自噬與特發性膜性腎病研究進展

任晶晶 張偉 何強?

作者單位：310051浙江中醫藥大學（任晶晶 張偉）

310014 浙江省人民醫院（何強）

膜性腎病是導致中老年人原發性腎病綜合征最常見的病因［1］，而特發性膜性腎病（Idiopathic Membranous Nephropathy，IMN）是膜性腎病的主要形式。目前認為，IMN是一個器官特異性自身免疫性足細胞病［2］：循環中的自身抗體與足突上的靶抗原結合形成免疫復合物沉積在上皮下，激活補體系統，誘發腎小球毛細血管壁損傷，出現蛋白尿。因此，關注足細胞損傷是研究IMN的重要研究方向。自噬是進化上高度保守和受嚴格監管的降解胞質成分的過程［3］，對于細胞穩態維持和應激處理至關重要，應激條件下細胞會發生自噬的激活［4］。最新研究表明足細胞損傷和自噬水平相關，且提高自噬水平可減少足細胞損傷，靶向調節自噬有治療IMN的可能性［5］。為此，本文對自噬與IMN的研究進展作一相關綜述。

1 特發性膜性腎病概述

1.1 特發性膜性腎病流行病學 膜性腎病（membranous nephropathy，MN）是導致成人腎病綜合征（nephrotic syndrome，NS）最常見的原因，約占成人NS的20.0%左右［1］。近年來MN在全世界范圍內的患病率均在增加，特別是老年患者。日本研究數據顯示，在1203例原發性腎小球疾病（primary glomerular disease，PGN）患者中，MN所占的比例是36.8%，其中IMN在MN中的比例為77.9%［6］。最近一項對中國中部地區1994年至2014年4931例腎活檢數據分析顯示，MN已是中國老年患者（≥60歲）最常見的PGN［7］。

1.2 特發性膜性腎病發病機制 足細胞的免疫損傷最多見于膜性腎病中。自身抗體識別腎小球足細胞上的靶抗原，在足突下、基底膜外側形成原位免疫復合物，激活補體形成亞溶解性（sublytic）膜攻擊復合物（membrane attack complex，MAC），MAC插入到足細胞，繼而引起足細胞形態學改變并導致蛋白尿、低蛋白血癥。在足細胞，亞溶解型C5b-9可激活多種下游通路，包括蛋白激酶，脂質代謝，活性氧，生長因子的轉錄，內質網應激，泛素-蛋白酶體系，并影響和細胞骨架的完整性和濾過膜上的蛋白質［8］。IMN免疫復合物沉積以IgG4為主，然而IgG4并不能激活補體經典或替代途徑；但IgG4類抗體，如抗PLA2R自身抗體可以綁定甘露糖凝集素而激活補體凝集素通路［9］。

2 自噬概述

2.1 自噬 自噬是進化上高度保守和受嚴格監管的降解胞質成分的過程。自噬可清除錯誤折疊或聚集的蛋白質，清除受損的細胞器（如線粒體、內質網和或氧化物酶體）及消除細胞內病原體［10］。因此，自噬被歸類為胞質內降解、回收、防御和生存的機制。到目前有3種類型的自噬被識別［11］，巨自噬（macroautophagy），微自噬（microautophagy）和分子伴侶介導的自噬（chaperone-mediated autophagy）。巨自噬指的是胞質成分或細胞器由雙層膜包繞形成自噬體，自噬體再與溶酶體融合，而被降解。自噬的3中類型中，巨自噬是最主要和復雜的過程，也就是通常所指的自噬。

2.2 自噬過程 哺乳動物細胞接受到饑餓信號，發生自噬時，m-TOR活性被抑制，由此導致其對ULK1等自噬蛋白的抑制作用減弱，在Atg1/ULK復合體與Vps34-Atg6/Beclin1復合體的雙重作用下，自噬膜開始形成。自噬膜的延伸和自噬體的形成由兩條蛋白連接系統主導。Atg12-Atg5-Atg16復合物與自噬膜結合，促進自噬膜的延伸以及LC3向自噬膜的募集。當雙層膜結構的自噬膜將要形成袋裝閉合結構時，Atg12-Atg5-Atg16復合物便從膜上脫離，只留下與自噬體膜結合的LC3-II。因此LC3-II含量的多少與自噬泡數量的多少成正比，其是自噬最重要的標記物。

2.3 自噬調節異常與腎臟疾病 自噬的調節異常可能導致心腎代謝綜合征（cardiorenal metabolic syndrome，CRS）的發展，包括胰島素抵抗、肥胖、高血壓、免疫調節異常以及相關的心臟和腎臟疾病［12］。近10年來，自噬在腎臟病領域的研究快速增加。研究表明自噬和多種腎臟病相關，如 AKI、腎臟衰老、糖尿病腎病和梗阻性腎病［13］。自噬與炎癥、氧化應激、凋亡一起構成驅動糖尿病及糖尿病腎病發生的四重因素［14］。

3 自噬在IMN中的作用

3.1 足細胞的基礎自噬水平 足細胞基礎自噬活性是維持足細胞結構及功能完整性的重要機制，足細胞自噬能力的下降可能導致足細胞活力下降及腎小球內細胞數量減少［15］。已證實自噬對神經細胞、足細胞等終末分化細胞的生長和發育較重要［16］。在生理條件下，與其他腎臟固有細胞比較，足細胞表現出較高水平的基礎自噬［17］。

3.2 自噬激活可減少足細胞損傷 自噬在IMN中的作用，復雜且有爭議。兩個使用Heymann腎炎動物模型的研究，一個觀察到自噬的激活，另一個則觀察到自噬的抑制。Wang L等［18］發現在Heymann腎炎動物模型中內質網應激標記物（GRP78和GRP94）和自噬標記物（LC3）上調。在體外實驗中，使用衣霉素（內質網應激誘導劑）處理足細胞，GRP78、GRP94和LC3蛋白表達上調。同時發現細胞骨架蛋白微管蛋白-β表達下調，并發生細胞骨架紊亂。這些數據表明，內質網應激造成足細胞細胞骨架的損傷和自噬水平上調。提出自噬可能對內質網應激造成的足細胞損傷起修復作用，但未做進一步研究。Wu Lingling等［19］使用Heymann腎炎動物模型和嘌呤霉素（PAN）培養足細胞的體外實驗，研究足細胞損傷和自噬水平的變化。其在Heymann腎炎動物模型中觀察到雷帕霉素靶蛋白（mTOR）水平上調，而自噬被抑制。PAN處理足細胞的體外實驗表明，mTOR通過mTOR-ULK1通路抑制自噬而導致足細胞損傷，使用雷帕霉素（自噬激活劑）可以減少足細胞損傷。以上兩個實驗均證明足細胞損傷和自噬水平相關，且提高自噬水平可減少足細胞損傷。

3.3 自噬可降低膜攻擊復合物對足細胞的損傷 IMN中存在足細胞損傷與病理性凋亡過程，其中細胞的自噬機制的異常可能起重要作用。如前文所述，亞溶解型膜攻復合物導致的足細胞損傷是膜性腎病的主要特征。最新研究表明［20］，對MCP5足細胞使用自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤（3-MA）顯著增加MAC導致的細胞損傷，如應力纖維和細胞凋亡的增加，及MCP5細胞的生存和粘附力減弱。相反，使用雷帕毒素激活自噬觀察到相反的現象。表明自噬可降低膜攻擊復合物對足細胞的損傷而發揮保護作用。

3.4 IMN患者的足細胞自噬水平 國內學者研究IMN患者的足細胞自噬體的數量。結果發現，相比于健康對照組，IMN的足細胞自噬體的數量較低，Beclin-1、LC3表達也明顯下調，表明IMN患者自噬活性水平明顯下調，且IMN2期的患者自噬體數量比IMN1期的患者減少更明顯，顯示自噬體數量減少與與病理分期正相關。

3.5 自噬與IMN未來研究方向 自噬涉及許多IMN病理生理過程。因此，需要更多的研究準確地識別、量化和操縱自噬的過程。否則，由于自噬涉及多種動態和復雜的過程，常會導致錯誤的分析。目前，IMN及足細胞的損傷機制遠未闡述清晰，現有研究多局限于臨床前研究，且研究深度和廣度不夠，未來的研究需要進一步擴展自噬在腎臟疾病中與多種信號通路和各細胞器功能及自噬調節基因的相互作用。未來的研究使用的自噬調節藥也需要對自噬更加有特異性。對于動物模型的自噬誘導需要比較腎臟損傷前、中、后的自噬水平變化，以確定自噬是否可作為治療IMN治療靶標。