胡影影 彭貴軍
【摘要】 特發(fā)性膜性腎病是成人腎病綜合征最常見到的一種病理類型,主要特征為腎小球基底膜彌漫性增厚伴上皮細胞下免疫復合型沉積,目前其發(fā)病機制并不明確。近年來遺傳因素在特發(fā)性膜性腎病的嚴重程度、易感性、治療效果及預后等引起眾多學者的關注,但是基因的多態(tài)性在特發(fā)性膜性腎病中的作用則研究較少。本文主要就近幾年國內外的研究情況,對磷脂酶A2受體基因多態(tài)性在特發(fā)性膜性腎病中作用的最新研究進展進行論述,以總結其在特發(fā)性膜性腎病中的臨床意義,并為進一步進行基礎研究和臨床試驗提供思路和依據。
【關鍵詞】 特發(fā)性膜性腎病; 磷脂酶A2受體; 基因多態(tài)性
Research Progress in the Role of Phospholipase A2 Receptor Gene Polymorphism in Idiopathic Membranous Nephropathy/HU Yingying,PENG Guijun.//Medical Innovation of China,2019,16(26):-162
【Abstract】 Idiopathic membranous nephropathy is the most common pathological type of adult nephrotic syndrome,which is characterized by diffuse thickening of the glomerular basement membrane with subepithelial immune complex deposition,and its pathogenesis is not clear at present.In recent years,genetic factors in the severity,susceptibility,treatment effect and prognosis of idiopathic membranous nephropathy have attracted the attention of many scholars, but the role of gene polymorphism in idiopathic membranous nephropathy less studied.In this article,the latest research progress on the role of phospholipase A2 receptor gene polymorphism in idiopathic membranous nephropathy will be reviewed in the light of the research situation at home and abroad in recent years, so as to summarize its clinical significance in idiopathic membranous nephropathy and provide ideas and basis for further basic research and clinical trials.
【Key words】 Idiopathic membranous nephropathy; Phospholipase A2 receptor; Gene polymorphism
First-authors address:Henan University of Traditional Chinese Medicine,Zhengzhou 450000,China
doi:10.3969/j.issn.1674-4985.2019.26.042
膜性腎病(membranous nephropathy,MN)是成人腎病綜合征中最常見的病因,其中70%~80%的MN為特發(fā)性,其余20%~30%為繼發(fā)性,常繼發(fā)于慢性肝炎、糖尿病、過敏性紫癜、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、感染、惡性腫瘤、藥物中毒等。在臨床遇到的MN中,只有在排除繼發(fā)性因素的情況下,才能確診為特發(fā)性膜性腎病(idiopathic membranous nephropathy,IMN)。多項研究證明IMN是自身抗原介導的疾病,其具有自身免疫性、器官特異性的特性,雖然IMN的發(fā)病機制尚未明確,但目前大多認為IMN與抗磷脂酶A2受體(anti-phospholipase A2 receptor,Anti-PLA2R)抗體相關,循環(huán)Anti-PLA2R抗體和腎小球足細胞上的磷脂酶A2受體抗原結合成原位免疫復合物,再通過旁路途徑使補體激活,從而形成C5b-9膜攻擊復合物,進而損傷足細胞,使腎小球濾過膜分子屏障作用遭到破壞,引起蛋白尿[1]。
基因多態(tài)性是指在一個生物種群中,常常存在多種不連續(xù)的變異型或基因型或等位基因,人類基因的多態(tài)性不僅來自基因組中重復序列拷貝數(shù)的差異,而且來自單拷貝序列的變異和雙等位基因的替換或轉化。根據引起關注及研究的順序,一般將其分為三類:DNA片段長度多態(tài)性、DNA重復序列多態(tài)性、單核苷酸多態(tài)性,近年來單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms,SNP)受到了越來越多的關注。20世紀中后期家族性MN的研究揭示了MN的相關遺傳學理論,近年來部分學者也致力于IMN和基因多態(tài)性的關系的研究。現(xiàn)主要就PLA2基因多態(tài)性在IMN中作用進行相關闡述。
1 磷脂酶A2、PLA2R、Anti-PLA2R抗體、基因多態(tài)性相關概述
磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一組酶系,目前可在蛋白質序列庫中找出100多種氨基酸序列。PLA2依賴Ca2+的PLA2在體內的分布,據此可將PLA2分為細胞質型磷脂酶A2(cPLA2)、不依賴鈣型磷脂酶A2(iPLA2)和分泌型磷脂酶A2(sPLA2)。人類全部細胞基本都含PLA2,主要分為膜結合性PLA2(Ma-PLA2)、溶酶體及胞液中可溶性PLA2(S-PLA2)這2種亞細胞類型。生理條件下,PLA2與細胞膜磷脂轉換及氨基酸代謝有關,也與有絲分裂、細胞毒性、刺激釋放耦連等關系密切;病理狀態(tài)下,PLA2可分泌至細胞間質、血管間隙或關節(jié)腔中,介入參與炎癥反應及急性損傷,因此可作為早期診斷及預測病理進程的一個指標。PLA2R是sPLA2的一個受體,也是甘露糖家族在人類腎小球足細胞中高度持續(xù)表達的一種跨膜受體蛋白[2]。PLA2R主要包括N型及M型,普遍分布于人體各器官,目前已經證實PLA2R自身抗體主要以M型PLA2R為靶抗原[3]。PLA2R分子中含有的C型凝集素結構域(C-type lectin domain,CTLD)可參與病原體的識別、補體的活化以及細胞間相互作用(如細胞內吞、細胞外基質的合成)等多種功能[4]。Anti-PLA2R抗體屬于C型凝集素超家族中的甘露醇受體家族,是一個相對分子質量為185 000的多功能M-型糖蛋白受體。對于不愿意或者沒有條件行腎臟病理穿刺活檢術的腎病綜合征患者,血清中Anti-PLA2R抗體對IMN的臨床診斷、療效評估、預測疾病發(fā)展都具有重要意義。例如,Beck等[2]發(fā)現(xiàn)Anti-PLA2R抗體存在于在70%以上的IMN患者的血清中,且其濃度高低對IMN活動期的診斷有一定價值[5]。Qin等[6]在研究中發(fā)現(xiàn),血清Anti-PLA2R抗體濃度低的受試者達到緩解的時間較短。Segarramedrano等[7]研究發(fā)現(xiàn):36例IMN患者經他克莫司治療有效1年后,血清Anti-PLA2R抗體濃度的下降往往比尿蛋白減少及疾病減輕更明顯,當疾病再次發(fā)作時其濃度又首先升高。Hoxha等[8]發(fā)現(xiàn)Anti-PLA2R抗體水平與快速的腎功能減退相關。Ruggenenti等[9]提出治療半年后Anti-PLA2R抗體完全轉陰可以作為預測IMN預后的一項獨立指標。
PLA2R和Anti-PLA2R抗體靈敏度及特異度較高,共同在IMN患者機體中表達[10],且大多數(shù)Anti-PLA2R可能針對PLA2R的某個特定區(qū)域為靶部位。Fresquet等[11]相關學者及Kao等[12]專家發(fā)現(xiàn)了可以用來作為識別Anti-PLA2R抗體優(yōu)勢表位的3個靠近PLA2R-N末端的結構域,其中一項研究還發(fā)現(xiàn)了一個能夠抑制抗體-抗原相互作用且由9個氨基酸構成的小型序列。從以上研究進展可以看出:PLA2R、Anti-PLA2R抗體與IMN關系密切,研究PLA2R及其相關抗體可以更好地服務于臨床需要。在PLA2R相關研究的基礎上,進一步探討PLA2R基因多態(tài)性與IMN的關系顯得非常有必要,且是一個非常有價值的關于遺傳學的研究方向。
SNP主要是指在基因組水平上DNA序列的多態(tài)性,通常是由單個核苷酸的變異所引起。它通過置換、顛換、插入和缺失,形成了數(shù)量巨大且多態(tài)性豐富的遺傳標記,因此它是人類可遺傳變異中最常見的類型。SNP在人類基因組中普遍存在,其總數(shù)達數(shù)百萬個或許更多,使得研究者能夠發(fā)現(xiàn)它們與各種疾病的聯(lián)系。盡管一些SNP并不能直接導致致病基因的表達,但因為某些致病基因與它相鄰,因而成為相當重要的標記。Beck等[10]研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)IMN患者含有針對PLA2R構象依賴性表位的抗體,提示PLA2R分子只有結構發(fā)生變化才會使抗原表位暴露出來,刺激機體產生Anti-PLA2R抗體,導致PLA2R抗原表位與相關抗體相結合,因而能夠推斷PLA2R基因的突變可以改變氨基酸序列。另外PLA2R基因存在于人類2號染色體長臂的23-24區(qū),在該區(qū)域中存在大量SNP位點。例如,PLA2R基因的第5號外顯子上,編碼PLA2R分子CTLD中的rs35771982位點基因存在G/C突變,將造成天冬氨酸替代組氨酸,從而對CTLD的功能變化造成影響。此外,在PLA2R分子CTLD家族6-7之間中rs3828323位點基因存在C-T突變,可造成第1 106位氨基酸由絲氨酸替代甘氨酸。從以上例子可以推測PLA2R基因具有多態(tài)性,且存在基因突變。
2 PLA2R基因多態(tài)性與IMN的關系
2.1 PLA2R基因是IMN的易感基因,與人群分布、人種無關 Kim等[13]在韓國人群的研究中首次提出PLA2R基因型與MN易感性之間的關系,PLA2R基因可能與MN的發(fā)生發(fā)展有關。PLA2RSNP rs35771982中C等位基因和rs3828323中G等位基因的頻率分別為73.6%和73.9%。此外,與其他基因型的受試者相比,rs35771982中具有C等位基因的受試者對IMN的易感性更高,而繼發(fā)性MN患者與PLA2R基因型無明顯差異。Bullich等[14]在研究西班牙人群中發(fā)現(xiàn)PLA2R1基因型是IMN的危險因素。Stanescu等[15]在法國、荷蘭、英國等人群中驗證了染色體2q24包含編碼PLA2RSNP rs4664308,與白種人群IMN發(fā)病有顯著的相關。PLA2R1風險等位基因的相互作用與東方黃種人群IMN的發(fā)生也聯(lián)系緊密。Liu等[16]在關于臺灣人群研究中發(fā)現(xiàn),IMN患者PLA2RSNP rs35771982的基因型分布與IMN發(fā)病有關,IMN患者rs35771982的G等位基因出現(xiàn)頻率遠遠高于健康對照組。文獻[17-18]分別在中國的東北地區(qū)、新疆維吾爾族地區(qū)的相關研究中發(fā)現(xiàn),PLA2R基因rs35771982位點CC基因型及C等位基因較CG+GG基因型患者更容易增加患IMN的風險,是IMN的易感基因。Lv等[19]對2 132名中國黃種人群,包括1 112例IMN患者和1 020名健康人群作為對照,發(fā)現(xiàn)PLA2R1內的三個SNP與IMN密切相關,此外,這些風險等位基因與Anti-PLA2R抗體和在PLA2R表達也具有相關性。相反,在攜帶PLA2R1風險等位基因的保護基因型的個體中,沒有人體內存在Anti-PLA2R抗體,并且在腎小球中PLA2R的表達弱或不存在。由此推測:具有風險等位基因的人群易促進機體產生循環(huán)Anti-PLA2R自身抗體,這或許會促使IMN的發(fā)病。
從這些研究中可以推斷:在IMN患者中,PLA2R基因是IMN的易感基因,與人群分布、人種無關。這些結果為PLA2R基因多態(tài)性是IMN發(fā)病的潛在原因提供了理論支持,為IMN的早期診斷提供依據。但目前相關研究還相對較少,研究的基因型還相對單一,研究的人群不全面、地區(qū)較集中,還有哪些基因型與IMN有關,不同人群和地區(qū)的易感基因是否相同,這些都需要臨床中進行更多的研究來不斷豐富IMN中PLA2R的遺傳基因庫。
2.2 PLA2R基因與IMN的治療效果及預后密切相關 Liu等[16]認為,PLA2R基因與尿蛋白、血清白蛋白、高血脂等共同作為IMN的危險因素,PLA2R相關基因型作為IMN的一項獨立危險因素,與患者臨床癥狀、尿蛋白等實驗室指標無明顯相關性,但與IMN的藥物治療效果及預后關系密切。在對PLA2R1中選擇的SNP進行基因分型,結果發(fā)現(xiàn)PLA2R1的單倍型H1在IMN增加的風險中起作用,還發(fā)現(xiàn)含有rs6757188C/T基因型和rs35771982C/G基因型的IMN患者中,其治療后IMN進展的緩解不明顯,預后不佳。關于表型和基因型相關性的一項研究指出,SNP位點中具有風險等位基因HLA-DQA1(rs2187668)和PLA2R1(rs4664308)的IMN患者對免疫抑制劑的治療效果明顯,且能延緩腎功能的惡性進展[13]。目前相關研究已表明靶抗原PLA2R1的自身免疫反應的觸發(fā)區(qū)域可能存在于6號染色體上的HLA-DQA1基因SNP上[20]。Ramachandran等[21]在研究印度IMN的招募患者中發(fā)現(xiàn),PLA2R1中的SNPRS379119、RS379117、RS4664308和HLA-DQA1中的RS2187668與IMN的發(fā)生發(fā)展顯著相關,高?;蛐突颊逜nti-PLA2R水平較高。在國內,某研究認為,具有PLA2RSNP rs35771982基因位點上CC基因型的IMN患者,其含有血清Anti-PIA2R抗體的概率更高,且臨床癥狀更明顯[17]。另外,國內有關學者推測PLA2RSNP rs35771982位點基因多態(tài)性或許能夠通過影響CTLD排列的改變,使PLA2R的抗原表位暴露出來,導致PLA2R的免疫原性增加,升高循環(huán)及組織中PLA2R的抗體水平,進而影響其所參與的相關重要功能,并影響IMN的預后[22]。
但目前國內外學者對PLA2R基因多態(tài)性與IMN的治療效果及預后還沒有達成共識。部分專家學者認為,PLA2RSNP rs35771982位點基因中CC基因型可能與IMN的病情、病理分期、治療后病情緩解及膜性腎病的腎衰竭進展無相關[13,23],這與上述相關研究不一致。這可能與目前關于PLA2R基因的研究開展較少、選取病例偏少、采集資料存在誤差等有關,需要不斷開展PLA2R基因多態(tài)性與IMN的相關性研究,逐漸補充遺傳基因數(shù)據庫。
總之,從以上研究了解到,PLA2相關抗原抗體在IMN病情中及治療中占有一定地位,因此研究PLA2RSNP顯得十分有意義。PLA2RSNP位點基因與IMN的易感性有關,目前還發(fā)現(xiàn)HLA-DQA1基因與PLA2R1SNP共同影響IMN的發(fā)生及發(fā)展,這為進行相關治療提供藥物作用靶點,可以更好地判斷藥物療效,提高臨床治療水平。研究PLA2R的基因多態(tài)性,可以不斷豐富IMN遺傳學發(fā)病機制的內容,也為進行相關臨床研究提供理論基礎。但是,目前IMN的發(fā)病機制尚不清楚,PLA2R相關基因型與等位基因是通過何種機制影響IMN的進展,是否與臨床指標、癥狀、治療及預后相關,這些都需要進一步探討和關注。
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(收稿日期:2019-04-01) (本文編輯:張爽)