IgA腎病特異性生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展

吳和燕綜述，高春林，夏正坤審校

0 引 言

IgA腎病（immunoglobulin A nephropathy，IgAN）是世界范圍內(nèi)常見(jiàn)的原發(fā)性腎小球疾病，約30%～40%的IgAN在確診后的10～20年內(nèi)進(jìn)入終末期腎?。?-2］。因此，早期診斷與干預(yù)治療尤為重要，然而目前IgAN確診的主要途徑仍然是腎活檢。由于該操作是有創(chuàng)性操作，所以患者接受度較低，導(dǎo)致大部分患者在確診時(shí)已進(jìn)入終末期腎病。因此，學(xué)者們正努力尋求敏感、無(wú)創(chuàng)、便捷的能準(zhǔn)確反映腎臨床病理改變的標(biāo)志物用于IgAN的早期診斷、治療及預(yù)測(cè)預(yù)后。本文就四重打擊學(xué)說(shuō)、miRNAs、補(bǔ)體系統(tǒng)、細(xì)胞因子等方面關(guān)于IgAN生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展作一綜述。

1 四重打擊學(xué)說(shuō)與IgAN標(biāo)志物

2011年Suzuki等［3］基于IgAN的發(fā)病機(jī)制提出了四重打擊學(xué)說(shuō):第一，IgA 1糖基化異常的發(fā)生，導(dǎo)致半乳糖缺乏的IgA1（Galactose-deficient IgA1，Gd-IgA 1）產(chǎn)生；第二，抗Gd-IgA 1抗體的形成；第三，腎源性循環(huán)免疫復(fù)合物的形成；第四，這些復(fù)合物在腎小球系膜中沉積，導(dǎo)致腎損傷。這一假說(shuō)得到了IgAN患者血液中異常糖基化IgA1和循環(huán)免疫復(fù)合物的支持［4］。

1.1 Gd-IgA1的產(chǎn)生有研究表明，在IgAN患者血清中，與健康人血清或其他類型腎病患者血清相比，Gd-IgA1的水平明顯增高［5］。因此大量的研究被運(yùn)用于研究血清Gd-IgA1是否可作為IgAN的特異性標(biāo)志物。目前研究表明，盡管血清Gd-IgA1可作為IgAN的敏感及特異性標(biāo)志物（敏感性為56%～76%，特異性為89%～94%）［5-7］，但其效能主要依賴于凝集素結(jié)合Gd-IgA1試劑的敏感性［8］。此外，血清Gd-IgA1的水平升高不僅存在于IgA患者中，也存在于患者的健康親屬中，因此推斷Gd-IgA1是IgAN患者發(fā)展所必須的環(huán)節(jié)，但非構(gòu)成腎損傷的必要條件［9］。而在血清Gd-IgA1與IgAN預(yù)后相關(guān)研究中，大部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)血清Gd-IgA1水平不僅與蛋白尿無(wú)相關(guān)性［10］，也與治療效果無(wú)關(guān)［11］。但是有學(xué)者發(fā)現(xiàn)具有嚴(yán)重臨床表現(xiàn)與腎損害的IgAN患者及腎移植后復(fù)發(fā)的IgAN患者與普通類型患者相比具有更高水平的Gd-IgA1［12］。除發(fā)現(xiàn)血清 Gd-IgA1水平升高外，Gd-IgA1也于腎小球系膜區(qū)被檢測(cè)到［13］。從以上學(xué)者研究成果可總結(jié)，Gd-IgA1在IgAN患者體內(nèi)具有較高的敏感性及特異性，可能成為IgAN的一個(gè)特異性診斷標(biāo)志物，但其存在與患者是否發(fā)病以及疾病進(jìn)展關(guān)系似乎并不密切，因此該標(biāo)志物在IgAN患者進(jìn)一步的大規(guī)模多種族隊(duì)列中進(jìn)行長(zhǎng)期隨訪評(píng)估是必要的。

1.2 抗Gd-IgA1抗體的形成近幾年來(lái)，人們對(duì)IgAN的發(fā)病機(jī)制的第二次打擊最感興趣［14-15］?？笹d-IgA1抗體被發(fā)現(xiàn)與疾病進(jìn)展、透析或死亡的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)［16］。Berthoux等［16］研究數(shù)據(jù)表明，抗Gd-IgA1抗體的敏感性僅有40%。但Yanagawa等［17］的研究結(jié)果則表明在試劑檢驗(yàn)效能極佳的情況下，抗Gd-IgA1抗體的敏感性為89%，特異性為92%。因此，在試劑檢驗(yàn)效能極佳的情況下，推測(cè)抗Gd-IgA1抗體可能成為診斷IgAN的特異、敏感且可預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展的標(biāo)志物。

1.3 Gd-IgA1及抗Gd-IgA1抗體形成免疫復(fù)合物檢測(cè)血清中的免疫復(fù)合物可能成為檢測(cè)IgAN的另一有效特異性標(biāo)志物。在過(guò)去的研究中發(fā)現(xiàn)，該免疫復(fù)合物在IgA患者血清中是顯著升高的［18-19］。Yanagawa等［17］的研究結(jié)果表明，該免疫復(fù)合物可將IgAN患者與健康人及其他形式腎小球腎炎患者鑒別開(kāi)來(lái)，但該免疫復(fù)合物也于狼瘡性腎炎中被檢測(cè)出，盡管該免疫復(fù)合物對(duì)于鑒別IgAN與狼瘡性腎炎無(wú)特異性，仍發(fā)現(xiàn)高濃度的免疫復(fù)合物與IgAN腎功能的惡化密切相關(guān)。Suzuki等［20］推測(cè)該免疫復(fù)合物水平升高可預(yù)測(cè)疾病的活動(dòng)，但該推測(cè)是否具有意義仍需要在長(zhǎng)期隨訪評(píng)估非亞洲IgAN患者中得到驗(yàn)證和確認(rèn)。

1.4 免疫復(fù)合物沉積于腎引起腎損傷造成免疫復(fù)合物易于腎組織沉積的原因?yàn)槟I組織中存在IgA受體［21］。IgA受體家族由6種受體組成，而髓樣IgA片段可結(jié)晶α受體或CD 89與IgA特異結(jié)合，可能與血清聚合IgA1的形成有關(guān)?？扇苄訡D89受體（soluble CD89 receptors，sCD89）及sCD89-IgA復(fù)合物可于IgA患者血清及腎組織中被檢測(cè)出。而有學(xué)者發(fā)現(xiàn)IgA患者體內(nèi)可持續(xù)檢測(cè)出高濃度且穩(wěn)定水平sCD89-IgA，且與疾病進(jìn)展無(wú)相關(guān)性［22］，因此認(rèn)為這種生物標(biāo)記物并不能很好地預(yù)測(cè)腎病進(jìn)展。

轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（the transferrin receptor，TFR）或CD 71是系膜IgA 1受體，對(duì)Gd-IgA 1具有較高的親和力。在IgAN患者腎中過(guò)度表達(dá)，這可能是由于患者血液中Gd-IgA 1濃度過(guò)高所致。這種異常表達(dá)介導(dǎo)了循環(huán)Gd-IgA1的沉積［8］。TFR在IgAN患者腎中的表達(dá)增加，其在尿液中的可溶性形式可被認(rèn)為是監(jiān)測(cè)腎損害進(jìn)展的一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物。Delanghe等［23］發(fā)現(xiàn)活動(dòng)期IgAN患者尿可溶性TFR水平較高，并提出以5μg/L作為診斷活動(dòng)性疾病與部分緩解或完全緩解的標(biāo)準(zhǔn)。因此推測(cè)TFR有望成為監(jiān)測(cè)IgAN疾病進(jìn)展的一個(gè)特異性標(biāo)志物。

2 miRNAs與IgAN標(biāo)志物

miRNAs［24］是約 22 個(gè)堿基的非編碼 RNA 分子，通過(guò)與目標(biāo)mRNAS的3′-非翻譯區(qū)（UTR）進(jìn)行不完全堿基配對(duì)來(lái)調(diào)控基因表達(dá)。近年來(lái)隨著其研究的深入，越來(lái)越多的證據(jù)表明miRNAs可能在許多人類疾病的發(fā)病機(jī)制中起作用，其中就包括IgAN［25］。

2.1 miR-148b和異常IgA糖基化IgA1的糖基化由C1GalT1介導(dǎo)，C1GalT1的表達(dá)降低可能是IgAN的重要致病因素。在一項(xiàng)50例IgAN患者的標(biāo)本檢測(cè)中，miR-148b的上調(diào)程度與血清半乳糖缺乏癥IgA1的水平直接相關(guān)［26］，提示miR-148b在IgAN發(fā)病中具有重要作用，其機(jī)制是通過(guò)調(diào)節(jié)C1GalT1的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，推測(cè)miR-148b與C1GalT1結(jié)合增加，導(dǎo)致該酶水平降低，IgA1糖基化異常。但目前該發(fā)病機(jī)制仍未完全明確，需要進(jìn)一步研究確認(rèn)。

2.2 miRNA與IgAN疾病進(jìn)展現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，miRNA29家族與IgA疾病進(jìn)展具有重要關(guān)系。在IgAN患者中，miRNA29家族抑制膠原和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的表達(dá)，包括腎間質(zhì)纖維化［27］。Fang等［28］研究發(fā)現(xiàn)腎間質(zhì)纖維化嚴(yán)重的IgAN患者腎內(nèi)miR-29c的表達(dá)明顯低于只有極小皮質(zhì)疤痕的IgAN患者，但這項(xiàng)研究?jī)H包括10例IgAN患者（5例伴有纖維化，5例無(wú)纖維化）。由于這些發(fā)現(xiàn)在存在腎間質(zhì)纖維化的其他腎病中尚未得到證實(shí)，因此可能非IgAN特有，需要進(jìn)一步研究證實(shí)。Wang等［29］研究發(fā)現(xiàn)，與非炎癥性腎小球硬化組和正常對(duì)照組相比，IgAN患者腎內(nèi)miR-200 c表達(dá)下調(diào)。此外，miR-200c在腎內(nèi)的表達(dá)與蛋白尿程度有關(guān)，E-cadherin的腎內(nèi)表達(dá)也與miR-200c的腎內(nèi)表達(dá)顯著相關(guān)，提示miR-200c在EMT和進(jìn)行性腎小管間質(zhì)纖維化的發(fā)展中起著重要作用。

在IgAN患者的腎活檢標(biāo)本中，miR-192和miR-205明顯上調(diào)，miR-192在后期的監(jiān)測(cè)中被發(fā)現(xiàn)其與腎小球硬化程度以及腎功能減退率顯著相關(guān)，miR-205與腎功能及腎小管間質(zhì)瘢痕程度密切相關(guān)［29］，提示這兩個(gè)miRNA有可能有助于IgAN病理的監(jiān)測(cè)。IgAN患者腎內(nèi)miR-146 a和miR-155的表達(dá)明顯高于健康對(duì)照組［30］。腎內(nèi)miR-146 a和miR-155的表達(dá)與蛋白尿程度呈正相關(guān)，與腎小球?yàn)V過(guò)率呈負(fù)相關(guān)。但miR-146 a和miR-155在IgAN進(jìn)展中的作用尚未得到專門研究。

2.3 尿液中的miRNA尿中特異性miRNAs除在IgAN的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用外，還有望成為IgAN及其他腎病診斷和監(jiān)測(cè)的新的生物標(biāo)志物。

52例IgAN患者尿miR-146 a和miR-155水平明顯高于健康對(duì)照組［28］。此外，尿miR-146 a水平與尿IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）呈負(fù)相關(guān)。尿miR-155水平與尿IL-1β和TNF-52的水平呈負(fù)相關(guān)，這些結(jié)果與其他已發(fā)表的證據(jù)一致，表明這兩種miRNA在IgAN患者中具有免疫調(diào)節(jié)作用。尿miR-29b和miR-29c水平顯著低于健康對(duì)照組，而miR-93水平顯著高于健康對(duì)照組。劉洪萍等［31］研究表明尿液miR-4a在IgAN患者表達(dá)水平顯著升高，其水平與IgAN患者腎功能狀態(tài)及尿蛋白水平密切相關(guān)，且與尿蛋白及腎功能的變化一致。治療后尿液miR-34a水平更能反映IgAN患者腎組織損傷。因此適時(shí)監(jiān)測(cè)尿液有助于了解IgAN的臨床與病理情況。

3 補(bǔ)體系統(tǒng)與IgAN標(biāo)志物

學(xué)者對(duì)IgAN患者體液中的蛋白質(zhì)組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了多種炎癥和進(jìn)展的生物標(biāo)志物，其中大多數(shù)屬于補(bǔ)體和凝血途徑［32-33］。近年來(lái)的研究表明，補(bǔ)體系統(tǒng)失調(diào)在IgAN的發(fā)生發(fā)展中起重要作用，特別是C5b9、甘露糖結(jié)合凝集素、C4b的存在于腎小球系膜區(qū)提示著補(bǔ)體旁路系統(tǒng)的激活［8，34-35］。腎小球系膜區(qū)C4d沉積的存在被認(rèn)為是進(jìn)展性IgAN的早期生物標(biāo)志物［36］。Schmitt等［37］提出假設(shè) Gd-IgA 1 暴露于系膜細(xì)胞或聚集的IgA 1通過(guò)與系膜細(xì)胞C3a受體相互作用而分泌C3和基質(zhì)成分，導(dǎo)致間質(zhì)細(xì)胞增殖，細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生過(guò)多，進(jìn)而導(dǎo)致IgAN的發(fā)生。進(jìn)一步的研究補(bǔ)體系統(tǒng)相關(guān)因子，將有助于了解IgAN的發(fā)病機(jī)制及其疾病進(jìn)展。

4 細(xì)胞因子與IgAN標(biāo)志物

近年來(lái)，細(xì)胞因子與IgAN的相關(guān)性引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，已有諸多研究證實(shí)細(xì)胞因子的表達(dá)在IgAN的發(fā)展過(guò)程中起重要作用。國(guó)內(nèi)外已有研究顯示，巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子（macrophage migration inhibitor，MIF）表達(dá)水平升高導(dǎo)致巨噬細(xì)胞在腎浸潤(rùn)增加，從而引起一系列的連鎖損傷反應(yīng)［38］，MIF在IgAN腎組織中的陽(yáng)性表達(dá)與動(dòng)物模型腎間質(zhì)損傷程度呈正相關(guān)，在IgAN的發(fā)展過(guò)程中起促進(jìn)作用［39］。Matsumoto等［40］研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者的尿液中，MIF水平顯著高于健康對(duì)照組，且uMIF與蛋白尿的程度明顯相關(guān)，但與血尿的程度無(wú)關(guān)。在病理相關(guān)分析中發(fā)現(xiàn)，uMIF水平不僅與腎小球新月體形成和腎小球膜細(xì)胞增殖的程度顯著相關(guān)，也和腎小球內(nèi)、間質(zhì)巨噬細(xì)胞的數(shù)目之間也存在顯著性，由此可見(jiàn)在具有活動(dòng)性病變的IgAN患者尿液中的MIF水平更加增高。研究表明腎組織中IL-6及尿中IL-6表達(dá)的高低與腎損害程度呈正相關(guān)［41］，IgAN患者腎組織中TGF-β1的表達(dá)與腎間質(zhì)纖維化具有相關(guān)性，翟亞玲等［42］研究結(jié)果提示補(bǔ)體B因子基因rsll7314762位點(diǎn)與IgA腎病發(fā)病的遺傳易感性相關(guān)聯(lián)，提示補(bǔ)體B因子或其所在區(qū)段可能存在與IgA腎病發(fā)病有關(guān)聯(lián)的功能變異。這一系列細(xì)胞因子的研究結(jié)果顯示，其與IgAN息息相關(guān)，進(jìn)一步的研究將有助于了解該疾病的轉(zhuǎn)歸與預(yù)后［43］。

5 結(jié) 語(yǔ)

IgAN無(wú)創(chuàng)性生物學(xué)標(biāo)志物的研究領(lǐng)域具有很大的發(fā)展空間，隨著相關(guān)學(xué)科與檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，有望獲得更多、更有價(jià)值的能夠應(yīng)用于臨床IgAN早期診斷、指導(dǎo)治療、評(píng)估病情及預(yù)后的無(wú)創(chuàng)性生物學(xué)標(biāo)志物。