趙思宇(綜述)，王 琳(審校)

(1.上海中醫(yī)藥大學，上海 200032； 2.上海中醫(yī)藥大學附屬龍華醫(yī)院腎內(nèi)科，上海 200032)

特發(fā)性膜性腎病(idiopathic membranous nephropathy，IMN)是由免疫介導的,最為常見的導致成人腎病綜合征的原發(fā)性腎小球疾病[1]，臨床上表現(xiàn)為腎病綜合征或大量蛋白尿。腎小球臟層上皮細胞下免疫復合物彌漫性沉積，釘突形成為其典型的病理表現(xiàn)[2]。目前研究認為，IMN的發(fā)生與足細胞密切相關(guān)，IMN系針對足細胞膜抗原成分、由抗體介導的、補體參與的器官特異性自身免疫性疾病[3]。其上皮下免疫復合物沉積導致的補體活化、足細胞損傷導致了IMN大量蛋白尿的產(chǎn)生。

1 足細胞的生理學特點

足細胞作為高度分化的終末細胞，位于腎小球基膜(glomerular basement membrane,GBM)的最外層，連同GBM和毛細血管內(nèi)皮一起構(gòu)成腎小球血液濾過屏障。各種病理改變都能導致足細胞凋亡或從GBM上脫落，使足細胞數(shù)目減少或密度降低，進一步導致腎小球濾過屏障的選擇性通透功能進行性損害，導致大量蛋白尿。足細胞幾乎沒有增殖能力，當足細胞丟失>40%,球囊黏連顯著增加，會導致小球硬化增加，持續(xù)大量蛋白尿，腎功能異常。足細胞具有復雜而獨特的結(jié)構(gòu)，特殊的結(jié)構(gòu)決定了其特殊的功能：不僅作為蛋白濾過的電荷屏障和分子屏障，維持腎小球毛細血管襻的空間結(jié)構(gòu)，發(fā)揮抵抗腎小球內(nèi)壓力的作用,而且能夠合成分泌內(nèi)皮生長因子，維持腎小球內(nèi)皮細胞和GBM的功能完整性[4]。足細胞從形態(tài)學上分為細胞體、主突和足突三部分[5]。足突從功能上可分為三個膜性結(jié)構(gòu)域：頂膜區(qū)、裂孔膜和基膜區(qū)。相鄰足突由裂孔膜連接，結(jié)構(gòu)和功能均與足突肌動蛋白細胞骨架相關(guān)[6]。不同的功能區(qū)表達不同的功能蛋白，有構(gòu)成裂孔膜復合體的腎上腺素蛋白、足細胞跨膜蛋白、CD2相關(guān)蛋白(CD2associated protein，CD2AP)等；有組成電荷屏障的頂膜區(qū)主要分子足細胞標記蛋白；位于基膜區(qū)，連接足細胞與GBM的α2β1整合素、肌營養(yǎng)不良蛋白聚糖。此外，足細胞還表達足細胞骨架肌動蛋白交聯(lián)蛋白α輔肌動蛋白4以及被認為是成熟足細胞表型重要標志的足細胞標志物。足細胞表達的特異性蛋白分子和所具有的肌動蛋白為主的細胞骨架系統(tǒng)維持著足細胞的特殊結(jié)構(gòu)。足突之間的裂孔膜是腎小球濾過的最后一道屏障。裂孔膜復合體參與足細胞正常功能的信號轉(zhuǎn)導，是維持腎小球正常濾過的關(guān)鍵。

2 足細胞參與IMN發(fā)病的免疫學機制

大多數(shù)觀點認為，足細胞的激活與損傷是IMN發(fā)生、發(fā)展的關(guān)鍵：抗原物質(zhì)刺激機體產(chǎn)生抗體，形成抗原抗體復合物，沉積于腎小球臟層上皮細胞下，從而激活補體，形成膜攻擊復合物C5b-9，C5b-9作為足細胞的刺激劑，通過誘導足細胞內(nèi)產(chǎn)生活性氧類、DNA損傷、炎性介質(zhì)等導致足細胞骨架蛋白破壞，插入細胞膜使其通透性增加，激活一系列轉(zhuǎn)導通路，誘導細胞因子的生成、連接基膜與腎小球上皮細胞黏附分子功能的改變，刺激足細胞產(chǎn)生細胞外基質(zhì)，導致GBM彌漫性增厚，使腎小球濾過膜出現(xiàn)缺陷。此外，C5b-9可以解離足細胞相關(guān)蛋白復合體的結(jié)構(gòu)，使足突融合，足細胞骨架結(jié)構(gòu)塌陷，破壞腎小球濾過屏障的完整性，臨床上出現(xiàn)大量蛋白尿[7]。

在IMN發(fā)病過程中，足細胞膜蛋白具有重要的作用，可以產(chǎn)生抗足細胞抗體，形成免疫復合物而致病，目前發(fā)現(xiàn)的足細胞靶抗原主要有中性肽鏈內(nèi)切酶[8]、抗M型磷脂酶A2受體[9]、醛糖還原酶、超氧化物歧化酶2[10]、α-烯醇酶[11]。在原位免疫復合物介導的足細胞損傷過程中，B淋巴細胞識別和抗原呈遞，合成以及分泌抗體，大多數(shù)抗原物質(zhì)刺激B細胞形成抗體的過程中，需要T淋巴細胞的輔助，輔助性T細胞上調(diào)原位免疫復合物在基膜的沉積[12]，而調(diào)節(jié)性T細胞則能減輕免疫復合物介導的足細胞損傷[13]。此外，在分子生物學、遺傳基因?qū)W角度對IMN發(fā)病機制的研究也取得了一定的進展，但仍未明確。

3 CD2AP、CXC趨化因子配體16、新生兒Fc受體參與的足細胞損傷的研究進展

3.1CD2AP 裂孔膜作為足突間的黏附復合體，是腎小球濾過屏障的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，傳遞和維持著足細胞間正常的生理功能信號。裂孔膜由多種蛋白物質(zhì)構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復雜，某種蛋白分布或表達的異常都可能導致足突融合或足細胞脫落,出現(xiàn)蛋白尿。CD2AP組成性表達于正常足細胞，且受足細胞分化狀態(tài)的影響，在足細胞分化過程中發(fā)揮重要作用，被認為是維持腎小球濾過功能，與大量蛋白尿密切相關(guān)的足細胞分子[14]。CD2AP是位于細胞質(zhì)、細胞膜邊緣的多功能銜接分子，在細胞骨架重塑、細胞生存及內(nèi)吞過程中起作用。作為重要的胞內(nèi)接頭蛋白，CD2AP與細胞骨架相連,參與裂孔膜的組成，對維持裂孔膜的結(jié)構(gòu)和功能性具有重要的作用，并且介導轉(zhuǎn)化生長因子β的足細胞凋亡效應。CD2AP和腎上腺素蛋白以及足細胞跨膜蛋白相互作用，充當將裂孔膜蛋白固定在足細胞肌動蛋白細胞骨架的作用，且三者在維持濾過膜正常濾過功能上缺一不可，僅一種成分的改變即可導致蛋白尿的發(fā)生。因此，CD2AP的低表達會引起細胞骨架的斷裂,參與足細胞凋亡[15]。此外，CD2AP與腎上腺素蛋白、足細胞跨膜蛋白結(jié)合參與信號轉(zhuǎn)導，CD2AP可以與富含脯氨酸序列的細胞骨架分子相互作用，參與腎上腺素蛋白介導的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶信號通路，并且通過增加蘇氨酸蛋白激酶的活性抑制足細胞的凋亡，表明腎上腺素蛋白-CD2AP-足細胞跨膜蛋白復合體可以作為足細胞抗凋亡信號的重要環(huán)節(jié)[16]。研究表明，CD2AP基因剔除的小鼠足細胞凋亡增加，是腎小球足細胞損傷的一個早期重要指標[17]。再者，CD2AP影響著足細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和細胞凋亡[18]。既往研究發(fā)現(xiàn)，先天性CD2AP基因突變或缺失小鼠會出現(xiàn)足細胞損傷或大量蛋白尿[19]。

CD2AP屬于免疫球蛋白超家族的跨膜蛋白，是T淋巴細胞表面抗原CD2和抗原呈遞細胞結(jié)合的重要分子，廣泛地存在和表達于足細胞與其他組織中。CD2AP是T淋巴細胞與抗原呈遞細胞結(jié)合的重要分子，表達于T淋巴細胞及自然殺傷細胞的表面[20]。作為一個免疫分子，CD2AP具有雙向的免疫輔助功能，在早期的抗原呈遞過程中，CD2AP通過穩(wěn)定免疫突觸結(jié)構(gòu)起到促進抗原識別和呈遞的作用，在T細胞激活后，通過促進T細胞表面抗原識別受體的降解，起到避免過度免疫、防止T細胞死亡的作用，CD2AP免疫功能異?？梢鸬鞍啄蚝湍I小球疾病。CD2AP參與足細胞對免疫復合物的降解，其表達異常介導了足細胞清除功能下降在腎小球免疫損傷中的始動作用。

3.2CXC趨化因子配體16 趨化因子屬于細胞因子，通過發(fā)揮趨化作用募集免疫細胞到達免疫應答部位，參與了炎性反應以及免疫應答的過程。免疫反應的發(fā)生主要表現(xiàn)在持續(xù)激活的原位免疫細胞與介導循環(huán)免疫細胞的局部浸潤，以此緩解與清除炎性刺激因子，趨化因子就是一種具有化學吸引能力的細胞因子，能介導炎性細胞向炎癥灶的浸潤。目前所發(fā)現(xiàn)的趨化因子主要屬于CXC類和CC類，CXC趨化因子配體16(CXCL chemokine ligand 16，CXCL16)是趨化因子家族的新成員，不僅在T細胞區(qū)有所表達，而且也存在于胸腺髓質(zhì)中，正常腎組織內(nèi)皮細胞、足細胞和系膜細胞均有表達。CXCL16具有趨化活化的外周血T淋巴細胞的作用，將T細胞引至炎癥部位。CXCL16以跨膜型和可溶型兩種形式存在。跨膜型在細胞表面以跨膜結(jié)合的形式存在，作為細胞表面的黏附分子的同時發(fā)揮清道夫受體的生物學作用。膜結(jié)合CXCL16在抗原呈遞細胞，如單核細胞、巨噬細胞、B細胞、樹突狀細胞中表達，當其表達于樹突狀細胞表面時，則作為黏附分子發(fā)揮生物學作用，與其他的黏附分子相互協(xié)同，介導細胞與T細胞以及NKT(一群細胞表面既有T細胞受體TCR，又有NK細胞受體的特殊T細胞亞群)細胞的黏附[21]。膜結(jié)合型的CXCL16具有清道夫受體的生物作用，主要是將磷脂酰絲氨酸和氧化脂蛋白相結(jié)合?？扇苄虲XCL16由細胞膜上的ADAM10切割巨噬細胞和樹突狀細胞上的膜結(jié)合型CXCL16后分泌產(chǎn)生，發(fā)揮趨化作用，趨化表達CXCL16受體的免疫細胞，如B淋巴細胞、骨髓漿細胞、T淋巴細胞，參與募集免疫細胞向炎癥部位遷移?？扇苄訡XCL16具有的遷徙作用在腎小球浸潤中表現(xiàn)明顯，研究表明，通過阻斷急性炎癥期或者腎炎進展階段的CXCL16，可以抑制單核/巨噬細胞的浸潤以此來減輕腎小球的損傷，從而降低尿蛋白的產(chǎn)生[22]。此外，膜結(jié)合型的CXCL16可以在一定情況下轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂汹吇钚缘目扇苄訡XCL16，在解整合素樣金屬蛋白酶(ADAM10或ADAM17)的剪切作用下，招募表達趨化因子受體6的活化T細胞核NKT細胞等[23]。目前，在已知的趨化因子受體中，CXCL16的唯一受體是趨化因子受體6，主要分布在Th1，尤其是炎癥組織部位。在自然殺傷細胞核激活的CD4+和CD8+T細胞中也有部分表達。CXCL16/趨化因子受體6在T細胞遷徙中起重要作用。

CXCL16在腎臟疾病發(fā)病和病情進展中可能扮演了重要的作用，參與腎臟疾病的炎性反應，其作用可能是介導氧化低密度脂蛋白(oxidized low-density lipoprotein,oxLDL)的攝取與脂質(zhì)細胞毒性，趨化炎性細胞對組織的浸潤。足細胞在促炎因子的刺激下過多地表達CXCL16，可溶性CXCL16發(fā)揮趨化作用，參與炎癥和免疫反應，而跨膜型CXCL16則清除對腎臟有害的物質(zhì)oxLDL，保護腎臟。因此，若足細胞表達CXCL16異常，則可能由于免疫炎性反應過度或者oxLDL的蓄積引起腎臟損傷。作為一種自身免疫性疾病，膜性腎病的發(fā)病機制以免疫復合物沉積、補體激活和足細胞的損傷為主要特征。研究發(fā)現(xiàn)，膜性腎病患者腎小球中CXCL16和oxLDL表達均顯著增加，且兩者水平升高一致[24]。炎性因子干擾素γ是CXCL16最強的刺激因子，可上調(diào)CXCL16 mRNA、可溶方性形式、跨膜形式以及細胞總體表達水平，促進足細胞受損。

3.3新生兒Fc受體 局部清除作用是足細胞重要的生理功能之一，具有重要的生理和病理意義。這種清除功能主要包括對免疫復合物的主動清除以及對局部免疫蛋白分子的處理。足細胞清除功能的異常很可能導致腎小球內(nèi)免疫復合物的聚集，促進各種腎小球疾病的發(fā)生和發(fā)展。新生兒Fc受體(neonatal Fc receptor,FcRn)在人體多種組織器官中表達，是免疫球蛋白G(IgG)和白蛋白的轉(zhuǎn)運受體，F(xiàn)cRn在這些表達部位起著IgG轉(zhuǎn)運的作用[25]。人類腎小球足細胞內(nèi)和近端腎小管上皮細胞刷狀緣也表達FcRn。在生理狀態(tài)下，大鼠足細胞表達的FcRn通過結(jié)合轉(zhuǎn)運IgG，具有清除腎小球濾過中沉積的少量IgG功能。免疫復合物可以與免疫系統(tǒng)細胞表面表達的IgG Fc段的受體(FcγR)相結(jié)合，從而激發(fā)一系列調(diào)節(jié)和效應因子。由此可見，免疫復合物沉積介導的腎小球腎炎的發(fā)生可能與FcRn功能異常有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)cRn缺陷的小鼠對腎小球損傷因素(如蛋白負荷)的易患性增加，而且小鼠清除腎小球中IgG的能力下降，并且隨著時間的延長，IgG在腎小球處的蓄積較正常小鼠顯著增多[26]。在膜性腎病中，IgG沉積在毛細血管壁與足細胞之間，體外實驗中，觀察到可溶性的聚合IgG以及Fc段可以結(jié)合到足細胞表面，說明足細胞IgG受體的存在。目前已經(jīng)明確，足細胞表面能與IgG免疫球蛋白結(jié)合的受體為FcRn。

4 結(jié) 語

足細胞作為腎臟固有細胞之一，參與了多種腎臟疾病的發(fā)生和發(fā)展。在IMN的發(fā)病過程中，足細胞免疫損傷以及結(jié)構(gòu)的改變導致大量蛋白尿的臨床表現(xiàn)。CD2AP、CXCL16、FcRn都在降解及清除免疫復合物方面具有重要的作用。一方面，CD2AP作為裂孔膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，與足細胞跨膜蛋白、腎上腺素蛋白參與信號轉(zhuǎn)導，另一方面，則發(fā)揮雙重免疫的作用，早期參與抗原的識別及遞呈，晚期則避免過度免疫，參與足細胞對免疫復合物的降解。CXCL16以可溶型的形式將免疫細胞募集到炎癥部位，以跨膜型的方式，通過介導oxLDL達到清除免疫復合物的目的。FcRn作為IgG的轉(zhuǎn)運受體同時也發(fā)揮著清除免疫復合物的作用。目前有關(guān)IMN發(fā)病機制、臨床治療策略及新藥研究等方面的研究受到廣泛地關(guān)注與重視。深入研究上述因子的結(jié)構(gòu)和功能變化，有助于揭示IMN足細胞損傷的發(fā)生機制，為臨床治療探尋新的途徑和作用靶點。

[1] Glassock RJ.The pathogensis of idiopathic membranous nephropathy:a 50 year odyssey[J].Am J Kidney Dis,2010,56(1):157-167.

[2] Chen ZH,Qin WS,Zeng CH,etal.Triptolide reduces proteinuria in experimental membranous nephropathy and protects against C5b-9 induced podocyte injury in vitro[J].Kidney Int,2010,77(11):974-988.

[3] Ronco P,Debiec H.First identification of an antigen in autoimmune membranous nephropathy:toward targeted therapy？[J].Am J Kidney Dis,2010,55(5):820-823.

[4] Shankland SJ.The podocyte′s response to injury:role in proteinuria and glomerulosclerosis[J].Kidney Int,2006,69(12):2131-2147.

[5] Bergon E,Granados R,Femandez Segoviano P,etal.Classification of renal proteinuria:a simple algorithm[J].Clin Chem Lab Med,2002,40(11):1143-1150.

[6] Faul C,Asanuma K,Yanagida-Asanuma E,etal.Actin up:regulation of podocyte structure and function by components of the actin cytoskeleton[J].Trends Cell Biol,2007,17(9):428-437.

[7] Cybulsky AV.Membranous nephropathy[J].Contrib Nephrol,2011,169:107-125.

[8] Debiec H,Guigonis V,Mougenot B,etal.Antenatal membranous glomerulonephritis due to anti-neutral endopeptidase antibodies[J].N Eng J Med，2002,346(26):2053-2060.

[9] Beck LH,Qin W,Zeng C,etal.Anti-phospholipase A2 receptor antibody in membranous nephropathy[J].J Am Soc Nephrol,2011,22(6):1137-1143.

[10] Prunotto M,Carnevali ML,Candiano G,etal.Autoimmunity in membranous nephropathy targets aldose reductase and SOD2[J].J Am Soc Nephrol,2010,21(3):507-519.

[11] Bruschi M,Carnevali ML,Murtas C,etal.Direct characterization of target podocyte antigens and autoantibodies in human membranous glomerulonephritis:alpha-enolase and borderline antigens[J].Proteomics,2011,74(10):2008-2017.

[12] Kuroki A,Lyoda M,Shibata T,etal.Th2 cytokines increase and stimulate B cells to produce IgG4 in idiopathic membranous nephropathy[J].Kidney Int,2005,68(1):302-310.

[13] Ronco P,Debiec H.Pathophysiological lessons from rare associations of immunological disorders[J].Pediatr Nephrol,2009,24(1):3-8.

[14] Shih NY,Li J,Karpitskii V,etal.Congenital nephritic syndrome in mice lacking CD2-associated protein[J].Science,1999,286(5438):312-315.

[15] Zhang C,Jiang HJ,Chang Y,etal.Down regulation of CD2-associated protein impaired the physiological functions of podocytes[J].Cell Biol Int，2009,33(6)：632-639.

[16] Sheerin NS.A novel role for nephrin in the maintenance of glomerular structure[J].J Am Soc Nephrol,2009,20(8):1661-1663.

[17] Yaddanapudi S,Altintas MM,Kister AD,etal.CD2AP in mouse and human podocytes controls a proteolytic program that regulates cytoskeletal structure and cellular survival[J].J Clin Invert，2011,121(10)：3965-3980.

[18] He F,Chen S,Wang H,etal.Regulation of CD2-associated protein influences podocyte endoplasmic reticulum stress-mediated apoptosis induced by albumin overload[J].Gene,2011,484(1/2):18-25.

[19] Kim JM,Wu H,Green G,etal.CD2-associated protein Haploinsufficiency is linked to glomerular diseases susceptibility[J].Science,2003,300(5623):1298-1300.

[20] Ma Y,Yang H,Qi J,etal.CD2AP is indispensable to multistep cytotoxic progress by NK cells[J].Mol Immunol,2010,47(5)：1074-1082.

[21] Shimaoka T,Nakayama T,Fukumoto N,etal.Cell surface-anchor ed SR-PSOX/CXC chemokine ligand 16 mediates firm adhension of CXC chemokine receptor 6-expressing cells[J].J Leukoc Biol，2004,75(2)：267-274.

[22] Garcia GE,Truong LD,Li P,etal.Inhibition of CXCL16 attenuates inflammatory and progressive phases of anti-glomerular basement membrane antibody-associated glomerulonephritis[J].Am J Pathol,2007,170(5):1485-1496.

[23] Ludwig A,Hundhausen C,Lambert MH,etal.Metalloproteinase inhibitors for the disintegrin like Metalloproteinase ADAM10 and ADAM17 that differentially block constitutive and phorbol ester-inducible shedding of cell surface molecules[J].Comb Chem High Throughput Screen,2005,8(2):161-171.

[24] Gutwein P,Abdel-Bakky MS,Schramme A,etal.CXCL16 is expressed in podocytes and acts as a scavenger receptor for oxidized low-density lipoprotein[J].Am J Pathol,2009,174(6):2061-2072.

[25] Roopenian DC,Akilesh S.FcRn:the neonatal Fc receptor comes of age[J].J Immuol,2007,7(9):715-725.

[26] Akilesh S,Huber TB,Wu H,etal.Podocytes use FcRn to clear IgG from the glomerular basement membrane[J].Pro Natl Acard Sci U S A,2008,105(3):967-972.