儿童原发性膜性肾病相关靶抗原及补体途径研究进展

Research Progress on Target Antigens and Complement Pathways Related to Idiopathic Membranous Nephropathy in Children

摘要: 原发性膜性肾病(Idoipathic membranous nephropathy, IMN)是一种慢性肾小球疾病。IMN是成人膜性肾病常见病理类型，儿童较罕见，近几年儿童IMN发病率逐渐升高。儿童IMN无明确的病因，且发病机制复杂。本文就对儿童原发性膜性肾病相关靶抗原及补体途径进行综述，旨在提高临床医生对其见解。

Abstract: Idiopathic membranous nephropathy (IMN), is a kind of chronic glomerular disease. IMN is a com-mon type of adult membranous nephropathy, and it is rare in children. In recent years, the inci-dence of IMN in children has gradually increased. There is no clear etiology of IMN in children, and the pathogenesis is complex. This article reviews the target antigens and complement pathways associated with primary membranous nephropathy in children, in order to improve the clinician’s understanding of them.

1. 引言

原发性膜性肾病，又称原发性膜性肾小球肾炎，是一种慢性肾小球疾病，病理学特征是免疫荧光显微镜发现沿着肾小球基底膜(Glomerular basement membrane, GBM)沉积的颗粒状IgG、补体及膜攻击复合物，电镜发现肾小球上皮下电子致密物沉积 [1] 。其临床表现40%~75%的MN患者表现为肾病综合征，16%~38%为无症状性肾病范围(>50 mg/kg·24H)蛋白尿，肉眼血尿发生率40%，高血压在一部分患者中出现 [2] 。MN在儿童患者中很少被诊断 [3] [4] ，其中80%没有明确病因，称为IMN，剩下的20%称为继发性MN (Secondary MN)，与其他疾病(例如自身免疫性疾病、药物毒性、恶性肿瘤或感染等)有关 [1] [4] 。原发性MN占成人患者的75%~80% [5] ，儿童较成人少见，它占儿童肾病综合征患者的比例不到5% [6] 。但目前在一些地域出现了值得关注的趋势，在中国肾脏疾病中心进行的为期10年肾活检的回顾性研究中，受年轻IMN患者逐渐增加的影响，各年龄段PMN患者比例从第一期(2003~2007年)的16.8%上升到第二期(2008~2013年)的29.35%，同时土耳其、印度、巴基斯坦等发展中国家相关研究结果与我国数据相似 [7] [8] [9] 。另外最新中国为期11年的全球性研究显示，儿童MN患者比例从第一期(2004~2007年)的3%上升至最后一期(2012~2014年)的7% [10] 。以上研究均显示儿童IMN发病率逐渐在升高，引起国内外研究者们的关注。本文章综述近期儿童原发性膜性肾病相关靶抗原及补体途径，旨在提高临床医生对其的见解。

2. 靶抗原

目前研究认为IMN是自身免疫相关性疾病，其发病机制是肾小球足细胞靶抗原与循环中自身抗体结合，在CBM上皮下形成原位免疫复合物，激活补体途径形成膜攻击复合物(C5b-9)，刺激足细胞释放炎症介质引起肾小球毛细血管壁滤过屏障功能损伤，从而引起蛋白尿 [11] [12] 。近年来随着肾小球M型磷脂酶A2受体(Phospholipase A2 receptor, PLA₂R)、I型血小板反应蛋白7A域(Thrombospondintype-1 domain-containing, THSD7A)、中性肽链内切酶(Neutral endopeptidase, NEP)、牛血清白蛋白、信号蛋白3B (Sema3B)等靶抗原不断发现以及补体途径的研究，对IMN相关机制、疗效及预后判断等有了进一步了解。

2.1. PLA₂R

2009年，Beck等研究证实PLA₂R是一种由足细胞大量表达的跨膜蛋白，存在在于足突水平和足尖表面，分为N型和M型，它的发现是IMN发病机制的重要进展 [13] 。此研究提示36名IMN患者中26名(70%)患者的肾小球足细胞中提取物的特异性蛋白鉴定为185-KD糖蛋白，该糖蛋白在反应蛋白质谱中证实为PLA₂R。在IMN患者血清样本中的PLA₂R自身抗体主要是IgG4，是肾小球沉积物中主要免疫球蛋白亚型，而SMN、其他类型肾小球疾病、正常人均未发现PLA₂R自身抗体。日本一项相关研究结果显示，在100名IMN患者中，有53名(53%)检测到抗PLA₂R，31名SMN患者中未检测到PLA₂R抗体 [14] 。在Du [15] 等全面的荟萃分析中显示，通过PLA₂R抗体诊断IMN灵敏度78%，特异度为99%。以上研究支持PLA₂R抗体为确诊IMN的生物标记物，但目前仍不能替代肾活检。有相关文献报道，对IMN患者进行免疫抑制剂治疗后，PLA₂R抗体滴度低的患者临床缓解率早于抗体滴度高的患者，疗效反应更好 [16] 。Zhang [17] 等实验中将患者根据时间分辨荧光免疫分析度确定的2.025 mg/L为临界值分为血清PLA₂R高(n = 41)组和低(n = 17)组。实验显示血清PLA₂R抗体滴度高患者血清白蛋白和肾小球滤过率显著低滴度患者，24小时尿蛋白和血清肌酐水平高于PLA₂R抗体滴度低的患者。与抗体滴度低的患者相比，高滴度患者临床缓解率和完全缓解率也显著降低。这表示PLA₂R抗体滴度与临床症状呈正相关，抗体滴度越高其临床症状越重，预示着预后越差。目前研究显示检测PLA₂R抗体滴度对于成人IMN的诊断及评估预后有重大意义。

儿童IMN患者肾活检组织中PLA₂R染色的数据相对有限，阳性率远低于成人，约为45% [18] 。近期中国一项IMN成人与儿童PLA₂R比较性研究中，纳入了187列成人和38列17岁以及以下肾活检证实为IMN的患者，结果显示成人和儿童IMN患者肾小球沉积物中分别有82.7%和42.1%的PLA₂R染色。与患有IMN的幼儿患者相比青少年表现出更高的PLA₂R染色阳性率(81.8%比25.9%) [19] ，这研究结果提示青少年IMN患者PLA₂R阳性的患病率高于幼儿中的患病率。Ramachandran [20] 等进行的儿童和青少年IMN患者与PLA₂R相关性研究中，列入48名青少年(15~18岁)患者，其中35名(72.9%)患者与PLA₂R相关MN，研究结果显示大量蛋白尿的IMN患者血清PLA₂R抗体滴度高于部分及完全缓解组，PLA₂R血清学缓解先于临床缓解，提示儿童IMN中检测PLA2R抗体滴度对评估病情、预后、疗效等有重要作用。

2.2. TSHD7A

虽目前大量研究已证实PLA₂R诊断IMN特定抗体，但仍存在PLA₂R阴性IMN患者。2014年Tomas [21] 等研究者，在PLA₂R抗体阴性的IMN患者中的血清样本检测到大小为250 kd的肾小球跨膜蛋白，虽然这个新发现的抗原与PLA₂R明显不同，但它有与PLA₂R相似的生化特征，进一步质谱鉴定该抗原为I型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)。2015年Iwakuar [22] 等研究发现，在IMN患者中9.1%患者检测到7HSD7A表达增强。2017年Hoxha [23] 等在1276列MN来自三个不同队列患者血清样本中筛选THSD7A的存在，其中40例患者确诊为THSD7A相关IM，8例患者诊断为MN后随访3个月内发生恶性肿瘤，THSD7A相关MN患者肿瘤的风险较PLA₂R相关MN高出5倍，这结果表示携带THSD7A抗原的MN可能更容易发生肿瘤。目前多数研究者认为，THSD7A与PLA₂R相似可用于检测IMN患者病情的活动和预后评估。中国研究者发现，在随访THSD7A阳性IMN患者中两名获得缓解的患者清除了循环中THSD7A抗体，而一名复发患者的THSD7A抗体增加与蛋白尿平行 [24] 。目前国内外对儿童IMN与TSHD7A相关研究较少，儿童及青少年中THSD7A相关MN患病率尚不清楚。在印度的一项研究中，32名儿童IMN患者中29例患者检测到PLA₂R抗体，1例17岁的青少年患者检测到THSD抗原 [25] 。Zaghrini [26] 等研究中发现1例4岁IMN患儿血清中检测到THSD7A抗体，并予以治疗后抗体滴度逐渐下降。

2.3. 中性肽链内切酶(NEP)

中性内胎酶是哺乳动物M13内肽酶家族原型，该家族包括膜金属太酶，如内皮素转换酶，Kell血型蛋白、磷酸盐调节蛋白等。它参与多肽激素、免疫调节肽和神经肽的加工和代谢。在人体肾脏中，NEP表达于肾小管刷状缘和足细胞足突，但也广泛存在于其他器官 [27] 。2002年Debiec等在新生儿IMN血清中，发现中性内切酶抗体(NEP)，它是人类首次发现的致MN靶抗原 [28] 。研究组进一步对疾病病因进行分析，认为体内缺乏NEP的母亲，孕育NEP基因编码正常的胎儿时将母亲体内产生NEP抗体，NEP抗体通过胎盘循环进入胎儿体内，与胎儿足细胞上的NEP抗原结合形成原位免疫复合物，导致肾小球损伤，最终引起新生儿MN。NEP并不参与成人IMN。2015年Vivarelli [29] 等实验发现，两位循环中有NEP抗体的孕妇，其中一个孕妇产生的抗体NEP IgG4，并伴有少量IgG1，她的婴儿出生后几周内肾功能恢复正常。另一个孕妇产生的抗体NEP IgG1，并伴有少量IgG4，她的婴儿出生后透析了几个星期，并完善肾活检提示病理类型较重。由此可见新生儿MN严重程度取决于母亲所产生的抗体类型，仅存在IgG1或IgG1和IgG4同时存在是易引起相关MN。

2.4. 牛血清白蛋白

牛血清白蛋白是一种外来抗原，它的主要来源是食物，它以未完全消化的形式从未成熟发育的胎儿肠道中吸收进入血液循环。在2011 [30] 年首次在外国杂志中提出儿童IMN与牛血清白蛋白抗体关系，研究通过免疫吸附实验和白蛋白印记法从50例MN患者的血清标本中寻找牛血清白蛋白和循环牛血清白蛋白，结果显示11名患者检测出高水平的循环抗牛血清蛋白抗体，其中4名为儿童。这4名儿童进一步进行等电聚焦电泳时显示牛血清白蛋白抗体带阳性离子，而来自成人患者的牛血清白蛋白为中性的。同时在部分IMN患儿的GBM下沉积的免疫复合物中发现阳离子牛血清白蛋白抗原和牛血清白蛋白特异性抗体(主要为IgG1和IgG4亚型)。由此得出阳离子牛血清白蛋白从肠道吸收入血液后与足细胞上的阴离子结合形成原位免疫复合物，引起肾小球损害。目前认为牛血清白蛋白是儿童IMN致病靶抗原之一。牛奶是牛血清白蛋白唯一来源，通过避免摄入奶制品治疗儿童IMN比用免疫抑制剂效果明显 [31] 。

2.5. 新抗原–信号蛋白3B (Sema3B)

信号蛋白是一组分泌性跨膜蛋白，是由500氨基酸组成的细胞外信号蛋白结构域，其特征是保护蛋白结构中的半胱氨酸残基 [32] 。信号蛋白3B (Sema3B)也是一种分泌性蛋白，它包括一个信号域、一个丛蛋白–信号整合素、一个Ig结构域和一个基本结构域。Sema3B在内皮细胞、足细胞、肾小管上皮中被检测到 [33] 。目前研究认为Sema3B与儿童MN相关性最显著，尤其是2岁以下的儿童。它占所有IMN患者的1%~3%，在儿童病例中国占15% [34] 。虽目前Sema3B在肾脏中作用尚不明确，但它被认为在细胞调往和血管生成抑制中重要作用。儿童中Sema3B与MN的研究较少。Sethi [35] 等研究中发现，四名患有MN的患者活动期对Sema3B减少时有临床反应，而在临床缓解的一名患者中没有反应性，对照组血清也没有反应性。近年法国一项文献报道，首例一名7岁男孩Sema3B相关的MN移植后早期检测出抗Sema3B抗体。复发后给与免疫抑制剂治疗40天后抗体转阴 [36] 。此研究证实移植后复发Sema3B相关性MN是由Sema3B抗体通过受体者循环进入移植物引起的，这表示Sema可作为检测MN患者的生物标志物。

3. 补体激活

补体是先天免疫系统中一个严格调控的组成部分，它的作用是增加抗体和吞噬细胞攻击病原体细胞膜的能力，清除微生物和受损的细胞、促进炎症。激活补体的途径有经典途径、甘露醇结合凝集素(MBL)途径、替代途径等。这三条途径汇聚在一个共同的终端途径，合成膜攻击复合物，这可以在病原体细胞上形成裂孔，最终导致细胞裂解 [37] [38] 。在IMN研究中，因在IMN患者的肾脏及尿液中检测到C5b9的效应，因此认为补体系统介导的细胞毒性是IMN中足细胞损伤的主要原因 [39] 。

3.1. 经典途径与IMN

补体经典途是由C1q与主要是由免疫球蛋白(IgM，IgG1，IgG2，IgG3三种亚型)的Fc受体相互作用触发的。C1q沉积在IMN中罕见，一般多见于继发性膜性肾病。有研究表明，PMN肾小球足细胞下沉积的免疫复合物以IgG4为主，而IgG4无与C1q结合的活性。在大量研究中发现多数IMN患者肾活检病理表现中未发现C1q沉积 [11] 。因此目前认为经典途径不参IMN发病机制中。但近期王忍 [40] 等研究者进行的回顾性研究中发现，儿童IMN患者肾脏病理活检中C1q沉积，同时发现C1q在肾脏沉积为儿童IMN肾功能不全的独立危险因素。另外Sethi [36] 等研究中证实C1q在IMN中的沉积，这表示经典途径在介导肾脏损伤中有重要作用。Vivarelli1 [29] 等研究者发现，新生儿NEP相关性IMN中，仅存在IgG1或IgG1和IgG4同时存在是易引起相关MN，同时在肾活检中检测到沉积C1q。这些研究提示原发性膜性肾病发病机制中也有经典途径参与，但需要进行更多的研究证实。

3.2. 凝集素途径(MBL)与IMN

补体的MBL通路类似于经典通路，是由MBL与细菌上碳水化合物基序的相互作用触发的。Wang [41] 等研究提示，接种人THSD7A抗体的小鼠的血清循环中补体途径终产物和MBL水平明显升高，并诱导小鼠肾脏导致MN病变。在免疫染色上这些小鼠的MBL、C3b、C5-9染色明显增加，显示MBL途径对肾脏有致病作用。在PLA₂R相关IMN患者血清中发现，MBL水平显著高，肾活检中PLA₂R抗体和MBL在肾小球细胞内定位 [42] [43] 。以上研究表明IMN中抗原抗体复合物主要激活凝集素途径，进一步损伤足细胞，且与IMN的发病过程、疾病严重程度及临床不良预后密切相关。C4d是经典途径及凝集素途径共同产物。研究发现，儿童原发性膜性肾病患儿肾活检中检测到C4沉积 [44] ，同时发现C4d沉积越重，肾脏损伤越严重。上述研究证实C4d参与的凝集素途径在原发性膜性肾病中有重要意义，需进行进一步研究证实。

3.3. 替代途径与IMN

替代途径激活无需依赖于免疫复合物，启动、活化不通过Clq，也无需经过C4、C2活化，当C3b与水分子结合时，替代途径被触发。在Bally等研究中 [45] ，完全缺乏MBL的患者中也有IMN的病例报告，因此可推断至少某些IMN病例中存在替代途径的激活。在Yang Yang等 [42] 研究中发现，在IMN中血清PLA₂R抗体阳性患者循环中的B因子水平比血清PLA₂R抗体阴性患者的水平高，同时低水平的因子Ba和因子Bb与血清阳性患者蛋白尿缓解率增加有关，随着因子B水平逐渐下降与蛋白尿呈线性相关。在动物实验中报道，IMN小鼠模型中，缺乏B因子小鼠中不会发生蛋白尿，也不会发生C3c、C5-9沉积，而缺乏补体C5的小鼠中，虽蛋白尿缓解但不会完全消失，这提示替代途径是肾小球上皮下免疫符合物致病性补体激活所必须的，是IMN中蛋白尿的关键介质 [46] 。H因子是替代途径中的重要调节物质，Kagaya [47] 等进行的回顾性研究中，77.08%MN患者中H因子抗体呈阳性，而健康对照组中27.1%H因子抗体阳性，此外MN患者中位H抗体滴度显著高于健康对照组，通过进一步COX比例风险分析，抗H因子抗体滴度被选为肾功能不全的独立危险因子。IMN患者血清中检测到B因子及H因子抗体，说明补体替代途径在IMN致病作用中其重要作用。目前儿童原发性膜性肾病患儿中关于补体途径的研究较少，替代途径有待进一步明确。

4. 结语

综上所述，近几年来关于儿童IMN的发病机制及补体途径方面研究取得了一些进展，进一步阐明了IMN发病机制。但目前绝大多数研究证据仍来源于成人，儿童发病机制及相关补体途径尚未清除。期待儿童IMN研究专家，进行高质量、样本量大、前瞻性研究，进一步正确指导临床工作。

参考文献

NOTES

^*通讯作者。