移植肾复发和新发局灶节段性肾小球硬化的研究进展

朱 莹综述，曾彩虹审校

0 引 言

局灶节段性肾小球硬化(focal segmental glomerulosclerosis, FSGS)是成人及儿童肾病综合征和终末期肾病(end-stage renal disease, ESRD)的常见原因。FSGS为一病理学诊断名词，按病因可分为原发性、继发性和遗传性FSGS。原发性FSGS肾移植术后易复发，且导致移植肾失功风险增加[1]。除复发性FSGS外，肾移植术后尚可出现部分新发FSGS，其发病机制与复发性FSGS有所不同。由于自体肾ESRD病因以及供肾中肾小球疾病的情况常不明确，往往难以区分移植后复发、新发或少数供肾来源的FSGS。本文就移植肾复发和新发FSGS的病因或危险因素、发病机制、临床和病理表现、治疗和预后的研究进展作一综述，并将着重介绍FSGS的复发机制及其生物标志物。

1 复发性FSGS

1.1 复发率及复发危险因素原发性FSGS肾移植术后复发率约30%～60%，在曾因FSGS复发导致移植肾失功的二次肾移植受者中可高达86%[1-2]。FSGS复发大多数出现在移植后前两年，部分可在移植后数小时至数天内复发[3]。影响FSGS复发的危险因素包括：白种人、起病年龄较轻(尤其儿童期起病)、确诊时大量蛋白尿和低血清白蛋白、自体肾FSGS快速进展至ESRD、移植前双肾切除以及既往因复发导致移植肾失功[1-2]。近期一项多中心研究表明成人原发性FSGS患者发病时年龄较大及肾移植时身体质量指数较低与FSGS复发风险增加有关[4]。

1.2复发机制目前研究认为一种或多种血液循环因子可能参与原发性FSGS及其移植后复发的发病机制。1972年Hoyer等[5]首次报道了3例肾移植术后蛋白尿和组织学证实复发的FSGS患者。之后研究表明血浆置换或免疫吸附可诱导FSGS患者(尤其复发患者)蛋白尿缓解[6]。实验证明复发性FSGS患者血清可诱导大鼠出现蛋白尿并使离体肾小球对白蛋白的通透性增加[7]。而将复发性FSGS患者的移植肾再次移植给其他非FSGS患者，蛋白尿可迅速缓解，支持循环因子参与FSGS的复发机制[8-9]。然而，循环因子成分及其在FSGS发病机制中的作用目前尚不明确。既往研究提示其相对分子质量在30 000至100 000之间，可构成免疫球蛋白复合物的一部分，并且可能对半乳糖有较高的亲和力[10]。循环因子常可作为预测FSGS复发的生物标志物，目前报道的“循环因子”主要包括可溶性尿激酶型纤溶酶原激活物受体(soluble urokinase-type plasminogen activator receptor, suPAR)、抗CD40自身抗体、心肌营养素样细胞因子1(cardiotrophin-like cytokine factor 1, CLCF-1)和钙/钙调素依赖性丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent serine protein kinase, CASK)。

suPAR是目前为止研究最广泛的“循环因子”,由尿激酶受体的糖基化磷脂酰肌醇锚定位点裂解产生，或作为替代转录物从细胞中直接分泌[11]。suPAR主要通过结合并激活足细胞整合素β3引起足细胞损伤和蛋白尿。Wei等[12]研究发现血清suPAR在约2/3原发性FSGS患者中明显升高，并且移植前suPAR浓度可以预测移植后FSGS复发风险。而经免疫抑制治疗后血清suPAR水平降低与临床蛋白尿缓解有关，支持suPAR在FSGS中的致病作用[13]。然而，一些研究提出了相反的观点。Sinha等[14]研究发现血清suPAR不能区分FSGS和其他肾病综合征患者，并且suPAR水平与估算的肾小球滤过率呈负相关。Harel等[15]研究认为移植前血清suPAR水平不能有效预测移植后FSGS复发。动物实验也表明高浓度血浆suPAR沉积于肾小球不会导致蛋白尿增加或足细胞结构改变[16]。目前suPAR和FSGS的相关性存在争议。近期有研究发现给小鼠单独静注suPAR或抗CD40抗体不会直接引起足细胞损伤，但同时给予两者可导致足细胞损伤和蛋白尿[17-18]。表明suPAR和抗CD40抗体可能存在协同作用引起足细胞损伤，因此suPAR在FSGS发病及疾病进展中的作用还有待进一步研究。

2014年Delville等[19]发现一组针对肾小球内抗原(包括CD40，PTPRO，CGB5，FAS，P2RY11，SNRPB2和APOL2)的自身抗体，预测移植后FSGS复发的准确率可高达92%。其中抗CD40抗体升高独立预测FSGS复发风险的准确率最高(78%)。CD40是肿瘤坏死因子基因超家族的一员，CD40与CD40配体相互作用在局部炎症和适应性免疫应答中发挥重要作用[20]。在肾脏中，CD40主要表达于系膜细胞、肾小管上皮细胞和足细胞，阻断CD40与其配体相互作用在移植肾排斥反应和实验性肾小球肾炎模型中具有保护作用[21-23]。免疫组化分析显示CD40在FSGS患者足细胞表达明显升高而在正常肾组织无表达。Delville等[19]进一步从复发性FSGS患者血清中分离出抗CD40抗体，发现抗CD40抗体可破坏足细胞肌动蛋白骨架并导致suPAR介导的蛋白尿增加，而阻断CD40可以减轻蛋白尿。Doublier等[24]研究发现可溶性CD40配体在FSGS患者中明显升高，并且可激活足细胞上CD40，引起裂孔隔膜蛋白nephrin、podocin表达减少。因此，足细胞CD40与其配体相互作用可能在移植后FSGS复发机制中起重要作用。

CLCF-1是白细胞介素-6家族的一员，通过半乳糖亲和层析和质谱分离，CLCF-1在复发性FSGS患者血浆中发现。复发性FSGS患者循环中CLCF-1水平比正常对照组高达100倍[25]。Savin等[26]研究发现CLCF-1可引起体外培养小鼠足细胞中nephrin表达减少和肌动蛋白骨架改变。重组CLCF-1或FSGS血清可增加离体大鼠肾小球对白蛋白的通透性，并且可以被CLCF-1单克隆抗体所抑制。CLCF-1通过睫状神经营养因子受体、白血病抑制因子受体和糖蛋白130组成的复合受体发挥作用。受体配体结合可能通过janus激酶/信号转导子和转录激活子(janus kinase/signal transducer and activator of transcription, JAK/STAT)通路启动信号转导，从而引起足细胞损伤[1]。Sharma等[27]研究表明JAK2抑制剂或STAT3抑制剂均能阻断CLCF-1或FSGS血清引起的白蛋白通透性增加。上述研究结果提示针对CLCF-1或其受体的抗体和JAK/STAT通路抑制剂可能是治疗原发性和复发性FSGS的新靶点。

新近发现一种可溶形式的CASK与肾移植术后FSGS复发显著相关。CASK是维持上皮细胞极化所必需的膜相关鸟苷酸激酶，通常定位于细胞内，也有研究观察到CASK存在于细胞外[28]。Beaudreuil等[29]在移植肾复发性FSGS患者蛋白A免疫吸附治疗后的洗脱液中检测到CASK，而在对照组中均未发现。进一步研究表明重组CASK可在体外诱导足细胞肌动蛋白骨架重组，突触蛋白和紧密连接蛋白ZO-1重新定位，并可诱导小鼠出现足突融合和蛋白尿。Zhang等[30]最近研究发现单核细胞和M2型巨噬细胞通过外泌体分泌可溶性CASK，以改变复发性FSGS患者的肾小球滤过屏障。此外，研究提示CD98可能是足细胞[29]和肠上皮细胞[28]表面的CASK受体。以上研究结果表明循环CASK参与移植后FSGS的复发机制，但有待于进一步研究与验证。

肾移植术后FSGS复发的其他生物标志物包括抗血管紧张素II-1型受体(angiotensin receptor II type 1, AT1R)抗体[31]、尿载脂蛋白A-Ib(apolipoprotein A-Ib, ApoA-Ib)[32]等，目前已有报道但仍需进一步验证。虽然上述“循环因子”在FSGS中的致病作用尚未完全证实，但加强包括循环因子在内的生物标志物的研究，有助于FSGS及其移植后复发的早期诊断，有助于阐明FSGS的发病机制，并有望为原发性和复发性FSGS提供新的治疗靶点。

1.3临床和病理表现肾移植术后新发蛋白尿是大多数复发性FSGS患者的首发症状，通常表现为肾病范围蛋白尿。按移植后复发时间可分为早期复发和晚期复发，前者在移植后数小时至数天内即出现肾病范围蛋白尿，伴有不同程度的移植肾功能下降，后者在移植后数月至数年内发生，进展相对缓慢[33]。复发性FSGS早期肾活检光镜下肾小球基本正常，电镜下足突广泛融合。足突融合最终演变为足细胞脱落和节段硬化，光镜下最早的组织学改变出现在移植后2周左右[34]。根据哥伦比亚分型，自体肾FSGS可分为五型：塌陷型、顶部型、细胞型、门部型和经典型。各型在移植肾复发性FSGS中均可出现，但移植前后FSGS病理分型之间无明显相关性[35]。

1.4治疗和预后复发性FSGS的治疗主要包括血浆置换和免疫吸附、环孢素A、抗CD20单抗等[1]。血浆置换(plasma exchange, PE)清除复发性FSGS患者体内“循环因子”是目前推荐的治疗手段。利妥昔单抗(rituximab, RTX)通过与足细胞鞘磷脂磷酸二酯酶酸样3b(sphingomyelin phosphodiesterase acid-like 3b, SMPDL-3b)蛋白结合，对足细胞肌动蛋白骨架起保护作用[36]。多项研究表明PE联合或不联合RTX治疗复发性FSGS有效，尿蛋白完全或部分缓解率约60%～80%[4,37-38]。然而对于肾移植术前使用PE和/或RTX预防性治疗的疗效存在争议。部分研究显示移植前预防性治疗可以降低FSGS复发风险[36,39]。Alasfar等[40]研究认为移植前预防性治疗不能降低FSGS复发率，但在一定程度上可以改善预后。奥法木单抗(人源化抗CD20单抗)治疗移植肾复发性FSGS已显示出一定的有效性和安全性，有待于随机对照试验进一步验证[34]。Yu等[41]首次报道阿巴西普(B7-1阻断剂)可通过维持B7-1(CD80)阳性足细胞中整合素β1活化而降低蛋白尿，并成功诱导4例RTX耐药的复发性FSGS患者蛋白尿缓解，但后续研究显示阿巴西普治疗移植肾复发性FSGS疗效不佳。Alhamad等[42]近期研究发现促肾上腺皮质激素类似物凝胶治疗PE和/或RTX无效的移植肾FSGS有一定疗效，可诱导50%患者蛋白尿缓解。由于部分对治疗无反应的患者移植肾丢失率较高，FSGS复发患者的移植肾失功风险较未复发患者增加约5倍[4]。FSGS复发患者的5年移植肾存活率约为52%～57%(未复发患者约为83%)[3,43]。

2 新发FSGS

2.1 病因及发病机制FSGS是肾移植术后新发肾小球肾炎中最常见的病理类型之一[44]。目前关于移植肾新发FSGS的研究较少，其发病机制尚不完全明确。移植肾肾单位丢失或肾单位数量较少(供受者肾大小差异)引起残余肾单位中肾小球代偿性高滤过可能与新发FSGS的发病有关。高血压、糖尿病、移植肾排斥反应、钙调神经磷酸酶抑制剂(calcineurin inhibitor, CNI)肾毒性、BK病毒或细小病毒B19感染，以及其他导致有效肾单位减少的因素均可能参与移植肾新发FSGS 的发病机制[44-45]。接受大剂量西罗莫司治疗的肾移植受者中也有新发FSGS的报道。西罗莫司(mTOR抑制剂)可使血管内皮生长因子合成减少和蛋白激酶B磷酸化降低，还可引起足细胞中WT1基因和蛋白表达呈剂量依赖性降低而影响足细胞的完整性，进而引发蛋白尿[46-47]。因此，移植肾新发FSGS中可能有继发因素存在，而肾移植术后是否存在针对足细胞的免疫损伤导致新发FSGS有待于进一步研究。

2.2临床和病理表现新发FSGS通常在肾移植1年后出现，临床表现为不同程度的蛋白尿、高血压和移植肾功能下降[45]。与复发性FSGS相比，新发FSGS出现相对较晚，蛋白尿较少，但仍有赖于自体肾和供肾活检加以鉴别。新发FSGS足突融合程度较轻，病理分型以经典型和门部型较多见。随病因不同新发FSGS可伴有不同程度的肾小球高压及高滤过损伤、排斥反应、CNI肾毒性(小动脉中膜滴状透明变性和间质条纹状纤维化)以及肾小管间质慢性病变等病理表现。

2.3治疗和预后移植肾新发FSGS的治疗主要包括降低蛋白尿和去除可能的致病因素(如CNI或mTOR抑制剂减量、控制血压和血脂)，以延缓移植肾功能进行性恶化[44]。更加积极的治疗(类似于复发性FSGS)也可考虑，但目前尚缺乏足够的证据支持。新发FSGS患者发生移植肾失功后可考虑再次接受肾移植，但应尽可能去除或减少引起新发FSGS的潜在致病因素。移植肾新发FSGS患者的预后较差，尤其是伴有肾小管萎缩和间质纤维化的患者，5年移植肾存活率约为40%[48]。

3 结 语

移植肾复发和新发FSGS的发病机制有所不同，治疗上也存在差异。一种或多种循环因子引起足细胞损伤和蛋白尿是FSGS复发的主要机制，而移植肾有效肾单位丢失导致残余肾单位代偿性高滤过可能与新发FSGS有关。循环因子成分及其在FSGS复发中的作用目前尚不明确，新发FSGS的病因及发病机制也有待于进一步探索。无论移植肾复发或新发FSGS，两者的预后均较差。因此，充分了解肾移植术后FSGS的流行病学和临床病理特点，积极探索移植肾复发和新发FSGS的发病机制，有助于疾病的早期诊断与治疗，有望为移植肾FSGS提供新型治疗方法，从而提高移植肾的长期存活率。