钟 翔 李欣忆 张 萍 洪大情 李贵森 王 莉 邹玉蓉
狼疮性肾炎(LN)是系统性红斑狼疮(SLE)最常见且严重的临床表现,是导致终末期肾病常见继发性肾脏疾病[1]。LN主要通过肾活检确诊,不同的肾脏病理分型临床表现及治疗方案不同,临床转归差异也很大[2-3]。蛋白尿是LN的主要临床表现,是影响患者肾功能的一项重要的临床指标,也是临床判断疾病活动性以及疗效的参考指标之一[4-5]。不同病理类型可表现出不同程度的蛋白尿,而临床同样表现为蛋白尿或肾病综合征可有不同的肾脏病理损伤。目前,基于肾脏病理的各种损伤在蛋白尿发生机制中的研究比较少,本研究旨在分析LN不同病理改变与蛋白尿的关系。
研究对象回顾性收集2008年5月至2014年3月在四川省人民医院住院诊断为SLE并经肾活检证实存在LN患者,选取有完整免疫荧光、光镜、电镜病理资料,光镜下肾小球数≥8个,肾活检前完善相关临床检查(血、尿常规、肝肾功能、2~3次24h尿蛋白定量及免疫相关检查)的患者。该研究经四川省人民医院伦理委员会批准[NO.伦审(研)2017年第183号]。
研究方法
临床资料采集 肾穿刺活检术前完成所有研究对象的一般资料收集,包括病史、年龄、体重、血压等;同时收集血清白蛋白、血清肌酐、估算肾小球滤过率(eGFR)及肾穿刺治疗前连续2~3次尿蛋白定量的平均值。eGFR采用慢性肾脏病流行病合作工作组方程(CKD-EPI)公式计算。
肾活检病理资料收集分类 根据2003年和2018国际肾脏病学会/肾脏病理学会(ISN/RPS)对LN分类的标准和说明[6-7],对肾组织病变采用半定量分析,在光镜或电镜下评价以下几种常见病变的程度:光镜观察新月体及纤维素样坏死、系膜增生和内皮细胞增生程度;电镜观察足细胞病变、内皮细胞及上皮细胞下电子致密物(ED)沉积(参照光镜下嗜复红蛋白沉积情况)。
(1)新月体或毛细血管袢坏死:大型细胞和细胞纤维性新月体,节段性纤维素样坏死病变小球数乘2,加小型细胞和细胞纤维性新月体数与肾组织总肾小球数之比:无病变记为0;<25%为1;≥25%而<50%记为2;≥50%记为3。
(2)系膜细胞和基质增生伴系膜区ED沉积:无明显增生及ED沉积记为0,弥漫性轻度增生或节段性中度增生伴少量ED沉积记为1,弥漫性中度增生或节段性重度增生伴ED沉积记为2,弥漫重度增生伴广泛及ED沉积插入为3。
(3)内皮细胞增生:无或<10%少量内皮细胞增生记为1;<50%的局灶或弥漫节段内皮增生记为2,弥漫球性为主内皮增生伴毛细血管腔闭塞记为3。
(4)内皮下ED沉积:无或<10%内皮下少量沉积为1,<50%内皮下节段性沉积为2,≥50%内皮下广泛沉积为3(包括光镜下提示弥漫白金耳形成或电镜下ED沉积超过≥50%)。
(5)上皮下ED沉积程度:无或<10%少量上皮下沉积为1,<50%节段上皮下沉积为2,≥50%上皮下广泛沉积为3。
(6)足细胞病变程度:未见明显病变为0,足细胞足突节段融合<25%为1,足突融合≥25%、<50%部分融合为2,足突大部分融合≥50%、<80%为3,广泛融合≥80%为4。
一般情况共纳入符合研究标准的LN患者121例,其中男18例(14.9%),女103例(85.1%);平均年龄在32.28±10.94岁,病程为19.58±35.12月,平均尿蛋白定量3.77±2.68 g/24h,血清白蛋白水平26.51±7.33 g/L,血清肌酐110.14±87.60 μmol/L,eGFR 88.74±52.39 ml/(min·1.73m2)。
不同病理类型与尿蛋白定量的关系121例LN病人据病理类型分六组(表1);Ⅱ型7例(6.8%),Ⅲ型22例(18.2%),Ⅳ型55(45.5%),Ⅴ型12例(9.9%),Ⅴ+Ⅲ型13例(10.7%),Ⅴ+Ⅳ型12例(9.9%)。六组之间24h尿蛋白定量有统计学意义(P=0.018),其中Ⅴ+Ⅲ型与II型、Ⅲ型、Ⅳ型之间有统计学差异(P<0.05),Ⅴ+Ⅳ型与Ⅱ型、Ⅲ型有统计学差异(P<0.05)。
表1 不同病理类型24h尿蛋白定量的比较
a:与Ⅱ型组比较,P<0.05;b:与Ⅲ型组比较,P<0.05;c:与Ⅳ型组比较,P<0.05
尿蛋白与肾脏病理改变的关系为了解尿蛋白定量与其肾脏病理损伤是否有关,根据2003年ISN/RPS及参考最新2018年ISN/RPS的LN病理分类,我们对LN常见的六种肾脏病理改变:新月体、系膜细胞和基质增生伴系膜区ED沉积、内皮细胞增生、内皮下ED沉积、上皮下ED沉积、足细胞病变进行半定量方法分级。采用Spearman等级相关,分析尿蛋白定量与上述六种肾脏病理损伤程度之间的关系。结果显示:24h尿蛋白定量与新月体(P=0.049)、上皮下ED沉积(P<0.001)、足细胞病变(P<0.001)有关,差异有统计学意义,其余病理损伤与尿蛋白定量无统计学意义(表2)。此外,尿蛋白水平与新月体程度、上皮下ED沉积程度、足细胞病变程度呈正相关(r=0.195,r=0.420,r=0.476),表明随着新月体程度、上皮下ED沉积程度及足细胞病变程度的加重,其尿蛋白定量水平亦升高(表2)。
进一步采用多元线性回归分析尿蛋白定量的影响因素,经过校正性别、年龄、体质量指数和血清白蛋白后,结果显示只有足细胞病变为24h尿蛋白定量的影响因素(P<0.001),且与尿蛋白定量呈正相关性(表3)。
尿蛋白定量对足细胞损伤分级的预测价值上述结果提示足细胞病变为影响尿蛋白定量的唯一因素,进一步采用ROC曲线评价24h尿蛋白定量对肾脏病理损伤的预测价值。结果显示,24h尿蛋白定量对于足细胞损伤程度具有预测价值(P<0.001),AUC值为85.5%,其特异度为100%,灵敏度为42.6%(图1)。
表2 24h 尿蛋白与肾脏病理损伤之间相关性分析
表3 影响24h尿蛋白定量的多元性性回归分析
常量包括性别、年龄、体质量指数和白蛋白
图1 尿蛋白定量预测足细胞病变程度的ROC曲线
LN在临床上多表现为急性肾炎综合征和(或)肾病综合征,约有43%为肾病综合征范围的大量蛋白尿,伴随不同程度的肾功能异常[2]。目前对于LN蛋白尿的触发机制讨论促使我们进一步探讨哪些病理损伤可能参与蛋白尿的发生,以及产生范围和程度。
本研究通过对LN常见病理改变进行分级后发现,只有足细胞病变系24h尿蛋白定量的影响因素(P<0.001),提示蛋白尿的发生主要涉及足细胞的损伤,而足突融合是足细胞损伤在电镜下的主要形态学变化[8],有作者研究提示,足细胞宽度阈值即足突融合程度>1 240 nm与大量蛋白尿形成有关[9]。本文通过半定量的方法也发现随着足突融合程度增加,其蛋白尿水平也增加,足突损伤程度与蛋白量成正相关。足细胞在肾小球固有细胞中具有高度特异性,在肾小球基膜滤过屏障孔径和电荷中起着一定的作用[10-11]。已有研究明确当足突融合达到一定程度将出现肾病范围蛋白尿[9,12],其标志性蛋白的正常表达也是细胞结构和功能完整性的标志[13]。LN患者足细胞损伤在分子生物学上也得到广泛验证,临床上常见的标志性蛋白,如突触素(Synpo)、肾肿瘤蛋白1(WT1)、肾小球上皮蛋白1(GLEPP 1)和nephrin,在LN患者足细胞表达上有改变也得到证实。Rezende等[14]研究发现增殖性LN病变足细胞蛋白表达率低于纯膜性LN,前者似乎发生足细胞结构性损伤,而纯膜性病变足细胞蛋白相对保留,提示可能仅发生功能性损伤,也解释其蛋白尿预后长期预后良好。
上皮下ED沉积是Ⅴ型LN的特征性病理改变,涉及LN大量免疫复合物在上皮下沉积,引起上皮细胞免疫损伤,导致蛋白尿的发生。本研究采用Spearman等级相关发现随着上皮下免疫复合物沉积加重,蛋白尿程度也增加;然而多元线性回归结果显示尿蛋白与上皮下ED沉积之间无统计学意义,且本次研究亦发现在没有明显上皮下ED沉积下也可发生大量蛋白尿。上述这种情况常见于伴系膜区ED沉积而无内皮或上皮下ED沉积,当伴随足细胞足突融合>50%和或>70%,即命名为“狼疮足细胞病”,这是LN分型中的一个新的亚型,这些病变常见代表的有微小病变型(MCD)或局灶节段硬化性(FSGS)[15]。目前有研究进行大样本LN分析[16],发现狼疮足细胞病占LN的1.33%,包含0.3%MCD,0.7%系膜增生性肾炎及0.2%FSGS。这些病变中,临床均表现肾病综合征,34%出现AKI,94%的狼疮足细胞病能在且仅在系膜区发现ED。这些病变可能与继发于上皮下免疫聚集沉积的补体介导的足细胞损伤有关。足细胞表达的一些抗原(即M型磷脂酶A2受体、中性内肽)是原发性膜性肾病免疫损伤的主要靶点[17]。因此,足细胞也可能为循环抗体提供一些潜在的抗原靶点,这些抗体直接损伤足细胞或在狼疮膜性病变中形成免疫复合物沉积,免疫复合物沉积和随后的补体激活,特别是膜攻击复合物(MAC)的形成,可能对狼疮膜性病变的足细胞造成细胞毒性损伤。同时在膜性LN患者中,蛋白尿量较多的足细胞宽阈度值较蛋白尿量较少者更大,进一步提示了该类LN中的显性蛋白尿可能与足细胞功能障碍有关。
新月体损伤在LN引致蛋白尿,考虑与肾小球基膜损伤后血浆成分渗出可能较大。在多元线性回归分析中不同程度新月体蛋白尿水平无统计学差异,分析原因,在半定量损伤程度是节段坏死病变,细胞性新月体,细胞纤维性新月体纳入统一级别,而新鲜坏死病变和一些部分纤维化病变间应该存在基底膜损伤、修复程度间的差异,有些细胞纤维性新月体处于修复期,基膜损伤处于黏连、修复等状态,因此蛋白尿间差异较大。
系膜细胞和基质增生伴系膜区ED沉积、内皮细胞增生、内皮下ED沉积程度在本研究中似乎与尿蛋白量无明显相关,表明这些病理损伤可能并不影响或不直接影响蛋白尿产生。然而以往有研究证实尿蛋白与肾小球病变有相关性,如细胞增殖、炎性渗出等改变导致肾小球滤过膜结构和功能受损,从而导致大量蛋白尿的漏出[18],在本研究中未得到证实;部分Ⅱ型LN的患者,其尿蛋白水平较高,如本研究中纳入Ⅱ型LN患者较少,但其中2例伴有大量蛋白尿患者,电镜下足突大部分或广泛融合,考虑大量蛋白尿出现也与足细胞损伤有关。
在本研究中,足细胞损伤是影响尿蛋白水平的唯一因素,而蛋白尿是判断LN疗效预后的重要指标。本研究证实通过对测定24h尿蛋白定量可以对足细胞病理损伤进行预测。然而本研究中由于研究对象的随访资料不全,尚无法对这些患者进行预后分析,因此,研究未观察到肾脏病理改变以及尿蛋白定量与远期预后的关联。目前已有研究显示,在足细胞宽度阈值>1 240 nm的LN患者中使用钙调神经磷酸酶抑制剂较其他免疫抑制剂的患者获得更好的肾脏预后[9]。
本研究尚有不足之处:(1)纳入的病例数相对不足;(2)仅仅从横断面水平分析了影响尿蛋白的病理损伤因素,尚缺乏治疗后病理改变尤其足细胞变化及尿蛋白水平的观察和分析;(3)本研究尚不能明确尿蛋白的变化和预后的关系。因此,下一步将进一步扩大研究样本,并进行预后分析,以期深入发现何种病理损伤对尿蛋白及患者预后有影响,为临床的诊治提供一定参考。
综上所述,我们的研究结果提示LN发生蛋白尿与足细胞损伤关系明显,基膜破坏程度加重,蛋白尿水平增加。本研究对于理解LN蛋白尿发病机制有进一步拓展。在以往的病理损伤基础上,进一步发现了足细胞损伤在LN蛋白尿发生中决定性作用,对认识LN新的病理分型,更好地结合临床和病理,指导治疗和评估预后有重要意义。