1型血小板反应蛋白7A域在膜性肾病中的研究进展
2019-01-03崔陈敏朱斌
崔陈敏 朱斌⋆
膜性肾病(MN)是成人肾病综合征的常见的病理类型。目前发现的致病抗原主要有血清磷脂酶 A2受体(PLA2R)和1型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)。两者可以用于鉴别特发性膜性肾病(IMN)和继发性膜性肾病(SMN),本文对THSD7A及其抗体与疾病的诊断、严重程度、活动性相关及其在临床上应用前景进行综述。
1 膜性肾病及其发病机制
MN是成人肾病综合征常见的病理类型,占原发性肾小球肾炎的 9.83%~30%[1],且发病率逐年上升,尽管有约1/3患者可自发缓解,但仍有约40%患者在10年后进入终末期肾病[2]。MN特征性的病理改变是肾小球毛细血管袢上皮侧可见免疫复合物沉积,一般不伴肾小球固有细胞的增殖和局部炎症反应。免疫荧光显示IgG沿肾小球基底膜(GBM)呈颗粒状、弥漫性沉积,在成人IMN中以IgG4沉积为主,可有少量的IgG1。电镜检查可观察到无定形的电子致密物在上皮侧和GBM内沉积,以及足细胞足突的广泛融合[3]。SMN多由自身免疫性疾病、感染、肿瘤、药物等引起。目前认为IMN是一个器官特异性自身免疫性足细胞病。循环中的自身抗体与足突上的靶抗原结合形成免疫复合物沉积在上皮下,激活补体系统,诱导肾小球壁毛细血管损伤,出现蛋白尿。
2 I 型血小板反应蛋白7A域
2.1 足细胞靶抗原成分 1959年 Heymann等利用大鼠近端肾小管刷状缘的组织成分FxIA免疫大鼠制作成功人类MN模型,即Heymann模型,并在血液中找到含有FxIA的免疫复合物,据此推测IMN是由循环中的抗肾抗原与抗体形成免疫复合物沉积于肾小球致病。1978年Couser等应用抗FxIA的IgG抗体灌注分离的大鼠肾脏,重复出Heymann模型的病理表现,免疫荧光检查见IgG沿肾小球毛细血管壁呈细颗粒样沉积,电镜检查可见电子致密物广泛沉积于肾小球上皮细胞下及足突裂孔上,提示FxIA在肾小球中形成的原位免疫复合物能致MN。随后阐明大鼠MN足细胞靶抗原megalin[4]。2009年Beck等[5]通过检测 IMN 的血清,发现75%~80%的患者血清磷脂酶 A2受体(PLA2R)抗体阳性,而在其他SMN、其他肾小球疾病和正常人的血清中此抗体均为阴性。后来又有学者从IMN患者肾小球沉积的免疫复合物中分离出PLA2R抗体,而V型狼疮性肾炎和IgA肾病的肾组织却无此抗体。由此表明抗PLA2R抗体与IMN关系密切,可能是IMN的致病分子,PLA2R在IMN的特异性较高,敏感性为52%~78%。
2.2 THSD7A的分子结构 THSD7A是一种I型跨膜蛋白,位于肾小球足细胞足突部位、胞体、内吞区[6],相对分子质量为250000,THSD7A由1个巨大的胞外区、1个跨膜区以及1个胞内区构成。胞外区由11个I型血小板反应蛋白以及1个精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸序列构成,在IMN患者血清中未检测到游离的THSD7A或者包含THSD7A的免疫复合物,推测上皮下免疫复合物并非由循环免疫复合物沉积而是由原位免疫复合物形成所致。抗THSD7A抗体为IgG4亚型,且仅在非还原情况下识别THSD7A[7]。
2.3 THSD7A与PLA2R的关系 THSD7A 与PLA2R 有相似之处:(1)两者结构相似,都是I型跨膜蛋白,均存在N-末端糖基化。(2)在人肾小球足细胞表达位置相同。(3)抗体亚型均是IgG4,PLA2R1相关的IMN患者,PLA2R抗原与IgG4共同定位沉积在患者的上皮细胞中。(4)二者均为IMN的自身抗原,均诱导IgG4为主的体液免疫应答,产生循环的自身抗体,临床通过检测这两个抗体诊断IMN和评估病情[8]。与PLA2R的不同之处在于,THSD7A不仅存在于人类肾小球的足细胞上,同时还存在鼠的足细胞膜。而PLA2R在鼠的足细胞上不表达。
3 THSD7A对研究MN的价值
3.1 THSD7A相关的小鼠的体外模型实验 来自THSD7A相关MN患者的循环自身抗体已被证实可引起小鼠MN。然而,THSD7A相关的MN是一种罕见的疾病,因此较难从此类患者的血清中获取足够的THSD7A抗体进行干预研究。Tomas[9]通过将这些抗THSD7A抗体注射到小鼠体内,可与小鼠足细胞的THSD7A抗原特异性结合导致小鼠MN,诱导小鼠足细胞损伤而产生蛋白尿,建立了足细胞自身抗体与MN病理学模式之间的发展关系。后来Seitz Polski[10]的研究也证实了此现象。进一步支持抗THSD7A 抗体在膜性肾病发展中的致病作用。
3.2 血抗THSD7A抗体的测定方法 检验血清抗THSD7A抗体的主要方法有免疫组织化学染色(IS)、免疫印迹法(WB)、超灵敏时间分辨荧光分析法(TRFIA)等,酶联免疫吸附试验(ELISA)。夏虹等[11]采用WB和ELISA 两种方法的抗体检测比较无显著差异,综合分析 ELISA 更适合临床推广应用,得出结论IMN中抗THSD7A抗体的检出率不高,该抗体对IMN诊断具有较高的特异性,较为准确。李学旺等[12]研究发现抗THSD7A抗体仅存于IMN患者中,在抗PLA2R抗体阴性的IMN患者中其阳性率约为3.1‰,未见于SMN及非MN其他肾小球疾病。
3.3 肾组织THSD7A和血抗THSD7A抗体的关系 与PLA2R相类似,在肾小球免疫复合物中,部分血抗THSD7A抗体阴性的MN患者肾组织THSD7A 抗原染色为阳性,而血抗THSD7A抗体阳性的 MN患者肾组织THSD7A抗原染色均为阳性,提示肾组织THSD7A可能是较血清THSD7A诊断THSD7A相关MN更敏感的指标[13]。
3.4 THSD7A相关MN与PLA2A相关MN的关联 Beck等、发现PLA2R相关MN最初被发现与HLA-DQA 1中的危险等位基因相关,但随后的研究将焦点转移到HLA-DRB位点。在PLA2R的胞外部分中已经定义了三个不同的体液表位区,且看来靶表位的数目可能决定疾病的严重程度。虽然对于THSD7A相关的MN尚无类似信息,但这种形式的MN可能与恶性肿瘤有着独特的联系。最后,原代MN中可能存在其他自身抗原。虽然类似于识别PLA2R和THSD7A的协议可能成功识别MN中新的抗原靶点,但激光捕获质谱或蛋白质阵列等新技术也可能有帮助[14]。
3.5 抗PLA2R抗体和抗THSD7A抗体在IMN中的相互关联 日本学者发现IMN患者肾组织抗THSD7A抗体阳性率达9.1%,而抗PLA2R抗体阳性率为52.7%,日本IMN患者肾小球中THSD7A颗粒表达增强的发生率高于欧美MN患者血清THSD7A阳性的发生率[15]。在欧洲学者的研究中,THSD7A相关的MN的发生率是13.63%,而在PLA2R非相关IMN的波士顿队列研究中阳性率8.18%。既往认为抗PLA2R抗体和抗THSD7A抗体两者是相互排斥的,直到Larsen等[7]采用免疫组织化学方法检测258例膜性肾病患者肾组织标本,发现2例肾组织 PLA2R和THSD7A同时阳性且血中双抗体均阳性的患者,表明这两种自身抗体并非相互排斥。关于IMN的病因,还需要进一步的研究。Iwakura[15],Larsen等[7]发现抗THSD7A抗体水平与IMN的病情活动性有关,其抗体水平能预测IMN的缓解率,指导IMN的免疫抑制治疗。
3.6 PLA2R-Ab和THSD7A-Ab阴性患者与MN的关系 MN患者中有70%~80%存在PLA2R-Ab和THSD7A-Ab。然而,对PLA2R-Ab-和THSD7A-Ab阴性患者MN的发病机制和临床结局知之甚少。Hoxha研究认为,使用免疫抑制并不改变蛋白尿缓解的机会。大量PLA2R-Ab和THSD7A-Ab阴性的MN患者预后良好,可能不需要治疗[16]。
3.7 血抗THSD7A抗体在MN患者中的临床应用价值 Tomas等[9]对抗PLA2R抗体阴性的IMN患者进行研究,发现抗THSD7A抗体在疾病诊断的初期水平较高,经过ACEI治疗,或者激素联合环孢素或者经过促肾上腺皮质激素治疗后,抗THSD7A抗体水平和尿蛋白均下降。而在IMN复发的情况下,血清抗THSD7A抗体与尿蛋白均增加。其他研究也表明在抗PLA2R抗体和抗THSD7A抗体双阳性IMN患者中,其抗体的动态水平可用于评估病情、蛋白尿的缓解程度及评估疾病预后,其效价变化对治疗的效果也具有一定评估作用。2017年,Ruggenenti[17]报道在MN患者中,通过对血清学和蛋白尿的综合评估,指导患者和定制治疗方案。利妥昔单抗和第二代抗CD 20抗体(或抗CD 20抗药性疾病中的浆细胞靶向治疗)对B细胞的调节将为膜性肾病患者带来一种新的治疗模式。
3.8 血抗THSD7A抗体与肿瘤及其与MN的关系 (1)血抗THSD7A抗体与肿瘤发病机制之间的关系:在THSD7A相关的MN患者中癌症的发生率较高(达20%)。有研究报道一个神经纤维瘤病1型(NF1)患者发展成THSD7A相关的MN时,NF1皮肤损害恶化。在患者对糖皮质激素和环磷酰胺治疗6个月无效的特殊情况下,THSD7A在皮肤和肾活检标本中的强阳性染色,提示MN可能是NF1对THSD7A免疫反应的结果。这份报告可能会提高对MN与癌症之间的机制联系的理解[18]。Hoxha的研究进一步证实在恶性肿瘤中,THSD7A的表达可以用作免疫系统的初始抗原识别位点以启动MN,这阐明与MN进展相关的病理机制[19]。关于THSD7A在肿瘤组织中如何表达,Stahl报道了一例THSD7A相关MN的女性患者,同时患有THSD7A阳性恶性肿瘤。研究人员应用组织微阵列技术,对70多个不同肿瘤实体的2万多个组织点进行免疫组化检测,THSD7A在非肿瘤组织中表达的多少与不同肿瘤实体中的肿瘤特异性标记物相关,具有预后价值[20]。以上这些重要发现共同表明患有恶性肿瘤的患者在抗THSD7A抗体阳性的MN患者中占据一定的比例,还表明恶性肿瘤可能与膜性肾病的发展具有一定因果关系。(2)THSD7A与女性MN患者的关联:Iwakura等报道一位妊娠期间的MN的女患者,在其肾小球活检标本的回顾性检测中发现THSD7A的颗粒染色增强,文献回顾显示,THSD7A相关MN的60%发生在生育年龄的女性。从而得知THSD7A相关性MN常发生在育龄期女性[21]。Aoshima等[22]证实THSD7A 相关性MN多发生在怀孕期间;大约有60%THSD7A相关性女性患者在40岁前被诊断为MN,而在男性患者中未出现这样的现象。
3.9 血清抗THSD7A抗体与肾移植后MN复发 血清抗THSD7A抗体还与肾移植术后MN复发相关。Hoxha等发现,THSD7A相关MN患者如检测到抗THSD7A抗体,其肾移植后膜性肾病较快复发,在肾的同种异体移植物中可发现THSD7A的染色增强,与此同时研究人员在移植前后的血清中均可以检测到抗THSD7A抗体,从而表明这些抗体可导致肾移植MN复发[23]。De Vriese等[24]也在2016年证实肾脏移植后抗THSD7A抗体的持续存在或重新出现预示着复发疾病的发展。因此推断血清抗THSD7A抗体与移植肾MN复发相关,血清抗THSD7A抗体滴度可测肾移植术后MN复发的风险,具有高水平滴度抗体的患者可能需要更加积极的免疫抑制治疗。此之,其他学者[25]还发现抗PLA2R1抗体也可用于在肾移植后区分复发性IMN与初发性IMN,初发性IMN 患者在肾活检标本上PLA2R1抗原染色的测定为阴性,而作为IMN的第二大抗原THSD7A,其是否也能用来区分复发性IMN和初发性IMN,目前关于这方面的研究相对较少,这还需要进一步的研究。
3.10 THSD7A与儿童MN患者之间的关联 Dettmar AK等[26]研究了12例MN患儿,检测患者血清中PLA2R1、THSD7A、NEP和BSA抗体。发现在儿童MN中,PLA2R1相关MN似乎很常见,而与THSD7A、NEP或BSA相关的MN则不常见。
4 小结
自从发现PLA2R1和THSD7A作为内源性抗原参与>80%成人MN的发生发展以来,MN的诊断、预后和治疗均取得实质性进展。在大多数MN患者中,即使未肾活检,也可以明确地确定疾病的致病机制并作出诊断。THSD7A为足细胞新发现的靶抗原,THSD7A相关IMN发病率低,抗THSD7A抗体是非PLA2R相关IMN患者诊断和监测病情活动度及治疗效果的特异性指标。PLA2R和THSD7A抗体的发现使我们对MN有了进一步的认识。