IgA肾病半乳糖缺陷IgA1及其相关血清标志物临床价值

王炜卿，包蓓艳

(1.宁波大学医学院，浙江 宁波 315211；2.宁波市泌尿肾病医院 肾内科，浙江 宁波 315040)

0 引言

IgA肾病(IgA nephropathy，IgAN)在我国约占原发性肾小球疾病的45%，且是导致慢性肾衰竭最常见的疾病[1]。近年来，越来越多的随访数据表明IgAN的预后较差，将近1/3的病患会在十年内发展到慢性肾衰竭[2]。肾活检是诊疗的最佳指标，但其不是非侵入性检查，临床上难以通过反复肾穿刺来监测疾病。因此，亟需探索与诊断、疗效评估关联的生物标志物。本文基于IgAN致病机理的效应分子半乳糖缺陷的IgA1(galactose-deficient IgA1，Gd-IgA1)、抗聚糖抗体、免疫复合物(immune complex，IC)、微小核糖核酸(miRNA)及补体在IgAN诊断及预后评估中的作用作一综述。

1 Gd-IgA1的致病方式

人IgA分子由两个亚类组成：IgA1和IgA2；健康人群体循环中主要是IgA1亚类，该亚类也存在于IgAN患者体循环和系膜沉积物中[3]。IgA1分子的铰链区可携带数个较短的O链聚糖，包含有N-乙酰半乳糖胺(Gal NAc)分子，半乳糖(galactose，Gal)的缺失会暴露出聚糖分子的结合位点，从而被自身抗体识别[4]，Suzuki[3]等学者基于此机制提出四重打击理论，首先，由于IgA1糖基化缺陷，患者体内产生半乳糖缺陷IgA1分子(Galactose-deficient IgA1，Gd-IgA1)；然后产生可识别Gd-IgA1分子暴露出的O-糖链铰链区Gal NAc表位的抗聚糖抗体；之后产生致病性的IC；最终IC沉积在肾小球系膜区，并在补体参与下刺激肾小球系膜细胞，使细胞增殖并过度分泌细胞外基质和炎症介质，导致肾脏损害。这一学说简化了IgAN的发病机理，但其为生物标志物的研发提供了理论基础。

2 血清Gd-IgA1

2.1 血清Gd-IgA1作为诊断生物标志物

多重打击学说中，血清Gd-IgA1浓度升高是必要的使动因素，通过对双胞胎[5]的研究发现血清Gd-IgA1水平是可高度遗传的，但仅是Gd-IgA1的存在无法致病，这表明需要额外的因素。首次定量检测血清Gd-IgA1是在153名患有IgAN成年白种人中[6]，有76%患者血清Gd-IgA1水平高于健康对照的90%。受试者工作特征曲线下面积(the area under the Receive Operating Characteristic curve,AUC)为0.90，显 示 出良好的诊断价值。在之后的研究中，日本学者[7]对41名成年IgAN患者与健康人群研究发现Gd-IgA1的灵敏度和特异度分别为49%和89%，以及之后Soumita[8]等的研究中，其灵敏度均未超过首次检测，原因可能在于之前检测血清Gd-IgA1分子铰链区需要质谱或基于凝集素的分析[1]，这些方法的局限性在于其生物活性和稳定性在很大程度上依赖于纯化的凝集素，最新型的特异性识别Gd-IgA1的单克隆抗体Km55可以准确地检测和定量Gd-IgA1的循环水平[9]。通过此方法，Soumita[8]等人发现Gd-IgA1在区分IgAN肾病和健康人群及其他肾小球疾病的AUC分别为0.7865和0.8049。因此，Gd-IgA1可成为IgAN诊断的特异性标志物。

2.2 血清Gd-IgA1作为预后生物标志物

目前支持血清Gd-IgA1的水平作为临床预后指标的证据较少。Maixnerova[10]团队对91位IgAN患者的前瞻性随访探究发现，随着血清IgA1半乳糖缺乏程度升高，其估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate,eGFR)下降更迅速，预后更差，但Gd-IgA1无法区分患者基线eGFR水平高低。最近在一项[11]系统评价中，分析了22项符合条件的研究，证明了成人和儿童的IgA肾病患者血清Gg-IgA1含量较高，具有良好的诊断效力，但未发现其与疾病预后有关。一项观察性研究显示[12]，IgAN患者治疗后血清Gd-IgA1水平与免疫抑制药物使用相关，且泼尼松对血清Gd-IgA1水平的影响最为显著。多项相关性分析[8,13]发现，血清Gd-IgA1水平和基线eGFR，尿蛋白肌酐比值等临床指标以及M,E,S,T,C肾脏病理评分无关。这也支持血清Gd-IgA1不适合作为预后生物标志物。

2.3 血清抗聚糖抗体

2.3.1 血清抗聚糖抗体作为诊断标志物

在IgAN患者血液中Gg-IgA1自身抗体主要是IgG同种型，这些自身抗体主要特异性识别IgA1重链铰链区O聚糖中GalNAc残基[4]。Suzuki[14]等人最新开发了一种dot-blot杂交的方法，测定血清抗聚糖抗体水平，并能够以88%特异性和95%敏感性将IgAN患者与健康个体和非IgAN患者区别开。随后Berthoux[15]等人使用ELISA法测量IgG及IgA，但其敏感性和特异性均低于前者，可能是两种方法均不能检测结合的抗体。Berthelot[16]等人对IgAN复发患者研究发现，移植前血清中Gd-IgA1，IgG抗Gd-IgA1以及sCD89-IgA标志物的AUC分别为0.86，0.82和0.78，因此，此三种血清标志物均可成为IgAN复发预测指标。

2.3.2 血清抗聚糖抗体作为预后生物标志物

从最初Suzuki[14]等人发现血清Gd-IgA1特异性IgG自身抗体浓度与蛋白尿幅度相关。以及在随后的在一项[15]关于97名IgAN患者的的Gd-IgA1及其自身抗体对IgAN患者进展相关性研究中显示，血清IgG自身抗体浓度可以比IgA更好的预测IgA肾病患者透析或死亡(均为P≤0.01)，且优于IgA。随后也有多项研究[10]证明Gd-IgA1及其反应性抗体的浓度上升对预测IgAN患者的肾功能丧失有重要作用，也可能成为潜在的治疗靶目标。

3 循环免疫复合物

目前，多数学者认为IgAN是一种IC沉积介导的疾病，目前主要发现三种[16,17]：抗Gd-IgA1自身IgG抗体、可溶性CD89和食物抗原。Mai[18]等人发现在稳定的IgAN患者中检测到高水平的循环sCD89-IgA复合物，而在严重肾脏损害患者中sCD89-Ig复合物水平较低，因此推测sCD89-IgA复合物易于在肾组织中沉淀，而导致外周血中降低，其和IgAN进展相关。但同时也未发现CD89的基因多态性和IgAN的易感性之间相关[18]。最近[19]对326位IgAN患者队列研究显示，以eGFR下降30%为终点事件，血清sCD89-IgA水平对IgA肾病严重程度无显著相关，他们认为该生物标志物不是评估肾脏疾病进展的良好预测指标。因此，需要更多的队列来探索IgAN中CD89-IgA复合物作为标志物的价值。

3.1 miRNA与Gd-IgA1

miRNA是一种短小的非编码单链RNA，可通过信使RNA(mRNA)来调基因表达。miRNA具有人体组织/器官特异性，人体体液中存在稳定且不同含量的miRNA，因此循环中的miRNA可作为潜在的生物标志物[20]。Di Liu[21]等在研究IgAN外周血单个核细胞的miRNA谱后，发现miR-98-5p的表达明显升高，且其通过负向调控趋化因子配体3，导致IL-6的水平的升高。而IL-6可通过抑制β1,3-半乳糖基转移酶1，来影响Gal与GalNAc结合，导致IgA1分子糖基化异常。有学者[22]利用定量逆转录聚合酶链反应(qRTPCR)发现IgAN患者血清中四个上调的miRNAs(miR-148a-3p, miR-150-5p, miR-20a-5p and miR-425-3p)，这 四 个miRNA联合在开发和验证队列中区分IgAN和健康人群的AUC分别为0.80和0.76，均优于单个miRNA的诊断效力。最近有研究发现IgAN患者的血浆miR-29a表达明显低于健康对照者(P＜.001)，并且血浆miR-29a的这些变化可通过治疗得到抑制(P＜.05)。血浆miR-29a与eGFR正相关，与蛋白尿和血清肌酐负相关，而与IgAN患者是否接受治疗无关(P＜.05)。同时Kaplan-Meier分析显示，与低表达miR-29a相比，高表达miR-29a的患者肾脏功能更好，对治疗的反应更好(P＜.05)[22]，表明血清miR-29a可作为IgAN预后的潜在生物标志物。同样，在一项[23]多中心的回顾性研究中，发现循环let-7b和miR-148b的组合可更好的将IgAN患者与健康对照和非IgAN患者区分开，最佳AUC为0.82；因此，多种miRNA的组合可更好的诊断和评估IgAN。

3.2 补体成分、调节蛋白

肾小球内C3、P因子、C4d、甘露糖结合凝集素(MBL)和C5b-9沉积是IgAN的特点[24]。但目前未发现C1q的沉积，提示主要是凝集素途径和替代途径介导了IgAN的致病过程。通过全基因组学关联分析方法[25,26]，发现补体因子H及补体因子H相关蛋白与IgAN进展风险有关。在对汉族IgA肾病研究[27]中发现补体因子H相关蛋白1和3的敲除对IgAN具有明显保护作用。补体因子H相关蛋白干扰因子H(fH)的调控作用，这一失调过程也证明补体旁路途径在IgA肾病致病过程中的参与。有研究表明血清C3水平可提高Gd-IgA1诊断效力，一项[28]1000多例肾穿刺活检诊断为原发性肾小球肾炎队列研究中显示，在蛋白尿≤1 g / d组中，IgA / C3在区分IgA肾病与其他原发性肾小球肾炎的AUC为0.8013。在整个队列中，所有IgA / C3比＞3.5304的患者中诊断IgAN的诊断符合率高达92.02%。同样在最新的一项[13]纳入1210名患者的队列研究中显示，在Gd-IgA1＞325 U/mL后，IgAN患者CKD进展风险随着Gd-IgA1/C3单调升高，调整传统危险因素后，半乳糖缺乏的IgA1/C3比值升高与CKD进展独立相关风险比为2.03(95%置信区间：0.055-0.336)。补体C3及相关生物标志物可能成为IgAN进展的标志物。

大量的研究表明补体经典途径和凝集素途径的激活有C4的介导，先前探究发现肾组织中甘露糖结合凝集素和C4d的沉积与临床病理以及预后相关，也提示凝集素通路在肾脏的激活可能导致IgAN更严重的肾脏病变[29]。Tong-dan[30]研究发现IgA肾病患者的血清C4水平与24小时尿蛋白排泄率UPE(urinary protein excretion)正相关，但与eGFR和血清白蛋白负相关。血清C4水平与肾脏系膜增生，间质损伤和肾小球硬化成正相关，预后分析确定血清C4是IgAN进展的独立危险因素。

4 展望

在现有的研究中，尽管有关IgAN的生物标志物众多，但在一定比例的患者中往往会表现正常水平或在健康人群中出现升高，因此目前任何生物标志物单独作为诊断工具均不具备足够的灵敏度和特异度。在未来的工作中我们研究小组将对多种生物标志物进行组合，寻找临床中简便易获得的指标来对IgAN进行早期诊断及疗效评估。