纤维样肾小球病研究进展

夏 甜 苏 可 陈 铖

纤维样肾小球病(fibrillary glomerulopathy, FGP)作为一种临床罕见的原发性肾小球疾病,于1977年被首次报道[1]。 其发生率至今不详,有研究显示,在所有接受肾活检的患者中FGP 比例为0.6% ～1.0%,平均发病年龄为50 ～60 岁,女性患者占比更多,儿童中亦有相关报道[2～7]。 有研究显示,在所有接受肾脏替代治疗的终末期肾病(end stage renal disease, ESRD) 患者中, 确诊为 FGP 的患者占比0.12%[6]。 FGP 临床表现通常无特异性,亦无特异性的实验室检查,诊断主要依赖病理活组织检测,电镜下发现特征性纤维结构可帮助明确诊断,鉴别诊断较为困难,且临床治疗手段单一,疗效较差,亟需更好的方法改善其诊断及治疗现状。 近年来研究发现了一种FGP 的特异性诊断标志物,该标志物的发现不仅有助于疾病的准确诊断,对于FGP 发病机制及治疗研究亦有重要意义[8]。

一、临床表现

临床上,FGP 常以高血压、蛋白尿、镜下血尿为主要表现,部分患者可伴有肾功能损害,约1/3 的FGP患者表现为肾病综合征,近1/2 的患者在5年后发展为ESRD[2～5]。 上述临床表现均不具备特征性,通常不足以支撑其做出明确诊断。 目前认为FGP 是一种特发性肾小球疾病,但亦有部分病例报道其可与丙型肝炎感染、单克隆免疫球蛋白血症、自身免疫性疾病等多种疾病合并出现,亦有个别案例报道FGP 与人类免疫缺陷病毒感染有关联。 一项纳入了187 例样本量的研究表明,FGP 患者中伴丙肝感染的患者及合并单克隆免疫球蛋白血症的患者各占13%,11% 的患者伴自身免疫性疾病,24%的患者伴糖尿病,9%的患者伴恶性肿瘤,该文献报道的FGP 相关自身免疫性疾病包括克罗恩病、系统性红斑狼疮、Grave 病和特发性血小板减少性紫癜等[5]。 此外,2015 ～2019年梅奥诊所及阿卡纳实验室收治的847 例FGP 患者的数据显示,17.4% 的FGP 患者合并有其他肾小球疾病,其中12.6% 为糖尿病肾病,1.8% 为IgA 肾病,ANCA 相关性肾小球肾炎、血栓性微血管病变、膜性肾病等较为少见,占比均＜1%[9]。

二、病理表现

FGP 光镜下的主要表现分为4 种类型：(1)系膜增生性/硬化性肾小球肾炎(mesangial proliferative/sclerosing glomerulonephritis, MESGN)：表现为系膜区免疫复合物沉积及肾小球系膜细胞不同程度的增生或硬化。 (2)膜增生性肾小球肾炎(membranoproliferative glomerulonephritis, MPGN)：其特征为节段性或球性的肾小球毛细血管双轨征,伴系膜细胞和基质增生导致的系膜扩张。 (3)膜性肾病(membranous glomerulonephritis, MGN)：毛细血管袢上皮下纤维沉积,几乎不伴有系膜增生。 (4)弥漫硬化性肾小球肾炎(diffuse sclerosing glomerulonephritis, DSGN)：超过70%的肾小球硬化。 其中以MESGN 及MPGN 较为常见,MGN 及DSGN 较少,病理类型为MPGN 或DSGN 的患者通常预后更差[3～5]。 部分患者光镜下可见细胞或纤维性新月体,这部分患者临床可表现为急进性肾小球肾炎[3,4]。 所有的病理类型中的肾小球沉积物均表现为弱嗜酸性、PAS 弱阳性、嗜银染色阴性、Masson 三色染色灰紫色或蓝色、刚果红染色阴性。

FGP 的免疫荧光表现可与其他免疫相关性肾小球肾炎(如狼疮肾炎)、免疫触须样肾小球病和肾脏淀粉样变等的表现相似。 可见IgG、C3、κ 轻链、λ 轻链于肾小球内沉积,其中IgG 多为多克隆IgG,IgG1和IgG4 可单独或合并存在,绝大多数患者表现为κ轻链、λ 轻链共沉积,仅少数患者(5% ～11%)表现为单种轻链蛋白沉积。 另外,1/3 的患者可见IgA 沉积,近1/2 的患者可见IgM 沉积,而C1q 的检出率为41% ～60%[2～4]。

FGP 电镜下的主要表现为肾小球系膜区无序排列的纤维样有形结构沉积、直径多为10 ～30nm(平均20nm)且刚果红染色阴性,少数电镜下亦可见肾小球基膜纤维沉积,间质及血管均无沉积。 电镜下纤维超微结构是FGP 的特征性病理表现[2～4]。

三、诊 断

在既往研究中,FGP 诊断多依赖临床表现结合肾脏组织病理活检,包括电子显微镜超微结构、免疫荧光和光学显微镜等,其中以电镜结果最为重要[3,4]。其诊断主要依靠肾小球内沉积纤维的结构特点：①无序排列;②在放大倍数＜30000 时,无中空微管结构;③刚果红阴性;④免疫荧光染色可见免疫球蛋白沉积[3,4]。 近年来研究发现,DNAJ 热休克蛋白家族成员B9(DnaJ homolog subfamily b member 9, DNAJB9)是诊断FGP 的一种新型生物学标志物,在作为特异性免疫组化标志物辅助诊断FGP 时,其特异性为99%,敏感度为98%[8,10]。

FGP 的诊断较困难,主要由于其临床表现不具特征性,而且由于电镜下纤维结构在疾病诊断中的特殊地位,导致其与其他肾小球疾病尤其是伴有有形结构沉积的肾小球疾病鉴别的方法对于鉴别诊断至关重要。 有形结构沉积肾小球疾病主要包括免疫触须样肾小球疾病、肾淀粉样变性、冷球蛋白血症肾损害、纤连蛋白肾小球病等。

免疫触须样肾小球疾病的典型表现为蛋白尿、血尿和肾功能不全;光镜下主要表现为毛细血管内增生性、膜增生性或膜性肾小球肾炎;电镜下可见直径为14 ～60nm(多＞30nm)的中空微管结构沉积,常呈平行排列[11]。 沉积纤维的直径和无中空微管结构有助于区分FGP 与免疫触须样肾小球病。

淀粉样变性是一种多系统疾病,可累计全身多个脏器,肾脏病变通常以大量蛋白尿,肾病综合征为主要临床表现;电镜下典型表现为：肾小球内刚果红阳性、随机排列的直径7 ～12nm 的纤维沉积[12]。 刚果红染色有助于鉴别FGP 与肾淀粉样变性。 但近年来研究发现,DNAJB9 阳性的FGP 患者也可表现为刚果红染色阳性[13,14]。 这些对既往依赖刚果红染色鉴别二者的诊断方法提出挑战,而质谱分析和DNAJB9 免疫组化因此显得更加重要。

冷球蛋白血症肾损害是由冷球蛋白沉积在肾脏导致。 冷球蛋白是一种在低温条件下沉淀,37℃时溶解的免疫球蛋白。 人体内的异常冷球蛋白在低温或浓度高时沉积在血管内皮,引起血管炎和血管闭塞性病变。 临床表现为皮肤病变(紫癜、溃疡、网状肌炎)、风湿病(关节痛和关节炎)和周围神经病变(感觉异常和下肢疼痛)[15]。 而肾脏中冷球蛋白可沉积在肾小球组织内皮下或毛细血管中形成短纤维状或颗粒状亚结构,部分亦可表现为微管状或环状亚结构[16]。 FGP 与冷球蛋白血症可通过结合其他系统表现及血冷球蛋白实验室检查相鉴别[15,16]。

纤连蛋白肾小球病与FGP 的临床表现类似,均表现为蛋白尿、镜下血尿、高血压及肾功能减退,二者鉴别主要依靠免疫荧光。 纤连蛋白肾小球病的免疫荧光染色可见纤维连接蛋白染色强阳性;电镜下系膜和内皮下可见大量沉积物,沉积物为局灶性纤维亚结构,纤维直径为12 ～16nm[17]。

四、DNAJB9 参与FGP 发病机制的探讨

DNAJB9 蛋白在大多数细胞的内质网中低水平存在。 正常肾脏中,DNAJB9 存在于肾小管上皮细胞、足细胞、系膜细胞和内皮细胞中[5]。 FGP 是目前唯一已知与大量 DNAJB9 胞外沉积有关的疾病[8,10,18]。

近年来研究显示,FGP 患者的肾小球中存在丰富的 DNAJB9 且血清中 DNAJB9 水平亦明显升高[8,10,18,19]。 免疫组化提示IgG 与DNAJB9 蛋白在FGP 患者肾小球中存在共定位,荧光电镜下亦发现DNAJB9 与特征性纤维结构共定位[8,18]。 研究者对24 例FGP、145 例淀粉样变性、72 例其他非FGP 肾小球疾病(包括致密物沉积病、抗肾小球基膜肾小球肾炎、ANCA 相关性肾小球肾炎、狼疮性肾炎、糖尿病肾小球硬化、肾小球血栓性微血管病变、膜性肾病、IgA肾病、免疫触须样肾小球疾病、冷球蛋白血症肾损害、纤连蛋白肾小球病等)及12 例正常对照组的肾小球组织进行蛋白组学分析,发现DNAJB9 仅存在于FGP样本中[10]。 Andeen 等[18]对5 例FGP 患者的8 个活检样本进行研究发现,其中7 个样本检测到DNAJB9蛋白,唯一未检测到的样本来自1 例新月体病患者,54% ～65%的肾小球被新月体累及,研究者推测可能炎症干扰了DNAJB9 检测,而114 例对照组的非FGP患者肾小球中均未检测到DNAJB9。 这些研究均提示DNAJB9 或可作为FGP 的一种新型生物学标志物,为FGP 的诊断提供了新方法,也为其发病机制的研究提供了新的方向。

DNAJB9 蛋白又被称作内质网DnaJ 同系物4(endoplasmic reticulum-localized DnaJ 4, ERDJ4),是葡萄糖调节蛋白78(binding protein/glucose-regulated protein 78, BIP/GRP78)的伴侣分子[20]。 BIP/GRP78 属于热休克蛋白70 家族,参与内质网中蛋白质折叠、错误折叠蛋白的降解和重新折叠。 内质网中错误折叠的蛋白可通过激活3 种不同的跨膜蛋白诱导信号级联反应参与内质网应激,在这一过程中,DNAJB9 转录水平被上调,DNAJB9 缺乏可导致内质网应激及代谢缺陷[20～23]。 此外,DNAJB9 还具有抗细胞凋亡、影响细胞蛋白质及糖代谢等作用[20]。

关于DNAJB9 在FGP 中的发病机制,目前存在两种假说。 一种为DNAJB9 可能为FGP 的自身抗原,在肾小球中,触发了自身免疫反应,导致IgG 与之结合。 虽然FGP 患者血液中DNAJB9 水平升高,但目前尚未发现DNAJB9 抗体来支持这一假说[19]。 另一种假说认为某些遗传背景导致人体内某些IgG 发生错误折叠,DNAJB9 与这些IgG 结合,从而导致免疫复合物在肾脏中沉积。 而在细胞内质网中错误折叠的IgG 蓄积可激活未折叠蛋白反应,但在FGP 患者的肾小球蛋白质组中,内质网应激及未折叠蛋白反应的其他成分未见特异性富集,这表明DNAJB9 在FGP 肾小球中富集的同时,内质网应激/未折叠蛋白反应没有增加,这点与假说是矛盾的,有待于开展进一步研究予以验证[18]。

五、治疗及预后

对于FGP 的治疗,目前并没有最佳方案。 主流的治疗方法包括RAS 阻断剂联合免疫抑制剂和激素冲击联合免疫抑制治疗,但类似治疗方案临床疗效较差,近半数患者于起病4年后进展为ESRD,而利妥昔单抗被认为是潜在的有效治疗方案[2～5,24]。 一项回顾性研究比较了27 例单独接受RAS 阻断剂或联合使用免疫抑制剂的FGP 患者的长期肾脏预后,发现仅接受RAS 阻滞剂的患者预后相对更差[24]。 14例仅接受RAS 阻滞剂的患者有10 例在随访46 个月后进展为ESRD;7 例联合接受利妥昔单抗治疗的患者中,有5 例获得部分缓解,与基线比较,eGFR 下降＜15ml/min。

利妥昔单抗被认为有助于维持FGP 患者的肾功能。 Hogan 等[25]研究中,12 例接受利妥昔单抗治疗的FGP 患者,4 例肾功能稳定(其中3 例患者蛋白尿也有所减少),3 例肾病进展但未达到ESRD,中位随访时间为38 个月,另外5 例则在随访17 个月后进展为ESRD。 Payan 等[26]开展的研究中亦得出了类似的结果,同时还发现利妥昔单抗治疗有效的患者,治疗前的血清肌酐水平更低,在疾病早期使用利妥昔干预对预后更好。 而一项对DNAJB9 阳性FGP 患者随访中发现,利妥昔单抗可延缓肾功能进展,但对蛋白尿及DNAJB9 水平均无明显改善[27]。 根据这些有限的数据,并不能得出利妥昔单抗疗效的结论,仍有待于进一步临床验证及研究。

此外,在1 例利妥昔单抗治疗复发型FGP 的病案报道中发现,FGP 的复发与B 淋巴细胞水平有关,尽管该病例并未检测DNAJB9 水平,但考虑到在既往研究中发现DNAJB9 可影响B 淋巴细胞分化和前体B 细胞存活,这依然为FGP 的治疗提供了新的研究方向[28,29]。

关于FGP 患者接受肾移植研究发现,其术后复发率较高。 Nasr 等[4]研究报道了14 例接受肾移植的FGP 患者,5 例在随访平均51 个月后原发病复发,其中2 例患者移植肾失活。 另一项来自澳大利亚和新西兰的研究报道了55 例因FGP 而发生ESRD 的患者,其中13 例接受了同种异体肾移植,4 例移植肾失功,其中1 例于移植后4.5年复发并于复发4.6年后移植肾失功[6]。 总体上,FGP 患者生存率和移植肾生存率与其他病因进入ESRD 的人群并无差异,但其复发的风险不可忽略。

综上所述,DNAJB9 作为FGP 新型生物学标志物的地位是可以确定的,对于FGP 的诊断和治疗均具有非常重大的意义。 其发病机制可能与IgG 及DNAJB9 密切相关,但限于其临床样本较少,且缺乏合适的动物实验模型,研究进展缓慢。 目前,FGP 的治疗仍是一道难题,以RAS 阻断剂及免疫抑制治疗为主的治疗手段疗效较差,其中利妥昔单抗治疗有一定潜能,但仍需进一步开展大样本量的随机对照试验予以验证。