特發性膜性腎病的發病機制研究

任 松，李貴森△

(1.西南醫科大學，四川 瀘州 646000；2 四川省醫學科學院·四川省人民醫院腎內科暨腎臟病研究所，四川 成都 610072)

特發性膜性腎病的發病機制研究

任 松1，2，李貴森1，2△

(1.西南醫科大學，四川 瀘州 646000；2 四川省醫學科學院·四川省人民醫院腎內科暨腎臟病研究所，四川 成都 610072)

膜性腎病是原發性腎小球疾病中導致終末期腎臟病(ESRD)的主要原因之一，分為特發性和繼發性。特發性膜性腎病的發病機制并不十分明確。近幾年，一些新的抗原，如中性肽鏈內肽酶(NEP)、M型磷脂酶A2 受體(PLA2R)、血小板反應蛋白7A結構域(THSD7A)等抗原的相繼發現，為特發性膜性腎病發病機制研究提供了重要線索。本文將基于這些抗原的最新研究進展，對特發性膜性腎病的發病機制做一綜述。

特發性膜性腎病；發病機制；M型磷脂酶A2 受體；血小板反應蛋白7A結構域

膜性腎病(Membranous nephropathy，MN)是成人原發性腎病綜合征最常見的病理類型之一，約占成人腎病綜合征的20%，在中老年腎病綜合征患者中可高達60%[1]。近年我國MN的發病率呈持續上升的趨勢。MN的確診需要腎活檢，其病理特征表現為上皮下免疫復合物沉積和腎小球基底膜彌漫增厚。按照其發病原因分為特發性膜性腎病(Idiopathic MN，IMN)和繼發性膜性腎病(Secondary MN，SMN)，其中IMN約占所有MN的70%。SMN常見于系統性紅斑狼瘡、惡性腫瘤、乙型病毒性肝炎等。IMN的發病原因尚不清楚，但是近年來對IMN幾個新的自身抗原的發現，對其發病機制研究有了新的認識。本文對IMN的發病機制綜述如下。

1 MN的靶抗原

1.1 Megalin 目前對于MN發病機制的認識主要來源于對Heymann大鼠腎炎模型的研究。Megalin是一種足細胞蛋白，是低密度脂蛋白受體超家族的一員，與網格蛋白一起表達在足細胞的足突底部，它是Heymann腎炎的主要致病抗原，在大鼠腎炎模型中，megalin在大鼠腎小球足細胞和近端腎小管上皮細胞均有表達，但在IMN患者腎小球和足細胞中均未發現megalin，上皮下沉積的免疫復合物中并未發現該抗體，因此認為megalin可能不是人類IMN的致病抗原[2，3]。

1.2 中性肽鏈內肽酶(neutral endopeptidase，NEP) NEP是M13鋅金屬蛋白酶家族的一種II型整合細胞膜糖蛋白，是第一個被發現的可使人足細胞產生致病抗體的靶抗原。2002年Debiec等[4]報道了NEP是人足細胞產生的一種靶抗原，并證明NEP分子在新生兒MN中起到重要作用。患兒母親由于基因突變致NEP缺陷，產生抗NEP抗體，抗體經胎盤進入胎兒體內，與胎兒足細胞上的NEP抗原結合，而導致上皮下免疫復合物形成，激活補體，損傷足細胞，出現蛋白尿，從而導致新生兒MN的發生。Vivarelli等[5]最近的研究證明，患兒疾病的嚴重程度與母體的IgG抗體類型相關，母體產生IgG1抗體，其患者出生后癥狀較輕，若母體同時產生IgG1和 IgG4抗體，則患兒的癥狀較重，也更早進入到腎衰竭。這些發現都解釋了新生兒MN的發病機制。

1.3 M 型磷脂酶A2受體(PLA2R) 2009年，Beck等[6]的研究發現IMN患者的血清和免疫復合物中可檢測出抗PLA2R抗體，而在SMN或其他腎小球疾病患者中則未檢測到該抗體，更深入的研究發現抗PLA2R抗體的類型為IgG4。PLA2R是存在于人類足細胞膜上的一種蛋白，屬于甘露糖受體家族(Mannise receptor，MR)的一種，相對分子量在180～200 kD[7]。Hoxha等[8]研究發現所有血清中可檢測到抗PLA2R抗體的 IMN 患者腎組織 PLA2R 表達均增加。

近年來研究表明該抗體水平與蛋白尿的嚴重程度相關，持續的高滴度抗體常提示難以緩解的蛋白尿[9]。大量的研究發現，循環中抗PLA2R抗體的水平可以提示疾病的活動性，在疾病的活動期常常可見檢測到高水平的抗PLA2R抗體，而在緩解期，抗體水平明顯降低[10]。若在緩解期血清抗PLA2R抗體未轉陰或滴度增加往往預示著疾病復發[11]。這些結果提示血清抗 PLA2R 的滴度可以用于監測治療反應和疾病的復發。Kanigicherla等[12]研究證實，入組時PLA2R抗體滴度高的患者達到腎功能終點(定義為血肌酐值倍增)的風險要高于抗體低滴度的患者。隨后Timmermans等[13]發現腎活檢時血清中抗PLA2R抗體水平可以預測疾病的預后，低水平抗體的患者更容易出現疾病緩解。因而提出血循環中IgG4型抗PLA2R抗體可以作為監測疾病活動性和評價療效及預后的有力指標。M型PLA2R抗體的發現對IMN的診斷、疾病活動性的判斷、治療方案的選擇及療效評估均有重要意義。

PLA2R作為IMN的主要致病抗原，其具體的致病機制并不十分明確。Kao等[14]的研究發現，PLA2R最N端的CysR、FNII和CTLD1結構域共同構成B細胞表位，這一結構可與血清中的抗PLA2R抗體相互結合。Fresquet等[15]將PLA2R抗原的主要B細胞表位定位于CysR區由31個氨基酸組成的肽段。特異性的B淋巴細胞亞群活化分化為漿細胞，產生PLA2R抗體。該抗體首先與足細胞表面的PLA2R快速結合，形成免疫復合物而致病。而當抗體的產生速率超過其從循環中被清除的速率后，血清中便能檢測到該抗體的存在，從而解釋了部分IMN患者中血清抗體與腎組織抗原檢測結果不一致的現象。

遺傳學因素在IMN的發病中同樣起到了重要作用。HLA基因分型與IMN的發病風險顯著關聯。國外的研究[16]發現HLA-DQA1和PLA2R1基因的多態性與白種人IMN的發病風險顯著相關，同時攜帶HLADQA1*05：0.1和HLADQB1*02：01的患者，血清中抗PLA2R抗體水平顯著增加。這個觀點在中國人群中同樣得到了證實[17]。PLA2R1基因變異在IMN發病機制中的具體作用目前并不明確，可能與某種等位基因編碼的MHC分子更傾向于結合并提呈結構發生變異的PLA2R抗原相關，其具體的作用機制有待進一步的研究。

1.4 醛糖還原酶(AR)/超氧化物歧化酶(SOD2)

2010年，Prunotto等[18]發現在MN患者血清中抗AR和抗SOD2抗體滴度顯著增高，在MN患者腎活檢組織中發現抗AR 和IgG4型SOD2與C5b-9共定位于足突細胞電子致密物中。因此推測這兩個抗原和 MN 發病相關。但有研究發現在氧化應激狀態下腎小球足細胞也可以表達SOD2，因此它們作為MN的靶抗原還有待進一步研究。

1.5 陽離子化牛血清白蛋白 2011年Debiec等[19]使用酶聯免疫吸附法及Western Blot方法對50例MN患者及172例對照組患者血清樣品進行檢測，發現11例MN患者血清中存在高水平的抗牛血清白蛋白抗體，且這類抗體主要為IgG1和IgG4亞型。同時在腎小球毛細血管壁中發現有陽離子化牛血清白蛋白沉積，這都提示陽離子化牛血清白蛋白有可能是MN致病的靶抗原。而患者體內的牛血清白蛋白常常來源于牛奶或者牛肉，故推測這些外源性蛋白可能透過腸道黏膜屏障，進入血液循環，并吸附于帶負電荷的腎小球濾過膜形成免疫復合物，激活補體，從而導致MN的發生。

1.6 血小板反應蛋白7A結構域(THSD7A) 2014年，Tomas等[20]在包括了154例血清PLA2R抗體陰性的IMN患者中發現有15例患者血清中抗THSD7A抗體陽性，通過免疫組化發現腎組織中THSD7A抗體表達增強，而在其他腎小球疾病患者和健康人群中沒有發現該抗體。隨后更多的研究發現THSD7A在MN患者中的存在。2015年，Iwakura等[21]對92例日本MN患者進行分析，結果發現在55例IMN患者中有5例患者血清中及腎組織中發現THSD7A抗體陽性，而在37例SMN患者未發現THSD7A抗體陽性。Hoxha等[22]通過免疫印跡和改進的免疫熒光方法對1276例MN患者的血清進行分析后發現總共有40例患者THSD7A抗體陽性，而在這40例THSD7A相關性MN患者中有8例在診斷MN平均3月后發現了惡性腫瘤，并且有1例患者出現腫瘤的轉移，這提示THSD7A相關性MN可能與惡性腫瘤的發生相關。在國外已經公開發表的研究中并沒有THSD7A和PLA2R抗體雙陽性的患者，因此更加證實了THSD7A可能是獨立于PLA2R之外的另一個靶抗原。

THSD7A分子量為250 kD，同PLA2R一樣主要表達于腎足細胞膜，而在內皮細胞及系膜細胞少有表達，主要通過分子模擬機制形成原位免疫復合物致病，但具體致病機制并不清楚。有研究[23，24]發現嚙齒類動物腎臟足細胞同樣可以表達THSD7A的RNA及蛋白，且THSD7A蛋白可以與人類抗THSD7A抗體特異性結合，這對于建立THSD7A相關性MN動物模型研究其致病機制提供了方向。

2 補體系統活化參與MN發病的機制

2.1 補體活化 補體系統由30余種廣泛存在于血清、組織液和細胞膜表面的蛋白質構成，補體系統的激活包括經典途徑、旁路途徑和甘露聚糖結合凝集素(MBL)途徑。其活化后的終產物都是C5b-9。目前在MN中只發現了經典和旁路途徑參與了 C5b-9的形成[25]。經典途徑激活補體是從循環中的C1q與免疫復合物中的IgG或IgM 的Fc段結合后開始的，IMN患者腎組織中免疫球蛋白以IgG4為主，多數研究并未發現IMN患者腎組織有C1q沉積，因此，經典途徑并未參與到IMN的致病過程。

旁路途徑激活補體的具體機制為抗Fx1A抗體(腎小管刷狀緣成分抗體)促使C3b沉積在腎小球足細胞下，促進C3轉化酶(C3bBb)的形成及自我活化，同時抗Fx1A抗體還可拮抗補體調節蛋白的保護作用，延長C3轉化酶的半衰期，從而維持了旁路途徑的活化，促進C5b-9的形成。有研究[26]發現在IMN患者腎組織免疫復合物中可檢測到甘露糖結合凝集素與IgG4共存，Beck等[27]發現多數 IMN 患者體內存在甘露糖結合凝集素及該激活途徑的產物C4b。這都證明了MBL途徑是IMN發病中主要補體激活途徑。

2.2 C5b-9致足細胞損傷 C5b-9是MN發病的關鍵因素，C5b-9插入足細胞后并非直接破壞足細胞，而主要是通過影響足細胞內相關信號通路活化來實現[28]。在MN中補體攻擊足細胞后可能是通過上調NADPH氧化酶，使活性氧的產生增加而損傷足細胞。C5b-9可刺激足細胞產生一系列炎性因子如前列腺素類物質、蛋白酶、細胞外基質成分等并進一步改變細胞代謝途徑，從而引起足細胞損傷[29]。Saran等[30]發現C5b-9可使足細胞骨架發生改變而引起裂孔膜蛋白重排，而裂孔膜是腎小球濾過屏障的重要組成部分，其受損后可出現大量蛋白尿。Minto等[31]發現亞溶量的C5b-9攻擊足細胞后其層黏連蛋白和IV型膠原以及I型膠原基因表達明顯增加，從而出現基底膜的彌漫性增厚。相關研究[32]表明亞容量的C5b-9可刺激金屬蛋白酶-9的表達增強而使毛細血管的通透性增加，這也是MN患者蛋白尿產生的原因之一。此外，C5b-9還可以引起細胞周期改變、DNA損傷從而導致足細胞增生減低或者直接或間接誘導足細胞凋亡，引起足細胞脫落丟失[33]。足細胞的這些改變可導致濾過屏障嚴重受損，產生大量蛋白尿。因此，C5b-9對MN足細胞損傷及蛋白尿形成起重要作用。

目前對于MN的確切發病機制尚未完善清晰，根據目前的相關研究，免疫復合物的形成并進一步激活補體系統，從而導致足細胞損傷這一發病機制與MN密切相關。根據這一機制也提出了一些新的治療方案也取得了顯著成績。隨著免疫學、分子生物學等多學科的發展，其機制有望逐步明確，其治療也有望取得突破。

[1] Ronco P，Debiec H.Pathophysiological advances in membranous nephropathy：time for a shift in patient’s care[J].Lancet，2015，385(9981)：1983-1992.

[2] Heymann W，Hackel DB，Harwood S，et al.Production of nephrotic syndrome in rats by Freund’s adjuvants and rat kidney suspensions[J].Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine，1959，100(4)：660-664.

[3] Takano T，Cybulsky AV，Cupples WA，et al.Inhibition of cyclooxygenases reduces complement-induced glomerular epithelial cell injury and proteinuria in passive Heymann nephritis[J].The Journal of Pharmacology and Experimental therapeutics，2003，305(1)：240-249.

[4] Debiec H，Guigonis V，Mougenot B，et al.Antenatal membranous glomerulonephritis due to anti-neutral endopeptidase antibodies[J].The New England Journal of Medicine，2002，346(26)：2053-2060.

[5] Vivarelli M，Emma F，Pelle T，et al.Genetic homogeneity but IgG subclass-dependent clinical variability of alloimmune membranous nephropathy with anti-neutral endopeptidase antibodies[J].Kidney International，2015，87(3)：602-609.

[6] Beck LH，Bonegio RG，Lambeau G，et al.M-type phospholipase A2 receptor as target antigen in idiopathic membranous nephropathy[J].The New England Journal of Medicine，2009，361(1)：11-21.

[7] Boskovic J，Arnold JN，Stilion R，et al.Structural model for the mannose receptor family uncovered by electron microscopy of Endo180 and the mannose receptor[J].The Journal of Biological Chemistry，2006，281(13)：8780-8787.

[8] Hoxha E，Kneissler U，Stege G，et al.Enhanced expression of the M-type phospholipase A2 receptor in glomeruli correlates with serum receptor antibodies in primary membranous nephropathy[J].Kidney International，2012，82(7)：797-804.

[9] Hoxha E，Harendza S，Zahner G，et al.An immunofluorescence test for phospholipase-A(2)-receptor antibodies and its clinical usefulness in patients with membranous glomerulonephritis[J].Nephrology，Dialysis，Transplantation，2011，26(8)：2526-2532.

[10]Hoxha E，Thiele I，Zahner G，et al.Phospholipase A2 receptor autoantibodies and clinical outcome in patients with primary membranous nephropathy[J].JASN，2014，25(6)：1357-1366.

[11]Ruggenenti P，Debiec H，Ruggiero B，et al.Anti-Phospholipase A2 receptor antibody titer predicts post-rituximab outcome of membranous nephropathy[J].JASN，2015，26(10)：2545-2558.

[12]Kanigicherla D，Gummadova J，McKenzie EA，et al.Anti-PLA2R antibodies measured by ELISA predict long-term outcome in a prevalent population of patients with idiopathic membranous nephropathy[J].Kidney International，2013，83(5)：940-948.

[13]Timmermans SA，Abdul Hamid MA，Cohen Tervaert JW，et al.Anti-PLA2R antibodies as a prognostic factor in PLA2R-Related membranous nephropathy[J].American Journal of Nephrology，2015，42(1)：70-77.

[14]Kao L，Lam V，Waldman M，et al.Identification of the immunodominant epitope region in phospholipase A2 receptor-mediating autoantibody binding in idiopathic membranous nephropathy[J].JASN，2015，26(2)：291-301.

[15]Fresquet M，Jowitt TA，Gummadova J，et al.Identification of a major epitope recognized by PLA2R autoantibodies in primary membranous nephropathy[J].JASN，2015，26(2)：302-313.

[16]Stanescu HC，Arcos-Burgos M，Medlar A，et al.Risk HLA-DQA1 and PLA(2)R1 alleles in idiopathic membranous nephropathy[J].The New England Journal of Medicine，2011，364(7)：616-626.

[17]Lv J，Hou W，Zhou X，et al.Interaction between PLA2R1 and HLA-DQA1 variants associates with anti-PLA2R antibodies and membranous nephropathy[J].JASN，2013，24(8)：1323-1329.

[18]Prunotto M，Carnevali ML，Candiano G，et al.Autoimmunity in membranous nephropathy targets aldose reductase and SOD2[J].JASN，2010，21(3)：507-519.

[19]Debiec H，Lefeu F，Kemper MJ，et al.Early-childhood membranous nephropathy due to cationic bovine serum albumin[J].The New England Journal of Medicine，2011，364(22)：2101-2110.

[20]Tomas NM，Beck LH，Meyer-Schwesinger C，et al.Thrombospondin type-1 domain-containing 7A in idiopathic membranous nephropathy[J].The New England Journal of Medicine，2014，371(24)：2277-2287.

[21]Iwakura T，Ohashi N，Kato A，et al.Prevalence of enhanced granular expression of thrombospondin Type-1 domain-containing 7A in the glomeruli of Japanese patients with idiopathic membranous nephropathy[J].PloS one，2015，10(9)：e0138841.

[22]Hoxha E，Beck LH，Wiech T，et al.An indirect immunofluorescence method facilitates detection of thrombospondin type 1 Domain-containing 7A-specific antibodies in membranous nephropathy[J].JASN，2016，27：28.

[23]Godel M，Grahammer F，Huber TB.Thrombospondin type-1 domain-containing 7A in idiopathic membranous nephropathy[J].The New England Journal of Medicine，2015，372(11)：1073.

[24]Meyer-Schwesinger C，Lambeau G，Stahl RA.Thrombospondin type-1 domain-containing 7A in idiopathic membranous nephropathy[J].The New England Journal of Medicine，2015，372(11)：1074-1075.

[25]Ma H，Sandor DG，Beck LH.The role of complement in membranous nephropathy[J].Seminars in Nephrology，2013，33(6)：531-542.

[26]Segawa Y，Hisano S，Matsushita M，et al.IgG subclasses and complement pathway in segmental and global membranous nephropathy[J].Pediatric Nephrology，2010，25(6)：1091-1099.

[27]Beck LH，Salant DJ.Membranous nephropathy：recent travels and new roads ahead[J].Kidney International，2010，77(9)：765-770.

[28]Pippin JW，Brinkkoetter PT，Cormack-Aboud FC，et al.Inducible rodent models of acquired podocyte diseases[J].American Journal of physiology Renal physiology，2009，296(2)：F213-229.

[29]Takano T，Elimam H，Cybulsky AV.Complement-mediated cellular injury[J].Seminars in Nephrology，2013，33(6)：586-601.

[30]Saran AM，Yuan H，Takeuchi E，et al.Complement mediates nephrin redistribution and actin dissociation in experimental membranous nephropathy[J].Kidney International，2003，64(6)：2072-2078.

[31]Minto AW，Kalluri R，Togawa M，et al.Augmented expression of glomerular basement membrane specific type IV collagen isoforms (alpha3-alpha5) in experimental membranous nephropathy[J].Proceedings of the Association of American Physicians，1998，110(3)：207-217.

[32]McMillan JI，Riordan JW，Couser WG，et al.Characterization of a glomerular epithelial cell metalloproteinase as matrix metalloproteinase-9 with enhanced expression in a model of membranous nephropathy[J].The Journal of Clinical Investigation，1996，97(4)：1094-1101.

[33]Lasagni L，Lazzeri E，Shankland SJ，et al.Podocyte mitosis-a catastrophe[J].Current Molecular Medicine，2013，13(1)：13-23.

Progress in the study of pathogenesis of idiopathic membranous nephropathy

REN Song，LI Gui-sen

四川省青年科技創新團隊項目資助(編號：2015TD0013)

R692.6

B

1672-6170(2017)02-0109-04

2016-09-23；

2016-10-24)

△通訊作者