商 華

柳州市人民醫(yī)院腎臟病內(nèi)科，廣西柳州 545006

IgA腎?。↖gA nephropathy，IgAN）是由法國學者Berger最早于1968年描述的一種自身免疫性腎病，病理改變表現(xiàn)為腎小球系膜IgA1沉積、系膜細胞和系膜基質(zhì)增生。現(xiàn)階段國際上較為公認的發(fā)病理論基礎(chǔ)是“四次打擊”致病假說[1]：①循環(huán)中血清半乳糖缺陷型IgA1（galactose-deficient-IgA1，Gd-IgA1）水平明顯升高;②Gd-IgA1被體內(nèi)的IgG 抗體識別誘發(fā)自身抗體的產(chǎn)生;③抗原抗體復(fù)合物形成并廣泛沉積于腎臟系膜細胞;④系膜細胞增生、腎小球炎癥和損傷。由于 IgAN 具體的發(fā)病機制目前尚未闡明，因而成為近年國內(nèi)外學術(shù)界研究的熱點。本研究從IgA1的異常糖基化、黏膜淋巴組織、B細胞、T細胞以及補體系統(tǒng)在 IgAN 的發(fā)生發(fā)展過程中所扮演的角色進行闡述，目的是綜述IgAN在分子免疫學發(fā)病機制晚近研究所取得成果。

1 IgA1的糖基化與異常糖基化

IgA從結(jié)構(gòu)上可分為IgA1和IgA2兩個亞型，二者的主要區(qū)別是IgA1分子鉸鏈區(qū)含有19個氨基酸和6個潛在的O型糖基化位點；而IgA2分子僅有10個氨基酸，且沒有O型糖基化位點，這種結(jié)構(gòu)上的差異使IgA1對細菌蛋白酶敏感。從來源上IgA可以分為血清型和分泌型，以單體和聚合體形式存在，IgA1主要在骨髓中產(chǎn)生而釋放入血，約85%的血清IgA是IgA1，且主要以單體IgA1形式存在[2]，而由胃腸道和呼吸道黏膜漿細胞分泌的IgA1主要為聚合體IgA1。IgA1的鉸鏈區(qū)多肽鏈含有多個氨基酸，其中絲氨酸或蘇氨酸殘基為O型糖基化位點。

IgA1分子的正常糖基化過程如下：①由N-乙酰半乳糖胺（N-acetylgalactosamine，GalNAc）在尿嘧啶N-乙酰半乳糖胺轉(zhuǎn)移酶-2的催化作用下將N-乙酰半乳糖胺轉(zhuǎn)移至絲氨酸或蘇氨酸形成O-聚糖結(jié)構(gòu)；②在β1，3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶（core1β1，3galactosyltransferase molecular， C1GalT1）的催化下，將半乳糖基由尿嘧啶二磷酸半乳糖轉(zhuǎn)移至GalNAc；③在α2，6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶2的作用下將帶負電荷的唾液酸轉(zhuǎn)移至N-乙酰半乳糖胺從而形成IgA1分子的糖鏈。

半乳糖缺陷型IgA1是指IgA1分子O型糖基化位點修飾存在明顯的半乳糖缺失。研究表明IgAN患者體內(nèi)C1GalT1活性下降以及N-乙酰半乳糖胺唾液酸化的增強可能使IgA1分子半乳糖基化減少，因此C1GalT1活性下降及α2，6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶2的活性增強在異常糖基化的IgA1形成中可能具有重要作用[3]。異常糖基化IgA1的鉸鏈區(qū)與細菌和病毒表面有一些相似性，因此這些病原體也可能誘導(dǎo)產(chǎn)生針對半乳糖缺陷型IgA1的抗聚糖抗體，這些抗體多數(shù)屬于IgG，少部分為IgA[4]。

2 黏膜免疫與IgAN

2.1 腸道黏膜淋巴組織、BAFF與IgAN

最新數(shù)據(jù)表明，腸道相關(guān)淋巴組織在IgAN的發(fā)展中起主要作用[5]。全基因組關(guān)聯(lián)研究顯示，大多數(shù)與IgAN風險相關(guān)的基因座也與免疫介導(dǎo)的炎癥性腸病、腸道屏障的維持以及對腸道病原體反應(yīng)的調(diào)節(jié)有關(guān)[6]。實驗?zāi)Ｐ鸵呀?jīng)證明，小鼠中會產(chǎn)生高水平的IgA并過度表達一種對IgA合成很關(guān)鍵的B細胞激活因子（B-cell activating factor，BAFF），這些轉(zhuǎn)基因小鼠中BAFF的過表達與高水平的異常糖基化IgA1和其在腎小球系膜沉積有關(guān)[7]。由于發(fā)現(xiàn)該表型取決于共生菌群，從而得出這樣的假設(shè)，即過量的B細胞存活信號干擾了微生物群的正常平衡并改變了全身免疫反應(yīng)，最新的研究亦表明腸道菌群在IgAN發(fā)病中起重要作用[8]。過表達BAFF的小鼠發(fā)展了共生菌依賴型IgAN，這提示了遺傳背景、B細胞活性和IgA的合成、腸道相關(guān)淋巴組織腸道免疫力和飲食在發(fā)病過程中的共同作用。有證據(jù)表明這種機制可能在人體中起作用，因為在一部分IgAN患者中檢測到BAFF的水平升高[9]。

2.2 扁桃體黏膜組織與IgAN

扁桃體黏膜免疫組織在環(huán)境抗原（細菌或食物）反復(fù)不定期的刺激下產(chǎn)生免疫應(yīng)答可導(dǎo)致黏膜感染從而誘導(dǎo)低糖基化IgA1的產(chǎn)生。最近已有研究證明，參與IgA分子O-聚糖糖基化的基因編碼糖基轉(zhuǎn)移酶在IgA腎病患者的扁桃體B淋巴細胞中被下調(diào)[10]。Liu等[11]試驗發(fā)現(xiàn)IgAN患者的扁桃體單核細胞經(jīng)脂多糖及溶血性鏈球菌刺激后可產(chǎn)生高水平的IgA 和IgA1，這些均提示局部的黏膜感染與IgAN的發(fā)病機制相關(guān)。臨床?？捎^察到，IgAN有部分患者在黏膜感染后數(shù)小時至兩天內(nèi)出現(xiàn)明顯肉眼血尿的改變，這種發(fā)作性肉眼血尿表現(xiàn)常常和上呼吸道感染密切相關(guān)。國內(nèi)有研究表明，罹患IgAN的患兒經(jīng)扁桃體切除術(shù)后其臨床緩解率高于未行手術(shù)切除者；但扁桃體切除不是IgAN患兒出現(xiàn)腎臟終點事件的獨立危險因素，扁桃體切除不能延緩IgAN患兒進入終末期腎病的時間[12]。

3 B淋巴細胞與IgAN

3.1 TLRs和APRIL

B淋巴細胞的參與在IgAN發(fā)病早期是不可或缺的。在IgAN進展過程中起著重要作用的B細胞黏膜反應(yīng)中除了Toll樣受體（toll-like receptors，TLRs）外，還涉及誘導(dǎo)增值配體（a proliferationinducing ligand，APRIL）[13]。B細 胞 可 表 達 多 種TLRs，并且與黏膜相關(guān)淋巴組織相關(guān)。通過含有CpG-寡脫氧核苷酸的細菌DNA基序的TLR-9配體刺激黏膜固有層B細胞已被證明可誘導(dǎo)B細胞多克隆激活、類別轉(zhuǎn)換和免疫球蛋白的產(chǎn)生，這暗示黏膜B細胞可以識別病原體相關(guān)的分子模式并以獨立于T細胞的方式分泌IgA[10]。當黏膜表面的病原體誘導(dǎo)TLR-9表達時APRIL的合成增強。研究表明IgAN患者的B淋巴細胞中APRIL及其受體的表達升高，從而促進Gd-IgA1的高分泌[14]。

3.2 IgA正常糖基化的酶學異常表達

IgAN患者體內(nèi)3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶分子伴侶（core1β1，3 galactosyltransferase molecular chaperone，Cosmc）在B細胞中表達減少[15]，可能導(dǎo)致C1GalT1活性減低。有試驗證明IgAN患者外周血B淋巴細胞Cosmc mRNA的表達相對于非IgAN患者水平明顯降低，而與對照組C1GalT1的基因表達無統(tǒng)計學差異。雖然IgAN患者C1galT1的基因表達水平是正常的，但是由于缺乏Cosmc的輔助作用，C1GalT1不能形成活性復(fù)合物發(fā)揮其糖基化作用從而導(dǎo)致IgA1分子半乳糖基化異常，且Cosmc表達越低，IgA分子糖基化異常越嚴重，這說明了Cosmc的表達是C1GalT1活性的關(guān)鍵因素[16]。Sun等[17]證實了Cosmc在B細胞中表達減少與其基因啟動子的甲基化水平減低有關(guān)。亦有研究表明α2，6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶-2在IgAN患者B淋巴細胞中的表達增加，繼而導(dǎo)致對N-乙酰半乳糖胺提前進行唾液酸化，阻止了半乳糖的添加[18]。

4 T淋巴細胞與IgAN

4.1 Th1/Th2失衡與IgAN

在與沒有腎臟疾病的慢性扁桃體炎患者相比，罹患扁桃體炎的IgAN患者的扁桃體淋巴細胞中Th1/Th2比率更低[19]，遺傳研究亦證實IgAN中存在Th1/Th2失衡。在T細胞亞群中觀察到的變化可能與IgAN患者的不同遺傳和表觀遺傳組成有關(guān)。Th1細胞主要通過產(chǎn)生干擾素γ（interferon，IFN-γ）來增強細胞的細胞毒性并激活巨噬細胞?；诩易逑底V的研究表明，IFN-γ多態(tài)性與IgAN發(fā)生的高易感性之間存在相關(guān)聯(lián)。另外，IgAN患者外周血單核細胞中的Th2、Th17極化與microRNA miR-155缺乏有關(guān)[20]。microRNA miR-155是通過抑制IL-4啟動子反式激活因子c-Maf和GATA3（Th2細胞的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子）從而在生理上抑制Th2的分化[21]。

4.2 Th22細胞與IgAN

事實證明，異常糖基化的IgA1刺激腎小球系膜細胞產(chǎn)生Th22細胞的趨化因子CCL20，CCL22和CCL27[22]，在IgAN患者腎臟中證實了這些趨化因子的表達較高，伴有扁桃體炎的患者的升高甚至更為明顯[23]。一項晚近研究表明，IgAN患者相對于非IgA系膜增生腎炎及對照組研究對象而言，Th22細胞數(shù)量和血漿L-22水平顯著升高[24]。

4.3 Treg細胞與IgAN

Treg細胞的特征是高表達轉(zhuǎn)錄因子FoxP3而抵消機體的過度免疫反應(yīng)，保護人體免受自身免疫反應(yīng)。Treg細胞通過分泌細胞因子IL-10和膜結(jié)合蛋白CTLA-4而對免疫系統(tǒng)中幾乎所有細胞發(fā)揮抑制作用，研究表明數(shù)量上的不足可導(dǎo)致Treg免疫抑制功能的下降[25]。有報道稱[26]IgAN患者外周血單核細胞中miR-133a和miR-133b的過表達通過與FoxP3的結(jié)合限制了FoxP3的翻譯，從而抑制了Treg細胞的分化。另外，IL-10啟動子的多態(tài)性與IL-10產(chǎn)生減少有關(guān)，繼而導(dǎo)致了Treg細胞的免疫抑制功能缺陷。

5 補體系統(tǒng)與IgAN

近年來許多研究表明，系膜區(qū)沉積的IgA可能通過活化補體來激活系膜細胞導(dǎo)致腎小球損傷，且90%IgAN患者發(fā)現(xiàn)腎小球系膜區(qū)存在補體C3的沉積。在IgAN患者腎活檢組織發(fā)現(xiàn)的補體替代途徑的成分有C3、備解素、H因子（FH）、替代途徑調(diào)節(jié)劑等，而最近研究得比較確切的是替代途徑調(diào)節(jié)劑H因子相關(guān)蛋白（factor H related protein，F(xiàn)HR）。

5.1 FHR與IgAN

一項全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)在1號染色體長臂3區(qū)2帶（1q32）基因座FHR蛋白與IgAN發(fā)病機制存在明顯相關(guān)性。在FHR位點存在一個常見的缺失（涉及相關(guān)基因FHR1和FHR3），該缺失對IgA腎病的發(fā)病具有保護效應(yīng)[27]。通過與相同的配體（例如C3b和糖胺聚糖）相互作用，F(xiàn)HR家族的成員可以調(diào)節(jié)細胞表面上的FH調(diào)節(jié)功能。盡管所有FHR都與FH的配體識別位點保持同源性，但它們?nèi)狈H的調(diào)控區(qū)[28]，F(xiàn)HR通過與配體競爭來調(diào)節(jié)FH功能，并放任其對細胞表面補體激活的管制（FH是補體C3激活主要的負性調(diào)節(jié)因子，抑制表面的補體活化）。FHR1或FHR3可與FH競爭結(jié)合補體途徑的關(guān)鍵激活劑C3b，因此FHR1或FHR3的缺失可能增強FH對補體激活的抑制作用。FHR的突變可導(dǎo)致補體的替代途徑不受控制地激活從而引發(fā)IgAN的各種腎臟組織損傷。有研究發(fā)現(xiàn)IgAN患者血漿FHR1明顯高于非IgAN對照組[29]，且FHR1水平與eGFR呈負相關(guān)，升高的FHR1/FH比值也與IgAN更嚴重的臨床表現(xiàn)相關(guān)。在IgAN中循環(huán)或腎小球系膜細胞原位沉積的Gd-IgA1免疫復(fù)合物使FH競爭變得至關(guān)重要，并且腎功能下降后FHR1/FH比例失衡可能加劇替代途徑失調(diào)，導(dǎo)致進行性腎功能損害。腎小球系膜C3沉積有助于持續(xù)的FHR1/FH競爭，因為活化的片段iC3b和C3d相對FH而言是FHR1更好的配體[30]。值得注意的是，研究亦發(fā)現(xiàn)在IgAN患者中這種FHR1/FH比例失衡獨立于FHR基因位點缺失而存在。

5.2 MBL與IgAN

補體凝集素途徑的激活是通過模式識別分子與病原菌相關(guān)的分子模式結(jié)合而實現(xiàn)的，這些模式識別分子包括甘露聚糖結(jié)合凝集素（mannosebinding lectin，MBL）、纖維蛋白和集合蛋白。結(jié)合生成的復(fù)合物能夠可變地激活MBL相關(guān)的絲氨酸蛋 白 酶（MBL-associated serine proteases，MASP），該蛋白酶由MASP-1，MASP-2和MASP-3組成。MASP激活導(dǎo)致C3轉(zhuǎn)化酶形成、C4b、C2b和C3激活，有證據(jù)表明血清中MASP-2、MASP-3濃度變化與IgAN的進展密切相關(guān)[31]。IgAN患者體內(nèi)凝集素途徑激活的免疫組織學證據(jù)是在C1q缺失的情況下證實C4d的存在。IgAN的特點往往是在呼吸道或胃腸道炎癥之后出現(xiàn)疾病發(fā)作，而IgA和凝集素途徑都是這些部位先天性免疫反應(yīng)的重要中介。體外試驗亦表明，從混合正常人血清中純化的IgA能與MBL-MASP復(fù)合物結(jié)合。MBL-MASP的存在導(dǎo)致在沒有經(jīng)典途徑激活的情況下補體C3和C4在固定的IgA上沉積，這說明MBL可以結(jié)合聚合體IgA并激活補體凝集素途徑[32]。

本研究從分子免疫學角度對近年來IgAN發(fā)病機制的晚近研究進行了綜述，然而這些研究提示現(xiàn)階段仍然有許多問題有待進一步解決：①IgAN發(fā)病存在地域性和家族性傾向，全基因組關(guān)聯(lián)研究發(fā)現(xiàn)了部分IgAN易感基因，但同樣是易感人群血清中都存在Gd-IgA1，為什么只有部分人血清中Gd-IgA1異常升高而發(fā)?。砍薈1GalT1和α2，6-唾液酸轉(zhuǎn)移酶2活性是否還存在其他因素決定IgAN患者IgA1分子的糖化缺陷水平？②為什么Gd-IgA1抗體復(fù)合物能夠沉積且定向沉積于腎小球系膜細胞？③Gd-IgA1抗體復(fù)合物形成后是如何進一步激活炎癥反應(yīng)導(dǎo)致進一步的組織病理學損害的？雖然這過程中有B淋巴細胞、T淋巴細胞以及補體激活的參與，但是在這一系列的“瀑布反應(yīng)”過程中始動環(huán)節(jié)在哪里？相信在不久的將來這些難題勢必會被人類逐一攻克，這也必然對臨床醫(yī)師在IgAN的管理和治療策略上產(chǎn)生深遠的影響。