田秀娟黄晨
空军医院肾脏内科，西安
通信作者：黄晨，Email：huangchen
fmmu.edu.cnIgA肾病（IgAnephropathy，IgAN）是多基因、多因素参与的复杂疾病，其特征是糖基化异常的IgA1免疫复合物在肾小球系膜沉积并因此引起一系列炎性反应导致肾脏损伤。遗传和黏膜免疫异常在IgAN发病机制中起着关键作用，而免疫调节紊乱是该病发病机制的核心环节。近年来随着基因组高通量测序技术的进步，应用免疫组库测序技术分析T细胞受体或B细胞受体，初步揭示了IgAN相关免疫细胞的广泛激活和功能性克隆潜在的诊断和应用价值，为进一步探索干预IgAN新的靶标和精准个体化治疗奠定了基础。
肾小球肾炎，IgA；免疫调节；炎症；高通量测序技术
基金项目：国家自然科学基金（）
DOI：10./cma.j.cn--
前言
IgA肾病（IgAnephropathy，IgAN）是全球最常见的原发性肾小球肾炎，也是慢性肾脏病和终末期肾病（end-stagerenaldisease，ESRD）的重要原因。我国是IgAN的高发地区，迄今肾病学界对IgAN的发病机制尚未充分掌握，依据现有发病机制和病理分级制定的诊治策略常与预后相悖。5%～40%的IgAN患者将进展至ESRD，使得该疾病成为严重威胁人民健康并造成国家医疗财政沉重负担的疑难问题，亟需新的理论认知指导改进诊治策略[1]。因此，深入研究IgAN的发病机制，寻找新的生物标志物，并将其应用于疾病诊断、病情监测以及预后评估具有重要的临床价值。
一、传统IgAN发病机制及诊疗现状
IgAN的发现与命名已有半个世纪，其病理特征是半乳糖缺乏的IgA1和聚糖特异性IgG抗体组成的循环免疫复合物沉积，引发肾小球系膜细胞活化和炎性反应，最终导致肾脏组织细胞损伤[2]。既往数十年间分子生物学和免疫学对IgAN发病机制的研究形成的主流观点是“多重打击（Multi-Hits）”学说，并从4个步骤依次阐释其发病机制。“打击1”：O型糖（O-glyca）代谢异常，血液循环中产生大量半乳糖缺失的IgA1（Gd-IgA1）；“打击2”：产生抗Gd-IgA1分子抗体IgG；“打击3”：形成含有Gd-IgA1的免疫复合物；“打击4”：IgG-Gd-IgA1沉积于肾小球系膜区，激发炎症级联反应，包括局部分泌趋化因子、细胞因子、活性氧及补体活化等，导致肾小球系膜细胞增殖、炎性细胞募集、新月体形成，并可损伤近端肾小管上皮细胞，导致小管间质纤维化。但诸多基于上述假说的研究发现，任意单一打击因素均不足以形成IgAN，IgA1的含量与肾损害程度之间无明显相关性，且单纯的复合物沉积亦不能完全区分原发IgAN与其他IgA相关的肾小球疾病（如过敏性紫癜性肾炎）等[3]。
IgAN患者免疫异常和免疫状态的差异以及免疫状态与疾病进展、治疗转归的关系仍未阐明，妨碍了阻滞系膜IgA沉积的特异治疗进展，免疫抑制剂的疗效也存在很大争议，多数患者只能执行非特异性的治疗，如降压、使用血管紧张素抑制剂等[4]。IgAN诊断、监测的“金标准”目前仍依赖有创伤性的肾脏组织活检术。而回顾性研究发现约20%的IgAN患者在初次肾活检时被认为预后良性，但在20年后仍会出现疾病进展[5]。肾组织活检对治疗、预后判断的绝对权威受到挑战。另有研究发现血清Gd-IgA1与尿蛋白、ESRD进展和病死率相关，但其敏感性和特异性远不能代替肾脏病理，缺乏用于监测疾病进展或治疗反应的生物标志物[6]。
此外，尿液中的表皮生长因子、足细胞、低分子蛋白，以及血液中活化的补体C3、氧化蛋白产物、成纤维细胞生长因子、尿酸和CD89-IgA复合物都与IgAN病理改变程度、尿蛋白及临床预后相关，但这些改变似乎都不是IgAN特异的生物标志物[7]。新近有关miRNAs在IgAN发病机制中的作用研究发现，miR-a-3p、miR--5p、miR-20a-5p和miR--3p表达与IgAN各阶段进展相关，灵敏度和特异度高[8]；miR-16、miR--3p和miR--3p可负性调节白细胞介素（IL）-1、IL-6和IL-8等促炎性细胞因子[9]；miR-b、miR-b和miR-let-7b调节IgA1糖基化[10-11]；miR-21与间质纤维化有关[12]；IgAN患者尿液中miR-、miR-和miR-明显减少，而miR-明显增加，并且与疾病持续时间和基线肾小球滤过率相关[13]。这些miRNAs在IgAN患者的诊断和监测中的潜在应用价值尚需进一步研究证实。
总之，目前依据传统IgAN发病机制所指定的诊断措施和治疗策略均存在一定缺陷，亟待进行深入研究。临床除肾活检病理外，迫切需要无创的、个体化精准监测疾病进展及判断预后的IgAN诊断特异标志物[14]。
二、IgAN免疫炎症损伤机制的研究进展
免疫细胞几乎参与了所有调节人体内环境、抵御外部病原体侵害以及协调新陈代谢和器官形成的过程，其功能紊乱将导致其攻击健康细胞，引起自身免疫性疾病。在过去的40年里，研究人员基于基因标记（如荧光素标记）、单细胞测序技术等识别出数十种类型和功能的免疫细胞，包括几种类型的T淋巴细胞、B淋巴细胞、单核巨噬细胞和粒细胞。这些技术进步应用于IgAN的免疫学研究，揭示了T淋巴细胞和B淋巴细胞在疾病进展中的重要作用。
1.黏膜免疫异常：IgA是黏膜分泌的重要免疫球蛋白。近年研究发现IgAN可能与黏膜免疫系统的异常激活及慢性炎症相关[15]。目前研究集中于上呼吸道和肠黏膜免疫系统。（1）上呼吸道黏膜系统：在黏膜免疫耐受异常的缺陷小鼠中，经鼻给予呼吸道仙台病毒，可以诱导小鼠产生持续性IgA沉积和镜下血尿[16]。我们在IgAN患者血清和肾小球中可检测到柯萨奇病毒、单纯疱疹病毒、巨细胞病毒、腺病毒、呼吸道合胞病毒等病原体。病原体可能通过释放趋化因子促进炎性细胞聚集，或通过分子模拟、激活已存在的自身反应性T淋巴细胞和B淋巴细胞、表位构象改变、表位扩散或抗原抗体互补等方式，激活机体免疫应答，诱发黏膜相关的淋巴组织产生过量的异常糖基化IgA，参与IgAN发病[17-18]。临床上有40%的IgAN可由扁桃体炎诱发，但是否行扁桃体术仍需进一步科学评价。另有学者认为牙周炎及龋齿相关的细菌也可能触发IgAN[19]，但具体机制仍有待探讨。（2）肠黏膜系统：研究认为肠免疫网络可能参与IgAN发病[20]。Kiryluk等[21]发现大多数IgAN基因座编码的蛋白质与维持肠道屏障和调节黏膜对病原体的免疫反应有关，如IgAN相关3个危险位点（CARD9、HORMAD2和HLA-DQB1）与克罗恩病和/或溃疡性结肠炎相关，ITGAM和TNSF13参与肠道细胞IgA产生的调节，CARD9、VAV3、PSMB8和PSMB9参与NF-κB的激活，对维持肠上皮屏障和控制局部炎性反应至关重要，这也验证了炎性肠病与IgAN同时发生的频率较高。其次，在IgAN患者的临床研究中，我们发现其微生物群及代谢废物有所改变，菌群多样性降低，比例发生改变[22]。此外，IgAN患者肠道黏膜免疫耐受缺陷，对许多食物抗原出现超敏反应，促使糖皮质激素成为治疗IgAN的新方法。Smerud等[23]在IgAN患者回盲部应用新型糖皮质激素肠溶制剂-布地奈德靶向治疗6个月，尿蛋白下降40%。
2.B淋巴细胞：IgAN患者血清及系膜区沉积的IgA1分子O-糖基化异常主要是铰链区半乳糖糖基化程度减低。研究相继发现IgAN患者外周血B淋巴细胞β-1，3半乳糖转移酶（C1GALT1基因）及分子伴侣Cosmc（C1GALT1C1基因）表达下降。Suzuki等[24]发现IgAN患者B淋巴细胞中α-2，6唾液酸转移酶（ST6GALNAC2）表达增高，导致对N乙酰半乳糖提前进行唾液酸化。B淋巴细胞活化因子（BAFF）是B淋巴细胞生长、分化和发育所需的细胞因子，主要来自生发中心的树突状细胞。已有研究证实，IgAN患者外周血中BAFF表达增高，并与血尿严重程度、IgA/C3水平、肾小球硬化及肾小管损伤等呈正相关，推测BAFF介导了IgAN患者B淋巴细胞免疫应答中IgA1的过度表达[25]。Wu等[26]观察到IgAN患者外周血及扁桃体组织中记忆B淋巴细胞明显增加，并与血尿、蛋白尿水平呈正相关，而在扁桃体切除术后外周血B淋巴细胞明显下降，推测患者腭扁桃体感染时B淋巴细胞在病原体的多次刺激下发生异常增殖、活化，产生大量异常IgA1，在肾系膜区异常堆积，引起IgAN肾脏损伤。
3.T淋巴细胞：IgAN肾活检标本免疫组化染色发现，肾脏主要为αβT细胞浸润，而进行性IgAN则为γδT细胞浸润。血液循环中Th2、Tfh、Th17、Th22、γδT细胞比例升高，Th1、Tregs（尤其是诱导和激活的）比例降低。T淋巴细胞亚群的变化可能与IgAN患者基因序列和表观遗传组成不同相关[27]。报道发现IgAN扁桃体炎患者扁桃体淋巴细胞Th1/Th2比值低于无肾脏疾病的慢性扁桃体炎患者[28]。Th1/Th2细胞亚群比例失衡，可分泌大量IL-4，导致抗原不能及时清除，并诱导B淋巴细胞类别转换，介导低糖基化IgA1分泌增多。Tregs作为具有负性调节免疫功能的淋巴细胞，在IgAN患者中数量减少、功能缺陷，不能有效抑制IgA在系膜区沉积，肾组织损伤严重程度与Tregs细胞降低程度相关。miR-缺乏可能抑制IgAN的Tregs细胞成熟和分化[29]。Jin等[30]还发现IgAN患者外周血单个核细胞中miR-a和miR-b表达升高，可通过与转录因子FOXP3mRNA结合抑制IgAN中的Tregs分化。Th17、Th22淋巴细胞是不同于Th1、Th2细胞的细胞亚群，通过促进促炎因子、趋化因子和金属蛋白酶的表达，参与IgAN的病理过程，与尿蛋白增加等相关。含有Gd-IgA1的免疫复合物沉积于IgAN患者的肾脏系膜区，系膜细胞增殖并释放多种细胞因子，可以激活Th17细胞分泌大量细胞因子如IL-17A、IL-21和IL-23，激活其他免疫细胞产生大量促炎细胞因子、趋化因子和细胞黏附分子等，引起肾脏免疫损伤。IgAN患者外周血Th22细胞升高，往往与肾组织学表现较差相关。扁桃体炎时，CCL20、CCL22、CCL27等趋化因子受体上调，介导Th22淋巴细胞趋化和局部聚集，加重IgAN的肾脏损伤[31]。肾组织浸润T淋巴细胞，特别是Th2、Tfh、Th17、Th22等亚群的过度活动，不仅在IgAN发病中起重要作用，而且与其临床的严重程度密切有关。我们认为，IgAN最佳免疫治疗应通过调节细胞因子水平或抑制细胞因子受体来降低特定亚群的活动，同时改善Tregs细胞的功能，因此，以T淋巴细胞亚群失衡为靶点的药物临床试验非常具有前景。
4.补体系统：补体活化是Gd-IgA1的免疫复合物沉积于IgAN患者肾脏系膜区后最常见的下游事件之一，90%的IgAN肾活检时可以发现补体因子C3[32-33]。研究发现多数IgAN患者的肾小球系膜区可伴有备解素（75%～%）、补体因子H（CFH，30%～90%）及替代途径调节因子，如H因子相关蛋白（CFHR），与IgA、C3共沉积，并与IgAN肾脏损伤严重程度、蛋白尿等密切相关，提示替代途径是IgAN的主要补体级联激活途径[34-35]。同时IgAN系膜区也常常伴有C4，尤其是其激活片段C4d沉积，而普遍缺乏C1q沉积，提示凝集素途径也参与激活IgAN补体，而经典途径可能并没有参与其发病[36]。当然，补体激活的证据并不仅限于肾脏，部分IgAN患者血浆C3水平随着C3激活产物（iC3b和C3d）的增加而降低，提示系统性的补体激活和相关调节也发生在液相中[37]。随着全基因组关联分析筛查方法的广泛使用，补体调节蛋白也备受
推荐文章
热点文章
