IgA腎病與微生物免疫的研究進(jìn)展*

朱安超，楊鑫鑫，候云晶，孟宏學(xué)

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院 病理科，黑龍江 哈爾濱150081）

IgA 腎?。╥mmunoglobulin a nephropathy, IgAN）是世界上最常見(jiàn)的原發(fā)性腎小球腎炎。IgAN 的診斷與平均預(yù)期壽命降低6～10年有關(guān)[1-2]。在診斷后的10年內(nèi)，約20%IgAN 患者會(huì)發(fā)展為終末期腎臟疾?。╡nd-stage renal disease, ESKD）[3。但是直到現(xiàn)在，IgAN 的確切發(fā)病機(jī)制仍不清楚。IgAN 是一種多因素疾病，環(huán)境和遺傳效應(yīng)均對(duì)其造成影響[4]。目前，與IgAN 發(fā)病過(guò)程有關(guān)的主要因素，包括免疫復(fù)合物沉積[5]、黏膜免疫缺陷[6]、IgA 分子異常[7]、遺傳性或家族性病因[8]、微生物[9]、頭頸免疫等[10-11]。這些因素與臨床治療方案及后續(xù)治療措施有著密不可分的關(guān)系。近年來(lái)，關(guān)于IgAN 相關(guān)病理機(jī)制的報(bào)道越來(lái)越多，例如涉及人半乳糖缺乏IgA1、免疫球蛋白的沉積、瞬時(shí)受體電位超家族或腫瘤壞死因子超家族，以及菌群局部感染等多項(xiàng)研究，為進(jìn)一步分析相關(guān)臨床指標(biāo)及為評(píng)估IgAN患者的預(yù)后提供可靠的依據(jù)。本文主要通過(guò)復(fù)習(xí)近年來(lái)的文獻(xiàn)資料，對(duì)IgAN 有關(guān)的病理機(jī)制和與疾病相關(guān)微生物組的免疫研究，以及IgAN 最新的臨床治療方法等方面內(nèi)容做一綜述。

1 gAN免疫機(jī)制的概述

IgAN 是一種自身免疫性疾病，其特征在于異常的IgA1 合成和糖基化，導(dǎo)致循環(huán)中的半乳糖缺陷IgA1 （galactose-deficient IgA1, Gd-IgA1） 的增長(zhǎng)失衡。這種異常的IgA1 可以與特定的自身抗體結(jié)合，從而形成Gd-IgA1 的免疫復(fù)合物（Gd-IgA1 immune complex, Gd-IgA1-IC）。當(dāng)Gd-IgA1-IC 沉積在腎小球中將導(dǎo)致腎小球系膜細(xì)胞增殖和基質(zhì)擴(kuò)增，但該過(guò)程尚未完全清楚[12]。IgAN 患者的臨床特點(diǎn)是反復(fù)發(fā)生大量血尿，并伴有上呼吸道感染，有一些情況還會(huì)逐漸惡化[13]。并且IgAN 患者多數(shù)會(huì)出現(xiàn)鏡下血尿，甚至某些患者還可能出現(xiàn)肉眼血尿。但是，肉眼血尿的發(fā)病機(jī)制和臨床意義尚不清楚。

IgA 是人類體內(nèi)合成最多的抗體，易在黏膜表面富集，對(duì)黏膜具有抗原反應(yīng)并且對(duì)宿主的動(dòng)態(tài)平衡至關(guān)重要[14]。其中有2 個(gè)常見(jiàn)的IgA 亞型，即IgA1 和IgA2。IgA 在生物體內(nèi)的來(lái)源可分為全身免疫系統(tǒng)（骨髓、脾臟、扁桃體及淋巴結(jié)）和黏膜分泌系統(tǒng)（乳腺、唾液腺、呼吸道和腸道），前者以產(chǎn)生IgA1 單體為主，后者以產(chǎn)生IgA2 單體為主。而血清中大約80%的IgA 由IgA1 構(gòu)成[15]。研究指出，IgA1 每條重鏈包含許多O-連接的聚糖和2 個(gè)N-連接的糖基化位點(diǎn)，IgA2 不具有O-聚糖，而是包含2 個(gè)其他重鏈的N-聚糖位點(diǎn)[16]。這種結(jié)構(gòu)的差異使IgA1 對(duì)細(xì)菌蛋白酶相對(duì)敏感[14]。因而，這種結(jié)構(gòu)可能進(jìn)一步說(shuō)明免疫復(fù)合物與黏膜組織有關(guān)。

2 IgAN患者在微生物多樣性方面的免疫研究

IgA 蛋白酶是許多致病細(xì)菌分泌的一組內(nèi)肽酶，可以切割人IgA1 分子的鉸鏈區(qū)[17]。此外，除IgA1 外，細(xì)菌IgA 蛋白酶還可通過(guò)切割溶酶體關(guān)聯(lián)膜蛋白1（LAMP1）來(lái)促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌感染，并破壞溶酶體功能[18]。但除了具有致病因素外，IgA 蛋白酶還可作為IgAN 的潛在治療劑[19]。之前的實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)扁桃體局灶性感染患者的扁桃體表現(xiàn)為扁桃體隱窩上皮網(wǎng)狀化減少，而原發(fā)性T 結(jié)節(jié)增大，這在抗原觸發(fā)、輔助性T 細(xì)胞依賴性刺激及抗原應(yīng)答B(yǎng) 細(xì)胞隨后成熟為抗體分泌的漿細(xì)胞中起主要作用，表明黏膜免疫反應(yīng)可能與IgAN 有關(guān)[10]。目前，上呼吸道微生物學(xué)的大多數(shù)知識(shí)都基于生物培養(yǎng)研究，通常僅反映黏膜表面存在的小部分細(xì)菌[11]。人類微生物組由生活在人體內(nèi)的細(xì)菌組成，被認(rèn)為是遺傳多樣性的來(lái)源、疾病的改良劑、免疫力的重要組成部分，以及影響新陳代謝和調(diào)節(jié)藥物相互作用的功能實(shí)體[20]。有研究對(duì)IgAN 患者的扁桃體樣本進(jìn)行革蘭染色，鏡下發(fā)現(xiàn)大量的菌群感染，其中以革蘭陽(yáng)性菌為主，形態(tài)呈堆或簇狀，多分布在扁桃體隱窩和鱗狀上皮內(nèi)；此外，通過(guò)改良Grocott 六胺銀染色法，還發(fā)現(xiàn)一些樣本中伴有真菌的感染，考慮可能為患者長(zhǎng)期采用類固醇或免疫抑制劑治療導(dǎo)致的現(xiàn)象[10]。綜上所述，微生物與IgAN 有許多潛在的相關(guān)性，并且菌群中產(chǎn)生的相應(yīng)免疫作用都可能最終導(dǎo)致ESKD 的發(fā)生。

2.1 扁桃體感染菌群有關(guān)的免疫研究

扁桃體按其位置分別稱為腭扁桃體、咽扁桃體和舌扁桃體。咽扁桃體又稱為腺樣體，其中最大的淋巴組織群是腭扁桃體。扁桃體的黏膜內(nèi)含有大量淋巴組織，是經(jīng)常接觸抗原引起局部免疫應(yīng)答的部位。已有研究報(bào)道IgAN 與扁桃體中幾種細(xì)菌物種的關(guān)系，例如溶血性鏈球菌[21]、金黃色葡萄球菌[22]等。盡管過(guò)去使用“局灶性扁桃體炎”或“扁桃體局灶性感染”這一術(shù)語(yǔ)，但如今，這些通常被稱為扁桃體局灶性疾病，包括自身免疫和炎癥綜合征，該綜合征是由對(duì)當(dāng)?shù)丶?xì)菌的免疫耐受性下降引起的，扁桃體也因此被稱為扁桃體誘導(dǎo)的自身免疫/炎癥綜合征[23]。有研究表明，密螺旋體屬或直腸彎曲菌與IgAN 的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)[24]。而WATANABE 等[25]使用16S rRNA 基因測(cè)序分析技術(shù)對(duì)IgAN 和復(fù)發(fā)性扁桃體炎患者的所有樣本進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果也觀察到這些細(xì)菌，但在微生物屬的水平上卻無(wú)法驗(yàn)證這些細(xì)菌的優(yōu)勢(shì)。扁桃體可以通過(guò)將記憶B 細(xì)胞和免疫球蛋白前體細(xì)胞發(fā)送到咽部，并通過(guò)抗原激活貫穿整個(gè)身體而發(fā)揮作用，因此認(rèn)為扁桃體在上呼吸道黏膜免疫系統(tǒng)中起到誘導(dǎo)位點(diǎn)的作用[26]。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，CD8 陽(yáng)性的T 細(xì)胞在IgAN 患者的扁桃體中比慢性扁桃體炎患者更多；此外，與慢性扁桃體炎患者比較，IgAN 患者扁桃體的生發(fā)中心內(nèi)可見(jiàn)程序性細(xì)胞死亡-1、叉頭盒蛋白-3 和濾泡樹(shù)突細(xì)胞分泌蛋白抗體染色的陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)均低于前者，與之前的研究結(jié)果一致[10]。因此，考慮扁桃體局灶性感染患者的扁桃體與炎癥性T 細(xì)胞和T細(xì)胞調(diào)節(jié)元件的分布有關(guān)，進(jìn)而說(shuō)明扁桃體組織中的細(xì)菌感染對(duì)IgAN 疾病有影響。而且研究還指出，組織增生的發(fā)病機(jī)制可能是繼發(fā)于各種機(jī)會(huì)微生物、共生致病菌和致病微生物高度的多樣化，及其免疫反應(yīng)[11]。由此可見(jiàn)扁桃體感染的菌群在IgAN 的發(fā)生、發(fā)展中起重要作用。

2.2 腸道菌群有關(guān)的免疫研究

人體在腸道中的微生物數(shù)量最多，種群也最豐富，而且集中人體約70%～80%的正常微生物，種類約500～1 000 種，其中絕大部分都是厭氧細(xì)菌。腸道細(xì)菌在宿主營(yíng)養(yǎng)、異種生物和藥物代謝等方面，對(duì)腸黏膜屏障的結(jié)構(gòu)完整性和免疫力維持具有特定作用[27]。黏膜相關(guān)淋巴組織存在于有淋巴上皮組織的誘導(dǎo)區(qū)域，其中腸道相關(guān)淋巴組織在IgAN 的發(fā)展中起主要作用[28]。以往大部分的研究主要集中在上呼吸道和扁桃體黏膜的高反應(yīng)性[27-28]。但最近的數(shù)據(jù)表明，應(yīng)重新考慮舊的理論，并應(yīng)注意遺傳調(diào)控條件下腸道黏膜免疫功能失調(diào)的作用，以及腸道失調(diào)和飲食在IgAN 發(fā)生、發(fā)展中可能起到的綜合作用[29]。由于消化道抗原或微生物成分通過(guò)腸黏膜吸附而產(chǎn)生IgA，進(jìn)一步觸發(fā)腸上皮Toll 樣受體，并且活化的樹(shù)突狀細(xì)胞在腸上皮和基質(zhì)細(xì)胞的支持下，產(chǎn)生多種活化因子或細(xì)胞因子，最后經(jīng)胞吞作用至黏膜頂端表面，與分泌組分結(jié)合后，以分泌型IgA（secretory IgA, s-IgA）的形式分泌入腸腔內(nèi)。s-IgA 的抑菌作用是通過(guò)分泌到腸道內(nèi)的抗菌肽(如防御素)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并且宿主與共生細(xì)菌之間的s-IgA 主要在調(diào)節(jié)腸道內(nèi)的環(huán)境平衡、腸道菌群，以及防止病原菌過(guò)度生長(zhǎng)方面起關(guān)鍵作用[30]。最近，一項(xiàng)全基因組關(guān)聯(lián)研究引起人們極大的關(guān)注，腸道細(xì)菌暴露在具有IgAN 遺傳風(fēng)險(xiǎn)的受試者體內(nèi)發(fā)揮作用，并檢測(cè)到IgAN 與參與抗腸道病原體免疫的基因有關(guān)[31]。除此之外，研究發(fā)現(xiàn)腸道微生物在實(shí)驗(yàn)性的自身免疫性疾?。òㄗ陨砻庖咝阅X脊髓炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡）中也發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，并且還可能與飲食因素有關(guān)[32-33]。以上研究證明腸道菌群對(duì)IgAN 具有一定的影響作用。

2.3 牙周疾病中菌群有關(guān)的免疫研究

口腔細(xì)菌與宿主在共同進(jìn)化過(guò)程中形成了比較特定的細(xì)菌群體，目前已分離出約40 余種菌屬。IgAN 的病因和發(fā)病機(jī)制尚不清楚，但其發(fā)生、發(fā)展主要與口腔、咽喉和腸道等黏膜感染有關(guān)[24]。因此，弄清口腔中的菌群組成與IgAN 的關(guān)系，可以為該疾病的研究提供有用的信息。與扁桃體炎相似的慢性牙周炎，同樣與黏膜免疫有關(guān)[34]。眾所周知，幾乎所有形式的牙周疾病都是由微生物的混合性感染引起的，許多細(xì)菌物種也因此被公認(rèn)為是牙周的病原體。有研究發(fā)現(xiàn)，IgAN 中的微生物組發(fā)生變化，例如梭狀芽孢桿菌、腸球菌、乳桿菌、明串珠菌和雙歧桿菌減少，以及鏈球菌屬和厚壁菌門增加[35]。最近，LUAN 等[36]對(duì)中國(guó)人群的口腔唾液樣本進(jìn)行菌群比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)IgAN 患者與健康受試者在韋榮球菌屬、普雷沃菌屬及顆粒鏈菌屬之間存在差異，并建立了數(shù)學(xué)模型用于輔助IgAN 的臨床診斷。國(guó)內(nèi)外研究認(rèn)為，牙周疾病和全身健康密切相關(guān)，因此治療牙周疾病可能有助于預(yù)防與IgAN 有關(guān)的幾種慢性炎癥[34,37]。到目前為止，關(guān)于慢性牙周炎患者牙齦下的微生物組對(duì)IgAN 發(fā)生率所產(chǎn)生影響的相關(guān)知識(shí)仍然有限[38]。因此，目前尚不清楚口腔菌群與IgAN 的關(guān)系，還有待進(jìn)一步研究。

3 IgAN臨床治療的新進(jìn)展

隨著人們對(duì)IgAN 相關(guān)病理機(jī)制的深入研究，臨床檢測(cè)方法和治療手段也越來(lái)越精準(zhǔn)。目前，由于難以明確IgAN 的發(fā)病機(jī)制，因此還尚未找到針對(duì)IgAN 的特定治療方法。

支持與免疫抑制治療進(jìn)展型IgN 的實(shí)驗(yàn)表明，在重癥支持治療中加入免疫抑制對(duì)改善臨床癥狀和緩解ESRD 發(fā)展方面沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)，而且不良事件也會(huì)增加[39]。WANG 等[40]認(rèn)為，這一結(jié)論可能與組織學(xué)發(fā)現(xiàn)未被考慮有關(guān)；并且在對(duì)IgAN 患者的評(píng)估中，通過(guò)比較半劑量糖皮質(zhì)激素加腎素-血管緊張素系統(tǒng)阻滯劑與全劑量糖皮質(zhì)激素在IgAN 患者中的有效性和安全性，發(fā)現(xiàn)兩者在減少蛋白尿方面無(wú)差異，但前者會(huì)導(dǎo)致IgAN 患者的不良事件減少，這表明采用前者的方法有一定的意義。而國(guó)內(nèi)臨床研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)給予尿血安合劑和免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合治療的方法，與單獨(dú)使用免疫調(diào)節(jié)劑的方法比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)前者血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子及核因子-κB 指標(biāo)明顯下降，并且IgAN 患者用藥的不良反應(yīng)也有所減少[41]。

幾乎所有的論文都報(bào)道扁桃體切除術(shù)比單純的類固醇療法有優(yōu)勢(shì)[42]。但也有文獻(xiàn)表示，在全世界范圍內(nèi)扁桃體切除術(shù)并未得到認(rèn)可，因?yàn)榇蠖鄶?shù)報(bào)告都是采用小樣本量進(jìn)行的回顧性分析和/或調(diào)查，包括腎臟疾病改善全球預(yù)后的指南[43]。近年來(lái)，使用傾向評(píng)分匹配和可逆性治療加權(quán)法確定扁桃體切除術(shù)對(duì)IgAN 的長(zhǎng)期療效的報(bào)告中顯示，早期和及時(shí)地進(jìn)行扁桃體切除術(shù)可能有較少的不良預(yù)后[42]。而KONDO 等[13]通過(guò)分析118 例接受扁桃體切除加類固醇脈沖療法（tonsillectomy plus steroid pulse therapy, TSP）治療的IgAN 患者后，在研究報(bào)告中表明，TSP 在Ⅰ級(jí)IgAN 患者中最有效，并且C級(jí)也反映TSP 的臨床指征，驗(yàn)證與單獨(dú)使用類固醇脈沖療法相比，該方法可顯著減少尿蛋白。同樣，ADACHI 等[44]研究結(jié)果也支持TSP 是IgAN 的合理治療方法，類固醇脈沖治療引起的扁桃體組織學(xué)改變是短暫的，表明扁桃體切除術(shù)應(yīng)在類固醇脈沖治療之前或之后進(jìn)行。但是，皮質(zhì)類固醇/免疫抑制治療是否可以預(yù)防或治愈這些病灶仍存在爭(zhēng)議[45]?？梢?jiàn)在IgAN 發(fā)病機(jī)制研究的基礎(chǔ)上，患者的臨床治療和預(yù)后也有了新的成果，但該疾病確切的發(fā)病機(jī)制及更有效的治療方法還需要時(shí)間去探索。

4 小結(jié)與展望

綜上所述，IgAN 的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜，微生物與宿主之間的關(guān)系也是相互依存的，而且還影響機(jī)體的物質(zhì)代謝和免疫表達(dá)，并且與相關(guān)的補(bǔ)體蛋白和細(xì)胞因子有關(guān)。感染菌群在自身免疫中發(fā)揮重要作用，與IgAN 臨床治療和預(yù)后有著緊密的關(guān)系。IgAN 相關(guān)的免疫機(jī)制研究是導(dǎo)致終末期腎臟疾病重要的理論基礎(chǔ)之一。本研究通過(guò)對(duì)IgAN 與扁桃體相關(guān)微生物免疫的研究情況進(jìn)行大量分析，為IgAN 患者的早期診斷提供幫助。盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)IgAN進(jìn)行了大量的研究，但仍有太多基礎(chǔ)和臨床問(wèn)題未能解決，希望今后能有更多的數(shù)據(jù)對(duì)疾病的發(fā)病機(jī)制和臨床的治療效果進(jìn)行驗(yàn)證。