B 細胞活化因子/增殖誘導配體系統(tǒng)在IgA 腎病研究進展

胡倩倩 馮 源 朱麗婷 程錦國1，

IgA 腎?。↖gA nephropathy，IgAN）是常見的腎小球疾病，其發(fā)病機制較為復雜，目前，學者們逐漸達成共識：黏膜免疫引起IgA1 異常糖基化，導致半乳糖缺乏的IgA1（galactose-deficient IgA1，Gd-IgA1）大量產(chǎn)生，致使機體產(chǎn)生針對Gd-IgA1 的特異性抗體，當自身抗體與Gd-IgA1 結(jié)合會產(chǎn)生免疫復合物，并循環(huán)至腎臟，沉積于系膜區(qū)，引起炎癥細胞浸潤、補體活化和增殖反應，進而持續(xù)引起腎臟損害[1]。B細胞活化因子（B cell activating factor the TNF family，BAFF）和增殖誘導配體（a proliferation inducing ligand，APRIL）是腫瘤壞死因子超家族中的成員，均可由樹突狀細胞、單核細胞等免疫細胞分泌[2]。可溶性APRIL 與BAFF 共享30%相同的基因序列，二者共用三種受體：BAFF 受體（BAFF-receptor，BR）、B 細胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA）和跨膜蛋白活化物及親環(huán)蛋白配體相互作用分子（transmembrane activator and cyclophilin ligand interactor，TACI）。其中BR 是BAFF 特異性受體，與BAFF 結(jié)合力最強，TACI 與BAFF、APRIL 以相同的親和力結(jié)合，BCMA 是APRIL 特異性受體。BAFF、APRIL 及其受體可維持B 細胞長期存活和分化。當機體受到抗原刺激后，可引起B(yǎng)AFF、APRIL 表達上調(diào)，促進B 細胞增殖，延長B 細胞的存活；另一方面，二者啟動B 細胞免疫球蛋白類別轉(zhuǎn)換重組（class switch recombination，CSR），刺激幼稚B 細胞轉(zhuǎn)化為分泌IgA 或IgG 的漿細胞[3]。近年研究發(fā)現(xiàn)，BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 的發(fā)生發(fā)展和預后息息相關，對未來治療IgAN 具有啟發(fā)意義。本文將BAFF 和APRIL 以及二者共用受體統(tǒng)稱為“BAFF/APRIL 系統(tǒng)”，并基于其與IgAN 的研究，對二者的相關性進行探討。

1 BAFF/APRIL 系統(tǒng)在IgAN 黏膜免疫中的作用

當微生物抗原激活黏膜免疫系統(tǒng)后，機體可產(chǎn)生大量IgA。近年研究表明，黏膜免疫系統(tǒng)的反復感染可促進IgAN 進展惡化。

1.1 IgAN 呼吸道黏膜免疫 臨床上，IgAN 常因上呼吸道感染誘發(fā)或加重，出現(xiàn)反復肉眼血尿[4]。IgAN患者扁桃體生發(fā)中心含有大量異常表達BAFF、APRIL 的B 細胞[2，5-6]。Toll 樣受體（TLRs）是機體識別入侵微生物所特有的細胞因子之一。研究發(fā)現(xiàn)，TLR-9-BAFF/APRIL-IgA 信號參與IgA 生成：TLR-9識別細菌非甲基化CpG-ODN 基因序列后觸發(fā)BAFF、APRIL 異常表達；同時TACI 表達增多，一方面加強對APRIL 的反應，另一方面激活TLR-9/MyD88 途徑，經(jīng)MyD88-IRAK-1-IRAK-4-TRAF6-TAK1-IKK 信號通路傳導，激活B 細胞CSR；BAFFR、BCMA 在不依賴于MyD88 情況下，對CSR 產(chǎn)生進一步補償信號[7]。此外，He 等[8]發(fā)現(xiàn)，TLR-3 識別病毒后通過銜接蛋白TRIF 上調(diào)BAFF 和TACI，這一結(jié)果提示TLR-3-BAFF-IgA 信號也參與IgA 異常產(chǎn)生的機制。

1.2 IgAN 腸道黏膜免疫 Kiryluk 等[9]通過富集分析指出腸道IgA 的免疫失衡是IgAN 發(fā)病機制的中心缺陷。Won 等[10]發(fā)現(xiàn)，腸道微生物群可激活腸道相關淋巴組織分泌I 型干擾素，上調(diào)BAFF、APRIL 表達，激活B 細胞IgA CSR，這些被抗原致敏的B 細胞遷移至腸道固有層，合成二聚體IgA1。這一研究與近年興起的IgAN“腸—腎關聯(lián)”學說[11]相吻合：當腸道處于亞臨床炎癥狀態(tài)下可引起機體產(chǎn)生大量Gd-IgA1。派爾集合淋巴管和腸系膜淋巴結(jié)是腸道固有層漿細胞聚集的主要場所，正常條件下，細菌暴露可誘導這些場所中的漿細胞存活及特異性IgA 分泌。Kim 等[12]發(fā)現(xiàn)，腸CX3CR1+巨噬細胞和CD8+T 細胞可獨立于腸系膜淋巴結(jié)和派爾集合淋巴管，在BAFF、APRIL 調(diào)節(jié)下直接誘導B 細胞分泌特異性IgA，且該過程不依賴于TLRs 介導的微生物識別和視黃酸信號傳導。

目前認為，黏膜免疫是加重IgAN 進展的一大因素，細菌及病毒感染是導致BAFF/APRIL 系統(tǒng)表達上調(diào)的誘因；其次，無論是BAFF、APRIL 直接誘導，還是TLRs 和BAFF、APRIL 信號傳遞以及TACI 上調(diào)對IgA 異常增多均在IgAN 的疾病進展中發(fā)揮著至關重要的作用。此外，針對TACI-MyD88 通路的抑制劑或切斷TLRs-BAFF/APRIL 信號通路在未來或許可用于治療與致病性CSR 和BAFF、APRIL 表達失調(diào)相關的IgAN。

2 BAFF/APRIL 系統(tǒng)對Gd-IgA1 形成的作用

黏膜免疫系統(tǒng)感染引起IgA 異常分泌為IgAN的發(fā)生提供原動力，而大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1是導致IgAN 的關鍵因素[13]。在IgAN 患者體內(nèi)，可檢測到異常升高的Gd-IgA1 水平[14]。正常IgA1 鉸鏈區(qū)聚集了經(jīng)O-糖基化形成的O-聚糖，由N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）、β-1，3-半乳糖和唾液酸組成。GalNAc可在β-1，3-半乳糖轉(zhuǎn)移酶C1GALT1 和其特異性分子伴侶Cosmc 的作用下與絲氨酸/蘇氨酸殘基結(jié)合，使鉸鏈區(qū)的O-聚糖正常糖基化。當C1GALT1 的表達下調(diào)時，會抑制IgA1 的正常O-糖基化[15]。研究發(fā)現(xiàn)，IgAN 患者體內(nèi)，BAFF 可抑制C1GALT1 和Cosmc 的表達，從而影響IgA1 鉸鏈區(qū)O-糖基化的正常進行，形成大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1，使得高聚合IgA1 的水平升高[16]。此外，體外培養(yǎng)的IgAN 患者的淋巴細胞可在外源性APRIL 的刺激下產(chǎn)生更多Gd-IgA1，并伴隨BCMA 和TACI 表達上調(diào)[17]。Han等[18]通過實驗證實APRIL 及其受體并不是通過調(diào)節(jié)糖基轉(zhuǎn)移酶引起Gd-IgA1 過量產(chǎn)生，但其具體機制仍有待進一步研究。

3 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與腎臟損害

3.1 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與病理表現(xiàn) Mccarthy 等[19]早已在小鼠實驗中證實BAFF、APRIL 可誘導Gd-IgA1 在體內(nèi)循環(huán)，并促進免疫復合物在腎臟沉積。研究發(fā)現(xiàn)，血清BAFF 水平和IgAN 患者腎小球組織病理學特征顯著相關，其水平與腎小球系膜區(qū)沉積物數(shù)量、系膜細胞增生、節(jié)段性腎小球硬化、腎小管萎縮/間質(zhì)化評分呈正相關[6，20]。早期研究表明，BAFF 在IκB 激酶（IKK）-α 的作用下激活蛋白激酶B（protein kinas B，PKB）和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶（Erk），從而維持B 細胞存活[21]。絲裂原活化蛋白激酶p38（mitogenactivated protein kinase p38，MAPK p38）信號傳導也可參與BAFF-BR 介導B 細胞的趨化性[22]。Zheng等[23]發(fā)現(xiàn)，人腎小球系膜細胞存在BR 基因表達，BAFF-BR 信號可激發(fā)人腎小球系膜細胞NF-κB p65、PKB 和MAPK p38 快速磷酸化，從而維持系膜細胞的存活和增殖，但BAFF 對NF-κB p100 的表達和Erk 的磷酸化并無影響，這一結(jié)果意味著BAFF-BR 信號導致PKB 活化是BAFF 對人腎小球系膜細胞的增殖影響的主要機制，至于其對腎小管的影響目前并未提及。

最近，IgAN 的全基因關聯(lián)研究[9]將TNFSF13 基因（可編碼APRIL）納入IgAN 的易感位點。單核苷酸多態(tài)性（single-nucleotide polymorphisms，SNPs）是由單個核苷酸的變異引起的基因多態(tài)性。其中，TNFSF13基因SNP rs2188404，rs10488764 和rs3803800 的多態(tài)性與Lee 氏病理分級相關，這有可能是該多態(tài)性基因通過調(diào)節(jié)APRIL 水平影響疾病活動度。但rs3803800 的易感性僅體現(xiàn)在女性患者身上，這在一定程度意味著它是由性激素所決定，但是，在Niu 等[24]報告中發(fā)現(xiàn)，rs3803800 的易感性在男性患者身上更為明顯。此外，SNP rs4246413、rs4968210 也被發(fā)現(xiàn)和腎間質(zhì)纖維化相關。近期研究發(fā)現(xiàn)，IgAN 患者腎臟中APRIL 并未過表達，其致病機制可能在于APRIL 延長了致病的B 細胞壽命，導致Gd-IgA1 含量相對增加[18]，這表明APRIL 可能并不參與腎臟的致病機制。但目前關于APRIL 與腎纖維化之間的具體機制仍缺乏足夠的證據(jù)，有待進一步研究，未來有可能通過對IgAN 患者基因檢測以預測腎臟病理情況及其進展。

3.2 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 臨床表現(xiàn) BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 疾病活動度密切相關。早期研究發(fā)現(xiàn)，BAFF 轉(zhuǎn)基因小鼠可出現(xiàn)IgAN 樣腎病綜合征[19]。血清BAFF 水平和IgAN 患者的臨床特征息息相關，包括eGFR、血清肌酐、尿素氮、尿酸以及24h尿蛋白定量。在IgAN 人群中，高水平血清APRIL 還與終末期腎臟病高度關聯(lián)。Zhai 等[17]發(fā)現(xiàn)，高水平的血清APRIL 水平可引起大量蛋白尿和低eGFR，這一結(jié)果還伴隨BCMA 和TACI 表達上調(diào)。

3.3 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 預后 研究發(fā)現(xiàn)，BAFF/APRIL 系統(tǒng)與IgAN 的預后息息相關。Jo 等[25]在對69 名首次進行腎移植IgAN 患者的隨訪中發(fā)現(xiàn)，為期1 年的復發(fā)率為15.9%，首次復發(fā)平均時間為1.7 年，其中高水平血清APRIL 有可能通過上調(diào)Gd-IgA1 并參與抗聚糖抗體生成導致IgAN 復發(fā)率升高。在Pongpirul 等[26]的研究中，IgAN 患者在腎移植前如果處于高血清BAFF 水平，則會在術后更容易出現(xiàn)抗體介導的排斥反應（antibody-mediated rejection，ABMR），這意味著檢測圍手術期血清BAFF水平在未來有可能成為預測術后ABMR 的一項無創(chuàng)指標。與此觀點不同的是，Martín-Penagos 等[27]對IgAN 患者腎移植后的檢查中發(fā)現(xiàn)，高水平的BAFF和ABMR 與疾病預后并無直接關系，但血清APRIL水平在移植后第6 個月開始上升，之后一直處于較高水平，并與復發(fā)程度呈正相關。此外，在IgAN 復發(fā)患者復發(fā)前3 年中，APRIL 平均值始終保持較高水平。

4 BAFF/APRIL 系統(tǒng)與疾病治療

Kim 等[28]采用選擇性APRIL 拮抗劑治療IgAN小鼠，顯著降低了小鼠血清IgA 水平、腎小球IgA 沉積和蛋白尿，減少了腎臟中不規(guī)則趨化因子及其受體CX3CR1 的過表達，從而抑制不規(guī)則趨化因子相關的單核細胞活化介導的炎癥過程，減少對腎臟的損害。此外，他們發(fā)現(xiàn)選擇性APRIL 拮抗劑僅影響血清和腎臟中的IgA 水平，不會對骨髓和脾臟中分泌IgA 的細胞群引起顯著變化，這意味著抗APRIL 的抗體對APRIL 的阻斷可能是作用于產(chǎn)生IgA 特定的B 細胞群，而非所有可分泌IgA 的細胞群。VIS649 是一種人源化IgG2κ 抗體，可中和人體內(nèi)APRIL，其研究提示它能降低Gd-IgA1，同時減少抗Gd-IgA1 的特異性IgG，從而減少免疫復合物的形成[29]。此外，Blisibmod 和Atacicept 是目前正處于IgAN 單獨II 期試驗中進行評估的兩種生物制劑。這兩種藥物均針對BAFF 和APRIL 信號傳導途徑，Blisibimod 是BAFF 的選擇性肽體拮抗劑，Atacicept 是一種包括TACI 受體細胞外區(qū)域和人IgG Fc 段的重組融合蛋白，能同時阻斷BAFF 和APRIL。在BRIGHT-SC（Blisibmod 治療IgAN 的隨機、雙盲、安慰劑對照組II期臨床試驗）[1]研究中，IgAN 患者接受Blisibimod 治療24 周，之后被分為繼續(xù)治療到104 周、安慰劑治療和停止治療三組。其初步結(jié)果表明，皮下Blisibimod 可防止IgAN 患者蛋白尿的惡化，但其他具體結(jié)果尚未公布。

5 小結(jié)及展望

目前我國有10%～30%的IgAN 患者在確診后的10 年內(nèi)進展為終末期腎臟病[30]，故及早治療IgAN 對疾病進展以及提高生存率極為重要。但目前IgAN 的治療多在減輕免疫病理損傷的下游環(huán)節(jié)，而從上游切斷疾病的發(fā)病機制顯得更為切實有效。血清BAFF和APRIL 水平異常升高普遍存在于IgAN 患者，二者在IgAN 中與黏膜免疫息息相關。但國內(nèi)外關于APRIL 誘導Gd-IgA1 產(chǎn)生的潛在機制仍未知，未來的研究可集中于APRIL-TACI/BCMA 下游的信號傳導作用及其效應基因表達。此外，BAFF 和APRIL 對IgAN 的靶向治療仍缺乏多中心、大樣本的研究，未來仍需通過更多的隊列研究進一步明確BAFF 和（或）APRIL 相關抗體的治療效果，找到合適的治療方案，從而有效切斷IgAN 上游的發(fā)病機制。BAFF/APRIL 系統(tǒng)有可能成為未來評估IgAN 臨床嚴重程度，預測IgAN 預后的無創(chuàng)性生物指標，成為治療IgAN，延緩腎衰進展的新靶點。