B 細胞活化因子/增殖誘導配體系統在IgA 腎病研究進展

胡倩倩 馮 源 朱麗婷 程錦國1，

IgA 腎病（IgA nephropathy，IgAN）是常見的腎小球疾病，其發病機制較為復雜，目前，學者們逐漸達成共識：黏膜免疫引起IgA1 異常糖基化，導致半乳糖缺乏的IgA1（galactose-deficient IgA1，Gd-IgA1）大量產生，致使機體產生針對Gd-IgA1 的特異性抗體，當自身抗體與Gd-IgA1 結合會產生免疫復合物，并循環至腎臟，沉積于系膜區，引起炎癥細胞浸潤、補體活化和增殖反應，進而持續引起腎臟損害[1]。B細胞活化因子（B cell activating factor the TNF family，BAFF）和增殖誘導配體（a proliferation inducing ligand，APRIL）是腫瘤壞死因子超家族中的成員，均可由樹突狀細胞、單核細胞等免疫細胞分泌[2]。可溶性APRIL 與BAFF 共享30%相同的基因序列，二者共用三種受體：BAFF 受體（BAFF-receptor，BR）、B 細胞成熟抗原（B-cell maturation antigen，BCMA）和跨膜蛋白活化物及親環蛋白配體相互作用分子（transmembrane activator and cyclophilin ligand interactor，TACI）。其中BR 是BAFF 特異性受體，與BAFF 結合力最強，TACI 與BAFF、APRIL 以相同的親和力結合，BCMA 是APRIL 特異性受體。BAFF、APRIL 及其受體可維持B 細胞長期存活和分化。當機體受到抗原刺激后，可引起BAFF、APRIL 表達上調，促進B 細胞增殖，延長B 細胞的存活；另一方面，二者啟動B 細胞免疫球蛋白類別轉換重組（class switch recombination，CSR），刺激幼稚B 細胞轉化為分泌IgA 或IgG 的漿細胞[3]。近年研究發現，BAFF/APRIL 系統與IgAN 的發生發展和預后息息相關，對未來治療IgAN 具有啟發意義。本文將BAFF 和APRIL 以及二者共用受體統稱為“BAFF/APRIL 系統”，并基于其與IgAN 的研究，對二者的相關性進行探討。

1 BAFF/APRIL 系統在IgAN 黏膜免疫中的作用

當微生物抗原激活黏膜免疫系統后，機體可產生大量IgA。近年研究表明，黏膜免疫系統的反復感染可促進IgAN 進展惡化。

1.1 IgAN 呼吸道黏膜免疫 臨床上，IgAN 常因上呼吸道感染誘發或加重，出現反復肉眼血尿[4]。IgAN患者扁桃體生發中心含有大量異常表達BAFF、APRIL 的B 細胞[2，5-6]。Toll 樣受體（TLRs）是機體識別入侵微生物所特有的細胞因子之一。研究發現，TLR-9-BAFF/APRIL-IgA 信號參與IgA 生成：TLR-9識別細菌非甲基化CpG-ODN 基因序列后觸發BAFF、APRIL 異常表達；同時TACI 表達增多，一方面加強對APRIL 的反應，另一方面激活TLR-9/MyD88 途徑，經MyD88-IRAK-1-IRAK-4-TRAF6-TAK1-IKK 信號通路傳導，激活B 細胞CSR；BAFFR、BCMA 在不依賴于MyD88 情況下，對CSR 產生進一步補償信號[7]。此外，He 等[8]發現，TLR-3 識別病毒后通過銜接蛋白TRIF 上調BAFF 和TACI，這一結果提示TLR-3-BAFF-IgA 信號也參與IgA 異常產生的機制。

1.2 IgAN 腸道黏膜免疫 Kiryluk 等[9]通過富集分析指出腸道IgA 的免疫失衡是IgAN 發病機制的中心缺陷。Won 等[10]發現，腸道微生物群可激活腸道相關淋巴組織分泌I 型干擾素，上調BAFF、APRIL 表達，激活B 細胞IgA CSR，這些被抗原致敏的B 細胞遷移至腸道固有層，合成二聚體IgA1。這一研究與近年興起的IgAN“腸—腎關聯”學說[11]相吻合：當腸道處于亞臨床炎癥狀態下可引起機體產生大量Gd-IgA1。派爾集合淋巴管和腸系膜淋巴結是腸道固有層漿細胞聚集的主要場所，正常條件下，細菌暴露可誘導這些場所中的漿細胞存活及特異性IgA 分泌。Kim 等[12]發現，腸CX3CR1+巨噬細胞和CD8+T 細胞可獨立于腸系膜淋巴結和派爾集合淋巴管，在BAFF、APRIL 調節下直接誘導B 細胞分泌特異性IgA，且該過程不依賴于TLRs 介導的微生物識別和視黃酸信號傳導。

目前認為，黏膜免疫是加重IgAN 進展的一大因素，細菌及病毒感染是導致BAFF/APRIL 系統表達上調的誘因；其次，無論是BAFF、APRIL 直接誘導，還是TLRs 和BAFF、APRIL 信號傳遞以及TACI 上調對IgA 異常增多均在IgAN 的疾病進展中發揮著至關重要的作用。此外，針對TACI-MyD88 通路的抑制劑或切斷TLRs-BAFF/APRIL 信號通路在未來或許可用于治療與致病性CSR 和BAFF、APRIL 表達失調相關的IgAN。

2 BAFF/APRIL 系統對Gd-IgA1 形成的作用

黏膜免疫系統感染引起IgA 異常分泌為IgAN的發生提供原動力，而大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1是導致IgAN 的關鍵因素[13]。在IgAN 患者體內，可檢測到異常升高的Gd-IgA1 水平[14]。正常IgA1 鉸鏈區聚集了經O-糖基化形成的O-聚糖，由N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）、β-1，3-半乳糖和唾液酸組成。GalNAc可在β-1，3-半乳糖轉移酶C1GALT1 和其特異性分子伴侶Cosmc 的作用下與絲氨酸/蘇氨酸殘基結合，使鉸鏈區的O-聚糖正常糖基化。當C1GALT1 的表達下調時，會抑制IgA1 的正常O-糖基化[15]。研究發現，IgAN 患者體內，BAFF 可抑制C1GALT1 和Cosmc 的表達，從而影響IgA1 鉸鏈區O-糖基化的正常進行，形成大量半乳糖缺乏的Gd-IgA1，使得高聚合IgA1 的水平升高[16]。此外，體外培養的IgAN 患者的淋巴細胞可在外源性APRIL 的刺激下產生更多Gd-IgA1，并伴隨BCMA 和TACI 表達上調[17]。Han等[18]通過實驗證實APRIL 及其受體并不是通過調節糖基轉移酶引起Gd-IgA1 過量產生，但其具體機制仍有待進一步研究。

3 BAFF/APRIL 系統與腎臟損害

3.1 BAFF/APRIL 系統與病理表現 Mccarthy 等[19]早已在小鼠實驗中證實BAFF、APRIL 可誘導Gd-IgA1 在體內循環，并促進免疫復合物在腎臟沉積。研究發現，血清BAFF 水平和IgAN 患者腎小球組織病理學特征顯著相關，其水平與腎小球系膜區沉積物數量、系膜細胞增生、節段性腎小球硬化、腎小管萎縮/間質化評分呈正相關[6，20]。早期研究表明，BAFF 在IκB 激酶（IKK）-α 的作用下激活蛋白激酶B（protein kinas B，PKB）和細胞外調節蛋白激酶（Erk），從而維持B 細胞存活[21]。絲裂原活化蛋白激酶p38（mitogenactivated protein kinase p38，MAPK p38）信號傳導也可參與BAFF-BR 介導B 細胞的趨化性[22]。Zheng等[23]發現，人腎小球系膜細胞存在BR 基因表達，BAFF-BR 信號可激發人腎小球系膜細胞NF-κB p65、PKB 和MAPK p38 快速磷酸化，從而維持系膜細胞的存活和增殖，但BAFF 對NF-κB p100 的表達和Erk 的磷酸化并無影響，這一結果意味著BAFF-BR 信號導致PKB 活化是BAFF 對人腎小球系膜細胞的增殖影響的主要機制，至于其對腎小管的影響目前并未提及。

最近，IgAN 的全基因關聯研究[9]將TNFSF13 基因（可編碼APRIL）納入IgAN 的易感位點。單核苷酸多態性（single-nucleotide polymorphisms，SNPs）是由單個核苷酸的變異引起的基因多態性。其中，TNFSF13基因SNP rs2188404，rs10488764 和rs3803800 的多態性與Lee 氏病理分級相關，這有可能是該多態性基因通過調節APRIL 水平影響疾病活動度。但rs3803800 的易感性僅體現在女性患者身上，這在一定程度意味著它是由性激素所決定，但是，在Niu 等[24]報告中發現，rs3803800 的易感性在男性患者身上更為明顯。此外，SNP rs4246413、rs4968210 也被發現和腎間質纖維化相關。近期研究發現，IgAN 患者腎臟中APRIL 并未過表達，其致病機制可能在于APRIL 延長了致病的B 細胞壽命，導致Gd-IgA1 含量相對增加[18]，這表明APRIL 可能并不參與腎臟的致病機制。但目前關于APRIL 與腎纖維化之間的具體機制仍缺乏足夠的證據，有待進一步研究，未來有可能通過對IgAN 患者基因檢測以預測腎臟病理情況及其進展。

3.2 BAFF/APRIL 系統與IgAN 臨床表現 BAFF/APRIL 系統與IgAN 疾病活動度密切相關。早期研究發現，BAFF 轉基因小鼠可出現IgAN 樣腎病綜合征[19]。血清BAFF 水平和IgAN 患者的臨床特征息息相關，包括eGFR、血清肌酐、尿素氮、尿酸以及24h尿蛋白定量。在IgAN 人群中，高水平血清APRIL 還與終末期腎臟病高度關聯。Zhai 等[17]發現，高水平的血清APRIL 水平可引起大量蛋白尿和低eGFR，這一結果還伴隨BCMA 和TACI 表達上調。

3.3 BAFF/APRIL 系統與IgAN 預后 研究發現，BAFF/APRIL 系統與IgAN 的預后息息相關。Jo 等[25]在對69 名首次進行腎移植IgAN 患者的隨訪中發現，為期1 年的復發率為15.9%，首次復發平均時間為1.7 年，其中高水平血清APRIL 有可能通過上調Gd-IgA1 并參與抗聚糖抗體生成導致IgAN 復發率升高。在Pongpirul 等[26]的研究中，IgAN 患者在腎移植前如果處于高血清BAFF 水平，則會在術后更容易出現抗體介導的排斥反應（antibody-mediated rejection，ABMR），這意味著檢測圍手術期血清BAFF水平在未來有可能成為預測術后ABMR 的一項無創指標。與此觀點不同的是，Martín-Penagos 等[27]對IgAN 患者腎移植后的檢查中發現，高水平的BAFF和ABMR 與疾病預后并無直接關系，但血清APRIL水平在移植后第6 個月開始上升，之后一直處于較高水平，并與復發程度呈正相關。此外，在IgAN 復發患者復發前3 年中，APRIL 平均值始終保持較高水平。

4 BAFF/APRIL 系統與疾病治療

Kim 等[28]采用選擇性APRIL 拮抗劑治療IgAN小鼠，顯著降低了小鼠血清IgA 水平、腎小球IgA 沉積和蛋白尿，減少了腎臟中不規則趨化因子及其受體CX3CR1 的過表達，從而抑制不規則趨化因子相關的單核細胞活化介導的炎癥過程，減少對腎臟的損害。此外，他們發現選擇性APRIL 拮抗劑僅影響血清和腎臟中的IgA 水平，不會對骨髓和脾臟中分泌IgA 的細胞群引起顯著變化，這意味著抗APRIL 的抗體對APRIL 的阻斷可能是作用于產生IgA 特定的B 細胞群，而非所有可分泌IgA 的細胞群。VIS649 是一種人源化IgG2κ 抗體，可中和人體內APRIL，其研究提示它能降低Gd-IgA1，同時減少抗Gd-IgA1 的特異性IgG，從而減少免疫復合物的形成[29]。此外，Blisibmod 和Atacicept 是目前正處于IgAN 單獨II 期試驗中進行評估的兩種生物制劑。這兩種藥物均針對BAFF 和APRIL 信號傳導途徑，Blisibimod 是BAFF 的選擇性肽體拮抗劑，Atacicept 是一種包括TACI 受體細胞外區域和人IgG Fc 段的重組融合蛋白，能同時阻斷BAFF 和APRIL。在BRIGHT-SC（Blisibmod 治療IgAN 的隨機、雙盲、安慰劑對照組II期臨床試驗）[1]研究中，IgAN 患者接受Blisibimod 治療24 周，之后被分為繼續治療到104 周、安慰劑治療和停止治療三組。其初步結果表明，皮下Blisibimod 可防止IgAN 患者蛋白尿的惡化，但其他具體結果尚未公布。

5 小結及展望

目前我國有10%～30%的IgAN 患者在確診后的10 年內進展為終末期腎臟病[30]，故及早治療IgAN 對疾病進展以及提高生存率極為重要。但目前IgAN 的治療多在減輕免疫病理損傷的下游環節，而從上游切斷疾病的發病機制顯得更為切實有效。血清BAFF和APRIL 水平異常升高普遍存在于IgAN 患者，二者在IgAN 中與黏膜免疫息息相關。但國內外關于APRIL 誘導Gd-IgA1 產生的潛在機制仍未知，未來的研究可集中于APRIL-TACI/BCMA 下游的信號傳導作用及其效應基因表達。此外，BAFF 和APRIL 對IgAN 的靶向治療仍缺乏多中心、大樣本的研究，未來仍需通過更多的隊列研究進一步明確BAFF 和（或）APRIL 相關抗體的治療效果，找到合適的治療方案，從而有效切斷IgAN 上游的發病機制。BAFF/APRIL 系統有可能成為未來評估IgAN 臨床嚴重程度，預測IgAN 預后的無創性生物指標，成為治療IgAN，延緩腎衰進展的新靶點。