膜性肾病发病机制的研究进展*

卢华， 曹灵

西南医科大学附属医院肾病内科(四川泸州 646000)

膜性肾病(membranous nephropathy,MN)又称膜性肾小球肾炎(membranous glomerulonephritis),是导致成人肾病综合征的常见病因之一。临床上以大量蛋白尿和肾功能逐渐下降为主要表现。MN可分为原发性膜性肾病(IMN)和继发性膜性肾病(SMN)，在我国以IMN为主，约占MN的2/3。目前IMN发病机制尚不清楚，可能与免疫反应、遗传、环境等因素相关，因此本文就近年国内外对MN发病机制研究作一综述。

1 靶抗原

1.1 M-型磷脂酶A2受体(Phospholipase A2 receptors，PLA2R) 2009年，Beck等[1]发现PLA2R是IMN的特异性靶抗原，可分为PLA2R相关性INM和非PLA2R相关性IMN。由于检测方法不统一，IMN患者血清抗PLA2R抗体阳性率亦不尽相同，但我国和亚洲国家韩国及西方国家的报道相近，总体阳性率约为70%，而日本的阳性率相对较低，约50%[2]，造成上述差异的原因考虑与种族和地域差异相关。因儿童IMN发病率极低，故目前鲜有抗PLA2R抗体与儿童IMN相关性研究， 最近Kumar等[3]报道，儿童抗PLA2R抗体阳性率约为60%。

PLA2R是一种分子质量为185 kD的跨膜蛋白，属于甘露糖受体家族成员，其在肺泡Ⅱ型上皮细胞、嗜中性粒细胞及足细胞中高度表达，但抗PLA2R自身抗体仅诱导蛋白尿和肾病综合征，并不导致明显的肺部或其他器官功能障碍，其原因可能与PLA2R在肾脏足细胞表面的构象及其自身抗体的特性相关。PLA2R由N末端的半胱氨酸富集区(CysR)、Ⅱ型纤连蛋白结构域(FnⅡ)、8个C型串联重复的凝集素结构域(CTLD)、1个跨膜结构域(TMD)和1个短的C末端细胞内的结构域(CD)组成，其主要的免疫显性抗原表位位于N 端的CysR-FnⅡ-CTLD区域。PLA2R自身抗体只能识别PLA2R的非还原形式，PLA2R可能在细胞表面上具有伸展和弯曲的两种不同构象，而自身抗体只结合其中一种构象。在肺等其他器官中，PLA2R采用弯曲构象，排除了表位区域被自身抗体识别，而在肾脏中PLA2R细胞外结构域与活化的α3β1整合素关联可能诱导受体采用高度暴露N末端显性表位的伸展构象，进而PLA2R自身抗体与之结合，形成抗原抗体复合物，参与IMN的发病机制[2,4]。

1.2 1型血小板反应蛋白7A 域(thrombospondin type-1 domain-containing 7A，THSD7A) 虽然约有70%的IMN患者的血清中可以检测到抗PLA2R抗体，但仍有30%左右的IMN患者可能存在其他的靶抗原。2014年，随着Tomas等[5]对IMN患者靶抗原的深入研究，在抗PLA2R1抗体阴性的IMN患者血清中检测出了一种分子质量大小为250 kD的肾小球蛋白，而在其他受试者(抗PLA2R抗体阳性、其他肾小球疾病、健康对照组)的血清中未检测到，最终通过质谱分析等方法证实了这一新的抗原为THSD7A，并被视为第二靶抗原，THSD7A及PLA2R相关性IMN约占总IMN的85%，在西方国家，IMN患者血清抗THSD7A抗体阳性率约为2.5%～5.0%，而在日本可高达9.1%，其原因与遗传背景、环境，及患者血清收集时间等差异相关[6]；约60%的THSD7A相关性MN病例好发于育龄期妇女，相比PLA2R相关性MN，女性患者所占比例更大[7-8]。

THSD7A是一种表达于足细胞足突的跨膜蛋白，其分子结构是由1个大的胞外区(11个血小板反应蛋白-1型域，TSDs)、1个精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸形成的复合体(RGD)、1个跨膜域、1个短的C末端胞内结构域组成，其主要抗原表位目前仍不清楚[4]。在人类足细胞上表达的内源性抗原THSD7A的分子序列90%以上与小鼠足细胞表达的同源，Tomas等[9]通过进一步研究发现人抗THSD7A抗体，可通过体内和体外实验与小鼠足细胞THSD7A抗原结合，形成肾小球上皮下免疫复合物，且表达THSD7A的肾小球上皮细胞经历了明显的细胞骨架重排；抗THSD7A抗体与足细胞膜结合亦可使其细胞形态和局部粘连性发生改变，最终研究结果表明，抗THSD7A抗体可直接影响足细胞的完整性，导致足细胞损伤，从而诱导蛋白尿和MN的发生。

有趣的是，近期美国学者报道，在258例排除了狼疮性肾炎的MN患者血清中，使用免疫组化方法检测出2例(1%)抗THSD7A抗体和抗PLA2R抗体双重阳性病例，与既往认为THSD7A相关的IMN与PLA2R相关的IMN是两种独立的分子机制的观点矛盾，其可能涉及遗传学机制，但具体原因尚有待进一步研究[8,10]。

1.3 中性肽链内切酶(neutral endopeptidase，NEP) NEP是一种相对分子质量为90～110 kD的Ⅱ型整合细胞膜糖蛋白， 是M13锌金属蛋白酶家族成员之一，其参与对内皮素、缓激肽等生物活性肽的降解，在人类多形核白细胞、淋巴系祖细胞，肾脏近端小管刷状缘、血管平滑肌及足细胞表面等均有表达。

Debiec等[11-12]研究发现患MN的胎儿母亲血清中含有较高的抗NEP抗体，但母亲没有明显的肾脏异常，推测母亲可能缺乏ENP，进一步分析来自双亲粒细胞中NEP的表达时发现，母亲的血清能与父亲的粒细胞发生反应，但不与其自身的粒细胞反应，表明其为同种异体免疫过程。由于早期获得的母亲血样中没有发现抗ENP抗体，故母体中的同种异体免疫可能是由先前的自发性流产或正在进行的怀孕引发，在此期间母亲的免疫系统首先暴露于胎儿合体滋养层细胞的父系来源的ENP，诱导母体产生抗NEP抗体，从妊娠18周开始，IgG类的母体抗体通过胎盘进入胎儿体内与足细胞的NEP抗原结合，因母体内抗NEP IgG4抗体滴度极低，但具有高滴度的抗ENP IgG1亚型，故其主要通透IgG1激活补体，对足细胞产生损伤，进一步诱发MN。

有研究者认为中性内切酶缺陷是因母体内金属弹力酶(Metallomembrane endopeptidase，MME)基因缺失引起的。MME是由24个外显子组成，有来自不同国家的5组家庭中的母亲因7号和15号外显子截短突变而未能产生NEP，使得胎儿出现产前MN。而MME的446delC缺失突变与MN发病的关系密切，其具有常染色体隐性遗传特征，鉴定具有这种突变的家庭将有助于筛选出具有潜在的NEP缺陷的母亲[13]。

1.4 牛血清白蛋白(Bovine serum albumin，BSA) 2011年，Debiec等[14]研究发现BSA是一种可导致儿童(<5岁)MN发病的新抗原。在婴幼儿消化系统中的pH值与成人相比相对较高(3～4vs. 2)且消化道屏障功能不成熟，可能使儿童更容易吸收未消化或仅部分消化的BSA，特别是在儿童易患胃肠炎的环境中，在这种情况下，血液循环中带正电荷的阳离子BSA可以附着于带负电荷的肾小球内皮细胞糖萼及基底膜硫酸乙酰肝素蛋白多糖，作为抗BSA IgG类型的抗体沉积的靶抗原，与其形成免疫复合物，激活补体，从而诱发MN[14-15]。而BSA在成人血液循环中为接近中性的正常电荷，故BSA不能被肾小球毛细血管壁中带负电荷的阴离子捕获，不能形成种植性抗原，因而不引起MN[16]。

BSA主要来源于牛奶等食物，而目前对于形成阳离子牛血清白蛋白的具体机制仍不清楚，相关报道指出，其可能与食品加工以及肠道菌群对BSA的修饰作用有关[11]。

1.5 抗醛糖还原酶(Aldose reductase，AR)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase2，SOD2) 2010年，Prunotto等[17]通过蛋白组学方法在MN患者的血清和肾小球中识别足细胞蛋白的特异性抗体，结果发现，在MN患者血清中可检测到抗AR和抗SOD2的IgG4 抗体。同时，也发现这两种抗原存在于MN患者的肾活检组织中，而在其他肾疾病及正常肾的活检组织中未发现。共聚焦免疫电镜显示抗AR和抗SOD2的IgG4 抗体与C5b-9膜攻击复合物共同沉积于足细胞的电子致密物中，因此，可以确定AR和SOD2是人类MN的靶抗原。

AR、SOD2是一种细胞胞内酶，这些酶并不大量地在正常的肾小球中表达，但可被疾病诱发而成为新的抗原。与由PLA2R引发的MN患病率相比，这些抗原诱发的MN的患病率并不是很高，AR与SOD2在MN患者中检出率分别为34%、28%,他们对膜性肾病的诊断不具有特异性[18]。有人推测，这些抗原可能是继抗PLA2R通过氧化应激、肿瘤抗原诱导、分子间表位扩展等引起足细胞损伤而出现的[19]。

1.6 其他靶抗原 Murtas等[18]研究者发现，在MN中α-烯醇化酶(α-enolase，α-ENO)检出率为43%，但在其他免疫性疾病中也可以检测到，故α-ENO对诊断MN的特异性低[20]。近年来，可在获得性卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)缺乏患者的肾小球毛细血管壁段检测出抑制性抗LCAT抗体和LCAT抗原，且该患者为MN患者，但 LCAT能否增加到MN患者靶抗原的候选名单中，还需要我们的进一步努力研究[20-21]。

2 基因多态性

PLA2R作为IMN主要的抗原，其基因多态性与IMN的相关性研究亦是目前国内外关注的焦点。PLA2R 单核苷酸多态性(SNP)rs35771982位点CC基因型和C等位基因是我国IMN的易感因素[22]；在日本人群中，相比其他PLA2R1基因多态性位点，该基因多态性位点与IMN相关性最为密切，但增加IMN的发生风险的是G等位基因[23]；PLA2R1 SNP rs35771982与美国白种人MN 亦强烈相关，而与非裔美国人却无相关性[24]。造成上述差异的原因可能与种族、地域分布差异等因素相关。

人类白细胞抗原(HLA)，位于第6号染色体的短臂上，DNA片段长度约3.5～4.0 Kb。每个HLA分子均可与具有特定序列的抗原肽结合，并将其呈递至细胞表面，并通过T细胞受体结合被T细胞识别，刺激相应的抗体产生。由此可推测，在IMN中的每个自身抗原都具有其自身特异性HLA风险等位基因。IMN中的靶抗原PLA2R的表位，须由HLA编码的MHC Ⅱ类分子呈递以刺激抗PLA2R抗体产生，故HLA与PLA2R基因多态性密切相关。在我国同时具有HLA-DQA1 rs2187668 及 PLA2R1 rs4664308 危险基因型的受试者发生IMN的风险增加了11倍，印度超过了58倍，而欧洲高加索人则接近80倍，我国上述两种基因的叠加效应明显低于后两者[25-27]。最近，Le等[28]对我国人群HLA与PLA2R相关性IMN进行基因多态性研究时发现，DRB1*1501/BRD1*0301和PLA2R1 SNP rs4664308(AA)之间具有强基因-基因相互作用，HLA-DRB1 * 1501 等位基因及其单体型DRB1 * 1501-DQA1 * 0102-DQB1 * 0602与HLA-DRB1 * 0301等位基因及其携带单体型DRB1 * 0301-DQA1 * 0501-DQB1 * 0102也是IMN的高风险因素，但在白种人中未发现DRB1 * 1501与IMN的相关性，推测可能与种族差异有关。

另外，肿瘤坏死因子α(TNF-α)是一种重要的促炎因子，它可以诱导和拆卸足细胞裂孔膜的肌动蛋白丝[29]，在IMN患者的肾小球上皮细胞和基底膜中均可检测到，TNF-αG308A基因多态性及位于TNF A下游的TNF d微卫星与MN发生紧密相关[30-31]。信号转导和转录激活因子4(STAT4)是信号转导和转录激活因子蛋白家族成员，通过IL-23、IL-12等细胞因子的激活，参与炎症介导的免疫性应答[32]。Chen 等[33]对台湾人群进行基因多态性研究发现，与正常对照组相比，138例MN患者的STAT4 rs3024912、rs3024908、 rs024877基因位点中， STAT4 SNP rs3024908与MN的发生有密切关系，且AA基因型为其危险因素。此外，NPHS1、PAI1、IL-6、TLR9等基因多态性与MN的发生、发展也具有相关性。

3 环境因素

值得注意的是，MN的发病除与免疫反应、遗传等因素有关外，还与空气质量等环境因素相关。Xu等[34]从2004—2014年间收集了来自中国282个城市，938家医院的患有肾小球疾病患者的肾活检标本71 151例，并证实了肾小球疾病与长期暴露于PM2.5的细颗粒空气环境中有关。研究结果显示，MN患病率为23.4%，仅次于IgA肾病的28.1%，并且在PM2.5高浓度区域的MN检出率要高于平均浓度PM2.5区域，这也提示了长期暴露于PM2.5高浓度区会增加MN的患病风险。

4 小结

综上所述，IMN的发病机制复杂，其过程不但涉及PLA2R、TH7DA等靶抗原与自身抗体相结合后，在足突下、基底膜外侧形成原位免疫复合物，激活补体，引起足细胞损伤，诱发IMN；亦包括遗传和环境等多种因素参与其中。虽然近年来对IMN发病机制不断有新的发现，但其具体病因目前仍不清楚，还有待于我们进一步的探索研究。