徐 峰 張明超 朱小東 諶達(dá)程 梁少姍 梁丹丹 曾彩虹 劉志紅
C3腎小球腎病(C3G)是近年來重新分類的一種疾病,定義為腎組織主要是腎小球僅C3沉積或伴有免疫球蛋白和(或)C1q弱陽性沉積的一類腎臟疾病,包括C3腎小球腎炎(C3GN)和致密物沉積病(DDD)[1]。由于缺少補(bǔ)體經(jīng)典途徑和凝集素途徑相關(guān)成分(如免疫球蛋白、C4、C1q等)的沉積,提示C3G與補(bǔ)體旁路途徑的異常激活有關(guān)。部分C3G患者體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的針對(duì)補(bǔ)體旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶C3bBb和補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白的抗體,以及補(bǔ)體相關(guān)基因突變的檢出進(jìn)一步證實(shí)了以上觀點(diǎn)[2-3]。最初C3GN的組織表型包括膜增生性腎小球腎炎(MPGN)Ⅰ型和Ⅲ型中僅C3沉積的部分[4],隨著C3G定義的提出,C3GN的組織學(xué)表型越來越豐富,除MPGN外,還包括腎小球彌漫增生性病變、腎小球毛細(xì)血管內(nèi)增生性病變、腎小球系膜增生性病變、局灶節(jié)段性腎小球硬化、腎小球節(jié)段壞死性病變等[5]。
感染后腎小球腎炎(PIGN)是常見的腎小球腎炎之一,臨床可表現(xiàn)為急性腎炎綜合征,血尿、水腫、高血壓及一過性腎功能減退,典型病理即毛細(xì)血管內(nèi)增生性病變,上皮側(cè)可見“駝峰”形成。與MPGN相似,其免疫表型也包括2類,一類為典型的PIGN,即腎小球免疫球蛋白IgG(或IgA)和C3沉積(Ig+C3-PIGN),另一類為腎小球單純C3沉積(C3-PIGN)。C3-PIGN和C3GN具有相同的免疫病理特點(diǎn),兩者之間的鑒別診斷成為一個(gè)難點(diǎn)[1]。C3-PIGN具有哪些臨床病理特點(diǎn),C3-PIGN和C3GN在臨床、病理和發(fā)病機(jī)制中有何不同,能否進(jìn)行鑒別。本研究回顧性分析了C3-PIGN的臨床、病理特點(diǎn)和腎臟預(yù)后,并與同期的C3GN進(jìn)行比較。
研究對(duì)象2009年1月至2015年12月在南京總醫(yī)院國家腎臟疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心行腎活檢的患者,根據(jù)臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室檢查及腎穿刺病理診斷為PIGN 89例,C3GN 52例,排除冷球蛋白血癥、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)、乙型或丙型肝炎病毒感染、甲狀腺相關(guān)疾病及惡性腫瘤等。石蠟熒光IgG染色排除IgG假陰性病例。
臨床資料與相關(guān)定義記錄患者性別、年齡、基線腎臟病病程、首發(fā)癥狀、腎外損害的癥狀體征及腎活檢時(shí)實(shí)驗(yàn)室檢查:24 h尿蛋白定量、鏡下血尿、血紅蛋白、血清肌酐(SCr)、血清白蛋白、球蛋白、抗鏈球菌溶血“O”(ASO)、補(bǔ)體 C3和C4。并且記錄患者治療、隨訪時(shí)間和腎臟生存情況等。
未成年人定義為年齡<18周歲。腎活檢時(shí)腎臟病病程定義為從發(fā)現(xiàn)腎臟病至行腎活檢的時(shí)間。成人高血壓定義為靜息狀態(tài)下收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg。未成年人正常血壓的計(jì)算公式:收縮壓=(年齡×2)+80 mmHg;舒張壓=2/3收縮壓。未成年人高血壓定義為靜息狀態(tài)下收縮壓(或)舒張壓超過正常值20%以上。隨訪時(shí)間定義為從病理診斷至進(jìn)入隨訪終點(diǎn)的時(shí)間,或至最近1次臨床隨訪時(shí)間。鏡下血尿?yàn)槟虺猎t細(xì)胞計(jì)數(shù)>10萬/ml。蛋白尿定義為>0.4 g/24h。腎病綜合征定義為尿蛋白>3.5 g/24h,血清白蛋白<30 g/L。腎功能不全定義為SCr>1.24 mg/dl。低補(bǔ)體血癥:C3<0.8 g/L和(或)C4<0.1 g/L。ASO陽性定義為>116 IU/ml。隨訪終點(diǎn):主要終點(diǎn)為終末期腎病(ESRD),定義為估算的腎小球?yàn)V過率(eGFR)<15 ml/(min·1.73m2)持續(xù)≥3個(gè)月或開始維持性血液透析;次要終點(diǎn)為SCr值較腎活檢時(shí)出現(xiàn)倍增。eGFR的計(jì)算方法:成人采用CKD-EPI 公式,未成年人采用Schwartz 公式。
病理資料與相關(guān)定義所有病例均在B超引導(dǎo)下行腎活檢術(shù)。活檢組織經(jīng)甲醛固定,行光鏡、免疫熒光及電鏡檢查。光鏡染色包括HE、PAS、PASM-Masson及 Masson三色染色。直接免疫熒光法檢測腎組織中 IgG、IgA、IgM、C3、C1q和 Fibrin,觀察免疫球蛋白和補(bǔ)體沉積的部位和強(qiáng)度。對(duì)10例C3-PIGN、9例C3GN行C3補(bǔ)體片段(C3b、C3c、C3dg、C3d和C3g)免疫熒光染色。電鏡組織以 3.75%冷戊二醛固定,1%四氧化鋨后固定,70~80 nm超薄切片,醋酸鈾、檸檬酸鉛霜染色,置 Hitachi 7500透射電子顯微鏡下觀察。腎活檢標(biāo)本的病理評(píng)分均在PAS染色上進(jìn)行。按照病理分型標(biāo)準(zhǔn),腎小管萎縮與間質(zhì)纖維化(IFTA):1分(IFTA病變范圍<25%); 2分(IFTA病變范圍25%~50%); 3分(IFTA病變范圍> 50%)。新月體、袢壞死、血管硬化等,則按照有無該項(xiàng)病變進(jìn)行區(qū)分。免疫熒光強(qiáng)度進(jìn)行半定量分級(jí):-、trace、1+、2+和3+。電鏡下觀察駝峰、系膜區(qū)、內(nèi)皮下、基膜內(nèi)及上皮側(cè)非駝峰電子致密物,上皮側(cè)非駝峰電子致密物為基底側(cè)較寬、高度較小的電子致密物。
統(tǒng)計(jì)方法采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。正態(tài)分布數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較使用t檢驗(yàn)。非正態(tài)分布數(shù)據(jù)以中位數(shù)(范圍)表示,組間比較采用Man-Whitney、Kruskal-Wallis檢驗(yàn)。分類變量以率表示,組間比較采用Pearsonχ2檢驗(yàn)或 Fisher精確檢驗(yàn)。所有檢驗(yàn)均為雙側(cè)檢驗(yàn),P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
一般情況本研究收集了89例PIGN(PIGN),其中43例(48.3%)單純C3沉積(C3-PIGN),46例(51.7%)典型感染后腎小球腎炎(Ig+C3-PIGN)。C3-PIGN組與Ig+C3-PIGN組及C3GN組的臨床和病理特點(diǎn)比較見表1、2。
PIGN的臨床病理特點(diǎn)C3-PIGN患者男性25例,女性18例,年齡11~63歲,中位年齡25歲,腎臟病程4~300 d,中位病程20 d,39例(90.70%)C3-PIGN患者發(fā)病前存在前驅(qū)感染,37例(86.05%)ASO陽性,18例伴肉眼血尿,16例(37.21%)患者尿蛋白定量>1 g/d。而Ig+C3-PIGN患者中男性24例,女性22例,年齡10~73歲,中位年齡16歲,36例(78.26%)發(fā)病前存在前驅(qū)感染,17例伴肉眼血尿,34例(73.91%)尿蛋白定量>1 g/d。
C3-PIGN患者和Ig+C3-PIGN患者組織學(xué)表型均以腎小球毛細(xì)血管內(nèi)增生性病變?yōu)橹?,其次為腎小球系膜增生性病變,個(gè)別病例表現(xiàn)為彌漫增生性病變;分別有7例和15例存在<50%的新月體,4例和13例患者存在輕度或中度的腎小管萎縮間質(zhì)纖維化(IFTA)。超微結(jié)構(gòu)觀察C3-PIGN患者可見駝峰、系膜區(qū)、內(nèi)皮下、基膜內(nèi)及上皮側(cè)非駝峰電子致密物的比例分別為100%、48.84%、18.6%、18.6%和2.33%,而Ig+C3-PIGN患者可見駝峰、系膜區(qū)、內(nèi)皮下、基膜內(nèi)及上皮側(cè)非駝峰電子致密物的比例分別為91.3%、71.74%、52.17%、15.22%和4.35%。與Ig+C3-PIGN組比較,C3-PIGN組腎病范圍的蛋白尿和低白蛋白血癥的比例較低,病理方面,C3-PIGN組新月體和IFTA的比例及超微結(jié)構(gòu)下系膜區(qū)和內(nèi)皮下的電子致密物沉積的比例較低(P<0.05)。
表1 三組患者臨床特點(diǎn)
C3-PIGN:單純C3沉積的感染后腎小球腎炎;Ig+C3-PIGN:免疫球蛋白合并C3沉積的感染后腎小球腎炎;C3GN:C3腎小球
腎炎;ASO:抗鏈球菌溶血素“O”;a:與Ig+C3-PIGN比較,P<0.05;b:與C3G比較,P<0.05
表2 三組患者的病理特點(diǎn)
C3-PIGN:單純C3沉積的感染后腎小球腎炎;Ig+C3-PIGN:免疫球蛋白合并C3沉積的感染后腎小球腎炎;C3GN:C3腎小球
腎炎;a:C3-PIGN與Ig+C3-PIGN比較,P<0.05;b:C3-PIGN與C3G比較,P<0.05
C3-PIGN與C3GN的比較C3-PIGN和C3GN有著相同的免疫表型,我們對(duì)C3-PIGN和同期診斷為C3GN的患者進(jìn)行了比較,臨床方面,年齡、前驅(qū)感染比例、腎臟病程、尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、腎病范圍蛋白尿、血白蛋白和ASO陽性率有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,相較于C3GN,C3-PIGN患者未成年人比例更高,前驅(qū)感染比例更高、病程更短,尿紅細(xì)胞計(jì)數(shù)更多,腎病范圍蛋白尿比例和低白蛋白血癥發(fā)生率更低,而ASO陽性比例較高。C3GN患者中13例(25%)起病前存在感染,8例(15.38%)ASO陽性。病理方面,C3-PIGN患者以腎小球毛細(xì)血管內(nèi)增生性和系膜增生性病變?yōu)橹鳎珻3GN患者以腎小球膜增生性病變?yōu)橹?24例,46.15%),其次為腎小球系膜增生病變(12例,23.08%),還包括毛細(xì)血管內(nèi)增生性病變(6例,11.54%)、結(jié)節(jié)樣病變(4例,7.69%)和彌漫增生性病變(3例,5.77%)。球性硬化比例、IFTA評(píng)分、動(dòng)脈透明變性比例和電子致密物分布有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,與C3GN比較,C3-PIGN患者總體病變較輕:球性硬化比例、腎小管萎縮間質(zhì)纖維化的比例、動(dòng)脈透明變性的比例更低,電鏡下可見腎小球系膜區(qū)、內(nèi)皮下和上皮側(cè)非駝峰電子致密物沉積的比例更低,而駝峰的比例更高。
對(duì)C3-PIGN與C3GN腎小球補(bǔ)體C3片段免疫組化染色發(fā)現(xiàn),腎小球內(nèi)均為C3b、C3c和C3g陽性表達(dá),且C3c和C3g強(qiáng)度明顯強(qiáng)于C3b,而C3dg和C3d均為陰性(圖1)。
C3-PIGN的預(yù)后和轉(zhuǎn)歸C3-PIGN患者給予了抗生素、激素和保腎藥物治療。中位隨訪時(shí)間11個(gè)月,總體預(yù)后良好,41例患者腎功能正常,僅1例患者進(jìn)展至ESRD,1例患者CKD 3期。32例患者1年內(nèi)尿檢轉(zhuǎn)陰,7例患者尿檢持續(xù)陽性>1年,其中5例患者最終尿檢轉(zhuǎn)陰,2例患者分別隨訪了4年和2年,尿液檢查持續(xù)陽性,其中1例患者進(jìn)入ESRD(圖2),符合C3GN的診斷。
圖1 A~C:單純C3沉積的感染后腎小球腎炎患者免疫熒光染色C3b+(A)、C3c++(B)、C3g++(C),彌漫分布于腎小球系膜區(qū)和毛細(xì)血管袢(IF,×400);D~F:C3腎小球腎炎患者免疫熒光染色C3b+(A)、C3c++(B)、C3g+++(C),彌漫分布于腎小球系膜區(qū)和毛細(xì)血管袢(IF,×400)
圖2 單純C3沉積的感染后腎小球腎炎患者尿檢的長期隨訪情況
C3GN的定義為腎小球單純C3或C3為主伴有少量免疫球蛋白和C1q沉積,因此C3GN是主要依據(jù)免疫病理作出的診斷。C3GN的組織學(xué)表型多樣,包括各種增生性和非增生性腎小球疾病。雖然在部分C3GN中發(fā)現(xiàn)了針對(duì)補(bǔ)體旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的抗體(C3腎炎因子)或補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白相關(guān)基因的突變,提示C3GN與補(bǔ)體旁路途徑的異常有關(guān)[6],然而并不是所有病例都能檢測出抗體或基因突變[7],目前在診斷C3GN時(shí),主要還是依靠免疫病理。
C3沉積為主的腎小球腎炎不僅僅是C3GN,還包括C3-PIGN,兩者之間的界限并不清楚,目前仍沒有明確的鑒別方法[8]。通常認(rèn)為PIGN具有自限性特點(diǎn),預(yù)后良好,8周后補(bǔ)體C3恢復(fù)正常,1年內(nèi)尿檢轉(zhuǎn)陰,然而有一部分PIGN患者尿檢持續(xù)陽性或補(bǔ)體C3持續(xù)低下,在PIGN患者中也檢測到C3腎炎因子或補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白的基因突變[9],提示PIGN中也存在旁路途徑活化的異常。PIGN甚至?xí)D(zhuǎn)變?yōu)镃3G[10-11]。因此有作者認(rèn)為C3-PIGN和C3GN屬于一個(gè)疾病譜[12],尿檢持續(xù)陽性的不典型PIGN可能就是C3GN[9]。
我們回顧性總結(jié)了PIGN病例,發(fā)現(xiàn)近一半(48.3%)的患者表現(xiàn)為單純C3沉積(C3-PIGN),與Ig+C3-PIGN比較,臨床和病理表現(xiàn)更輕。原因可能是Ig+C3-PIGN除了激活旁路途徑外,還激活了補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑,導(dǎo)致了更重的臨床和病理表現(xiàn),但是我們也發(fā)現(xiàn)Ig+C3-PIGN患者中僅3例出現(xiàn)了低C4血癥,這在MPGN和C3GN的比較中也有類似的發(fā)現(xiàn)[7],MPGN中接近一半的病例C4水平正常,提示補(bǔ)體經(jīng)典途徑可能并未顯著激活,或者可能只在腎臟局部激活。
對(duì)C3-PIGN和C3GN進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)感染不僅是PIGN的主要誘發(fā)因素,同時(shí)也是C3GN重要的誘發(fā)因素,有60%的感染是鏈球菌感染,而且C3GN的前驅(qū)感染比例仍有被低估的可能。臨床和病理特點(diǎn)方面C3-PIGN與C3GN存在一些不同,C3-PIGN病程短,起病急,以大量血尿多見,腎病范圍的蛋白尿比例不高,而C3GN患者病程長,腎病范圍蛋白尿、低蛋白血癥和AKI的比例更高。病理方面,C3-PIGN與C3GN均可表現(xiàn)為腎小球系膜增生性病變、毛細(xì)血管內(nèi)增生性病變和彌漫增生性病變,C3GN還可以表現(xiàn)為腎小球膜增生性病變。C3-PIGN腎小球硬化、腎小管間質(zhì)慢性病變及系膜區(qū)、內(nèi)皮下和上皮側(cè)非駝峰電子致密物沉積的比例更低。當(dāng)然C3-PIGN與C3GN在臨床表現(xiàn)和病理方面存在交叉區(qū)域,同時(shí)我們的樣本量有限,并不能據(jù)此區(qū)分出C3-PIGN與C3GN。
C3-PIGN和C3GN的免疫病理均為C3腎小球沉積,兩者C3沉積的性質(zhì)和特點(diǎn)是否存在差別。通過對(duì)兩組患者腎組織補(bǔ)體片段的免疫組化染色,發(fā)現(xiàn)C3-PIGN和C3GN患者腎小球內(nèi)沉積的補(bǔ)體片段并沒有差別。有研究分別對(duì)C3G病例的循環(huán)和組織中的補(bǔ)體片段進(jìn)行了檢測。Zhang等[14]在C3G患者血清中檢測了一系列補(bǔ)體系統(tǒng)相關(guān)的生物標(biāo)志物,與正常對(duì)照比較,C3GN和DDD患者血清中C3下降,而C3d升高。Sethi等[11]則使用質(zhì)譜的方法對(duì)C3GN和DDD患者腎小球沉積物進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)C3GN和DDD患者腎小球沉積物中的補(bǔ)體活化產(chǎn)物是一致的,均以C3dg為主,同時(shí)存在失活的C3b(即iC3b)。Sethi等[11]認(rèn)為C3G患者C3b與腎小球毛細(xì)血管袢內(nèi)皮細(xì)胞和基膜結(jié)合導(dǎo)致C3b在腎小球內(nèi)的沉積,調(diào)節(jié)蛋白介導(dǎo)C3b失活產(chǎn)生iC3b,并進(jìn)一步裂解產(chǎn)生C3dg,從而大量沉積于腎小球內(nèi)。我們通過免疫組化的方法發(fā)現(xiàn)C3-PIGN和C3GN腎小球內(nèi)存在少量的C3b沉積,更多的是iC3b的下游裂解產(chǎn)物C3c及C3dg的下游裂解片段C3g,腎小球內(nèi)并未出現(xiàn)C3d的表達(dá),結(jié)合Zhang等[14]發(fā)現(xiàn)的C3G患者血清中C3d水平升高,有可能C3dg裂解后的C3d沒有沉積于腎小球,而是進(jìn)入血液。C3GN雖然存在旁路途徑的異?;罨?,但C3b的失活和進(jìn)一步裂解并沒有被完全阻斷,包括C3b及其下游裂解產(chǎn)物C3c和C3g可在腎小球內(nèi)沉積。C3-PIGN和C3GN的補(bǔ)體片段沉積均以C3b和C3g為主,而C3dg和C3d陰性。我們認(rèn)為這兩種C3沉積為主的腎小球疾病在腎小球局部的補(bǔ)體活化和裂解失活過程沒有差別。這進(jìn)一步提示C3-PIGN和C3GN屬于同一個(gè)疾病譜。
分析C3-PIGN和C3GN的臨床轉(zhuǎn)歸發(fā)現(xiàn)C3-PIGN中7例(16.28%)患者隨訪1年后仍有尿檢陽性,其中5例患者在隨后的觀察中尿檢逐漸恢復(fù)正常,而另外2例(4.65%)患者尿檢持續(xù)不緩解,腎功能受損。我們認(rèn)為這類患者存在補(bǔ)體旁路途徑的異常,補(bǔ)體活化調(diào)節(jié)的平衡被打斷,導(dǎo)致持續(xù)腎損傷,符合C3GN的診斷[9]。補(bǔ)體旁路途徑調(diào)節(jié)正常的患者,腎臟損傷具有自限性,尿液檢查可以逐漸轉(zhuǎn)陰。而如果補(bǔ)體旁路途徑調(diào)節(jié)異常,腎臟損傷持續(xù)存在,會(huì)出現(xiàn)持續(xù)的蛋白尿和血尿,部分會(huì)延遲恢復(fù),而嚴(yán)重的患者則持續(xù)存在尿檢異常。由于是回顧性研究,未能完成補(bǔ)體旁路途徑相關(guān)抗體和基因的檢測,我們今后將對(duì)這部分患者進(jìn)一步完善檢查。
總結(jié):本研究回顧性分析了PIGN和C3GN的臨床病理和隨訪資料,發(fā)現(xiàn)C3-PIGN的臨床和病理改變較Ig+C3-PIGN和C3GN患者輕,但是C3-PIGN和C3GN腎小球沉積的補(bǔ)體C3片段沒有差別,提示C3-PIGN和C3G存在相同的補(bǔ)體活化和裂解過程,可能為同一類疾病。對(duì)C3-PIGN患者要進(jìn)行長期追蹤隨訪,從而發(fā)現(xiàn)這些以感染為誘因,臨床診斷為“C3-PIGN”的C3GN患者。
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