王煒卿,包蓓艷
(1.寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院,浙江 寧波 315211;2.寧波市泌尿腎病醫(yī)院 腎內(nèi)科,浙江 寧波 315040)
IgA腎病(IgA nephropathy,IgAN)在我國約占原發(fā)性腎小球疾病的45%,且是導(dǎo)致慢性腎衰竭最常見的疾病[1]。近年來,越來越多的隨訪數(shù)據(jù)表明IgAN的預(yù)后較差,將近1/3的病患會在十年內(nèi)發(fā)展到慢性腎衰竭[2]。腎活檢是診療的最佳指標(biāo),但其不是非侵入性檢查,臨床上難以通過反復(fù)腎穿刺來監(jiān)測疾病。因此,亟需探索與診斷、療效評估關(guān)聯(lián)的生物標(biāo)志物。本文基于IgAN致病機(jī)理的效應(yīng)分子半乳糖缺陷的IgA1(galactose-deficient IgA1,Gd-IgA1)、抗聚糖抗體、免疫復(fù)合物(immune complex,IC)、微小核糖核酸(miRNA)及補(bǔ)體在IgAN診斷及預(yù)后評估中的作用作一綜述。
人IgA分子由兩個亞類組成:IgA1和IgA2;健康人群體循環(huán)中主要是IgA1亞類,該亞類也存在于IgAN患者體循環(huán)和系膜沉積物中[3]。IgA1分子的鉸鏈區(qū)可攜帶數(shù)個較短的O鏈聚糖,包含有N-乙酰半乳糖胺(Gal NAc)分子,半乳糖(galactose,Gal)的缺失會暴露出聚糖分子的結(jié)合位點(diǎn),從而被自身抗體識別[4],Suzuki[3]等學(xué)者基于此機(jī)制提出四重打擊理論,首先,由于IgA1糖基化缺陷,患者體內(nèi)產(chǎn)生半乳糖缺陷IgA1分子(Galactose-deficient IgA1,Gd-IgA1);然后產(chǎn)生可識別Gd-IgA1分子暴露出的O-糖鏈鉸鏈區(qū)Gal NAc表位的抗聚糖抗體;之后產(chǎn)生致病性的IC;最終IC沉積在腎小球系膜區(qū),并在補(bǔ)體參與下刺激腎小球系膜細(xì)胞,使細(xì)胞增殖并過度分泌細(xì)胞外基質(zhì)和炎癥介質(zhì),導(dǎo)致腎臟損害。這一學(xué)說簡化了IgAN的發(fā)病機(jī)理,但其為生物標(biāo)志物的研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
多重打擊學(xué)說中,血清Gd-IgA1濃度升高是必要的使動因素,通過對雙胞胎[5]的研究發(fā)現(xiàn)血清Gd-IgA1水平是可高度遺傳的,但僅是Gd-IgA1的存在無法致病,這表明需要額外的因素。首次定量檢測血清Gd-IgA1是在153名患有IgAN成年白種人中[6],有76%患者血清Gd-IgA1水平高于健康對照的90%。受試者工作特征曲線下面積(the area under the Receive Operating Characteristic curve,AUC)為0.90,顯 示 出良好的診斷價值。在之后的研究中,日本學(xué)者[7]對41名成年IgAN患者與健康人群研究發(fā)現(xiàn)Gd-IgA1的靈敏度和特異度分別為49%和89%,以及之后Soumita[8]等的研究中,其靈敏度均未超過首次檢測,原因可能在于之前檢測血清Gd-IgA1分子鉸鏈區(qū)需要質(zhì)譜或基于凝集素的分析[1],這些方法的局限性在于其生物活性和穩(wěn)定性在很大程度上依賴于純化的凝集素,最新型的特異性識別Gd-IgA1的單克隆抗體Km55可以準(zhǔn)確地檢測和定量Gd-IgA1的循環(huán)水平[9]。通過此方法,Soumita[8]等人發(fā)現(xiàn)Gd-IgA1在區(qū)分IgAN腎病和健康人群及其他腎小球疾病的AUC分別為0.7865和0.8049。因此,Gd-IgA1可成為IgAN診斷的特異性標(biāo)志物。
目前支持血清Gd-IgA1的水平作為臨床預(yù)后指標(biāo)的證據(jù)較少。Maixnerova[10]團(tuán)隊(duì)對91位IgAN患者的前瞻性隨訪探究發(fā)現(xiàn),隨著血清IgA1半乳糖缺乏程度升高,其估算腎小球?yàn)V過率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)下降更迅速,預(yù)后更差,但Gd-IgA1無法區(qū)分患者基線eGFR水平高低。最近在一項(xiàng)[11]系統(tǒng)評價中,分析了22項(xiàng)符合條件的研究,證明了成人和兒童的IgA腎病患者血清Gg-IgA1含量較高,具有良好的診斷效力,但未發(fā)現(xiàn)其與疾病預(yù)后有關(guān)。一項(xiàng)觀察性研究顯示[12],IgAN患者治療后血清Gd-IgA1水平與免疫抑制藥物使用相關(guān),且潑尼松對血清Gd-IgA1水平的影響最為顯著。多項(xiàng)相關(guān)性分析[8,13]發(fā)現(xiàn),血清Gd-IgA1水平和基線eGFR,尿蛋白肌酐比值等臨床指標(biāo)以及M,E,S,T,C腎臟病理評分無關(guān)。這也支持血清Gd-IgA1不適合作為預(yù)后生物標(biāo)志物。
2.3.1 血清抗聚糖抗體作為診斷標(biāo)志物
在IgAN患者血液中Gg-IgA1自身抗體主要是IgG同種型,這些自身抗體主要特異性識別IgA1重鏈鉸鏈區(qū)O聚糖中GalNAc殘基[4]。Suzuki[14]等人最新開發(fā)了一種dot-blot雜交的方法,測定血清抗聚糖抗體水平,并能夠以88%特異性和95%敏感性將IgAN患者與健康個體和非IgAN患者區(qū)別開。隨后Berthoux[15]等人使用ELISA法測量IgG及IgA,但其敏感性和特異性均低于前者,可能是兩種方法均不能檢測結(jié)合的抗體。Berthelot[16]等人對IgAN復(fù)發(fā)患者研究發(fā)現(xiàn),移植前血清中Gd-IgA1,IgG抗Gd-IgA1以及sCD89-IgA標(biāo)志物的AUC分別為0.86,0.82和0.78,因此,此三種血清標(biāo)志物均可成為IgAN復(fù)發(fā)預(yù)測指標(biāo)。
2.3.2 血清抗聚糖抗體作為預(yù)后生物標(biāo)志物
從最初Suzuki[14]等人發(fā)現(xiàn)血清Gd-IgA1特異性IgG自身抗體濃度與蛋白尿幅度相關(guān)。以及在隨后的在一項(xiàng)[15]關(guān)于97名IgAN患者的的Gd-IgA1及其自身抗體對IgAN患者進(jìn)展相關(guān)性研究中顯示,血清IgG自身抗體濃度可以比IgA更好的預(yù)測IgA腎病患者透析或死亡(均為P≤0.01),且優(yōu)于IgA。隨后也有多項(xiàng)研究[10]證明Gd-IgA1及其反應(yīng)性抗體的濃度上升對預(yù)測IgAN患者的腎功能喪失有重要作用,也可能成為潛在的治療靶目標(biāo)。
目前,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為IgAN是一種IC沉積介導(dǎo)的疾病,目前主要發(fā)現(xiàn)三種[16,17]:抗Gd-IgA1自身IgG抗體、可溶性CD89和食物抗原。Mai[18]等人發(fā)現(xiàn)在穩(wěn)定的IgAN患者中檢測到高水平的循環(huán)sCD89-IgA復(fù)合物,而在嚴(yán)重腎臟損害患者中sCD89-Ig復(fù)合物水平較低,因此推測sCD89-IgA復(fù)合物易于在腎組織中沉淀,而導(dǎo)致外周血中降低,其和IgAN進(jìn)展相關(guān)。但同時也未發(fā)現(xiàn)CD89的基因多態(tài)性和IgAN的易感性之間相關(guān)[18]。最近[19]對326位IgAN患者隊(duì)列研究顯示,以eGFR下降30%為終點(diǎn)事件,血清sCD89-IgA水平對IgA腎病嚴(yán)重程度無顯著相關(guān),他們認(rèn)為該生物標(biāo)志物不是評估腎臟疾病進(jìn)展的良好預(yù)測指標(biāo)。因此,需要更多的隊(duì)列來探索IgAN中CD89-IgA復(fù)合物作為標(biāo)志物的價值。
miRNA是一種短小的非編碼單鏈RNA,可通過信使RNA(mRNA)來調(diào)基因表達(dá)。miRNA具有人體組織/器官特異性,人體體液中存在穩(wěn)定且不同含量的miRNA,因此循環(huán)中的miRNA可作為潛在的生物標(biāo)志物[20]。Di Liu[21]等在研究IgAN外周血單個核細(xì)胞的miRNA譜后,發(fā)現(xiàn)miR-98-5p的表達(dá)明顯升高,且其通過負(fù)向調(diào)控趨化因子配體3,導(dǎo)致IL-6的水平的升高。而IL-6可通過抑制β1,3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶1,來影響Gal與GalNAc結(jié)合,導(dǎo)致IgA1分子糖基化異常。有學(xué)者[22]利用定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(qRTPCR)發(fā)現(xiàn)IgAN患者血清中四個上調(diào)的miRNAs(miR-148a-3p, miR-150-5p, miR-20a-5p and miR-425-3p),這 四 個miRNA聯(lián)合在開發(fā)和驗(yàn)證隊(duì)列中區(qū)分IgAN和健康人群的AUC分別為0.80和0.76,均優(yōu)于單個miRNA的診斷效力。最近有研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者的血漿miR-29a表達(dá)明顯低于健康對照者(P<.001),并且血漿miR-29a的這些變化可通過治療得到抑制(P<.05)。血漿miR-29a與eGFR正相關(guān),與蛋白尿和血清肌酐負(fù)相關(guān),而與IgAN患者是否接受治療無關(guān)(P<.05)。同時Kaplan-Meier分析顯示,與低表達(dá)miR-29a相比,高表達(dá)miR-29a的患者腎臟功能更好,對治療的反應(yīng)更好(P<.05)[22],表明血清miR-29a可作為IgAN預(yù)后的潛在生物標(biāo)志物。同樣,在一項(xiàng)[23]多中心的回顧性研究中,發(fā)現(xiàn)循環(huán)let-7b和miR-148b的組合可更好的將IgAN患者與健康對照和非IgAN患者區(qū)分開,最佳AUC為0.82;因此,多種miRNA的組合可更好的診斷和評估IgAN。
腎小球內(nèi)C3、P因子、C4d、甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)和C5b-9沉積是IgAN的特點(diǎn)[24]。但目前未發(fā)現(xiàn)C1q的沉積,提示主要是凝集素途徑和替代途徑介導(dǎo)了IgAN的致病過程。通過全基因組學(xué)關(guān)聯(lián)分析方法[25,26],發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體因子H及補(bǔ)體因子H相關(guān)蛋白與IgAN進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。在對漢族IgA腎病研究[27]中發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體因子H相關(guān)蛋白1和3的敲除對IgAN具有明顯保護(hù)作用。補(bǔ)體因子H相關(guān)蛋白干擾因子H(fH)的調(diào)控作用,這一失調(diào)過程也證明補(bǔ)體旁路途徑在IgA腎病致病過程中的參與。有研究表明血清C3水平可提高Gd-IgA1診斷效力,一項(xiàng)[28]1000多例腎穿刺活檢診斷為原發(fā)性腎小球腎炎隊(duì)列研究中顯示,在蛋白尿≤1 g / d組中,IgA / C3在區(qū)分IgA腎病與其他原發(fā)性腎小球腎炎的AUC為0.8013。在整個隊(duì)列中,所有IgA / C3比>3.5304的患者中診斷IgAN的診斷符合率高達(dá)92.02%。同樣在最新的一項(xiàng)[13]納入1210名患者的隊(duì)列研究中顯示,在Gd-IgA1>325 U/mL后,IgAN患者CKD進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)隨著Gd-IgA1/C3單調(diào)升高,調(diào)整傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素后,半乳糖缺乏的IgA1/C3比值升高與CKD進(jìn)展獨(dú)立相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)比為2.03(95%置信區(qū)間:0.055-0.336)。補(bǔ)體C3及相關(guān)生物標(biāo)志物可能成為IgAN進(jìn)展的標(biāo)志物。
大量的研究表明補(bǔ)體經(jīng)典途徑和凝集素途徑的激活有C4的介導(dǎo),先前探究發(fā)現(xiàn)腎組織中甘露糖結(jié)合凝集素和C4d的沉積與臨床病理以及預(yù)后相關(guān),也提示凝集素通路在腎臟的激活可能導(dǎo)致IgAN更嚴(yán)重的腎臟病變[29]。Tong-dan[30]研究發(fā)現(xiàn)IgA腎病患者的血清C4水平與24小時尿蛋白排泄率UPE(urinary protein excretion)正相關(guān),但與eGFR和血清白蛋白負(fù)相關(guān)。血清C4水平與腎臟系膜增生,間質(zhì)損傷和腎小球硬化成正相關(guān),預(yù)后分析確定血清C4是IgAN進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。
在現(xiàn)有的研究中,盡管有關(guān)IgAN的生物標(biāo)志物眾多,但在一定比例的患者中往往會表現(xiàn)正常水平或在健康人群中出現(xiàn)升高,因此目前任何生物標(biāo)志物單獨(dú)作為診斷工具均不具備足夠的靈敏度和特異度。在未來的工作中我們研究小組將對多種生物標(biāo)志物進(jìn)行組合,尋找臨床中簡便易獲得的指標(biāo)來對IgAN進(jìn)行早期診斷及療效評估。