況及其進展。
3.2 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 臨床表現(xiàn) BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 疾病活動度密切相關(guān)。早期研究發(fā)現(xiàn),BAFF 轉(zhuǎn)基因小鼠可出現(xiàn)IgAN 樣腎病綜合征[19]。血清BAFF 水平和IgAN 患者的臨床特征息息相關(guān),包括eGFR、血清肌酐、尿素氮、尿酸以及24h尿蛋白定量。在IgAN 人群中,高水平血清APRIL 還與終末期腎臟病高度關(guān)聯(lián)。Zhai 等[17]發(fā)現(xiàn),高水平的血清APRIL 水平可引起大量蛋白尿和低eGFR,這一結(jié)果還伴隨BCMA 和TACI 表達上調(diào)。
3.3 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 預(yù)后 研究發(fā)現(xiàn),BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 的預(yù)后息息相關(guān)。Jo 等[25]在對69 名首次進行腎移植IgAN 患者的隨訪中發(fā)現(xiàn),為期1 年的復(fù)發(fā)率為15.9%,首次復(fù)發(fā)平均時間為1.7 年,其中高水平血清APRIL 有可能通過上調(diào)Gd-IgA1 并參與抗聚糖抗體生成導(dǎo)致IgAN 復(fù)發(fā)率升高。在Pongpirul 等[26]的研究中,IgAN 患者在腎移植前如果處于高血清BAFF 水平,則會在術(shù)后更容易出現(xiàn)抗體介導(dǎo)的排斥反應(yīng)(antibody-mediated rejection,ABMR),這意味著檢測圍手術(shù)期血清BAFF水平在未來有可能成為預(yù)測術(shù)后ABMR 的一項無創(chuàng)指標(biāo)。與此觀點不同的是,Martín-Penagos 等[27]對IgAN 患者腎移植后的檢查中發(fā)現(xiàn),高水平的BAFF和ABMR 與疾病預(yù)后并無直接關(guān)系,但血清APRIL水平在移植后第6 個月開始上升,之后一直處于較高水平,并與復(fù)發(fā)程度呈正相關(guān)。此外,在IgAN 復(fù)發(fā)患者復(fù)發(fā)前3 年中,APRIL 平均值始終保持較高水平。
Kim 等[28]采用選擇性APRIL 拮抗劑治療IgAN小鼠,顯著降低了小鼠血清IgA 水平、腎小球IgA 沉積和蛋白尿,減少了腎臟中不規(guī)則趨化因子及其受體CX3CR1 的過表達,從而抑制不規(guī)則趨化因子相關(guān)的單核細胞活化介導(dǎo)的炎癥過程,減少對腎臟的損害。此外,他們發(fā)現(xiàn)選擇性APRIL 拮抗劑僅影響血清和腎臟中的IgA 水平,不會對骨髓和脾臟中分泌IgA 的細胞群引起顯著變化,這意味著抗APRIL 的抗體對APRIL 的阻斷可能是作用于產(chǎn)生IgA 特定的B 細胞群,而非所有可分泌IgA 的細胞群。VIS649 是一種人源化IgG2κ 抗體,可中和人體內(nèi)APRIL,其研究提示它能降低Gd-IgA1,同時減少抗Gd-IgA1 的特異性IgG,從而減少免疫復(fù)合物的形成[29]。此外,Blisibmod 和Atacicept 是目前正處于IgAN 單獨II 期試驗中進行評估的兩種生物制劑。這兩種藥物均針對BAFF 和APRIL 信號傳導(dǎo)途徑,Blisibimod 是BAFF 的選擇性肽體拮抗劑,Atacicept 是一種包括TACI 受體細胞外區(qū)域和人IgG Fc 段的重組融合蛋白,能同時阻斷BAFF 和APRIL。在BRIGHT-SC(Blisibmod 治療IgAN 的隨機、雙盲、安慰劑對照組II期臨床試驗)[1]研究中,IgAN 患者接受Blisibimod 治療24 周,之后被分為繼續(xù)治療到104 周、安慰劑治療和停止治療三組。其初步結(jié)果表明,皮下Blisibimod 可防止IgAN 患者蛋白尿的惡化,但其他具體結(jié)果尚未公布。
目前我國有10%~30%的IgAN 患者在確診后的10 年內(nèi)進展為終末期腎臟病[30],故及早治療IgAN 對疾病進展以及提高生存率極為重要。但目前IgAN 的治療多在減輕免疫病理損傷的下游環(huán)節(jié),而從上游切斷疾病的發(fā)病機制顯得更為切實有效。血清BAFF和APRIL 水平異常升高普遍存在于IgAN 患者,二者在IgAN 中與黏膜免疫息息相關(guān)。但國內(nèi)外關(guān)于APRIL 誘導(dǎo)Gd-IgA1 產(chǎn)生的潛在機制仍未知,未來的研究可集中于APRIL-TACI/BCMA 下游的信號傳導(dǎo)作用及其效應(yīng)基因表達。此外,BAFF 和APRIL 對IgAN 的靶向治療仍缺乏多中心、大樣本的研究,未來仍需通過更多的隊列研究進一步明確BAFF 和(或)APRIL 相關(guān)抗體的治療效果,找到合適的治療方案,從而有效切斷IgAN 上游的發(fā)病機制。BAFF/APRIL 系統(tǒng)有可能成為未來評估IgAN 臨床嚴(yán)重程度,預(yù)測IgAN 預(yù)后的無創(chuàng)性生物指標(biāo),成為治療IgAN,延緩腎衰進展的新靶點。