C5b-9 在补体相关性肾脏疾病中应用的研究进展

李星儒 席韩宇 周 芸

山西医科大学第五临床医学院肾内科，山西太原 030012

慢性肾脏病是世界范围内的一个公共卫生问题，发病率和患病率不断上升，而进展为终末期肾病会导致发病率和死亡率急剧增加[1]。补体在天然免疫中发挥重要作用，既能抗细菌和病毒感染、调节免疫反应，又可因活化增强介导机体发生炎症反应，损伤多个器官或系统。补体的活化包括经典途径、甘露糖凝集素途径和旁路途径，补体的异常活化直接或间接参与了多种肾脏疾病的发病机制，其中补体活化的终末产物C5b-9 可导致细胞的裂解死亡，并在肾脏中有不同程度的沉积，在各类肾脏疾病的发病过程中发挥着重要作用。因此，针对补体的靶向治疗至关重要。目前，多种补体抑制药物已经上市并应用于临床研究中，但还存在补体活化生物标志物不明确及治疗时间不确定等问题，需要更多的探索和研究[2]。本文概述了C5b-9 在补体相关性肾脏疾病发展和进展中的作用，并强调了潜在的治疗靶点。

1 C5b-9 与原发性膜性肾病（primary membranous nephropathy，PMN）

PMN 是一种以足细胞病变为核心的肾脏特异性自身免疫性疾病，其发病机制可能是抗磷脂酶A2 受体抗体与足细胞抗原结合后激活补体，导致足细胞损伤，破坏肾小球滤过屏障，而产生蛋白尿等临床表现[3]。PMN 患者体内的补体活化与3 条补体途径均有关，但主要依靠经典途径和凝集素途径[4-5]。据报道，尿液中C5b-9 的水平与蛋白尿及肌酐水平相关，因此对C5b-9 的检测有助于病情的评估[6]。研究显示，对PMN 患者进行肾活检发现C5b-9 在肾小球及小管基底膜上均有沉积，在Bowman 囊壁上有局部沉积，并且与上皮下免疫沉积物中的致病性自身抗体（抗磷脂酶A2 受体抗体）共定位，表明C5b-9 对PMN 的发生和发展至关重要[7]。有研究指出，C5b-9 可引起溶酶体膜通透性增加诱导溶酶体功能障碍，并通过抑制自噬途径以诱导PMN 中的足细胞损伤，因此，恢复溶酶体功能为治疗PMN 提供了一种新方法[7]。在动物模型中，C5、C6 或C8 的缺乏或抑制可防止C5b-9 在肾脏的沉积和蛋白尿形成，证明抑制C5b-9 的形成或许可作为PMN 治疗的新兴靶标[8]。

2 C5b-9 与IgA 肾病（IgA nephropathy，IgAN）

IgAN 是原发性肾小球肾炎最常见的形式，也是世界范围内肾衰竭的主要原因。其病理特点是肾小球系膜区可见IgA或以IgA 为主伴补体C3 沉积[8]。血清中针对半乳糖缺陷型IgA1 的抗体与异常的IgA1 分子结合形成免疫复合物沉积于肾组织，通过旁路途径或甘露糖凝集素途径激活补体系统刺激系膜细胞，诱导细胞外基质增生、细胞因子和趋化因子分泌，从而引起肾损伤[9]。通过对IgAN 患者的肾组织病理标本进行研究，发现在IgAN 患者的肾小球中，C5b-9 以粗颗粒形式沉积在系膜区、毛细血管壁、肾小管基底膜，及血管壁上，且C5b-9 的染色强度与系膜扩张、肾小球硬化、新月体形成、足细胞丢失的程度，及小管萎缩的程度相关，提示C5b-9 参与了IgAN的发病过程[10]。研究发现，肾小球、肾小管中C5b-9 的染色强度与肌酐水平相关，证实C5b-9 的表达与肾脏损伤的严重程度密切相关，同时通过评估抗C5 单克隆抗体对IgAN 患者治疗的效果，结果发现部分患者用依库珠单抗治疗之后，蛋白尿与肾功能明显改善，证明抑制C5 通路能有效治疗IgAN[11]。另外，用依库珠单抗抑制C5b-9 的形成在移植肾患者中也具有显著的效果，1 例肾移植术后新月体性IgAN 复发的患者出现肾衰竭，在使用依库珠单抗治疗1 年后肾功能完全恢复[12]。

3 C5b-9 与C3 肾小球病（C3 glomerulopathy，C3G）

C3G 是指补体C3 在肾脏组织孤立沉积，几乎没有或不伴免疫球蛋白沉积的一类补体失调介导的罕见肾脏病，根据电镜超微结构的不同，可分为致密物沉积病（dense deposit disease，DDD）和C3 肾小球肾炎（C3 glomerulonephritis，C3GN）[13]。目前发现，C3G 的发生与补体成分自身抗体的产生和遗传改变导致的替代途径异常活化有关[14]。有文献报道，在C3G 患者肾活检标本发现，C5b-9 的染色强度均高于健康肾脏，并与C3和H 因子相关蛋白5 的染色强度相关，提示该病可能与C5b-9 异常有关。在C3GN 中，C5b-9 沿着毛细血管壁、Bowman 囊、肾小管基底膜和血管壁分布于系膜，并且随着疾病的进展，肾小球中C5b-9 和其他补体因子的染色也随之增加[15]；在DDD 中，肾小球中C5b-9 的染色也较强，其环绕着系膜区的免疫沉积物，在毛细血管壁上和沿着小管基底膜弥漫地分布，并且还在小管基底膜的间质侧面形成颗粒，以上均证明C5b-9 参与了C3G 患者的肾损伤过程。据报道，C5 抑制剂依库珠单抗治疗了几例C3G 病例，但结果各不相同，随着组织学与临床症状的改善，C5b-9 的染色也逐渐减少，表明C5b-9 水平是对该药物反应潜在的标志物[16-17]。针对C3G 的靶向治疗，目前研究尚不充分，仍需要进一步对每位患者的补体功能和基因型进行全面的评估。

4 C5b-9 与糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）

慢性高血糖导致蛋白质的糖基化，最终形成晚期糖化终产物。这些蛋白质暴露出新的表位，被C1q 和甘露糖凝集素识别，从而激活旁路途径和凝集素途径[18]。通常抑制补体激活的因子如CD59，在糖基化后可能增强补体激活或直接诱导C5b-9 的形成。因此，在DN 患者的血液中sC5b-9 的含量会偏高。一项研究发现，C5b-9 在DN 患者肾小球、肾小囊与毛细血管壁均有沉积，在肾小管基底膜处的沉积往往伴有甘露糖凝集素和丝氨酸蛋白激酶的沉积，沉积物主要集中在肾小球、肾小管和血管中表现为扩张、硬化、透明变性和淀粉样变的区域，表明C5b-9 可能与DN 的发病机制有关[11]。而且与无肾脏疾病的糖尿病患者比较，DN 患者中的肾小球和血管沉积物只是稍微增加。此外，C5b-9 的沉积水平与DN 的严重程度呈正相关[19]。且1型糖尿病中C5b-9 的沉积远高于2 型糖尿病。越来越多的临床前证据表明，补体系统的抑制可能通过减少炎症和纤维化对DN 具有保护作用[20]。因此，补体作为DN 治疗的1 个可能的新靶点，值得进一步研究。

5 C5b-9 与狼疮性肾炎

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）属于自身免疫性疾病，其特征是体内产生大量抗体攻击自身的组织和器官[21]。此后，这些自身抗体激活了经典途径，在大多数患者肾脏组织免疫荧光染色时呈现出“满堂亮”现象，表现为各种免疫成分如IgG、IgA、IgM、C1q、C3 的沉积，最终形成的C5b-9可能成为肾组织正常结构和功能缺失的重要原因。有研究通过收集经肾活检诊断的Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型狼疮性肾炎患者的临床和病理数据，发现所有急性、慢性增殖性狼疮性肾炎的系膜区或毛细血管壁均可见C5b-9 沉积，并且肾小管基底膜的C5b-9 染色强度与小管间质损伤标志物相关，表明C5b-9 的沉积可能是狼疮性肾炎疾病严重程度和组织损伤的潜在生物标志物，C5b-9 染色可能在狼疮活检的常规研究中有用，以确定需要更积极治疗的患者[22-23]。在狼疮性肾炎患者的血液和尿液中，C5b-9 的水平升高，并且与疾病活动度呈正相关，如果C5b-9 在毛细血管壁有沉积，则蛋白尿更多，故检测C5b-9 的水平有助于评估病情变化。在动物模型中，抑制C5 可减少疾病动物的肾脏组织学病变、蛋白尿和死亡率。临床上，依库珠单抗的应用也在患者身上发挥了有益作用[24]。

6 C5b-9 与非典型溶血性尿毒症综合征（atypical hemolytic uremic syndrome，aHUS）

aHUS 是由于补体异常激活引起的血栓性微血管病，约占溶血性尿毒症综合征的10%。主要表现为微血管病性溶血性贫血、血小板减少症和急性肾损伤，约50%患者进展为终末期肾病。有研究表明，该病主要由旁路途径中各种补体成分、补体活化因子，及补体调节因子的基因突变所致[25]。在旁路途径中，C3 通过一系列补体和调节因子反应，最终导致C5b-9 在内皮细胞上形成，C5b-9 通过形成膜孔损伤内皮细胞，形成微血栓。有研究表明，C5b-9 在毛细血管壁、系膜区、肾小管基底膜中有不同程度的沉积，且与肾损伤的严重程度相一致。另外，C3a 和C5a 通过对吞噬细胞强烈的趋化效应使其释放组胺，促进炎症反应的发生[26]。研究显示，在aHUS 的动物模型中，C5 的缺乏或抑制可降低血栓性微血管病变和组织病变的程度，减少肌酐水平、肾功能衰竭与死亡率[27]。缺乏C6 或C9 也会阻止C5b-9的沉积，产生与缺乏或抑制C5 相似的效果，而抑制C5a 受体并没有类似的结果，故抑制C5b-9 的形成对aHUS 的治疗至关重要。基于这些发现，补体抑制剂依库珠单抗成为aHUS 的一线治疗药物，其通过阻止C5 裂解及C5a、C5b-9 形成，减轻炎症和内皮损伤。临床研究表明，依库珠单抗可有效治疗补体调节异常性肾脏病、改善肾功能、提高生活质量[28]；且在肾移植后的aHUS 患者中预防性使用依库珠单抗，可明显改善患者的预后[29]。

7 小结与展望

C5b-9 在补体相关性肾脏疾病的发病机制中发挥了重要作用，研究和探讨C5b-9 在肾脏疾病中发挥的作用，以及寻找潜在的治疗靶点能为肾脏疾病的诊断、治疗、病情监测提供新的思路。虽然对补体相关性肾病的认识还有很多局限性，但针对补体系统的药物开发和临床试验已经如火如荼地展开，如已经应用于临床治疗的依库珠单抗，是一种与C5 结合抑制其分解的单克隆抗体，从而阻止C5a 与C5b-9 的形成，用于治疗aHUS 和某些LN、C3GN、DDD、IgAN 等，还有其他处于各期临床试验的药物，包括以C5 为主要干预靶点的补体效应削弱剂，比如Ravulizumab、Avacopan，还有作用于补体激活源头的活化阻断剂，比如OMS721 等，这些都是已经进入Ⅲ期临床试验的药物，相信不久的将来会为患者提供更多治疗的希望和选择[2，28，30-31]。

利益冲突声明：本文所有作者均声明不存在利益冲突。