Alport綜合征的診斷和治療進(jìn)展＊

袁 昶 黃文彥

上海市兒童醫(yī)院(上海交通大學(xué)附屬兒童醫(yī)院)腎臟風(fēng)濕免疫科 (上海 200062)

Alport綜合征(Alport syndrome，AS)是一種遺傳性腎臟疾病，其特征是腎小球基底膜(glomerular basement membrane，GBM) 以及包括眼和耳在內(nèi)的其他組織基底膜的結(jié)構(gòu)異常和功能障礙，患者通常會出現(xiàn)進(jìn)行性腎功能喪失、感音神經(jīng)性聽力損失和各種眼部異常[1]。AS的患病率估計約為1/10000～1/5000，占成人新發(fā)終末期腎病 (end stage renal disease，ESRD) 病例的0.5%[2]和兒童的12.9%[3]，是繼常染色體顯性多囊腎病之后慢性腎臟病(chronic kidney disease，CKD)的第二大常見單基因病。AS兒童時期臨床表現(xiàn)多不典型，缺乏特異性，后期多進(jìn)展至終末期腎功能不全。本文將對Alport綜合征的發(fā)病機(jī)制、診斷及治療進(jìn)展作簡要綜述，以提高對該疾病的認(rèn)識，減少診治延誤，延緩病程進(jìn)展。

1 發(fā)病機(jī)制

Ⅳ型膠原網(wǎng)絡(luò)是腎小球基底膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，由六種基因(COL4A1～A6)編碼IV型膠原的六條不同的α鏈(α1～α6)。每一條α鏈可分3個結(jié)構(gòu)區(qū)域：N端7S區(qū)、膠原區(qū)和C端的非膠原區(qū)[4]，它們以異源三聚體(α1-α-1-α2、α3-α4-α5和α5-α5-α6)的形式出現(xiàn)，構(gòu)成三螺旋結(jié)構(gòu)。三種α鏈的組合在不同器官具有特異性：α1-α1-α2網(wǎng)絡(luò)在胚胎膜和成人脈管系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位，在GBM、耳蝸基底膜和晶狀體基底中為α3-α4-α5組合，而在鮑曼囊和皮膚基底膜中為α5-α5-α6組合[5]。在GBM中只有足細(xì)胞能合成和分泌α3-α4-α5三聚體，而α1-α1-α2和α5-α5-α6可由足細(xì)胞和其它細(xì)胞如內(nèi)皮細(xì)胞、系膜細(xì)胞等合成，因此，足細(xì)胞成為AS發(fā)病的關(guān)鍵細(xì)胞之一[6]。當(dāng)COL4A3、COL4A4及COL4A5發(fā)生突變導(dǎo)致α3、α4及α5鏈結(jié)構(gòu)異常時，這些三螺旋結(jié)構(gòu)會被破壞，從而導(dǎo)致AS一系列臨床表現(xiàn)的發(fā)生。AS遺傳方式有三種，約85%的AS是由COL4A5基因突變導(dǎo)致的X連鎖顯性遺傳，約15%的AS是COL4A3或COL4A4基因突變引起的常染色體遺傳，其中以常染色體隱性遺傳最為常見，有極少數(shù)為常染色體顯性遺傳。

2 AS診斷標(biāo)準(zhǔn)的演變

1927年Alport首次系統(tǒng)性闡述了該疾病并命名為Alport綜合征并提出“血尿+耳聾+腎衰竭家族史”作為診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]。隨著病理及電子顯微鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，診斷標(biāo)準(zhǔn)也逐步完善，1989年Flinter[8]提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步完善了AS診斷，即：(1)血尿或慢性腎衰竭家族史；(2)電子顯微鏡檢查證實腎活檢標(biāo)本腎小球基底膜特征性表現(xiàn)—不規(guī)則地變薄、增厚、撕裂分層；(3)高頻性感音性神經(jīng)性耳聾；(4)眼部病變。具有血尿或慢性腎功能衰竭的患者符合上述4項中的3項便可診斷，其中，電子顯微鏡是診斷AS的“金標(biāo)準(zhǔn)”，然而典型的超微結(jié)構(gòu)變化只見于大約60%患者，現(xiàn)階段不同α鏈單克隆抗體的產(chǎn)生及基因檢測手段的普及使診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范。2018年國內(nèi)專家結(jié)合國際上對該病的診療意見制定了《Alport綜合征診斷和治療專家推薦意見》[9]，形成了如下建議：主要表現(xiàn)為持續(xù)性腎小球性血尿或血尿伴蛋白尿的患者符合以下標(biāo)準(zhǔn)任一條即可確診Alport綜合征：(1)腎小球基底膜(GBM)Ⅳ型膠原α3、α4、α5鏈免疫熒光染色異?；蚱つw基底IV型膠原α5鏈免疫熒光染色異常；(2)腎組織電鏡示GBM 致密層撕裂分層；(3)COL4A5基因具有一個致病性突變或COL4A3或者COL4A4基因具有兩個致病性突變。建議對每個AS家系均進(jìn)行遺傳型診斷，以利于對先證者進(jìn)行預(yù)后評估和先證者及其家系進(jìn)行遺傳咨詢。國外最新的《兒童、青少年和年輕成人Alport綜合征診斷和管理的臨床實踐建議-2020年更新》[10]認(rèn)為兒童孤立性腎小球血尿患者常屬于以下四個診斷組之一：IgA腎病、Alport 綜合征、C3腎小球病和腎小球薄基底膜病，對于有血尿家族史或慢性腎臟病史、雙側(cè)耳感音神經(jīng)性聽力損失或眼部異常的患兒應(yīng)行基因檢測，暫無上述表現(xiàn)的情況下診斷方法應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐尼t(yī)療條件(電子顯微鏡及基因檢測的可行性等)選擇腎臟穿刺活檢或基因檢測。

3 治療進(jìn)展

AS患者隨著年齡的增長，蛋白尿逐漸加重，腎功能水平進(jìn)行性下降，最終發(fā)展為腎衰竭。現(xiàn)階段尚無針對Alport綜合征的根治方法，治療的重點是減少蛋白尿和延緩腎臟病進(jìn)展，盡管治療可能會延遲腎功能損害的發(fā)生，但大多數(shù)AS患者最終將需要接受透析或腎移植。

3.1 腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)抑制劑血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin-converting enzyme inhibitor，ACEI)和血管緊張素受體阻滯劑(angiotensin receptor blocker，ARB)均為腎素-血管、緊張素-醛、固酮系統(tǒng)(reninangiotensin-aldosterone system)抑制劑，通過擴(kuò)張出球小動脈大于入球小動脈，減少腎小球內(nèi)壓，從而降低腎臟對蛋白的排泄。2020年國外更新的《兒童、青少年和年輕成人Alport綜合征診斷和管理的臨床實踐建議-2020年更新》指出：ACEI依然是AS患者的一線治療方案，ARB和醛固酮抑制劑為二線治療方案，對于X連鎖顯性遺傳的男性患者和常染色體隱性遺傳的患者建議，在確診時即開始治療；對于X連鎖顯性遺傳的女性患者和常染色體顯性遺傳的患者，建議當(dāng)排除感染的情況下重復(fù)出現(xiàn)微量白蛋白尿時(定義為尿微量白蛋白/肌酐大于30mg/g)予以治療。《Alport綜合征診斷和治療專家推薦意見》[10]建議ACEI類藥物雷米普利的推薦起始劑量為1～2mg/(kg·d)，每3個月增加1～2mg/(kg·d)，最大6mg/(kg·d)，依那普利劑量則為其兩倍；ARB類藥物氯沙坦的起始劑量為12.5mg/(kg·d)，每3月增加1倍，最大劑量為50mg/(kg·d)。Zhang等[11]對79名長期接受ACEI或同時接受ACEI及ARB聯(lián)合治療的AS患兒進(jìn)行了回顧性研究，以分析兩種治療方法的長期療效及安全性，根據(jù)蛋白尿的水平患兒被分為三組，分別為＜25mg/(kg·d)、25～50mg/(kg·d)、≥50mg/(kg·d)，平均隨訪(2.5±1.8)年，治療1年后，每組的蛋白尿水平逐漸下降，特別在前2年更為顯著，并在治療的第3～5年保持穩(wěn)定，且該作用在COL4An基因較為嚴(yán)重和不太嚴(yán)重的突變患兒中無統(tǒng)計學(xué)差異。目前尚未進(jìn)行比較兩種單阻滯(ACEI和ARB)和雙阻滯(ACEI和ARB)的臨床試驗?？傊?，早期和長期使用ACEI和ARB治療AS是有效的且耐受良好的，ACEI類藥物仍然是一線治療方案，ARB類藥物不良反應(yīng)相對較少，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)時可考慮使用二線方案，聯(lián)合用藥時可能會增加急性腎損害的風(fēng)險，應(yīng)謹(jǐn)慎使用。

3.2 環(huán)孢素A環(huán)孢素A(Cyclosporin A，CsA)是一種T細(xì)胞特異性免疫抑制劑，早期作為一種有效的抗免疫排斥藥物引入臨床，后拓展到治療許多免疫介導(dǎo)的腎臟疾病。除免疫抑制作用外，CsA還可以通過穩(wěn)定足細(xì)胞來減少蛋白尿[12]?；谶@些非免疫性腎臟效應(yīng)，CsA已在如AS這類非免疫介導(dǎo)的蛋白尿性腎小球疾病中進(jìn)行了試驗，Charbit等[13]對9名AS使用CsA至少6個月，結(jié)果顯示，患者蛋白尿水平從(2±1.06)g/d降至(0.65±0.73)g/d，腎小球濾過率也更加穩(wěn)定。但Sugimoto等[14]類似試驗的腎臟病理結(jié)果卻表明，盡管CsA有降低尿蛋白的作用，但其可能對未分化的腎小球造成持續(xù)損傷，加速了間質(zhì)纖維化。所以，考慮到其腎毒性作用，AS患者應(yīng)當(dāng)更加謹(jǐn)慎使用CsA。

3.3 新型治療藥物探索目前一些治療AS的新藥已進(jìn)入臨床試驗。甲基巴多索隆(bardoxolone methyl)是一種口服抗氧化和炎癥調(diào)節(jié)藥物，其通過激活Keap1-Nrf2通路，抑制NF-κB炎癥途徑發(fā)揮作用，可調(diào)節(jié)數(shù)百個參與炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞能量代謝的基因表達(dá)，目前已有多項臨床試驗正在進(jìn)行中，這些試驗招募了包括AS、常染色體顯性遺傳性多囊腎病、IgA腎病、局灶節(jié)段性腎小球硬化和糖尿病腎臟疾病在內(nèi)的多名患者。與安慰劑相比，使用甲基巴多索隆治療后的患者eGFR改善，在停藥后仍能持續(xù)約4周，特別是在AS患者中，腎功能的持續(xù)改善可延遲疾病進(jìn)展為ESKD數(shù)年，目前仍在進(jìn)行Ⅲ期臨床試驗研究中[15]。此外，Gomezi等[16]試驗顯示，microRNA-21(miR-21)可能通過影響細(xì)胞ATP的生成和炎癥信號傳導(dǎo)等重要的代謝途徑參與包括腎臟在內(nèi)的多個器官中纖維化疾病中，在AS模型小鼠中足細(xì)胞高水平表達(dá)microRNA-21，RG-012是一個單鏈、化學(xué)修飾的寡核苷酸，能夠結(jié)合并抑制microRNA-21的功能，減少小鼠腎小球硬化和新月體形成，減輕腎小管損傷。目前正在進(jìn)行臨床Ⅱ期試驗。近期上海市兒童醫(yī)院無意間發(fā)現(xiàn)某些AS患兒在使用羥氯喹治療后血尿及蛋白尿減少，具體機(jī)制仍不明確，正在進(jìn)行小鼠模型的可能機(jī)制、療效及安全性和患兒的前后對照及隨機(jī)對照研究試驗，望能探索出又一治療AS安全有效的藥物。

3.4 干細(xì)胞移植干細(xì)胞是一類具有自我更新和多分化潛力的細(xì)胞，近年來在如血液系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病及自身免疫性疾病等多個領(lǐng)域逐步發(fā)展和應(yīng)用，為AS治療的研究帶來了新的契機(jī)[17]。最早由Prodromodi等[18]將骨髓移植應(yīng)用在了AS小鼠模型上，將雌性COL4A3基因敲除小鼠移植了來自雄性野生型小鼠的完整骨髓，在移植20周后，檢測移植雌鼠的血尿素和肌酐水平顯著降低，腎小球瘢痕形成和間質(zhì)纖維化也顯著減少。研究還證實注射人胚胎干細(xì)胞對模型鼠具有同樣效果，2016年Moschidou等[19]發(fā)現(xiàn)人類頭3個月的胎兒絨毛膜干細(xì)胞能夠遷移到腎小球并在體外和體內(nèi)分化為足細(xì)胞譜系，移植到7周齡的COL4A3基因敲除AS模型鼠體內(nèi)時，檢測血尿素和尿蛋白水平較前降低，腎皮質(zhì)纖維化和間質(zhì)炎癥也較前減少，胎兒絨毛膜干細(xì)胞通過抗炎作用和替換有缺陷的常駐足細(xì)胞延遲了腎臟病理學(xué)的進(jìn)展。雖然干細(xì)胞移植具有一定的療效，但目前該項技術(shù)仍停留在動物實驗階段，臨床研究尚不充足。

3.5 基因-遺傳水平治療基因治療是指通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)導(dǎo)入正?；蛞孕迯?fù)AS患者GBM的Ⅳ型膠原網(wǎng)絡(luò)，從而減少蛋白尿，恢復(fù)腎臟功能。Lin等[20]將編碼全長COL4A3的cDNA由巨細(xì)胞病毒介導(dǎo)至AS模型鼠中，結(jié)果顯示，GBM的結(jié)構(gòu)較前恢復(fù)，同時腎功能不全的進(jìn)展速度也較前減慢。男性X連鎖AS顯示出強(qiáng)烈的基因型-表型相關(guān)性，具有截斷突變的患者表現(xiàn)出更加嚴(yán)重的表型，并在20歲左右發(fā)展為終末期腎病[21]。最近Yamamura等[22]著力于開發(fā)COL4A5截斷突變的X連鎖AS的外顯子跳躍療法，當(dāng)患者在這些外顯子之一中有截斷突變時，利用反義寡核苷酸技術(shù)進(jìn)行外顯子跳躍可以跳過無義突變的區(qū)域，降低模型小鼠的尿蛋白/肌酐比，反義寡核苷酸技術(shù)(antisense oligonucleotides，ASO)已成功用于治療各種遺傳性疾病，包括脊髓性肌萎縮癥、高膽固醇血癥和淀粉樣變性等，故該技術(shù)有望成為AS治療的又一前沿方法。Daga等[23]利用CRISPR/Cas9(Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats/Cas9)技術(shù)對AS患者來源腎足細(xì)胞進(jìn)行基因編輯治療，其突變基因的逆轉(zhuǎn)成功率達(dá)到了40%。近期上海市兒童醫(yī)院Sun等[24]使用整合的游離仙臺病毒技術(shù)從攜帶COL4A5基因突變患者的皮膚成纖維細(xì)胞成功誘導(dǎo)出人多能干細(xì)胞系，該技術(shù)將為研究XLAS的致病機(jī)制以及用于以細(xì)胞為基礎(chǔ)的藥物測試或其他治療模型提供了有效的資源。基因-遺傳水平的治療方法能從根源上解決問題，其有效性顯而易見，但在安全性、倫理方面仍存在諸多問題。

3.6 腎移植進(jìn)展至終末期腎病的AS患者，腎移植是一種有效的治愈性手段，大多數(shù)患者移植效果較好，20年生存率為70.2%，移植物生存率為46.8%，約2%～5%的病例中會產(chǎn)生抗GBM抗體，導(dǎo)致移植物快速丟失。此外，其他腎臟疾病患者腎移植后的20年生存率為44.8%，移植物生存率為30.2%[25]。由此可見，AS患者腎移植的效果與其它患者相比效果更好。

4 結(jié)論與展望

病理及基因診斷方法給臨床診斷AS帶來重要的診斷依據(jù)，未來可以探索如生物標(biāo)志物等其它方法進(jìn)一步完善診斷標(biāo)準(zhǔn)以便早期識別該疾病。目前新的治療手段層出不窮，已不僅僅局限于藥物治療，基因治療、干細(xì)胞移植等方法也在動物模型上得到了重大突破，期待未來會在人體上得到滿意的療效。