B 细胞活化因子/增殖诱导配体系统在IgA 肾病研究进展

胡倩倩 冯 源 朱丽婷 程锦国1，

IgA 肾病（IgA nephropathy，IgAN）是常见的肾小球疾病，其发病机制较为复杂，目前，学者们逐渐达成共识：黏膜免疫引起IgA1 异常糖基化，导致半乳糖缺乏的IgA1（galactose-deficient IgA1，Gd-IgA1）大量产生，致使机体产生针对Gd-IgA1 的特异性抗体，当自身抗体与Gd-IgA1 结合会产生免疫复合物，并循环至肾脏，沉积于系膜区，引起炎症细胞浸润、补体活化和增殖反应，进而持续引起肾脏损害[1]。B细胞活化因子（B cell activating factor the TNF family，BAFF）和增殖诱导配体（a proliferation inducing ligand，APRIL）是肿瘤坏死因子超家族中的成员，均可由树突状细胞、单核细胞等免疫细胞分泌[2]。可溶性APRIL 与BAFF 共享30%相同的基因序列，二者共用三种受体：BAFF 受体（BAFF-receptor，BR）、B 细胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA）和跨膜蛋白活化物及亲环蛋白配体相互作用分子（transmembrane activator and cyclophilin ligand interactor，TACI）。其中BR 是BAFF 特异性受体，与BAFF 结合力最强，TACI 与BAFF、APRIL 以相同的亲和力结合，BCMA 是APRIL 特异性受体。BAFF、APRIL 及其受体可维持B 细胞长期存活和分化。当机体受到抗原刺激后，可引起BAFF、APRIL 表达上调，促进B 细胞增殖，延长B 细胞的存活；另一方面，二者启动B 细胞免疫球蛋白类别转换重组（class switch recombination，CSR），刺激幼稚B 细胞转化为分泌IgA 或IgG 的浆细胞[3]。近年研究发现，BAFF/APRIL 系统与IgAN 的发生发展和预后息息相关，对未来治疗IgAN 具有启发意义。本文将BAFF 和APRIL 以及二者共用受体统称为“BAFF/APRIL 系统”，并基于其与IgAN 的研究，对二者的相关性进行探讨。

1 BAFF/APRIL 系统在IgAN 黏膜免疫中的作用

当微生物抗原激活黏膜免疫系统后，机体可产生大量IgA。近年研究表明，黏膜免疫系统的反复感染可促进IgAN 进展恶化。

1.1 IgAN 呼吸道黏膜免疫 临床上，IgAN 常因上呼吸道感染诱发或加重，出现反复肉眼血尿[4]。IgAN患者扁桃体生发中心含有大量异常表达BAFF、APRIL 的B 细胞[2，5-6]。Toll 样受体（TLRs）是机体识别入侵微生物所特有的细胞因子之一。研究发现，TLR-9-BAFF/APRIL-IgA 信号参与IgA 生成：TLR-9识别细菌非甲基化CpG-ODN 基因序列后触发BAFF、APRIL 异常表达；同时TACI 表达增多，一方面加强对APRIL 的反应，另一方面激活TLR-9/MyD88 途径，经MyD88-IRAK-1-IRAK-4-TRAF6-TAK1-IKK 信号通路传导，激活B 细胞CSR；BAFFR、BCMA 在不依赖于MyD88 情况下，对CSR 产生进一步补偿信号[7]。此外，He 等[8]发现，TLR-3 识别病毒后通过衔接蛋白TRIF 上调BAFF 和TACI，这一结果提示TLR-3-BAFF-IgA 信号也参与IgA 异常产生的机制。

1.2 IgAN 肠道黏膜免疫 Kiryluk 等[9]通过富集分析指出肠道IgA 的免疫失衡是IgAN 发病机制的中心缺陷。Won 等[10]发现，肠道微生物群可激活肠道相关淋巴组织分泌I 型干扰素，上调BAFF、APRIL 表达，激活B 细胞IgA CSR，这些被抗原致敏的B 细胞迁移至肠道固有层，合成二聚体IgA1。这一研究与近年兴起的IgAN“肠—肾关联”学说[11]相吻合：当肠道处于亚临床炎症状态下可引起机体产生大量Gd-IgA1。派尔集合淋巴管和肠系膜淋巴结是肠道固有层浆细胞聚集的主要场所，正常条件下，细菌暴露可诱导这些场所中的浆细胞存活及特异性IgA 分泌。Kim 等[12]发现，肠CX3CR1+巨噬细胞和CD8+T 细胞可独立于肠系膜淋巴结和派尔集合淋巴管，在BAFF、APRIL 调节下直接诱导B 细胞分泌特异性IgA，且该过程不依赖于TLRs 介导的微生物识别和视黄酸信号传导。

目前认为，黏膜免疫是加重IgAN 进展的一大因素，细菌及病毒感染是导致BAFF/APRIL 系统表达上调的诱因；其次，无论是BAFF、APRIL 直接诱导，还是TLRs 和BAFF、APRIL 信号传递以及TACI 上调对IgA 异常增多均在IgAN 的疾病进展中发挥着至关重要的作用。此外，针对TACI-MyD88 通路的抑制剂或切断TLRs-BAFF/APRIL 信号通路在未来或许可用于治疗与致病性CSR 和BAFF、APRIL 表达失调相关的IgAN。

2 BAFF/APRIL 系统对Gd-IgA1 形成的作用

黏膜免疫系统感染引起IgA 异常分泌为IgAN的发生提供原动力，而大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1是导致IgAN 的关键因素[13]。在IgAN 患者体内，可检测到异常升高的Gd-IgA1 水平[14]。正常IgA1 铰链区聚集了经O-糖基化形成的O-聚糖，由N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）、β-1，3-半乳糖和唾液酸组成。GalNAc可在β-1，3-半乳糖转移酶C1GALT1 和其特异性分子伴侣Cosmc 的作用下与丝氨酸/苏氨酸残基结合，使铰链区的O-聚糖正常糖基化。当C1GALT1 的表达下调时，会抑制IgA1 的正常O-糖基化[15]。研究发现，IgAN 患者体内，BAFF 可抑制C1GALT1 和Cosmc 的表达，从而影响IgA1 铰链区O-糖基化的正常进行，形成大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1，使得高聚合IgA1 的水平升高[16]。此外，体外培养的IgAN 患者的淋巴细胞可在外源性APRIL 的刺激下产生更多Gd-IgA1，并伴随BCMA 和TACI 表达上调[17]。Han等[18]通过实验证实APRIL 及其受体并不是通过调节糖基转移酶引起Gd-IgA1 过量产生，但其具体机制仍有待进一步研究。

3 BAFF/APRIL 系统与肾脏损害

3.1 BAFF/APRIL 系统与病理表现 Mccarthy 等[19]早已在小鼠实验中证实BAFF、APRIL 可诱导Gd-IgA1 在体内循环，并促进免疫复合物在肾脏沉积。研究发现，血清BAFF 水平和IgAN 患者肾小球组织病理学特征显著相关，其水平与肾小球系膜区沉积物数量、系膜细胞增生、节段性肾小球硬化、肾小管萎缩/间质化评分呈正相关[6，20]。早期研究表明，BAFF 在IκB 激酶（IKK）-α 的作用下激活蛋白激酶B（protein kinas B，PKB）和细胞外调节蛋白激酶（Erk），从而维持B 细胞存活[21]。丝裂原活化蛋白激酶p38（mitogenactivated protein kinase p38，MAPK p38）信号传导也可参与BAFF-BR 介导B 细胞的趋化性[22]。Zheng等[23]发现，人肾小球系膜细胞存在BR 基因表达，BAFF-BR 信号可激发人肾小球系膜细胞NF-κB p65、PKB 和MAPK p38 快速磷酸化，从而维持系膜细胞的存活和增殖，但BAFF 对NF-κB p100 的表达和Erk 的磷酸化并无影响，这一结果意味着BAFF-BR 信号导致PKB 活化是BAFF 对人肾小球系膜细胞的增殖影响的主要机制，至于其对肾小管的影响目前并未提及。

最近，IgAN 的全基因关联研究[9]将TNFSF13 基因（可编码APRIL）纳入IgAN 的易感位点。单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphisms，SNPs）是由单个核苷酸的变异引起的基因多态性。其中，TNFSF13基因SNP rs2188404，rs10488764 和rs3803800 的多态性与Lee 氏病理分级相关，这有可能是该多态性基因通过调节APRIL 水平影响疾病活动度。但rs3803800 的易感性仅体现在女性患者身上，这在一定程度意味着它是由性激素所决定，但是，在Niu 等[24]报告中发现，rs3803800 的易感性在男性患者身上更为明显。此外，SNP rs4246413、rs4968210 也被发现和肾间质纤维化相关。近期研究发现，IgAN 患者肾脏中APRIL 并未过表达，其致病机制可能在于APRIL 延长了致病的B 细胞寿命，导致Gd-IgA1 含量相对增加[18]，这表明APRIL 可能并不参与肾脏的致病机制。但目前关于APRIL 与肾纤维化之间的具体机制仍缺乏足够的证据，有待进一步研究，未来有可能通过对IgAN 患者基因检测以预测肾脏病理情况及其进展。

3.2 BAFF/APRIL 系统与IgAN 临床表现 BAFF/APRIL 系统与IgAN 疾病活动度密切相关。早期研究发现，BAFF 转基因小鼠可出现IgAN 样肾病综合征[19]。血清BAFF 水平和IgAN 患者的临床特征息息相关，包括eGFR、血清肌酐、尿素氮、尿酸以及24h尿蛋白定量。在IgAN 人群中，高水平血清APRIL 还与终末期肾脏病高度关联。Zhai 等[17]发现，高水平的血清APRIL 水平可引起大量蛋白尿和低eGFR，这一结果还伴随BCMA 和TACI 表达上调。

3.3 BAFF/APRIL 系统与IgAN 预后 研究发现，BAFF/APRIL 系统与IgAN 的预后息息相关。Jo 等[25]在对69 名首次进行肾移植IgAN 患者的随访中发现，为期1 年的复发率为15.9%，首次复发平均时间为1.7 年，其中高水平血清APRIL 有可能通过上调Gd-IgA1 并参与抗聚糖抗体生成导致IgAN 复发率升高。在Pongpirul 等[26]的研究中，IgAN 患者在肾移植前如果处于高血清BAFF 水平，则会在术后更容易出现抗体介导的排斥反应（antibody-mediated rejection，ABMR），这意味着检测围手术期血清BAFF水平在未来有可能成为预测术后ABMR 的一项无创指标。与此观点不同的是，Martín-Penagos 等[27]对IgAN 患者肾移植后的检查中发现，高水平的BAFF和ABMR 与疾病预后并无直接关系，但血清APRIL水平在移植后第6 个月开始上升，之后一直处于较高水平，并与复发程度呈正相关。此外，在IgAN 复发患者复发前3 年中，APRIL 平均值始终保持较高水平。

4 BAFF/APRIL 系统与疾病治疗

Kim 等[28]采用选择性APRIL 拮抗剂治疗IgAN小鼠，显著降低了小鼠血清IgA 水平、肾小球IgA 沉积和蛋白尿，减少了肾脏中不规则趋化因子及其受体CX3CR1 的过表达，从而抑制不规则趋化因子相关的单核细胞活化介导的炎症过程，减少对肾脏的损害。此外，他们发现选择性APRIL 拮抗剂仅影响血清和肾脏中的IgA 水平，不会对骨髓和脾脏中分泌IgA 的细胞群引起显著变化，这意味着抗APRIL 的抗体对APRIL 的阻断可能是作用于产生IgA 特定的B 细胞群，而非所有可分泌IgA 的细胞群。VIS649 是一种人源化IgG2κ 抗体，可中和人体内APRIL，其研究提示它能降低Gd-IgA1，同时减少抗Gd-IgA1 的特异性IgG，从而减少免疫复合物的形成[29]。此外，Blisibmod 和Atacicept 是目前正处于IgAN 单独II 期试验中进行评估的两种生物制剂。这两种药物均针对BAFF 和APRIL 信号传导途径，Blisibimod 是BAFF 的选择性肽体拮抗剂，Atacicept 是一种包括TACI 受体细胞外区域和人IgG Fc 段的重组融合蛋白，能同时阻断BAFF 和APRIL。在BRIGHT-SC（Blisibmod 治疗IgAN 的随机、双盲、安慰剂对照组II期临床试验）[1]研究中，IgAN 患者接受Blisibimod 治疗24 周，之后被分为继续治疗到104 周、安慰剂治疗和停止治疗三组。其初步结果表明，皮下Blisibimod 可防止IgAN 患者蛋白尿的恶化，但其他具体结果尚未公布。

5 小结及展望

目前我国有10%～30%的IgAN 患者在确诊后的10 年内进展为终末期肾脏病[30]，故及早治疗IgAN 对疾病进展以及提高生存率极为重要。但目前IgAN 的治疗多在减轻免疫病理损伤的下游环节，而从上游切断疾病的发病机制显得更为切实有效。血清BAFF和APRIL 水平异常升高普遍存在于IgAN 患者，二者在IgAN 中与黏膜免疫息息相关。但国内外关于APRIL 诱导Gd-IgA1 产生的潜在机制仍未知，未来的研究可集中于APRIL-TACI/BCMA 下游的信号传导作用及其效应基因表达。此外，BAFF 和APRIL 对IgAN 的靶向治疗仍缺乏多中心、大样本的研究，未来仍需通过更多的队列研究进一步明确BAFF 和（或）APRIL 相关抗体的治疗效果，找到合适的治疗方案，从而有效切断IgAN 上游的发病机制。BAFF/APRIL 系统有可能成为未来评估IgAN 临床严重程度，预测IgAN 预后的无创性生物指标，成为治疗IgAN，延缓肾衰进展的新靶点。