汪洪菊 韓飛

溶血尿毒綜合征（hemolytic uremic syndrome，HUS）屬于血栓性微血管?。╰hrombotic microangiopathy，TMA），其特點(diǎn)是血管內(nèi)皮細(xì)胞受損、微血管內(nèi)血栓形成，隨之引起靶器官功能障礙、血小板過度消耗致血小板減少性紫癜及非免疫性微血管病性溶血性貧血[1-3]。腎臟是HUS的主要靶器官，神經(jīng)系統(tǒng)、肺、心臟、胰腺等均可受累[2]。根據(jù)病因，HUS 可分為：（1）STEC-HUS：約占 HUS患者的90%，主要發(fā)生在學(xué)齡前兒童，由產(chǎn)類志賀毒素的大腸埃希菌（STEC）感染引起，血清型O157：H7最常見。潛伏期4～7d，急性起病，表現(xiàn)為嘔吐、腹瀉、腹痛，血性腹瀉是其顯著特點(diǎn)，2～10d后表現(xiàn)為HUS的典型三聯(lián)征（微血管病性溶血性貧血、血小板減少，急性腎衰竭），預(yù)后較好；（2）肺炎鏈球菌相關(guān)性HUS：因感染產(chǎn)N-神經(jīng)氨酸苷酶的肺炎鏈球菌而發(fā)病，2歲以下的兒童是易感人群，在兒童HUS中約占5%。可引起致命性的肺炎、腦膜炎、敗血癥，預(yù)后不佳，急性期病死率25%[4]；（3）非典型 HUS（aHUS）：約占 HUS 患者的 10%[5]，可發(fā)生在任何年齡，復(fù)發(fā)率高，預(yù)后差，約50%患者發(fā)展為終末期腎?。‥SRD），25%患者死亡[6-7]。aHUS受遺傳因素和環(huán)境因素的雙重影響。遺傳性或獲得性補(bǔ)體旁路途徑無(wú)限制激活在aHUS發(fā)病中起主要作用。妊娠、感染、藥物、惡性高血壓、器官移植或自身免疫性疾病均可使遺傳易感個(gè)體補(bǔ)體級(jí)聯(lián)反應(yīng)激活致aHUS發(fā)病[8]。補(bǔ)體級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中相關(guān)的突變基因共有9個(gè)：補(bǔ)體H（CFH）、補(bǔ)體 I（CFI）、膜輔助蛋白（MCP）、B 因子（CFB）、C3、血酸調(diào)節(jié)素（THBD）、補(bǔ)體 H 相關(guān)基因（CFHR1-3）[6,9]。此外，抗CFH抗體產(chǎn)生是獲得性aHUS發(fā)病的原因。以上異常使補(bǔ)體旁路途徑調(diào)節(jié)失控、補(bǔ)體級(jí)聯(lián)激活、膜攻擊復(fù)合物形成，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能受損而起病。上述補(bǔ)體出現(xiàn)基因突變、基因組拷貝數(shù)變異、基因多態(tài)性等致補(bǔ)體調(diào)節(jié)異常是aHUS的主要遺傳機(jī)制[10]。aHUS呈常染色體顯性遺傳，為不完全外顯性，約50%的突變攜帶者表現(xiàn)外顯性[11-12]。其外顯率隨突變基因不同而有差異，CFH、MCP突變常表現(xiàn)出高度外顯性[13]。但是，仍約50%的aHUS患者未發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性因素及補(bǔ)體異常[6]，需進(jìn)一步增加對(duì)其病因及致病機(jī)制的認(rèn)識(shí)和了解。

2013年，Lemaire等[14]通過對(duì)大量1歲以下的aHUS患兒進(jìn)行基因測(cè)序，發(fā)現(xiàn)甘油二酯酰激酶ε（diacylglycerol kinase ε，DGKE）基因隱性突變是一種新型aHUS的重要發(fā)病機(jī)制。該aHUS特點(diǎn)是：發(fā)病年齡＜1歲，伴有蛋白尿甚至是腎病范圍蛋白尿，無(wú)致病性補(bǔ)體基因突變[14]。Lemaire等[14]認(rèn)為，DGKE基因突變是不依賴于補(bǔ)體旁路途徑而致aHUS發(fā)病的一種獨(dú)立機(jī)制；而Sánchez Chinchilla等[15]認(rèn)為補(bǔ)體異常和DGKE突變?cè)谥耡HUS發(fā)病上具有相互作用，可引起足細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損、出現(xiàn)腎病性蛋白尿，部分患者可同時(shí)出現(xiàn)補(bǔ)體和DGKE異常，且補(bǔ)體異?？煽刂艱GKE基因突變患者的發(fā)病及對(duì)治療的反應(yīng)。本文旨在闡述上述兩種機(jī)制在aHUS發(fā)生、發(fā)展中的作用。

1 補(bǔ)體異常與aHUS

aHUS與補(bǔ)體旁路途徑過度激活相關(guān)。遺傳性和自身免疫性異常致旁路途徑無(wú)限制激活在補(bǔ)體介導(dǎo)的aHUS的關(guān)鍵作用已得到證實(shí)。遺傳性補(bǔ)體旁路途徑異常主要有2種類型：功能喪失突變?nèi)缇幋aCFH、CFI、MCP等的基因[16]，這些基因發(fā)生突變后，編碼的調(diào)節(jié)蛋白減少、調(diào)節(jié)功能降低，進(jìn)而使CFH、CFI、MCP抑制補(bǔ)體激活的作用減弱，導(dǎo)致補(bǔ)體無(wú)限制激活；功能獲得突變?nèi)缇幋aC3、CFB等的基因，發(fā)生突變后可使補(bǔ)體旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的生成增加，補(bǔ)體過度激活[3]。以上異常引起補(bǔ)體旁路途徑的級(jí)聯(lián)反應(yīng)：小血管或毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞上大量C3b沉積、C3轉(zhuǎn)化酶形成，產(chǎn)生新的C3b分子；C3b分子和C3轉(zhuǎn)化酶結(jié)合形成C5轉(zhuǎn)化酶，進(jìn)而裂解C5分子為C5a和C5b，最終形成膜攻擊復(fù)合物。這種級(jí)聯(lián)反應(yīng)可嚴(yán)重?fù)p傷血管內(nèi)皮細(xì)胞功能，使其失去抗血栓作用，引起血小板激活、纖維蛋白沉積及血栓形成堵塞靶器官的微血管腔。

CFH是補(bǔ)體旁路途徑最重要的調(diào)節(jié)蛋白，有20個(gè)短共有重復(fù)序列（SCRs）組成。N-末端SCRs1-4發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能，C-末端SCRs 19-20能特異的結(jié)合在腎小球內(nèi)皮細(xì)胞[17]。CFH基因突變?cè)赼HUS病例中約占20%～30%，以雜合突變?yōu)橹鳌４蟛糠滞蛔兓颊哐獫{CFH水平正常，產(chǎn)生突變蛋白而失去調(diào)節(jié)功能。編碼CFH相關(guān)蛋白基因（CFHR1-5）在染色體上和CFH基因位置毗鄰，兩者具有高度的序列一致性，可發(fā)生非等位的同源重組（NAHR）使調(diào)節(jié)蛋白活性降低。重組基因在aHUS患者約占 3%～5%，CFH-CFHR1、CFH-CFHR3、CFHCFHR1-CFHR3的重組基因均有病例報(bào)道[18-20]。抗CFH抗體介導(dǎo)的aHUS約占5%～10%，在兒童病例中約占25%～50%。約 90%的 CFH抗體患者有 CFHR1和CFHR3基因純和缺失，導(dǎo)致相關(guān)蛋白缺陷。新的研究也提示，CHF抗體產(chǎn)生是由CFHR1基因突變或CFHR1/CFHR4基因共同缺失致CFHR1蛋白缺陷引起[21]。因此，CFHR1蛋白缺陷是導(dǎo)致CFH抗體產(chǎn)生的主要因素。

MCP是CFI裂解C3b、C4b分子的輔助因子，其基因突變約占10%～15%。約75%的MCP基因突變致MCP蛋白表達(dá)下降。CFI是一種絲氨酸蛋白酶，在輔助因子CFH、MCP的存在下，其功能是裂解C3b、C4b分子。CFI突變約占4%～10%，約50%的突變患者其蛋白分泌缺乏。C3、CFB基因功能獲得突變致C3轉(zhuǎn)化酶形成增加、補(bǔ)體激活失去限制。C3突變使C3b失去與調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合的能力而不被降解，導(dǎo)致腎小球內(nèi)皮細(xì)胞和血小板上C3轉(zhuǎn)化酶形成增加。CFB突變致B因子表達(dá)上調(diào)、C3轉(zhuǎn)化酶的穩(wěn)定性和活性增加且難以被CFH降解，最終導(dǎo)致補(bǔ)體旁路途徑持久性激活。THBD突變約占3%～4%，突變蛋白致C3b失活的作用減弱。

值得注意的是，約3%～12%的患者可能攜帶一種以上的補(bǔ)體突變基因（聯(lián)合基因突變）[22-24]。Bresin等[8]檢測(cè)了800例aHUS相關(guān)的補(bǔ)體突變基因發(fā)現(xiàn)，27例（3.4%）患者有聯(lián)合基因突變，而CFH、C3或CFB單基因突變就足以誘發(fā)aHUS；25%MCP或CFI突變的患者仍合并存在2個(gè)或3個(gè)其它致病基因突變。因此，Bresin等[8]認(rèn)為補(bǔ)體基因突變?cè)黾恿薬HUS的易感性，但不直接導(dǎo)致aHUS的發(fā)生；并且，在不完全外顯性的前提下，單基因突變的aHUS其外顯性低于2個(gè)基因突變的aHUS，有2例患者攜帶3個(gè)突變基因表現(xiàn)為完全外顯性。單基因突變的患者，促發(fā)因素和aHUS的發(fā)病之間具有相關(guān)性[11-12，25]。

補(bǔ)體基因突變或抗CFH抗體引起的aHUS也可表現(xiàn)腎病性蛋白尿，且主要發(fā)生在兒童。1例CFH純合子突變的aHUS兒童患者，開始給予每周1次的血漿輸注治療，能成功控制病情，但是在治療第4年出現(xiàn)復(fù)發(fā)，并發(fā)展為腎病范圍蛋白尿[26]。138例由抗CFH抗體引起的aHUS中，81例（59%）患者在aHUS發(fā)病時(shí)即存在腎病范圍蛋白尿[27]。1例10歲攜帶K441R CFI突變體的aHUS患者，表現(xiàn)為持續(xù)的血小板減少性紫癜、貧血、腎功能衰竭和腎病范圍蛋白尿。該患者對(duì)血漿治療反應(yīng)不佳，抗C5單克隆抗體治療后，腎功能恢復(fù)、尿蛋白減少[28]。綜上所述，足細(xì)胞也是補(bǔ)體介導(dǎo)aHUS的靶點(diǎn)，其損傷導(dǎo)致腎病性蛋白尿，多見于兒童aHUS患者。

2 DGKE突變與aHUS

Lemaire等[14]于2013年首次報(bào)道DGKE純和子或復(fù)合雜合子突變可引起一種特殊類型aHUS，且患者均不伴有補(bǔ)體成分異常，揭示了除補(bǔ)體旁路途徑異常以外致aHUS發(fā)病的新型遺傳機(jī)制。迄今為止，國(guó)外已報(bào)道多例DGKE基因隱性突變致aHUS發(fā)病病例。2對(duì)來(lái)自不同家族的兄妹，均在嬰兒期表現(xiàn)為aHUS，但沒有已知的補(bǔ)體突變基因或抗體。Lemaire等[14]通過檢測(cè)這4個(gè)aHUS患者的外顯子，證實(shí)了一個(gè)家族存在DGKE純和突變（p.Trp322*終止密碼前移），另一個(gè)家族存在DGKE復(fù)合雜合突變（p.Val153Serfs*3框移突變和p.Arg64Pro錯(cuò)義突變）。此外，他們對(duì)47例兒科aHUS和26例成人aHUS患者的外顯子測(cè)序，證實(shí)了6例兒童患者存在DGKE純合子或復(fù)合雜合子突變，且均無(wú)補(bǔ)體異常；26例成人患者均未檢測(cè)到DGKE突變。Lemaire等[14]還發(fā)現(xiàn)在起病年齡＜1歲、無(wú)補(bǔ)體異常的aHUS患者中，DGKE突變約占27%（13/49）；在起病年齡＜1歲的aHUS家族中，DGKE突變約占50%（3/6）。其總結(jié)DGKE突變相關(guān)aHUS的臨床特點(diǎn)有:（1）均在1歲之前發(fā)病，這對(duì)有aHUS癥狀的嬰兒進(jìn)行基因檢測(cè)具有指導(dǎo)意義；（2）5歲之前可多次復(fù)發(fā)；（3）即使離最后一次復(fù)發(fā)時(shí)間很長(zhǎng)，在20歲之前多可發(fā)展為終末期腎??；（4）發(fā)展為腎病綜合征；（5）aHUS 發(fā)病后，即使腎功能恢復(fù)正常，大部分患者均表現(xiàn)為高血壓、血尿以及蛋白尿。

DGKE基因突變位點(diǎn)位于基因的外顯子序列。然而，Mele等[29]研究了2個(gè)家族（意大利/美國(guó)）的5例aHUS患者，發(fā)現(xiàn)DGKE內(nèi)含子突變引起的aHUS。5例患者均是兒童期起病、遺傳原因不明。使用傳統(tǒng)的突變篩選參數(shù)對(duì)全部染色體及外顯子測(cè)序，意大利家族中未發(fā)現(xiàn)明顯的補(bǔ)體或DGKE外顯子突變；美國(guó)家族中僅有DGKE無(wú)義突變，而該突變并不致病。考慮到內(nèi)含子突變可致外顯子的剪接異常，他們對(duì)內(nèi)含子測(cè)序發(fā)現(xiàn)DGKE突變點(diǎn)位于內(nèi)含子5區(qū)（c.888+40A＞G）。進(jìn)而對(duì)意大利家族的2例aHUS兄妹的DGKE mRNA進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)內(nèi)含子5區(qū)突變致外顯子5區(qū)的剪接異常，形成了3種異常的mRNA，而缺乏野生型DGKE mRNA。其中一種mRNA較野生型DGKE mRNA多39個(gè)核苷酸，其指導(dǎo)翻譯的DGKE蛋白比正常多13個(gè)氨基酸，從而影響DGKE活性而致病。此外，美國(guó)家族的3例aHUS兄妹也存在DGKE非編碼區(qū)的復(fù)合雜合子突變。并且這2個(gè)家族的患者均具有DGKE相關(guān)aHUS典型臨床特點(diǎn)：1歲之前起病；多次復(fù)發(fā)；表現(xiàn)為蛋白尿。這是第1例關(guān)于DGKE內(nèi)含子突變致aHUS發(fā)病的報(bào)道，因此DGKE外顯子序列、內(nèi)含子序列突變均可導(dǎo)致aHUS發(fā)病，且均無(wú)補(bǔ)體成分異常。在治療反應(yīng)上，2例DGKE突變相關(guān)aHUS患者分別接受抗C5單克隆抗體和輸注新鮮冰凍血漿后出現(xiàn)復(fù)發(fā)，3例患者接受尸體腎移植，均未出現(xiàn)移植后復(fù)發(fā)情況，僅1例在6年后因慢性排斥反應(yīng)導(dǎo)致失功。而移植后復(fù)發(fā)在補(bǔ)體缺陷相關(guān)aHUS患者中很常見，不予抗補(bǔ)體治療常引起移植失敗。因此，治療反應(yīng)也提示DGKE基因突變是區(qū)別于補(bǔ)體異常致aHUS的新機(jī)制[14]。

然而，近期研究發(fā)現(xiàn)aHUS患者可同時(shí)存在DGKE突變和補(bǔ)體系統(tǒng)異常，并且兩者之間具有相互作用。2013年，Westland等[30]報(bào)道了2例DGKE截短突變相關(guān)aHUS姐弟患者在隨訪中均表現(xiàn)為持續(xù)性低C3血癥，提示存在補(bǔ)體系統(tǒng)激活與消耗。2014年，一項(xiàng)納入83例發(fā)病年齡＜2歲aHUS患者的隊(duì)列研究發(fā)現(xiàn)：4例存在DGKE突變（1例純和突變，3例雜合突變），其中3例患者同時(shí)伴有雜合子THBD或C3突變[15]。4例患者中，2例并發(fā)DGKE突變及THBD突變的患者，血漿輸注療法可控制復(fù)發(fā)并避免腎功能衰竭；1例并發(fā)DGKE突變和C3突變的患者，血漿輸注療法可使血液指標(biāo)恢復(fù)正常，抗C5單克隆抗體治療使水腫減輕；1例僅有DGKE突變的患者，未行血漿輸注或抗C5單克隆抗體治療，腎功能即恢復(fù)正常[15]。該研究提示補(bǔ)體基因突變可影響DGKE突變患者對(duì)治療的反應(yīng)。

DGKE突變?nèi)绾螌?dǎo)致aHUS目前尚無(wú)結(jié)論。DGKE是甘油二酯酰激酶（DGK）家族成員，能使富含花生四烯酸的甘油二酯（DAG）磷酸化為磷脂酸（PA），從而阻斷依賴DAG的蛋白激酶C（PKC）系統(tǒng)。DGKE表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞、血小板，這兩者是參與血凝塊形成的主要細(xì)胞。當(dāng)DGKE缺陷時(shí)，大量DAG不能被轉(zhuǎn)化為PA而堆積，堆積的DAG可通過激活PKC，促發(fā)細(xì)胞內(nèi)DAG-PKC信號(hào)通路，引起內(nèi)皮細(xì)胞及血小板促血栓因子上調(diào)、血小板激活，血栓形成。

此外，DGKE還存在于足細(xì)胞，已有報(bào)道DGKE突變患者表現(xiàn)有腎病綜合征、足細(xì)胞骨架改變及足突融合[31]。3例DGKE純和突變的土耳其患者，表現(xiàn)為大量蛋白尿和低白蛋白血癥，并有不同程度腎功能不全，腎臟病理表現(xiàn)符合腎小球微血管病（內(nèi)皮細(xì)胞受損、腫脹、毛細(xì)血管腔閉塞，但也伴有雙軌征、足細(xì)胞足突融合等膜增生性腎小球腎炎的表現(xiàn)[32]。aHUS存在足細(xì)胞損傷，局部C5b-9形成可致足細(xì)胞溶解：亞溶解型C5b-9通過釋放蛋白酶、增加生長(zhǎng)因子和活性氧等物質(zhì)致足細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能受損，還可引起DNA損傷，從而限制足細(xì)胞增生和修復(fù)，并可增加足細(xì)胞上TRPC6表達(dá)，導(dǎo)致鈣內(nèi)流增加[33]。TRPC6是鈣通透性陽(yáng)離子通道，其功能與足細(xì)胞骨架有關(guān)。當(dāng)TRPC6表達(dá)增加，細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度增加，可導(dǎo)致足細(xì)胞骨架重排，產(chǎn)生蛋白尿。TRPC6活性與DAG有關(guān)，后者通過激活PKC促使TRPC6通道開放[34]。DGKE缺陷時(shí)，大量DAG激活DAG-PKC信號(hào)通路而活化TRPC6，促使鈣離子內(nèi)流增加，致足細(xì)胞骨架改變、足突融合，出現(xiàn)蛋白尿甚至腎病性蛋白尿。

3 小結(jié)

補(bǔ)體途徑異常和DGKE突變均可激活細(xì)胞內(nèi)的DAG-PKC信號(hào)通路，進(jìn)而導(dǎo)致血小板激活、血栓形成，并可致足細(xì)胞損傷和蛋白尿產(chǎn)生。同時(shí)，C5b-9聚集可激活DAG-PKC通路，增加細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度，并可增強(qiáng)胞質(zhì)磷脂酶A2活性產(chǎn)生大量花生四烯酸，后者通過環(huán)氧化酶生成前列腺素E2和血栓素A2。因此，補(bǔ)體激活產(chǎn)物可改變DGKE的調(diào)節(jié)途徑，使得兩者在發(fā)病機(jī)制上相互關(guān)聯(lián)，這對(duì)于進(jìn)一步了解aHUS的發(fā)病機(jī)制具有積極的意義。