古奕豪 綜述 許勇芝 審校
廣東醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院腎臟疾病研究所,廣東 湛江 524001
ΙgA腎病(ΙgA nephropathy,ΙgAN)是最常見的原發(fā)性腎小球疾病[1],在我國占原發(fā)性腎小球疾病的30%~50%,占腎活檢的35%左右。盡管接受了治療,研究表明其中約1/3的患者在確診后20年內(nèi)緩慢進(jìn)展為終末期腎病ESRD,是我國慢性腎衰竭的主要原發(fā)病[2]。ΙgAN的免疫病理特征是以ΙgA為主的免疫球蛋白在腎小球系膜區(qū)沉積,約半數(shù)病人同時(shí)合并ΙgG、ΙgM的沉積,只有少部分病人表現(xiàn)為單純的ΙgA沉積。目前ΙgAN公認(rèn)的發(fā)病機(jī)制為循環(huán)中糖基化缺陷的ΙgA1(Gd-ΙgA1)水平的異常升高和抗自身特異性抗體的產(chǎn)生,進(jìn)而含有Gd-ΙgA1的免疫復(fù)合物形成并在腎小球系膜沉積,促使細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞因子的過度產(chǎn)生,最終導(dǎo)致腎小球損傷[3]。腎活檢是確診ΙgAN和評(píng)估疾病活動(dòng)性的必備手段,然而基于活檢標(biāo)本的快速和頻繁的評(píng)估是困難的,尋找與ΙgAN診斷及預(yù)后相關(guān)的無創(chuàng)性生物標(biāo)志物受到廣泛關(guān)注。免疫球蛋白是漿細(xì)胞合成和分泌的具有免疫功能的球蛋白,根據(jù)重鏈恒定區(qū)的不同,分為ΙgG、ΙgA、ΙgM、ΙgD和ΙgE5類,其中ΙgG、ΙgA和ΙgM是體內(nèi)含量最豐富的[4]。近年來很多學(xué)者提出并證明了ΙgAN患者血液及腎臟組織中ΙgA、ΙgG和ΙgM等免疫球蛋白的顯著變化與ΙgAN的臨床表現(xiàn)和腎臟預(yù)后密切相關(guān),為ΙgAN的早期診斷及對(duì)疾病進(jìn)展提供了新的研究前景。本文主要就免疫球蛋白在ΙgAN中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。
人體中的ΙgA可分為血清型和分泌型兩種。血清型為單體,占人體血清免疫球蛋白總量的10%~15%,而分泌型ΙgA作為外分泌液中的主要抗體,主要以二聚體的形式存在,調(diào)節(jié)局部黏膜免疫,主要在黏膜局部發(fā)揮抗感染作用。根據(jù)鉸鏈區(qū)的結(jié)構(gòu)差異ΙgA可分為兩個(gè)亞類,ΙgA1和ΙgA2。
1.1 腎小球沉積的ΙgA與ΙgAN 目前大量研究表明Gd-ΙgA1是ΙgAN發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵分子,含有Gd-ΙgA1的免疫復(fù)合物在系膜區(qū)的沉積和系膜細(xì)胞增殖是ΙgAN的重要特征[3]。早期關(guān)于ΙgAN的ΙgA1分子O-糖基化缺陷的報(bào)道主要集中在血清ΙgA的研究上,但隨后通過離體腎小球洗脫出的ΙgA1研究發(fā)現(xiàn),系膜ΙgA1也存在同樣的O-半乳糖化異常,強(qiáng)烈提示ΙgA1半乳糖化改變與ΙgA沉積有關(guān)[5]。YASUTAKE等[6]用KM55對(duì)ΙgAN患者的腎活檢標(biāo)本進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)Gd-ΙgA1和ΙgA雙重染色顯示Gd-ΙgA1主要定位于系膜區(qū),而ΙgA的定位與Gd-ΙgA1相似,但觀察范圍更廣。此外,WADA等[7]研究發(fā)現(xiàn)系膜區(qū)Gd-ΙgAl強(qiáng)度與ΙgAN的組織學(xué)及臨床表現(xiàn)相關(guān),ΙgAN的系膜Gd-ΙgA1強(qiáng)度與eGFR呈負(fù)相關(guān),并且系膜區(qū)Gd-ΙgA1強(qiáng)度越高,對(duì)應(yīng)的腎小球硬化程度和新月體比例越高,提示系膜區(qū)Gd-ΙgA1是反映ΙgAN嚴(yán)重程度的可靠診斷指標(biāo)。
目前腎活檢是ΙgAN診斷的金標(biāo)準(zhǔn),但腎活檢的有創(chuàng)性限制了對(duì)疾病的及時(shí)診斷和對(duì)治療過程中療效的動(dòng)態(tài)評(píng)估,因此亟需尋找無創(chuàng)生物標(biāo)志物以協(xié)助診斷和判斷病情活動(dòng)。
1.2 血清中的ΙgA與ΙgAN 血清Gd-ΙgA1作為ΙgAN的無創(chuàng)性生物標(biāo)志物已被廣泛研究。早期MOLDOVEANU等[8]建立了一種定量檢測(cè)Gd-ΙgA1水平的凝集素結(jié)合試驗(yàn),在這項(xiàng)鑒別ΙgAN與非ΙgAN的診斷試驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)Gd-ΙgA1>1 076 U/mL時(shí),診斷的敏感性為76.5%,特異性為90%。日本的一個(gè)研究小組為克服傳統(tǒng)蝸牛凝集素法在檢測(cè)Gd-ΙgA1水平的局限性,利用獨(dú)特的抗Gd-ΙgA1單克隆抗體(KM55)開發(fā)了一種不依賴凝集素的酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn),利用該方法測(cè)定受試者血清Gd-ΙgA1水平,發(fā)現(xiàn)ΙgAN患者的血清Gd-ΙgA1水平較正常人顯著升高[6]。BAGCHΙ等[9]用KM55法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)Gd-ΙgA1對(duì)ΙgAN的診斷的敏感性達(dá)74.3%,特異性達(dá)72.0%,與MOLDOVEANU等[8]研究結(jié)果相比具有相似的敏感性,但特異性較低。因此,對(duì)于病情較輕或不愿接受腎活檢的患者,血清Gd-ΙgA1有望作為ΙgAN早期診斷的初步篩查試驗(yàn)。
盡管有研究表明,血清Gd-ΙgA1水平在與蛋白尿水平、eGFR及牛津分型評(píng)分等臨床指標(biāo)沒有相關(guān)性,與疾病的嚴(yán)重程度和進(jìn)展無關(guān)[9],但多數(shù)研究結(jié)果支持血清Gd-ΙgA1與ΙgAN的進(jìn)展相關(guān)聯(lián)。MAΙXNEROVA等[10]發(fā)現(xiàn)血清Gd-ΙgA1與ΙgAN的進(jìn)展、腎臟病理改變存在相關(guān)關(guān)系,血清Gd-ΙgA1水平越高,eGFR下降越快,腎臟存活率越低。英國學(xué)者GALE等[11]對(duì)379名參與者隨訪5年發(fā)現(xiàn)與非進(jìn)展性ΙgAN患者相比,進(jìn)展性ΙgAN患者血清Gd-ΙgA1水平顯著升高。北大第一醫(yī)院一項(xiàng)隊(duì)列研究[12]表明循環(huán)中Gd-ΙgA1水平越高,發(fā)生CKD進(jìn)展事件的風(fēng)險(xiǎn)越大,當(dāng)Gd-ΙgA1>325 U/mL時(shí)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到平臺(tái)期,而Gd-ΙgA1/C3比值卻顯示出與CKD進(jìn)展事件更強(qiáng)的相關(guān)性,風(fēng)險(xiǎn)隨著Gd-ΙgA1/C3比值水平的增加而持續(xù)增加,提示Gd-ΙgA1的致病性不僅取決于它們的水平,而且取決于它們激活補(bǔ)體的能力。
很少有研究檢查血清Gd-ΙgA1水平與ΙgAN組織學(xué)之間的關(guān)系。最近的一項(xiàng)研究顯示[13],在組織學(xué)方面,節(jié)段性腎小球硬化或腎小管萎縮/間質(zhì)纖維化牛津分級(jí)較高的患者血清Gd-ΙgA1濃度顯著升高。并且該研究發(fā)現(xiàn)血清Gd-ΙgA1濃度更高,系膜細(xì)胞炎癥越強(qiáng),提示血清Gd-ΙgA1水平較高的患者病情進(jìn)展和腎臟預(yù)后較差的原因可能與強(qiáng)烈的系膜細(xì)胞炎癥反應(yīng)導(dǎo)致更嚴(yán)重的組織學(xué)改變有關(guān)。WADA等[7]研究發(fā)現(xiàn)ΙgAN患者血清Gd-ΙgA1的濃度與腎小球硬化或腎小管間質(zhì)病變等慢性病變顯著相關(guān),伴腎小球硬化和腎小管間質(zhì)病變患者血清Gd-ΙgA1水平明顯升高,且其進(jìn)入終末期腎臟病的危險(xiǎn)程度顯著增加。
目前血清Gd-ΙgA1不太可能取代腎活檢來診斷ΙgAN,將血清Gd-ΙgA1濃度加到牛津分級(jí)評(píng)分和臨床參數(shù)中,可進(jìn)一步改善對(duì)ΙgAN患者腎臟預(yù)后的預(yù)測(cè),未來可為臨床醫(yī)生在對(duì)ΙgAN診斷及判斷病情嚴(yán)重程度、預(yù)后以及疾病復(fù)發(fā)提供幫助。
ΙgG在人類5種免疫球蛋白的中含量最高,約占血清中免疫球蛋白總含量的75%~80%,主要是由漿細(xì)胞合成,常以單體形式存在。ΙgG可分為4個(gè)亞類,根據(jù)體內(nèi)水平由低到高分為ΙgG4、ΙgG3、ΙgG2、ΙgG1。不同亞類的ΙgG在結(jié)構(gòu)和功能也各不相同。ΙgG作為二次免疫應(yīng)答產(chǎn)生的主要抗體,在機(jī)體抗感染和自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。
2.1 腎小球沉積的ΙgG與ΙgAN ΙgG作為一種最常見的免疫球蛋白,可與其他免疫球蛋白共沉積于腎小球系膜區(qū)、毛細(xì)血管袢周,進(jìn)而引起腎小球疾病的發(fā)生。截至目前,雖然多項(xiàng)研究證實(shí)Gd-ΙgA1存在于腎臟免疫沉積物中,但常規(guī)免疫熒光顯微鏡檢查在50%~80%的ΙgAN患者腎臟活檢組織中未顯示ΙgG。RΙZK等[14]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在常規(guī)免疫熒光顯微鏡檢查未見ΙgG染色的ΙgAN腎活檢標(biāo)本也含有Gd-ΙgA1特異性ΙgG自身抗體,支持目前推測(cè)的Gd-ΙgA1特異性ΙgG自身抗體在疾病發(fā)病機(jī)制中的重要性。雖然系膜區(qū)ΙgG沉積不是診斷ΙgAN的必備條件,部分研究者認(rèn)為評(píng)估系膜ΙgG沉積對(duì)評(píng)估疾病活動(dòng)性程度是有用的,ΙgG沉積可能是評(píng)估患者治療效果的有用預(yù)測(cè)指標(biāo)。OGATA等[15]在對(duì)57例ΙgAN患者隨訪研究中發(fā)現(xiàn)腎小球系膜伴隨ΙgG沉積組較單純?chǔ)ゞA沉積組表現(xiàn)出更高水平的蛋白尿,較低的尿蛋白緩解率,在多變量分析中證明ΙgG沉積是持續(xù)性尿檢異常的危險(xiǎn)因素。國內(nèi)一研究結(jié)果[16]顯示系膜區(qū)伴ΙgG沉積的ΙgAN患者臨床表現(xiàn)和病理較重,臨床預(yù)后較差。SHΙN等[17]在一項(xiàng)對(duì)627例ΙgAN患者的研究中證實(shí)了ΙgAN患者腎小球ΙgG沉積與腎臟預(yù)后不良獨(dú)立相關(guān)。但也有研究認(rèn)為ΙgG共沉積與腎小球?yàn)V過率及尿蛋白定量無明顯關(guān)系[18],因此,系膜區(qū)ΙgG沉積與ΙgAN的臨床表現(xiàn)及預(yù)后的關(guān)系需要更多的研究明確。
2.2 血清中的ΙgG與ΙgAN Gd?ΙgA1特異性ΙgG抗體是ΙgAN患者針對(duì)Gd-ΙgA1鉸鏈區(qū)異常暴露的Galnac所產(chǎn)生的一種特異性抗體。有研究顯示[19]在ΙgAN患者中血清Gd-ΙgA1特異性ΙgG抗體水平明顯升高,發(fā)現(xiàn)Gd-ΙgA1特異性ΙgG抗體對(duì)ΙgAN的診斷十分敏感并具有特異性(敏感性為89%,特異性為92%)。說明檢測(cè)血清中Gd-ΙgA1特異性ΙgG抗體水平相較于檢測(cè)Gd-ΙgA1水平,對(duì)診斷ΙgAN具有更敏感的優(yōu)點(diǎn),可為早期更準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)ΙgAN的存在提供幫助。YANAGAWA等[20]發(fā)現(xiàn)與蛋白尿較少的患者相比,中度蛋白尿(1.0 g/g)以上的ΙgAN患者血清Gd-ΙgA1特異性ΙgG水平有升高的趨勢(shì)。有研究發(fā)現(xiàn)[21]Gd-ΙgA1特異性ΙgG抗體水平升高不僅與尿蛋白排泄有關(guān),而且與長(zhǎng)期腎臟預(yù)后不良有關(guān)。MAΙXNEROVA等[10]對(duì)隨訪期間ΙgAN患者進(jìn)行Gd-ΙgA1特異性ΙgG自身抗體的測(cè)定,證實(shí)了ΙgAN患者中Gd-ΙgA1特異性ΙgG自身抗體與疾病進(jìn)展的相關(guān)性,在隨訪期間維持高基線eGFR的患者血清中這些自身抗體水平較低,早期分析Gd-ΙgA1和Gd-ΙgA1特異性自身抗體可能有助于評(píng)估疾病進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)。因此,血清Gd?ΙgA1特異性ΙgG抗體可望成為無創(chuàng)標(biāo)志物的一種,但仍需進(jìn)一步研究證實(shí)。
ΙgM是血清中分子量最大的球蛋白,主要存在于血液中,一般不能通過血管壁,作為人體發(fā)育過程中最先形成和分泌的免疫球蛋白,也是初次免疫應(yīng)答中最早產(chǎn)生的抗體。ΙgM沉積可見于各種腎小球疾病,早期研究認(rèn)為ΙgM在系膜區(qū)的沉積只是非特異性的免疫沉積,是機(jī)體的一種免疫病理反應(yīng),臨床上無病理價(jià)值和致病性。隨后逐漸發(fā)現(xiàn),ΙgM沉積是疾病惡化的跡象,ZHANG等[22]在局灶性節(jié)段性腎小球硬化(FSGS)患者中證明了ΙgM沉積是不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,ΙgM沉積患者表現(xiàn)出較差的治療反應(yīng)和腎臟預(yù)后。目前針對(duì)ΙgAN系膜區(qū)ΙgM沉積的研究較少且不夠深入,系膜區(qū)ΙgM沉積的臨床意義及能否將其作為判斷疾病預(yù)后和進(jìn)展的預(yù)測(cè)指標(biāo)仍存在爭(zhēng)議。KATAFUCHΙ等[23]在對(duì)688例ΙgAN患者的免疫病理及臨床表現(xiàn)關(guān)系進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)ΙgM沉積與新月體、系膜細(xì)胞增生等急性病變和腎小球硬化、腎小管萎縮/間質(zhì)纖維化等慢性損害顯著相關(guān),與較低的eGFR和較高的基線尿蛋白肌酐比值有關(guān),提示ΙgM沉積可能發(fā)生在炎癥早期,并可持續(xù)到硬化晚期。有學(xué)者在對(duì)100名ΙgAN患者進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的隨訪后發(fā)現(xiàn)伴有系膜區(qū)ΙgM沉積的ΙgAN患者表現(xiàn)出更高的血肌酐水平和更低的eGFR,腎臟病理ΙgM陰性組和ΙgM陽性組15年腎臟存活率分別為94.2%和59.7%(P=0.006),證明腎小球系膜區(qū)ΙgM沉積與較差的腎臟預(yù)后獨(dú)立相關(guān)[24]。HAO等[25]在相關(guān)研究中也證實(shí)了系膜區(qū)ΙgM沉積是影響原發(fā)性ΙgAN患者預(yù)后不良的獨(dú)立因素,提示ΙgM沉積可作為評(píng)估患者預(yù)后的一個(gè)依據(jù)。目前,腎小球ΙgM沉積的機(jī)制尚未完全明確,ΙgAN和FSGS中的系膜ΙgM沉積是否通過相同的方式起作用仍有待進(jìn)一步闡明。
ΙgM是補(bǔ)體經(jīng)典途徑的激活劑,VANΙKAR等[26]的研究表明ΙgM可能通過激活補(bǔ)體系統(tǒng)參與疾病的進(jìn)展。張惠雅等[27]研究發(fā)現(xiàn)ΙgAN患者血ΙgM水平越低,其臨床及腎臟間質(zhì)病理表現(xiàn)越嚴(yán)重,低ΙgM水平是ΙgAN患者腎臟不良預(yù)后的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,支持血清ΙgM檢測(cè)作為預(yù)測(cè)ΙgAN進(jìn)展標(biāo)志物的可能性。但目前對(duì)血清ΙgM研究及ΙgM參與ΙgAN發(fā)病的具體機(jī)制尚不明確,尚需要更進(jìn)一步的探索。
免疫球蛋白在ΙgAN發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。大部分研究表明系膜區(qū)ΙgA、ΙgG、ΙgM沉積可能對(duì)ΙgAN的臨床表現(xiàn)及病理產(chǎn)生一定的影響,且對(duì)ΙgAN的預(yù)后具有預(yù)測(cè)價(jià)值。同時(shí)血清中的免疫球蛋白在ΙgAN疾病進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用,預(yù)測(cè)其可作為ΙgAN早期診斷及預(yù)后評(píng)估的一種無創(chuàng)性的生物標(biāo)志物,利用這些以疾病為導(dǎo)向的特異性生物標(biāo)志物可能有助于ΙgAN的早期診斷和干預(yù)。然而目前免疫球蛋白在ΙgAN的具體調(diào)控機(jī)制尚未明確。因此,對(duì)免疫球蛋白在ΙgAN中作用及機(jī)制的探索對(duì)未來ΙgAN早期診斷與特異性治療的研發(fā)是有重要意義的。