重鏈沉積病的分子機(jī)制及診療進(jìn)展*

張 園 ，范 蕓 ，曾彩虹

（1 東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院/國(guó)家腎臟病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，南京大學(xué)附屬金陵醫(yī)院，江蘇 210016；2 南通大學(xué)附屬醫(yī)院腎內(nèi)科；3 無(wú)錫市人民醫(yī)院腎內(nèi)科）

重鏈沉積?。╤eavy chain deposition disease，HCDD）是一種因單克隆免疫球蛋白重鏈在組織沉積所致的全身性疾病，屬于罕見(jiàn)的單克隆免疫球蛋白沉積病（monoclonal immunoglobin deposition dis ease，MIDD），腎臟是最常被累及的器官，還可累及肝臟、甲狀腺、皮膚、骨骼肌等[1-2]，36%～50%患者隨訪1 年內(nèi)需要血液透析治療[3]。HCDD 發(fā)生機(jī)制尚不清楚，可能與重鏈恒定區(qū)（constant region，CH）1段缺失[4-8]以及單克隆重鏈激活補(bǔ)體系統(tǒng)有關(guān)[4-5]。治療目標(biāo)是去除異常漿細(xì)胞克隆，減少異常重鏈產(chǎn)生。近年來(lái)MIDD 發(fā)病率明顯增加[9]，深入認(rèn)識(shí)該病十分必要，本文就HCDD 發(fā)病機(jī)制、診斷和治療進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 正常及異常重鏈結(jié)構(gòu)

免疫球蛋白分子由兩條輕鏈（light chain，LC）和兩條重鏈（heavy chain，HC）組成。重鏈含 450～550個(gè)氨基酸殘基，重鏈根據(jù)抗原性差異分為μ 鏈、γ鏈、α 鏈、δ 鏈和 ε 鏈，分別對(duì)應(yīng)免疫球蛋白 IgM、IgG、IgA、IgD 和 IgE。輕鏈包括 κ 和 λ 兩種亞型，輕鏈產(chǎn)生較重鏈約多40%，輕鏈和重鏈結(jié)合形成完整的免疫球蛋白，未結(jié)合的輕鏈進(jìn)入血液即為游離輕鏈（free light chains，F(xiàn)LC）。人類重鏈基因位于第14號(hào)染色體，分為4 個(gè)不連續(xù)的基因節(jié)段，從著絲點(diǎn)5’末端起依次為可變區(qū)（VH）、多樣性區(qū)（DH）、接合區(qū)（JH）和恒定區(qū)（CH）。成熟的 IgG、IgA 和 IgD 重鏈各有 1 個(gè)可變區(qū)（VH）和 3 個(gè)恒定區(qū)（CH1、CH2 和CH3），IgM 和 IgE 重鏈各有 1 個(gè)可變區(qū)（VH）和 4 個(gè)恒定區(qū)（CH1、CH2、CH3 和 CH4）。正常重鏈轉(zhuǎn)錄后在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工成多肽與重鏈結(jié)合蛋白結(jié)合，再與輕鏈結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體中組合，重疊形成蛋白質(zhì)后分泌。（圖1、圖2[10]）

圖1 IgG 二維模型

圖2 重鏈基因結(jié)構(gòu)示意圖

HCDD 中常見(jiàn)的異常重鏈為CH1 缺失，也可同時(shí)伴有CH2 缺失，CH1 結(jié)構(gòu)域中僅數(shù)個(gè)密碼子缺失少見(jiàn)[11]。CH1 缺失或變異是異常重鏈進(jìn)入血液的前提。缺失CH1 的重鏈不能與重鏈結(jié)合蛋白結(jié)合，未成熟的重鏈會(huì)分泌進(jìn)入血循環(huán)，但缺失CH2、CH3不影響重鏈與重鏈結(jié)合蛋白結(jié)合[5]。BONAUD 等[12]從HCDD 患者體內(nèi)分離出γ1-重鏈（γ1-HC）靶向插入Igκ 基因，建立 HCDD 小鼠模型，證實(shí) CH1 缺失是異常單克隆重鏈分泌的前提。

重鏈VH 的理化特性與腎小球/小管基底膜的重鏈沉積有關(guān)。BRIDOUX 等[11]發(fā)現(xiàn)在VH 中突變的互補(bǔ)決定區(qū)域（CDR）和框架區(qū)域可能改變了重鏈極性，且VH 三維結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致疏水區(qū)（主要在CDR中）的形成，這可能有利于蛋白質(zhì)聚集；電鏡和免疫電鏡顯示，游離VH 帶正電荷，因而具有在腎小球和腎小管基底膜陰離子部位沉積的傾向。

BENDER 等[13]通過(guò)蛋白質(zhì)印跡法在HCDD 患者骨髓和血清中發(fā)現(xiàn)完整的λ 輕鏈和縮短約17 kDa λ輕鏈。在缺乏輕鏈的小鼠模型中，很少有CH1 截短的重鏈，因此認(rèn)為輕鏈缺陷可能是促進(jìn)重鏈CH1 缺失和分泌的首要條件。這樣可以避免重鏈滯留于漿細(xì)胞內(nèi)，減輕內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，最終改善異常漿細(xì)胞的適應(yīng)性和存活率。

2 MIDD 發(fā)病機(jī)制

MIDD 顯著的病理特點(diǎn)是細(xì)胞外基質(zhì)大量聚集并形成結(jié)節(jié)樣病變。有研究表明，輕鏈沉積?。╨ight chain deposition disease，LCDD）患者系膜細(xì)胞在體外孵育后分泌大量細(xì)胞粘合素，并以此為中心聚集形成結(jié)節(jié)樣病變[14]。單克隆游離輕鏈可以誘導(dǎo)系膜細(xì)胞最終轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏诩〕衫w維細(xì)胞的表型，系膜基質(zhì)合成增加，基質(zhì)金屬蛋白酶的合成及活性下降[15]。

HCDD 結(jié)節(jié)形成過(guò)程與LCDD 結(jié)節(jié)形成相似，但 HCDD（尤其是 γ1 和 γ3-HCDD）患者血清 C3 水平降低，并伴有腎組織 C3 和 IgG 的線性沉積[1，11]，這與大多數(shù)LCDD 不同。過(guò)多的輕鏈也可能通過(guò)激活補(bǔ)體途徑導(dǎo)致輕重鏈沉積?。╨ight and heavy chain deposition disease，LHCDD）的臨床病理特點(diǎn)[16]。有研究表明，補(bǔ)體水平在HCDD 患者治療過(guò)程中可以逐漸恢復(fù)至正常[17]。我們近期的研究（尚未發(fā)表）顯示，在HCDD 患者腎組織中補(bǔ)體三種途徑均被激活，循環(huán)中存在補(bǔ)體旁路途徑及經(jīng)典途徑的激活。血C1q與血肌酐水平呈負(fù)相關(guān)，血補(bǔ)體sC5b9、尿補(bǔ)體C1q、Bb、C3a、C5a 及 sC5b9 與 24 小時(shí)尿蛋白定量呈正相關(guān)。說(shuō)明HCDD 患者體內(nèi)存在補(bǔ)體經(jīng)典途徑及旁路途徑的活化，且補(bǔ)體活化程度與血肌酐及蛋白尿嚴(yán)重程度相關(guān)。在疾病后期補(bǔ)體激活與腎損傷之間可能存在惡性循環(huán)，阻斷這種惡性循環(huán)可能有助于疾病治療。

3 MIDD 診斷方法

HCDD 可先于多發(fā)性骨髓瘤、輕鏈淀粉樣變性等惡性漿細(xì)胞疾病數(shù)年出現(xiàn)，轉(zhuǎn)化率平均每年1%。單克隆蛋白（M 蛋白）大小，免疫球蛋白類型，F(xiàn)LC 變化程度以及染色體異常等因素均可影響轉(zhuǎn)化率。盡管終末器官的損傷通常和B 細(xì)胞的負(fù)荷不成比例[18]，但FLC 和M 蛋白檢測(cè)在HCDD 的診療中尚有一定參考意義。

FLC 水平代表輕重鏈生產(chǎn)率和腎臟清除率。FLC 濃度隨適應(yīng)性免疫活性而增加，而κ/λ 值則保持不變，κ/λ 異常表示某種類型的單克隆FLC 過(guò)量。κ/λ 正常值 0.26～1.65，＜0.26 為存在單克隆 λ 輕鏈，＞1.65 為存在單克隆κ 輕鏈。應(yīng)注意的是，由于血清FLC 清除動(dòng)力學(xué)的改變，腎功能不全患者的κ/λ 值略有增加（0.37～3.1）。BRIDOUX 等[11]和 NASR 等[19]研究顯示，HCDD 患者 FLC 比值及濃度均異常。GERTH 等[20]認(rèn)為 κ/λ 值對(duì) MIDD 預(yù)測(cè)具有良好的敏感性，F(xiàn)LC 血清半衰期很短，可以作為骨髓瘤對(duì)化療反應(yīng)的標(biāo)志物。然而，ZHANG 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，即使HCDD 患者 FLC 濃度在參考范圍內(nèi)，κ/λ 值也可能異常，F(xiàn)LC 濃度超出參考范圍，κ/λ 值也可能正常，認(rèn)為 FLC 濃度及 κ/λ 值對(duì) HCDD 患者診斷及預(yù)測(cè)價(jià)值有限。

血清蛋白電泳（serum protein electrophoresis，SPEP）是最常用的定量檢查，但不能顯示單克隆免疫球蛋白類型，而血清免疫固定電泳（serum immunofixation electrophoresis，IFE）可以鑒定單克隆免疫球蛋白種類，但不能定量。在15 例HCDD 患者中，SPEP 檢測(cè)單克隆免疫球蛋白陽(yáng)性率為60%，IFE陽(yáng)性檢測(cè)率為80%[11]。在一項(xiàng)針對(duì)64 例MIDD 患者（其中 HCDD7 例）的研究中，SPEP 和 IFE 在 86%患者中檢測(cè)到單克隆免疫球蛋白峰，盡管IFE 及FLC不能單獨(dú)作為診斷性檢驗(yàn)，但兩者結(jié)合可使敏感性從94.3%提高到97.4%，有一定參考價(jià)值[19]。通常IFE 與組織沉積的免疫球蛋白類型一致，但ZHANG等[21]報(bào)告1 例患者組織沉積為IgG3，但血清IFE 顯示為IgAκ，目前尚不能解釋。

梅奧診所開(kāi)發(fā)的激光顯微切割腎小球的蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析（laser microdissection/mass spectrometry，LMD/MS）是檢測(cè)單克隆蛋白最新方法，可以確定單克隆蛋白的類型并進(jìn)行定量，已成功用于診斷LCDD 和HCDD[22-23]，其敏感性似乎優(yōu)于血清FLC，但要全面推廣還需要更多數(shù)據(jù)支持。腎活檢仍是目前診斷MIDD 的金標(biāo)準(zhǔn)。

4 治療進(jìn)展

4.1 化療 1999 年 MOULIN 等[4]提出不管最初eGFR 水平如何，HCDD 應(yīng)盡早采用基于硼替佐米的化療方案。BONAUD 等[12]建立的HCDD 轉(zhuǎn)基因小鼠模型顯示，產(chǎn)生截短γ-HC 的異常漿細(xì)胞對(duì)硼替佐米的反應(yīng)比產(chǎn)生完整免疫球蛋白的漿細(xì)胞更敏感，證實(shí)硼替佐米作為HCDD 基礎(chǔ)治療的可行性。近年研究顯示，以硼替佐米為基礎(chǔ)的化療可使HCDD 患者迅速臨床緩解，包括血肌酐下降[21，24-25]、eGFR 升高[21，24]、κ/λ 恢復(fù)正常或接近正常[11，24-25]、血紅蛋白升高或穩(wěn)定[24]、免疫印跡陰性[11]、血白蛋白升高[11，21，26]及補(bǔ)體恢復(fù)正?；蚪咏26]。也有研究認(rèn)為，接受不同化療方案（包括硼替佐米、雷公藤、環(huán)磷酰胺、長(zhǎng)春新堿、阿霉素和來(lái)那度胺等）的患者腎臟功能都能得到改善[13，21，27]。

初始腎功能可作為MIDD 患者進(jìn)展至終末期腎臟疾病的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[11]，治療后FLC＜40 mg/L、無(wú)嚴(yán)重間質(zhì)纖維化是腎反應(yīng)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[25]。但也有研究認(rèn)為初始血清肌酐水平不能預(yù)測(cè)疾病結(jié)局[21]，可能是因?yàn)镠CDD 被早期發(fā)現(xiàn)且對(duì)化療反應(yīng)良好，或是因?yàn)椴±龜?shù)太少而無(wú)法顯示統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。另外，在γ-HCDD 中角質(zhì)層松弛可能先于腎臟損傷發(fā)生，是早期診斷的寶貴指標(biāo)[26]。

4.2 高劑量美法侖/自體干細(xì)胞移植 高劑量美法侖/自體干細(xì)胞移植（high-dose melphalan and autologous stem cell transplantation，HDM/ASCT）可能作為某些患者的二線治療[25]。KOURELIS 等[28]研究顯示，MIDD 患者接受基于ASCT 或蛋白酶體抑制劑（如硼替佐米）治療后，5 年總體腎臟存活率分別為67%和57%，eGFR＜20 mL/min·1.73 m2和腎臟應(yīng)答（使用AL 或國(guó)際骨髓瘤工作組標(biāo)準(zhǔn)）可獨(dú)立預(yù)測(cè)透析的進(jìn)展。BRIDOUX 等[11]報(bào)告 1 例 HCDD 患者使用美法侖11 個(gè)療程后隨訪7 年，腎臟及血液獲得完全應(yīng)答，2 例HCDD 患者采用硼替佐米治療后行ASCT，腎功能完全或部分改善。HDM/ASCT 治療可使某些患者長(zhǎng)期生存，但需擴(kuò)大樣本量證實(shí)。

4.3 補(bǔ)體治療 補(bǔ)體療法對(duì)非典型溶血尿毒綜合征、C3 腎小球腎炎、抗中性粒細(xì)胞胞漿抗體相關(guān)性小血管炎、狼瘡腎炎、IgA 腎病和局灶節(jié)段性腎小球硬化等疾病可能益處[29]，能改善腎臟參數(shù)和補(bǔ)體水平[17，30]。美國(guó)FDA 已批準(zhǔn)依庫(kù)麗單抗作為治療腎臟疾病中的補(bǔ)體封閉劑，能有效阻斷C5 裂解并阻止C5a 和 sC5b9 的形成[17]。NASR 等[31]報(bào)道，接受 B 細(xì)胞消耗藥物治療的單克隆IgG 沉積病可達(dá)部分緩解，在膜增生性腎小球腎炎伴單克隆免疫球蛋白沉積或免疫觸須樣腎小球病治療中采用利妥昔單抗也可能有益。

4.4 腎移植 迄今為止僅有少量MIDD 患者腎移植，未化療而行腎移植的LCDD 的復(fù)發(fā)率71%～86%，1 例 HCDD 患者移植 2.5 年后復(fù)發(fā)[32]，雖然有 1例HCDD 獲得其姐姐的活體腎移植后隨訪8 個(gè)月腎功能良好[7]，但缺乏長(zhǎng)期隨訪數(shù)據(jù)。表明在血液系統(tǒng)惡性腫瘤未治療前，不應(yīng)進(jìn)行腎移植[33-34]。BATALINI 等[35]指出，對(duì)于由AL 淀粉樣變性和MIDD 引起的終末期腎衰患者，HDM/ASCT 可安全有效地誘導(dǎo)血液學(xué)完全應(yīng)答并延長(zhǎng)生存期，持久血液學(xué)應(yīng)答可使這些患者成為腎移植的候選對(duì)象。

5 小 結(jié)

HCDD 患者異常重鏈的形成有明顯的個(gè)體差異，F(xiàn)LC、M 蛋白和補(bǔ)體檢測(cè)對(duì)診斷及治療過(guò)程的評(píng)價(jià)有一定參考意義，質(zhì)譜診斷價(jià)值尚待進(jìn)一步明確。以硼替佐米為代表的化療表現(xiàn)較好的血液學(xué)反應(yīng)，但因發(fā)病率低目前仍缺乏HCDD 治療指南或共識(shí)。HDM/ASCT 和腎移植可以作為某些患者的二線治療，補(bǔ)體治療也可能為HCDD 治療開(kāi)辟新的途徑。