IgA腎病免疫學(xué)機(jī)制新認(rèn)識(shí)

甘言剛 楊瓊瓊

IgA腎病(IgAN)是全球最常見的原發(fā)性腎小球腎炎,表現(xiàn)為腎小球系膜區(qū)IgA或IgA為主的沉積[1]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)幾乎所有IgAN患者可能在預(yù)期壽命內(nèi)進(jìn)展到終末期腎病(ESRD)[2]。IgAN患者存在免疫系統(tǒng)紊亂及調(diào)節(jié)異常[3]。全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)等遺傳學(xué)研究表明,IgAN患者存在抗原呈遞[如主要組織相容性復(fù)合體(MHC)]、補(bǔ)體系統(tǒng)[如補(bǔ)體因子H(CFH)、CFH相關(guān)蛋白(CFHR)3-1、整合素αM(ITGAM)-整合素αX(ITGAX)]和黏膜免疫[如α防御素(DEFA)、胱天蛋白酶募集域蛋白9(CARD9)、鳥嘌呤核苷酸交換因子(Vav3)]相關(guān)單核苷酸多態(tài)性改變[4-7]。目前IgAN的發(fā)病機(jī)制尚不完全明確,比較公認(rèn)的是“四重打擊”學(xué)說[8]:(1)IgA1糖基化異常IgAN患者循環(huán)中半乳糖缺陷型IgA1(Gd-IgA1)的水平增多[9]。(2)自身免疫反應(yīng)被激活產(chǎn)生Gd-IgA1抗體,包括IgG或IgA1,主要為IgG[10]。(3)升高的Gd-IgA1與其抗聚糖抗體IgG或IgA形成免疫復(fù)合物共同沉積于腎臟系膜區(qū)。(4)免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體及炎癥通路,最終導(dǎo)致腎臟損傷。

然而,在健康人體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)循環(huán)中Gd-IgA1的存在,其本身并不足以引起IgAN[11]。其他疾病導(dǎo)致的ESRD患者接受來自亞臨床表現(xiàn)為IgAN患者的腎臟幾周后,移植腎局部沉積的IgA會(huì)消失[12]。以上研究表明IgAN是全身性多因素參與的疾病,還存在其他未知導(dǎo)致疾病發(fā)生的因素。近年來隨著研究深入,發(fā)現(xiàn)黏膜免疫、免疫細(xì)胞激活及補(bǔ)體在IgAN中起重要作用,為相關(guān)治療藥物及特異性靶向治療方法的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此,我們將回顧近年來在IgAN中的免疫學(xué)進(jìn)展,為進(jìn)一步深入探討IgAN發(fā)生發(fā)展機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

一、黏膜免疫與IgAN

黏膜免疫系統(tǒng)是由分布于胃腸道、呼吸道、泌尿道和乳腺黏膜內(nèi)等的淋巴組織組成,占據(jù)了機(jī)體淋巴組織的大部分,是機(jī)體最大的免疫防御系統(tǒng)。近年來研究發(fā)現(xiàn)IgAN可能與黏膜免疫系統(tǒng)的異常激活及慢性炎癥相關(guān),IgAN患者黏膜感染時(shí)可出現(xiàn)血尿、蛋白尿加重[13]。GWAS基因關(guān)聯(lián)研究結(jié)果顯示,多個(gè)IgAN易感基因與維持正常腸道黏膜免疫有關(guān),并且IgAN與炎癥性腸病存在共同的易感基因[14]。黏膜相關(guān)淋巴組織(MALT)主要包括腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)、鼻咽相關(guān)淋巴組織(NALT)和支氣管黏膜相關(guān)淋巴組織(BALT)[15]。特定病原體導(dǎo)致的黏膜長(zhǎng)期感染及腸道微生物群的改變可能是MALT激活導(dǎo)致IgAN的原因[16]。IgAN患者中Ⅰ型幽門螺桿菌的感染率更高,并與其腎功能、Gd-IgA1水平相關(guān),在小鼠中也發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌可誘導(dǎo)小鼠IgAN樣改變[17-18]。腸道黏膜感染可通過T淋巴細(xì)胞(簡(jiǎn)稱T細(xì)胞)依賴及非T細(xì)胞依賴的途徑激活Peyer淋巴結(jié)內(nèi)的原始B淋巴細(xì)胞(簡(jiǎn)稱B細(xì)胞),并轉(zhuǎn)換成為IgA1+漿細(xì)胞產(chǎn)生大量IgA1[19]。IgAN患者黏膜活化的IgA+記憶B細(xì)胞和漿細(xì)胞(CCR9+Intβ7+細(xì)胞)占比更高[20]。布地奈德遲釋膠囊可靶向回腸末端的黏膜B細(xì)胞(包括派爾集合淋巴結(jié)),減少IgAN患者Gd-IgA1的產(chǎn)生,從而減少尿蛋白,延緩腎功能進(jìn)展[21]。

腸道微生物群對(duì)免疫穩(wěn)態(tài)具有重要的作用,影響淋巴組織的分化和成熟及先天性免疫和適應(yīng)性免疫的功能[22]。IgAN患者糞便雙歧桿菌種類減少而志賀菌種比例更高,并且與更嚴(yán)重的血尿和蛋白尿水平相關(guān)[23-24]。在小鼠中共生微生物菌群的改變可引起IgA分泌增加[25],而通過補(bǔ)充益生菌,可改善IgAN小鼠腸道微生物環(huán)境,抑制NLRP3/ASC/半胱天冬酶1信號(hào)通路,降低IgAN小鼠蛋白尿水平[26]。IgAN患者腸道黏膜通透性更高,腸道微生物可通過緊密連接、分泌抗菌產(chǎn)物、調(diào)節(jié)粘蛋白基因參與維持腸道黏膜屏障。腸道微生物菌群可通過T細(xì)胞依賴和非依賴途徑使幼稚B細(xì)胞向分泌IgA細(xì)胞轉(zhuǎn)換[27]。B細(xì)胞活化因子(BAFF)過表達(dá)的小鼠血清異常糖基化的IgA、沉積物水平升高,但是在沒有腸道微生物菌群的小鼠中,并沒有異常糖基化IgA的沉積,因此共生菌群對(duì)IgAN的發(fā)生至關(guān)重要[28]。通過改變腸道微生物群種類,糞菌移植可能是IgAN的潛在治療方法。

二、B細(xì)胞與IgAN

IgAN患者腎臟系膜區(qū)存在Gd-IgA1及其免疫復(fù)合物沉積。相關(guān)研究顯示IgAN患者血清Gd-IgA1水平與患者估算的腎小球?yàn)V過率(eGFR)下降相關(guān)[29]。Gd-IgA1主要由分泌抗體的B細(xì)胞或漿細(xì)胞產(chǎn)生[30]。我們前期利用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者B細(xì)胞出現(xiàn)亞群改變,差異基因中B細(xì)胞激活相關(guān)基因表達(dá)升高[31]。BAFF促進(jìn)B細(xì)胞和漿細(xì)胞的存活、發(fā)育及成熟,增加Gd-IgA1及其抗體的產(chǎn)生,導(dǎo)致腎損傷[32]。BAFF過表達(dá)小鼠表現(xiàn)出血清IgA水平升高,腎組織系膜區(qū)出現(xiàn)IgA沉積等IgAN表型[28]。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者增殖誘導(dǎo)配體(APRIL)水平升高且與Gd-IgA1水平、尿蛋白及腎功能下降相關(guān)[33]。APRIL在IgAN患者血漿中表達(dá)升高,靶向APRIL可減少IgAN小鼠血清IgA水平,使腎臟IgA免疫復(fù)合物沉積明顯減少[34]。Atacicept可顯著降低IgAN患者蛋白尿水平,穩(wěn)定eGFR并降低血清IgG、IgM、IgA、Gd-IgA水平[35]。目前,正在開展更大臨床樣本Ⅱb期研究驗(yàn)證上述結(jié)果(ORIGIN研究,NCT04716231)。一項(xiàng)我國(guó)Ⅱ期臨床研究證實(shí)Telitaciept可使IgAN患者蛋白尿減少50%,eGFR保持穩(wěn)定且沒有顯著安全性問題[36]。Atacicept和Telitaciept的作用機(jī)制基本相同,均是阻斷APRIL和BAFF。此外,一項(xiàng)比較利妥昔單抗與常規(guī)療法治療IgAN的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示,利妥昔單抗治療不能顯著改善IgAN患者的腎功能和降低蛋白尿,且兩組間血清Gd-IgA1和抗Gd-IgA1抗體水平比較均無差異[37]。黏膜駐留B細(xì)胞可自我更新,不需要從血液、淋巴組織及骨髓中遷移CD20+B細(xì)胞來補(bǔ)充[38]。研究發(fā)現(xiàn)在接受利妥昔單抗治療的患者中,黏膜來源的CD20-CD19+CD27highIgA分泌細(xì)胞仍穩(wěn)定存在[39]。因此,利妥昔單抗治療IgAN缺乏療效的原因可能是無法清除產(chǎn)生抗體的漿細(xì)胞及其對(duì)黏膜B細(xì)胞清除作用較弱。在一項(xiàng)針對(duì)8例IgAN患者的單中心開放標(biāo)簽研究中,應(yīng)用硼替佐米后有3例患者的蛋白尿完全緩解[40]。靶向漿細(xì)胞可能是IgAN潛在的治療方法。Felzartamab是一種全人源化IgG1單克隆抗體,可靶向CD38+漿細(xì)胞。目前正在開展的Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT05065970)驗(yàn)證其在IgAN中的作用。

有研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者Toll樣受體(TLR)9表達(dá)升高,TLR9可誘導(dǎo)黏膜B細(xì)胞向分泌IgA的漿細(xì)胞轉(zhuǎn)換[41]。激活TLR9可通過APRIL及IL-6信號(hào)通路導(dǎo)致Gd-IgA1產(chǎn)生增加[42]。TLR9/TLR7-MyD88-核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB通路可誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子水平升高,并促進(jìn)異常糖基化IgA的合成最終導(dǎo)致腎小球炎癥。羥氯喹可以通過防止TLR9/TLR7與配體結(jié)合并抑制下游信號(hào)來抑制異常糖基化IgA的合成[43]。一項(xiàng)雙盲、隨機(jī)、安慰劑對(duì)照的臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示羥氯喹加腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)拮抗劑(RAASi)組較單RAASi組治療6個(gè)月后能顯著降低IgAN患者的蛋白尿,且無不良反應(yīng)[44]。2021年改善全球腎臟疾病預(yù)后組織指南推薦羥氯喹用于支持治療后仍有高進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)的中國(guó)IgAN患者[45]。

三、T細(xì)胞與IgAN

輔助性T細(xì)胞(Th)極化失衡在炎癥性疾病和自身免疫性疾病中起著重要作用[46-47]。幼稚CD4+T細(xì)胞在抗原-主要組織相容性復(fù)合體分子刺激下進(jìn)行克隆擴(kuò)增,分化為特異性效應(yīng)Th,包括Th1、Th2、Th17、濾泡Th(Tfh)和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)[48]。Th對(duì)于漿細(xì)胞和記憶B細(xì)胞的發(fā)育起著重要作用。IgAN患者Th2及IL-4比例增加[49],Th2相關(guān)細(xì)胞因子與Gd-IgA1水平呈正相關(guān)[50]。與健康對(duì)照組相比,IgAN患者Th17細(xì)胞及血清中Th17細(xì)胞因子IL-17A和IL-21水平均升高[51],IL-17A水平與蛋白尿呈正相關(guān)[52]。Tfh通過細(xì)胞表面分子CD40L、可誘導(dǎo)共刺激分子(ICOS)及分泌細(xì)胞因子IL-21促進(jìn)B細(xì)胞增殖和分化[53-54]。與健康對(duì)照組相比,IgAN患者循環(huán)Tfh細(xì)胞百分比增加,血清中IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ、IL-17A和IL-21水平均升高。Tfh細(xì)胞百分比與eGFR呈負(fù)相關(guān),但與Gd-IgA1和蛋白尿呈正相關(guān)[49]。近期基于單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),IgAN患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中Tfh細(xì)胞比例增加,Tfh細(xì)胞可通過激活B細(xì)胞促進(jìn)IgAN腎病的發(fā)生發(fā)展[55]。Treg可抑制機(jī)體免疫反應(yīng)過度激活,IgAN患者表現(xiàn)為Treg數(shù)量和功能異常,其體內(nèi)Treg數(shù)量與健康對(duì)照組相比下調(diào)[56],且與IgAN患者炎癥因子、尿蛋白水平呈反比,與eGFR呈正比[57]。功能上IgAN患者Treg轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β1和FoxP3基因mRNA表達(dá)降低[58]。在IgAN小鼠模型中促進(jìn)Treg細(xì)胞分化可減少IgAN小鼠腎臟系膜IgA沉積并降低蛋白尿水平[59]。此外,IgAN腎臟單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序發(fā)現(xiàn),IgAN腎臟CD8+T細(xì)胞免疫耗竭相關(guān)基因表達(dá)增強(qiáng),細(xì)胞毒性相關(guān)基因表達(dá)減弱,進(jìn)一步提示IgAN患者腎臟中T細(xì)胞功能異常[60]。綜上,T細(xì)胞功能異常可促進(jìn)IgAN中B細(xì)胞激活分化導(dǎo)致Gd-IgA1產(chǎn)生增加,T細(xì)胞可能是IgAN潛在的治療靶點(diǎn)。

四、補(bǔ)體系統(tǒng)與IgAN

補(bǔ)體系統(tǒng)是先天免疫的重要組成部分。補(bǔ)體以無生物活性的形式存在于血循環(huán)和體液中,需要激活才能產(chǎn)生生物活性。觸發(fā)補(bǔ)體的經(jīng)典途徑、替代途徑或凝集素途徑將導(dǎo)致補(bǔ)體瀑布的核心成分C3激活,隨之激活補(bǔ)體的末端序列,產(chǎn)生膜攻擊復(fù)合物(MAC)直接溶解病原體或受損的自身細(xì)胞[61]。在IgAN患者的腎臟活檢中發(fā)現(xiàn)替代途徑的成分如C3(90%)、CFH(30%～90%)、備解素(75%～100%)及CFHR等調(diào)節(jié)因子[62]。腎小球C3沉積與IgAN的進(jìn)展相關(guān)[63]。補(bǔ)體因子H主要對(duì)補(bǔ)體C3激活起負(fù)性調(diào)控的作用,而CFHR可競(jìng)爭(zhēng)H因子與C3b結(jié)合的位點(diǎn)。與健康人相比,IgAN患者中CFHR水平較高,且與eGFR呈負(fù)相關(guān)[64]。GWAS研究發(fā)現(xiàn),CFHR1和CFHR3缺失及少見的CFHR5變異在IgAN易感性方面發(fā)揮作用,這些基因編碼CFHR-3和CFHR-1[65]。B因子是C3轉(zhuǎn)化酶的活性成分,B細(xì)胞因子的抑制劑Iptacopan可通過抑制B因子從而抑制替代途徑。一項(xiàng)多中心的Ⅲ期臨床研究發(fā)現(xiàn),Iptacopan可抑制補(bǔ)體替代途徑,減少IgAN患者的蛋白尿水平[66]。

凝集素途徑通過甘露聚糖結(jié)合凝集素(MBL)、集合素11(CL-K1)和纖維膠凝蛋白(L-ficolin)啟動(dòng),繼而激活MBL相關(guān)絲氨酸蛋白酶(MASP),從而促進(jìn)C3轉(zhuǎn)化酶形成。MASP包括MASP-1、MASP-2、MASP-3,均參與C3轉(zhuǎn)化酶形成。在IgAN患者的腎臟活檢中發(fā)現(xiàn)MBL和ficolin共沉積的IgAN表現(xiàn)出更嚴(yán)重的系膜細(xì)胞、毛細(xì)血管增生、間質(zhì)浸潤(rùn)及更明顯的蛋白尿[67]。同時(shí)與健康對(duì)照組相比,IgAN患者血清中MASP-1、MBL更高,而MASP-3更低[68]。Narsoplimab是首個(gè)人源化MASP-2單克隆抗體,發(fā)現(xiàn)在IgAN高危進(jìn)展的患者中,可減少尿蛋白水平和穩(wěn)定腎功能[69]。無論是替代途徑還是凝集素途徑,最終均形成MAC。在腎小球中MAC沉積與IgAN患者的腎小球硬化、腎小管萎縮及間質(zhì)炎癥程度均呈正相關(guān)[70]。近年來,有研究報(bào)告,抗C5單克隆抗體Eculizumab對(duì)腎移植后復(fù)發(fā)性新月體IgAN有良好的治療效果[71]。一項(xiàng)病例報(bào)告結(jié)果顯示Eculizumab只能暫時(shí)延緩腎功能下降,停藥后易復(fù)發(fā)[72]。未來尚需更多研究探討Eculizumab在IgAN中的作用及機(jī)制。

五、總結(jié)

綜上所述,近年來對(duì)IgAN機(jī)制的深入研究揭示了黏膜免疫、B細(xì)胞、T細(xì)胞和補(bǔ)體系統(tǒng)等多個(gè)免疫學(xué)因素在IgAN發(fā)病和進(jìn)展中的重要作用。針對(duì)這些因素的治療靶點(diǎn)有望為IgAN的治療提供新思路。隨著單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,我們可以進(jìn)一步探索IgAN的核心免疫細(xì)胞亞群,尋找潛在的生物學(xué)標(biāo)志物,為監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和探討新的治療靶點(diǎn)奠定基礎(chǔ),進(jìn)一步推進(jìn)我們對(duì)IgAN免疫機(jī)制的認(rèn)識(shí)。