白細胞介素18及其抗體與原發(fā)性腎病綜合征的關(guān)系

馮曉惠 賈春梅*

內(nèi)蒙古包頭市第四醫(yī)院（014030）

原發(fā)性腎病綜合征（primary nephrotic syndrome，PNS）的發(fā)病機制尚未明確且無特殊有效的治療方法。免疫炎性反應可能為發(fā)病的中心環(huán)節(jié)，近年大量的研究發(fā)現(xiàn)多種細胞因子參與本病的發(fā)生和發(fā)展。白細胞介素18（interleukin-18，IL-18）是新發(fā)現(xiàn)的一種主要由活化的單核-巨噬細胞分泌的多功能細胞因子，其在PNS的生理和病理過程中可能充當重要的一員。我們現(xiàn)就其與PNS的關(guān)系及IL-18Ab的相關(guān)治療作一綜述。

1 IL-18的概述

IL-18 是1995年首先由日本學者Okamura等從感染瘡皰棒狀桿菌（P.acnes）的小鼠肝臟中分離并克隆，由于它能誘導Th1等細胞產(chǎn)生干擾素γ（interferon-γ，IFN-γ），最初被命名為IFN-γ誘導因子（IGIF）[1]。Ushio等1996年克隆了人類IGIF的cDNA，并在大腸埃希菌（E.Coli）中表達，鑒于IGIF的氨基酸序列與已知數(shù)據(jù)庫中的任何蛋白質(zhì)均不相同[2]，又因其與IL-1β有相似的結(jié)構(gòu)，并共用部分受體途經(jīng)[3]，與IL-12有相似的功能[4]，屬于IL家族，故命名為IL-18。

IL-18受體由α鏈和β鏈構(gòu)成，其中α鏈（IL-1受體相關(guān)蛋白1）為受體的親和亞基，而β鏈（IL-1受體附加蛋白類似物）為信息傳導亞基[5]，IL-1Rα鏈，IL-18Rβ鏈均屬于IL-1家族，在IL-1家族中IL-1受體附加蛋白類似物（IL-18β鏈）于IL-18是高度特異的，對于IL-18結(jié)合是必需的，它和IL-18Rα鏈共同表達于Th1細胞[6-8]。

前體IL-18轉(zhuǎn)化為活性IL-18表達于單核-巨嗜細胞、T細胞、B細胞等，需繼發(fā)于細胞調(diào)亡蛋白酶（caspase-1）的作用[9]。PNS患者啟動子區(qū)-656-607-137位 基因分別是GT、AC和GG時，IL-18 mRNA表達顯著升高，可能由于這些位點核苷酸的改變導致IL-18的轉(zhuǎn)錄活性的增強[10,11]。PNS患者外周血IL-18升高基因水平的增高程度不如蛋白水平，因而推測翻譯水平上調(diào)也參與該反應過程[12]。

2 IL-18在PNS的作用機制

2.1 PNS患者腎小球的內(nèi)皮細胞、壁層上皮細胞和系膜區(qū)細胞（系膜細胞和浸潤的炎性細胞），腎小管上皮細胞和腎間質(zhì)細胞均見相對強而廣泛的IL-18蛋白表達，這說明PNS患者腎小球局部過度分泌的IL-18可能參與腎小球濾過膜的損害以及尿蛋白的形成[13]?；诓煌±眍愋蚉NS腎小球的病理特征和程度各不相同，腎小球區(qū)IL-18表達不同，膜增殖性腎小球腎炎（MPGN）表達量最高、系膜增殖性腎小球腎炎（MsPGN）次之，而微小病變性腎病（MCD）表達量最低[14-16]，并且多家研究表明IL-18不參與PNS早期的炎癥過程[6-8，17,18]。

2.2 增強Th1免疫應答的調(diào)節(jié)作用

2.2.1 IL-18是單核-巨噬的一種自分泌調(diào)節(jié)因子，正反饋通路刺激Th1細胞產(chǎn)生IFN-γ，腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和粒細胞集落刺激因子（G-CSF），造成細胞免疫介導的組織炎性損傷，并使其IL-18R上調(diào)，因而在免疫炎癥過程中可能起正反饋的調(diào)節(jié)作用[10]。

2.2.2 IL-18是強烈的IFN-γ誘生因子，在IFN-γ作用下單核一巨噬細胞活化，通過釋放溶酶體酶等炎性介質(zhì)引起組織損傷[4]。

2.2.3 IL-18能促進炎性因子TNF-α、IL-1β、一氧化氮（NO）及趨化因子（MCP）、巨噬細胞炎癥蛋白1（MIP-l）、巨噬細胞集落刺激因子（GM-CSF）、IL-8等的產(chǎn)生，這些細胞因子（CK）參與和促進免疫性腎損傷[19,20]。TNF-α可引起腎臟固有細胞的增殖，刺激其表達黏附分子和過多的細胞外基質(zhì)和其他炎性介質(zhì)直接導致對腎臟系膜細胞（MC）的損傷。TNF-α加強吞噬作用，引起大量迅速釋放超氧化物。TNF-α可促進sis基因轉(zhuǎn)錄，刺激內(nèi)皮細胞產(chǎn)生凝血的組織因子，減少內(nèi)皮細胞的血栓調(diào)節(jié)蛋白，從而降低蛋白C的活化，破壞血凝-抗血凝平衡，促進血栓形成，進而促使腎炎病情進展[21]。

2.3 IL-18與血管通透因子（VPF）

2000年日本學者Matsumoto等發(fā)現(xiàn)，IL-18能使體外培養(yǎng)的正常人和腎病綜合征患者的外周血單個核細胞對VPF分泌量增多，且與蛋白尿程度呈正相關(guān)，在隨訪中發(fā)現(xiàn)尿IL-18水平在疾病活動期間上升，緩解期下降[22,23]。IL-18可上調(diào)刀豆蛋白A（PHA）刺激的MCNS患者外周血T細胞VPF的表達。

VPF是一種由T細胞產(chǎn)生的細胞因子，它能使受試動物產(chǎn)生蛋白尿，電鏡觀察可見腎小球上皮細胞溶解，認為是微小病變型腎病綜合征（MCNS）發(fā)病中的一種主要的細胞因子。早在2000年Matsumoto已發(fā)現(xiàn)IL-18與IL-12有協(xié)同作用，在MCNS的發(fā)病中通過VPF起到間接作用，并且得到國內(nèi)多家證實[24]。

2.4 IL-18與Th1/Th2的比例失調(diào)

1986年Mosmann等首先將調(diào)節(jié)淋巴細胞免疫應答的細胞因子分為促炎類因子和抗炎類因子。1991年Romagnanni等發(fā)現(xiàn)人類存在Th1和Th2兩人亞群，而且這兩個亞群免疫機制存在密切關(guān)聯(lián)。Th1表達的細胞因子有INF-γ、IL-2等，以INF-γ為代表；Th2表達的細胞因子有IL-4、-5、-6、-9、-10、-15等，以IL-4為代表。二者還有一些共同細胞因子，如IL-3、GM-CSF等。Th亞群的生物學功能基本由這些細胞因子功能集合而成Th1的主要生物學功能：①直接殺傷抗原細胞；②活化殺傷性細胞；③輔助B細胞；④對單核巨噬細胞作用，使單核細胞向巨噬細胞轉(zhuǎn)化。Th2的主要生物學功能：①誘導單核細胞向巨噬細胞轉(zhuǎn)化和MHC-Ⅱ表達；②對細胞毒性T淋細胞（CTL）和NK負調(diào)節(jié)；③輔助B細胞；④IL-4和IL-5、IL-13協(xié)同促嗜酸粒細胞、嗜堿性粒細胞（BaS）和肥大細胞（MaS）前體細胞分化，F(xiàn)cεR1交聯(lián)的MaS和fMLP、Cas刺激的BaS反過來也會分泌IL-4。

IL-18對IL-10的產(chǎn)生則有抑制作用，而IL-10作為一種抗炎細胞因子，具有抑制巨噬細胞的抗原提呈、抑制多種促炎因子的產(chǎn)生、抑制Th1細胞應答等作用。IL-13是由Th2細胞活化的單核細胞產(chǎn)生的抗炎因子，促進IL-1ra以及IL-1Ⅱ型受體的表達[25,26]。PNS患者外周血及腎組織IL-18/IL-13比率進行分析顯著較正常對照組增高，提示在腎組織局部免疫炎性反應可能以Th1占優(yōu)勢，IL-18可刺激Th1細胞應答，而Th2細胞對IL-18無反應，導致在功能上Th1/ Th2的比例失調(diào)，是目前較公認的PNS發(fā)病的主要原因之一[10,27]。

3 IL-18Ab的治療作用

2001年P(guān)later-Zyberk等在抗IL-18Ab治療風濕性關(guān)節(jié)炎的研究中發(fā)現(xiàn)，抗IL-18Ab可中和內(nèi)源性IL-18，2007年王彩霞等實驗發(fā)現(xiàn)抗IL-18Ab對阿霉素腎病小鼠的治療作用可能是中和內(nèi)源性異常增高的IL-18活性的結(jié)果[28]。有研究結(jié)果顯示，ADR組IL-18、IFN-γ及TNF-α血清水平明顯高于對照組，應用抗IL-18Ab后血清IL-18及其下游的細胞因子IFN-γ及TNF-α水平顯著下降，提示其抑制了內(nèi)源性IL-18的作用，減少IFN-γ、TNF-α的產(chǎn)生，從而減輕對腎臟的毒性作用，研究中應用抗IL-18Ab后IL-4水平未見明顯變化，IL-4是Th2細胞分泌的細胞因子，IL-4對Th2分化最為關(guān)鍵，可單獨維持Th2增殖。IL-4可與IL-13、-14構(gòu)成共同信號傳導鏈，通過STAT-6途經(jīng)促Th2增殖，IL-6能誘導內(nèi)源IL-4表達，綜上提示對失衡的Th1型為主的免疫反應調(diào)節(jié)是其治療的重要機制之一[13]。

IL-18的作用機制尚不完全明確，其抗體的作用機制也在進一步探討，有人提出IL-18的結(jié)合蛋白可以增加天然的和IL-1誘導的前列腺素（PGE2）產(chǎn)量，而PGE2能促進樹突狀細胞和Th0細胞的Th2應答，并抑制T細胞產(chǎn)生Th1相關(guān)的細胞因子，從而減輕炎癥的表達[24]。我們可以實驗研究一下IL-18Ab是否有相似機制。

[1] Okamora K,Okamora H,Wada M,et al.Cloning of a new cytokine that induces IFN-γ production by T cells[J].Nature,1995,378(6552)：88-91.

[2] Ushio S,Namba M,Okura T,et al.Cloning of the cDNA for human IFN-γ inducing factor,expression in Escherichia coli,and studies on the biologic antivities of the protein[J]. J Immunol,1996,156(11)：4274.

[3] 紀玉蓮,楊彥強,楊光寶,等.霉酚酸脂預防腎移植術(shù)后急性排斥反應臨床觀察[J].中山醫(yī)科大學學報,2001,22(3)：215-217.

[4] 劉華鋒,陳孝文.白細胞介素-18 與免疫性腎損傷[J].國外醫(yī)學泌尿分冊,2000,20(6)：244-246.

[5] Wang SN,Hirschberg R.Growtb factor ultrafiltration in experimentaldiabetic nephropathy contributes to interstitial fibrosis[J].Am J Physiol Renal Physiol,2000,278(4)：F554-F560.

[6] 劉華鋒,陳孝文,許勇芝.原發(fā)性腎小球腎炎患者外周血IL-18mRNA表達的研究[J].免疫學雜志,2001,17(5)：373-375.

[7] 劉華鋒,陳孝文,許勇芝.狼瘡性腎炎患者腎組織白細胞介素18表達的研究[J].中華風濕學雜志,2002,6(4)：91-93.

[8] 劉華鋒,陳孝文,許勇芝.狼瘡性腎炎患者外周血白細胞介18分泌及基因表達[J].上海免疫學雜志,2002,22(5)：339-342.

[9] Garcia Gabriela E,Xia Y,George K,et al. IL-18 translational inhibition restricts IFN-expression in crescentic glomerulo nephritis[J].Kidney Int,2003,64(1)：160-169.

[10] Heninger E,Tresel A.Genetic variants of the il-18 promoter region(-607) infulence the course of necrotizing enterocolitis in very low birth weight neonates[J].Eur J Pediatr,2002,161(7)：410-411.

[11] Adam K,Katarzyna M.il-18 promoter polymorphisms in expression regulation [J].J Neuroimmunol,2001,112(1)：146.

[12] Kruse S,Kuehr J,Moseler M,et al.Polymorphisms in the the IL-18 gene are associated with specific sensitization to common allergens and allergic rhinitis [J]. J Allergy Clin Immunol,2003,111(1)：117.

[13] 解元元,李永柏.微小病變型腎病免疫發(fā)病機制進展[J].腎臟病與透析腎移植雜志,2003,12(1)：73-76.

[14] Yuan FH,Guang LX,Li YB. Effect of Yan-shen capsule on Messngical cell apoptosis and extracellular matrix metabolism of remnant kidney[J].Chin J Modern Med,2004,14(17)：5-10.

[15] Goumenos DS,Tsamandas AC,El-Nahas AM,et al. Apoptosis and myofibroblast expression in human glomerular disease： apossible link with transforming growth factor-beta-1[J]. Nephron,2002,92(2)：287-296.

[16] Geleilete TJ,Melo GC,Costa RS,et al. Role of myofibroblasts,macrophages, transforming grownth fuctor-beta endothelin, angiotensin-Ⅱ, and fibroncctin in the progression of tubulointerslitial nephritis induced by gentamicin[J]. J Nephrol, 2002,15(6)：633-642.

[17] 袁發(fā)煥,光麗霞,李一林.延腎膠囊對殘腎系膜細胞凋亡及其細胞外基質(zhì)代謝的影響[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2004,14(17)：5-10.

[18] 張本陽.微小病變型腎病綜合征患者外周血單個核白細胞IL-18的表達[J].實用臨床,2003,4(4)：1-4.

[19] 張弘.慢性腎病患者血清HA和血漿VEGF 檢測的臨床意義[J].放射免疫學雜志,2006,19(4)：286.

[20] 楊雷,劉永鋒,崔宏.腎移植者術(shù)前TNF-alpha、IL-10分泌能力與急性排斥反應的關(guān)系[J].遼寧醫(yī)學雜志,2002,16(3)：127.

[21] Gerdes N,Sukhova GK,Libby P,et al.Expression of interleukin-18 and functional IL-18 receptor on human vascular endothelial cells, smooth muscle cells,and macrophages： implications for atherogenesis[J]. J Exp Med,2002,195(2)： 245-257.

[22] Matsumoto K,Kanmatsuse K. Augmented interleukin-18 production by perpheral blood monocytes in patients with minimal change nephrotic syndrome[J].Am Jephrol,2001,21(1)：20-27.

[23] Matsumoto K,Kanmatsuse K. Elevated interleukin-18 levels in the urine of nephrotic patients[J].Nephron,2001,88(4)：334-339.

[24] Zhu Z,Wang Y,Wang H,et al.The study on the relationship between serum vascular endothelial growth factor and proteinuria in adriamycininduced nephrotic rats[J].J Tongji Med Univ,2001,21(4)：301-303.

[25] 郭漢城,陳孝文,江黎明,等.白細胞介素l3對腎小球系膜細胞NFKB的抑制作用[J].上海免疫學雜志,2001,21(5)：293.

[26] 郭漢城,陳孝文,江黎明,等.白細胞介素13抑制腎小球系膜細胞增殖及l(fā)L-6表達[J].中國病理生理雜志,2002,l8(1)：76-79.

[27] Matsumoto K,Kanmatsuse K.interleukin-15 and interleukin-12 have an addictive effect on the release of vascular permeability factor by peripheral blood mononuclear cells in normal subjects and in patients with minimal-change nephrotic syndrome[J].Clin Nephrol,1999,52(1)：10-18.

[28] Plater-Zyberk C,Joosten LA,Helsen MM,et al.Therapeutic effect of neutralizing endogenous IL-18 activity in the colladen-induced model of arthritis[J].J Clin Invest,2001,108(12)：1825-1832.