林欣然,魏佳莉
﹝海南省人民医院 (海南医学院附属海南医院)肾内科,海南 海口 570311﹞
IgA 肾病(IgA nephropathy,IgAN)是一种炎症性肾脏疾病,因免疫球蛋白A(immunoglobulin A,IgA)在肾小球系膜中沉积而得名,是全世界报道的最常见的肾小球疾病类型[1]。IgAN 在临床上常常出现不同的表现,如可见血尿、高血压、慢性肾病、急性肾小球肾炎等,一些患者甚至有可能无症状,在肾脏捐赠或死后活检时才偶然发现。IgAN 通常在年轻人中发病,且在明确诊断后的20 年内,有高达40% 的IgAN患者会发展为终末期肾病(end-stage kidney disease,ESKD)。迄今为止,在国内尚无特定的药物被批准用于IgAN 的治疗。由于IgAN 的发病机制尚未被揭晓,因此关于本病治疗的研究进展缓慢。目前,越来越多的研究人员将目光投向了IgAN 的临床试验中来,且越来越多的证据表明肠道黏膜免疫系统与本病的发生有关。在本篇综述中,将对IgA 中肠道黏膜免疫异常的机制及治疗新进展展开讨论,探讨肠道黏膜免疫反应是如何导致本病的发生以及如何将这一机制运用于IgAN 的治疗中。
“四次打击”学说是最早提出的,也是关于IgAN发病的经典机制理论,其内容是指要出现以下四个事件才能发展出具有临床意义的IgAN。
IgA 是黏膜表面的主要免疫球蛋白,所处区域受到抗原的持续攻击,因此也是人类体内产量最高的免疫球蛋白。而IgAN 发生的决定性特征便是IgA的半乳糖基化过程中断,形成半乳糖缺陷型IgA1(galactose-deficient IgA1,gd-IgA1)。
对gd-IgA1 具有特异性的抗体会在IgAN 患者体内升高,且会导致患者出现不良预后。但是,IgAN中存在抗gd-IgA1 抗体的必要性仍不确定,因为这并不是普遍发生的,并且几乎没有证据能证明补体的经典途径被激活。因此,事件二可能并不重要,但如果出现,仍可能导致IgAN 的发生。
与单体gd-IgA1 不同,gd-IgA1 CIC 可在体外促进系膜增殖和炎症,并且其在肾小球内存在是IgAN炎症的关键驱动因素。然而,CIC 沉积本身并不具备致病能力,相关的尸体和肾脏供体研究证明,一部分人群的确有gd-IgA1 免疫复合物沉积,但其在临床上并没有显示出发病的迹象。因此,该事件必须与事件四同时发生才具有产生疾病的能力[2]。
gd-IgA1 CIC 的系膜沉积可驱动局部炎症反应,这是由细胞因子释放和补体系统激活引起的。随着沉积物的增多可导致炎症和纤维化加剧,并且会导致疾病进展的异质性。
1.4.1 炎症细胞因子和蛋白尿肾小管损伤 gd-IgA1 CIC 的结合可在体外促进系膜细胞增殖和细胞外基质的产生。这种刺激可导致细胞因子产生,包括肿瘤坏死因子-α(TNF-α),它会破坏足细胞功能,损害肾小球屏障,导致蛋白尿出现,损伤肾小管。
1.4.2 补体激活 补体系统是IgAN 肾小球炎症的主要驱动因素。该系统由存在于血浆和细胞外液中的一组蛋白质组成,这些蛋白质可以以级联方式快速激活。替代途径和凝集素途径在IgAN 中引发炎症,但是经典途径并没有被证实起到作用[3]。
黏膜免疫细胞和局部抗原之间的相互作用在聚合gd-lgA1 的产生中起到重要的作用。实际上,这一过程可以使得存在于淋巴组织中产生IgA 的CD20 阴性浆母细胞和浆细胞受到保护,免受利妥昔单抗诱导的耗竭。下列列举了肠道黏膜免疫细胞参与IgAN 的病理生理学:1)IgAN 中系膜gd-IgA1 沉积物是聚合的;2)在IgAN 活检中发现分泌型IgA,并且会导致不良后果;3)黏膜感染导致IgAN 发作;4)微生物组变异与IgAN 严重程度相关;5)微生物DNA基序通过B 细胞激活因子(B-cell activating factor,BAFF) 和 增 殖 诱 导 配 体(a proliferation inducing ligand,APRIL) 上 调 肠 道 黏 膜IgA 的 表 达;6)TRF-budesonide 对IgAN 有疗效。
聚合IgA(polymeric IgA,pIgA)主要由黏膜相关淋巴组织(mucosal-associated lymphoid tissue,MALT)中的浆细胞产生。在与聚合Ig 受体结合后,pIgA 通过黏膜上皮进入分泌物。在管腔表面,该受体随后被切割形成稳定的多肽链,它与pIgA 结合形成分泌型IgA(sIgA)。这可以保护pIgA 免受细菌蛋白酶和宿主酶的降解[4-5]。在IgAN 中,pIgA 在血清中含量升高并且是IgA1 沉积在系膜中的主要形式。这是因为肠道黏膜表面的“反向运输”或活化的黏膜B细胞错误归巢到骨髓。抗原暴露后,黏膜B 细胞经历由T 细胞依赖性和非依赖性机制介导的从IgM/IgD 到IgA 类别的转换重组,活化的B 细胞然后进入淋巴系统并回到中央淋巴组织,经历成熟并回到肠道固有层,在那里它们以产生IgA 的浆细胞形式存在。这个过程可能在IgAN 中被破坏,导致活化的B 细胞错误归巢到骨髓,并可能释放“黏膜”聚合gd-IgA1 进入循环,最终导致IgA 在肾脏中沉积。
分泌型IgA(secretory IgA,sIgA)仅在黏膜表面产生,并且在IgAN 中以升高的浓度存在于血清和肾小球中,与IgAN 的严重程度相关。体外研究表明,sIgA 与系膜细胞结合会促进包括TNF-α、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)和白细胞介素-6(IL-6)等炎症细胞因子的产生[6]。尽管sIgA 出现在IgAN 患者血清中的确切机制尚不清楚,但假设与pIgA 相似,则IgAN 患者血清和肾小球中pIgA 和sIgA 的存在高度提示黏膜B 细胞参与了IgAN 的发生发展,这可能解释了黏膜感染后IgAN 发作的常见观察结果。
IgAN 的常见表现是上呼吸道感染后可见血尿[7],并且在IgAN 的发病过程中持续存在这种现象,可见黏膜感染会导致IgAN 发作。这可能是由于感染因子对肾小球造成了直接影响,而IgAN 系膜沉积物中存在微生物抗原(包括巨细胞病毒、腺病毒、单纯疱疹病毒、副流感嗜血杆菌和金黄色葡萄球菌)的描述支持了这一观点。一项研究表明,由化脓性链球菌(一种常见的上呼吸道病原体)表达的M 蛋白含有一个IgA结合区域,该区域与一些儿科IgAN 病例中的系膜IgA沉积物有共同定位。随后发现,与单独的gd-IgA1 相比,这些M 蛋白优先结合 gd-IgA1 并协同增加系膜增殖和IL-6 与补体C3的产生。然而,感染因子与系膜之间的直接相互作用并没有得到一致的报道,也没有考虑到IgAN 中pIgA 沉积物的存在。另一个合理的解释是可能与病原体- 黏膜免疫细胞相互作用有关,导致黏膜pIgA1 产生增加,随后在黏膜感染发作期间淹没肾脏[8]。这方面的证据来自动物和体外模型。当小鼠在无菌条件下饲养时,IgANddY 小鼠模型中的系膜扩张及IgA、IgG、C3沉积显著减少;当无菌小鼠随后暴露于环境病原体中时,与保持在无菌条件下的小鼠相比,其系膜IgA、IgG 和C3沉积显著增加,同时蛋白尿也明显增加;与肠系膜淋巴结和派尔斑相比,鼻相关淋巴组织被认为是这些小鼠产生gd-IgA1 的主要部位;通过CpG 寡脱氧核苷酸(细菌细胞壁的高度抗原性成分)和toll 样受体9(TLR9)相互作用进行鼻腔免疫,可以促进Gd-IgA1 的产生[9]。这些发现共同表明了一种机制,即黏膜抗原而非全身抗原可以持续驱动聚合gd-IgA1 的产生,随着时间的推移,会导致免疫复合物在肾脏中逐渐积累。
IgAN 中聚合gd-IgA1 的产生似乎是由宿主微生物组和MALT 之间的黏膜相互作用驱动的。发生这种情况的机制可能与模式识别受体(PRR)的激活有关,例如Toll 样受体(TLR),它促进了IgA 类开关重组和黏膜IgA 糖基化的修饰。
B 细胞的激活需要抗原呈递和通过T 细胞依赖性或非依赖性方式发生的共刺激信号。有证据表明,不依赖T 细胞的B 细胞活化由BAFF 和APRIL 介导,它们是TNF 超家族成员,由先天免疫系统细胞响应病原体相关分子模式(PAMP)产生。BAFF 和APRIL 在抗原存在的情况下通过与细胞表面受体相互作用激活B 细胞,包括BAFF 受体(BAFF-R)、B 细胞成熟抗原(BCMA)、T 细胞激活剂和钙调节配体相互作用剂(TACI)。这些受体的连接促进IgA 类转换重组和B 细胞存活。越来越多的证据表明,BAFF 和APRIL 均介导微生物驱动,对黏膜中IgAB 细胞反应产生影响[10]。总之,这些观察结果表明IgAN 可能是由于黏膜聚合gd-IgA1 对黏膜抗原的过度反应而发生的,黏膜抗原来源于普遍的共生微生物组和间歇性暴露于环境病原体,主要受PAMPS、PRR 和下游介导的BAFF、APRIL 的影响。
IgAN 和黏膜免疫的紧密联系启发我们控制黏膜感染、调节T 淋巴细胞亚群失衡、改善肠道菌群失调等均可以成为治疗IgAN 的重要靶点,因此我们针对IgAN 的常见临床证型如脾肾亏虚兼风热证或湿热证,不断探索具有上述治疗作用的中医治法及方药,最终形成了具有脾肾同调、气阴双补、标本同治、内外合治特色的中医治疗方案;病位在咽侧重益气养阴、清热解毒及滋肾利咽、内外合治,病位在脾侧重调理脾胃、祛湿和络,通过相关临床研究证明了此法对呼吸道黏膜及胃肠道黏膜免疫功能均具有改善作用[11]。
现阶段,临床上出现了多种治疗IgAN 的途径。随着对IgAN 中MALT 免疫激活机制的进一步研究,越来越多的研究者开始考虑新的黏膜定向治疗。下面将对此方面的治疗途径及进展进行一一叙述。
3.2.1 BAFF 和APRIL 导向疗法 由于BAFF 和APRIL在调节黏膜和全身IgA 反应方面具有明显作用,因此目前已出现了几种BAFF 和APRIL 导向疗法:1)Atacicept 是一种人TACI-Ig 融合蛋白,可与BAFF、APRIL 结合,并抑制BAFF、APRIL 的B 细胞刺激作用。其对IgAN 的治疗作用在一项Ⅱ期研究(NCT :02808429)中进行了评估,中期研究发现,Atacicept治疗可使血清gd-IgA1 水平显著降低,这与蛋白尿减少和肾功能保持有关。目前正在招募研究更高剂量的Atacicept 研 究(NCT :04716231)。2)Blisibimod 是一种选择性肽BAFF 拮抗剂,在一项随机双盲安慰剂对照Ⅱ期和Ⅲ期研究(NCT :02062684)中进行了评估。该研究于2017 年完成,但是结果尚未公布。3)Belimumab 是一种针对可溶性BAFF 的单克隆抗体,最近发现它作为狼疮性肾炎的附加治疗药物可有效减少蛋白尿及保持肾功能,并且正在一项针对IgAN的双盲安慰剂对照Ⅱ期研究中进行评估(EudraCT :2017-004366-10)。4)BION-1301 和VIS649 是针对APRIL 的单克隆抗体。APRIL 抑制治疗IgAN 的证明基于IgAN 小鼠模型中的数据,针对鼠APRIL 的单克隆抗体成功地降低了血清IgA 和循环免疫复合物,这与系膜IgA 沉积和蛋白尿的减少有关。BION-1301 目前正在Ⅰ期和Ⅱ期试验中进行评估,以评估健康志愿者和IgAN 患者用药的安全性、耐受性、药效学和药代动力学(NCT :03945318)。VIS649 正在一项Ⅱ期剂量发现研究(NCT :04287985)中进行评估。
3.2.2 羟氯喹 近年来随着人们越来越认识到先天免疫系统在黏膜免疫反应中的重要性,特别是在IgAN中,人们一直关注治疗性靶向PRR。羟氯喹可抑制TLR7 和TLR9 信号传导,因此推测它能够调节BAFF和APRIL 的产生。在患有原发性干燥综合征的患者中,使用羟氯喹治疗已被证明会导致血清和唾液中的BAFF水平降低,这与疾病的活动度降低有关[12-13]。同样,羟氯喹可降低系统性红斑狼疮患者的循环BAFF 水平,这是另一种与BAFF 水平升高相关的免疫复合物介导的疾病。来自我国的两项回顾性研究报告了羟氯喹在IgAN 中的疗效,尽管其作用机制描述得很少。在一项单独的双盲安慰剂对照随机临床试验中,60 名IgAN患者接受了优化的标准治疗,结果发现羟氯喹可减少蛋白尿,表明其对IgAN 可起到治疗作用。
3.2.3 皮质类固醇靶向IgAN 目前关于全身性皮质类固醇作为IgAN 治疗药物的安全性和有效性存在重大争议。在IgAN 的治疗中使用皮质类固醇的一种新方法是引入布地奈德的靶向释放制剂(TRF-budesonide,Nefecon)。在该制剂中,皮质类固醇布地奈德被封装在对pH 敏感的淀粉胶囊中,该胶囊被设计用于在富含黏膜pIgA 的主要部位——回肠末端释放派尔斑块中的布地奈德。布地奈德可直接作用于MALT,调节免疫细胞功能和黏膜IgA 的产生[14-15]。尽管布地奈德被吸收后会进行全身循环,但其副作用小,适合患者服用。一项随机、双盲、安慰剂对照的Ⅱ期研究调查了TRF- 布地奈德在IgAN 中降低蛋白尿(蛋白尿是公认的潜在ESKD 风险的标志物)的作用,有150 名患者参加了试验并随机接受安慰剂、8 mg TRF- 布地奈德或16 mg TRF- 布地奈德,所有患者都接受了标准治疗(肾素血管紧张素系统抑制);在为期9 个月的治疗阶段结束时,接受TRF- 布地奈德治疗的患者血清sIgA、抗酪蛋白IgA(一种针对持续黏膜抗原攻击的黏膜IgA 产生量度)、gd-IgA1 和含有免疫复合物的IgA 均显著降低,且未注意到总血清IgA1 或破伤风类毒素特异性IgA 水平(全身抗原反应的量度)的变化;停止使用TRF- 布地奈德后,含有免疫复合物的sIgA、gd-IgA1 和gd-IgA1 恢复到基线水平,这与TRF- 布地奈德在MALT 中的直接作用一致[16]。总之,这些发现有力地支持了TRF- 布地奈德的黏膜特异性作用。与安慰剂相比,TRF- 布地奈德在9 个月和12 个月时显著降低了蛋白尿并保留了肾功能。重要的是,TRF- 布地奈德的不良反应发生率与安慰剂组大致相似,这说明,布地奈德不会导致特殊的不良反应发生。
本篇综述对IgAN 中肠道黏膜免疫异常的发病机制以及目前已经上市或正在进行研究的治疗药物进行了综述,为通过肠道黏膜免疫异常这一发病机制治疗本病提供了新思路,同时也期待正在进行的IgAN 治疗药物的临床Ⅱ期及Ⅲ期试验结果,期待更多的有效药物成功上市。