C5b-9 在補體相關性腎臟疾病中應用的研究進展

李星儒 席韓宇 周 蕓

山西醫(yī)科大學第五臨床醫(yī)學院腎內(nèi)科，山西太原 030012

慢性腎臟病是世界范圍內(nèi)的一個公共衛(wèi)生問題，發(fā)病率和患病率不斷上升，而進展為終末期腎病會導致發(fā)病率和死亡率急劇增加[1]。補體在天然免疫中發(fā)揮重要作用，既能抗細菌和病毒感染、調(diào)節(jié)免疫反應，又可因活化增強介導機體發(fā)生炎癥反應，損傷多個器官或系統(tǒng)。補體的活化包括經(jīng)典途徑、甘露糖凝集素途徑和旁路途徑，補體的異常活化直接或間接參與了多種腎臟疾病的發(fā)病機制，其中補體活化的終末產(chǎn)物C5b-9 可導致細胞的裂解死亡，并在腎臟中有不同程度的沉積，在各類腎臟疾病的發(fā)病過程中發(fā)揮著重要作用。因此，針對補體的靶向治療至關重要。目前，多種補體抑制藥物已經(jīng)上市并應用于臨床研究中，但還存在補體活化生物標志物不明確及治療時間不確定等問題，需要更多的探索和研究[2]。本文概述了C5b-9 在補體相關性腎臟疾病發(fā)展和進展中的作用，并強調(diào)了潛在的治療靶點。

1 C5b-9 與原發(fā)性膜性腎病（primary membranous nephropathy，PMN）

PMN 是一種以足細胞病變?yōu)楹诵牡哪I臟特異性自身免疫性疾病，其發(fā)病機制可能是抗磷脂酶A2 受體抗體與足細胞抗原結合后激活補體，導致足細胞損傷，破壞腎小球濾過屏障，而產(chǎn)生蛋白尿等臨床表現(xiàn)[3]。PMN 患者體內(nèi)的補體活化與3 條補體途徑均有關，但主要依靠經(jīng)典途徑和凝集素途徑[4-5]。據(jù)報道，尿液中C5b-9 的水平與蛋白尿及肌酐水平相關，因此對C5b-9 的檢測有助于病情的評估[6]。研究顯示，對PMN 患者進行腎活檢發(fā)現(xiàn)C5b-9 在腎小球及小管基底膜上均有沉積，在Bowman 囊壁上有局部沉積，并且與上皮下免疫沉積物中的致病性自身抗體（抗磷脂酶A2 受體抗體）共定位，表明C5b-9 對PMN 的發(fā)生和發(fā)展至關重要[7]。有研究指出，C5b-9 可引起溶酶體膜通透性增加誘導溶酶體功能障礙，并通過抑制自噬途徑以誘導PMN 中的足細胞損傷，因此，恢復溶酶體功能為治療PMN 提供了一種新方法[7]。在動物模型中，C5、C6 或C8 的缺乏或抑制可防止C5b-9 在腎臟的沉積和蛋白尿形成，證明抑制C5b-9 的形成或許可作為PMN 治療的新興靶標[8]。

2 C5b-9 與IgA 腎病（IgA nephropathy，IgAN）

IgAN 是原發(fā)性腎小球腎炎最常見的形式，也是世界范圍內(nèi)腎衰竭的主要原因。其病理特點是腎小球系膜區(qū)可見IgA或以IgA 為主伴補體C3 沉積[8]。血清中針對半乳糖缺陷型IgA1 的抗體與異常的IgA1 分子結合形成免疫復合物沉積于腎組織，通過旁路途徑或甘露糖凝集素途徑激活補體系統(tǒng)刺激系膜細胞，誘導細胞外基質(zhì)增生、細胞因子和趨化因子分泌，從而引起腎損傷[9]。通過對IgAN 患者的腎組織病理標本進行研究，發(fā)現(xiàn)在IgAN 患者的腎小球中，C5b-9 以粗顆粒形式沉積在系膜區(qū)、毛細血管壁、腎小管基底膜，及血管壁上，且C5b-9 的染色強度與系膜擴張、腎小球硬化、新月體形成、足細胞丟失的程度，及小管萎縮的程度相關，提示C5b-9 參與了IgAN的發(fā)病過程[10]。研究發(fā)現(xiàn)，腎小球、腎小管中C5b-9 的染色強度與肌酐水平相關，證實C5b-9 的表達與腎臟損傷的嚴重程度密切相關，同時通過評估抗C5 單克隆抗體對IgAN 患者治療的效果，結果發(fā)現(xiàn)部分患者用依庫珠單抗治療之后，蛋白尿與腎功能明顯改善，證明抑制C5 通路能有效治療IgAN[11]。另外，用依庫珠單抗抑制C5b-9 的形成在移植腎患者中也具有顯著的效果，1 例腎移植術后新月體性IgAN 復發(fā)的患者出現(xiàn)腎衰竭，在使用依庫珠單抗治療1 年后腎功能完全恢復[12]。

3 C5b-9 與C3 腎小球病（C3 glomerulopathy，C3G）

C3G 是指補體C3 在腎臟組織孤立沉積，幾乎沒有或不伴免疫球蛋白沉積的一類補體失調(diào)介導的罕見腎臟病，根據(jù)電鏡超微結構的不同，可分為致密物沉積病（dense deposit disease，DDD）和C3 腎小球腎炎（C3 glomerulonephritis，C3GN）[13]。目前發(fā)現(xiàn)，C3G 的發(fā)生與補體成分自身抗體的產(chǎn)生和遺傳改變導致的替代途徑異常活化有關[14]。有文獻報道，在C3G 患者腎活檢標本發(fā)現(xiàn)，C5b-9 的染色強度均高于健康腎臟，并與C3和H 因子相關蛋白5 的染色強度相關，提示該病可能與C5b-9 異常有關。在C3GN 中，C5b-9 沿著毛細血管壁、Bowman 囊、腎小管基底膜和血管壁分布于系膜，并且隨著疾病的進展，腎小球中C5b-9 和其他補體因子的染色也隨之增加[15]；在DDD 中，腎小球中C5b-9 的染色也較強，其環(huán)繞著系膜區(qū)的免疫沉積物，在毛細血管壁上和沿著小管基底膜彌漫地分布，并且還在小管基底膜的間質(zhì)側面形成顆粒，以上均證明C5b-9 參與了C3G 患者的腎損傷過程。據(jù)報道，C5 抑制劑依庫珠單抗治療了幾例C3G 病例，但結果各不相同，隨著組織學與臨床癥狀的改善，C5b-9 的染色也逐漸減少，表明C5b-9 水平是對該藥物反應潛在的標志物[16-17]。針對C3G 的靶向治療，目前研究尚不充分，仍需要進一步對每位患者的補體功能和基因型進行全面的評估。

4 C5b-9 與糖尿病腎病（diabetic nephropathy，DN）

慢性高血糖導致蛋白質(zhì)的糖基化，最終形成晚期糖化終產(chǎn)物。這些蛋白質(zhì)暴露出新的表位，被C1q 和甘露糖凝集素識別，從而激活旁路途徑和凝集素途徑[18]。通常抑制補體激活的因子如CD59，在糖基化后可能增強補體激活或直接誘導C5b-9 的形成。因此，在DN 患者的血液中sC5b-9 的含量會偏高。一項研究發(fā)現(xiàn)，C5b-9 在DN 患者腎小球、腎小囊與毛細血管壁均有沉積，在腎小管基底膜處的沉積往往伴有甘露糖凝集素和絲氨酸蛋白激酶的沉積，沉積物主要集中在腎小球、腎小管和血管中表現(xiàn)為擴張、硬化、透明變性和淀粉樣變的區(qū)域，表明C5b-9 可能與DN 的發(fā)病機制有關[11]。而且與無腎臟疾病的糖尿病患者比較，DN 患者中的腎小球和血管沉積物只是稍微增加。此外，C5b-9 的沉積水平與DN 的嚴重程度呈正相關[19]。且1型糖尿病中C5b-9 的沉積遠高于2 型糖尿病。越來越多的臨床前證據(jù)表明，補體系統(tǒng)的抑制可能通過減少炎癥和纖維化對DN 具有保護作用[20]。因此，補體作為DN 治療的1 個可能的新靶點，值得進一步研究。

5 C5b-9 與狼瘡性腎炎

系統(tǒng)性紅斑狼瘡（systemic lupus erythematosus，SLE）屬于自身免疫性疾病，其特征是體內(nèi)產(chǎn)生大量抗體攻擊自身的組織和器官[21]。此后，這些自身抗體激活了經(jīng)典途徑，在大多數(shù)患者腎臟組織免疫熒光染色時呈現(xiàn)出“滿堂亮”現(xiàn)象，表現(xiàn)為各種免疫成分如IgG、IgA、IgM、C1q、C3 的沉積，最終形成的C5b-9可能成為腎組織正常結構和功能缺失的重要原因。有研究通過收集經(jīng)腎活檢診斷的Ⅲ型、Ⅳ型和Ⅴ型狼瘡性腎炎患者的臨床和病理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)所有急性、慢性增殖性狼瘡性腎炎的系膜區(qū)或毛細血管壁均可見C5b-9 沉積，并且腎小管基底膜的C5b-9 染色強度與小管間質(zhì)損傷標志物相關，表明C5b-9 的沉積可能是狼瘡性腎炎疾病嚴重程度和組織損傷的潛在生物標志物，C5b-9 染色可能在狼瘡活檢的常規(guī)研究中有用，以確定需要更積極治療的患者[22-23]。在狼瘡性腎炎患者的血液和尿液中，C5b-9 的水平升高，并且與疾病活動度呈正相關，如果C5b-9 在毛細血管壁有沉積，則蛋白尿更多，故檢測C5b-9 的水平有助于評估病情變化。在動物模型中，抑制C5 可減少疾病動物的腎臟組織學病變、蛋白尿和死亡率。臨床上，依庫珠單抗的應用也在患者身上發(fā)揮了有益作用[24]。

6 C5b-9 與非典型溶血性尿毒癥綜合征（atypical hemolytic uremic syndrome，aHUS）

aHUS 是由于補體異常激活引起的血栓性微血管病，約占溶血性尿毒癥綜合征的10%。主要表現(xiàn)為微血管病性溶血性貧血、血小板減少癥和急性腎損傷，約50%患者進展為終末期腎病。有研究表明，該病主要由旁路途徑中各種補體成分、補體活化因子，及補體調(diào)節(jié)因子的基因突變所致[25]。在旁路途徑中，C3 通過一系列補體和調(diào)節(jié)因子反應，最終導致C5b-9 在內(nèi)皮細胞上形成，C5b-9 通過形成膜孔損傷內(nèi)皮細胞，形成微血栓。有研究表明，C5b-9 在毛細血管壁、系膜區(qū)、腎小管基底膜中有不同程度的沉積，且與腎損傷的嚴重程度相一致。另外，C3a 和C5a 通過對吞噬細胞強烈的趨化效應使其釋放組胺，促進炎癥反應的發(fā)生[26]。研究顯示，在aHUS 的動物模型中，C5 的缺乏或抑制可降低血栓性微血管病變和組織病變的程度，減少肌酐水平、腎功能衰竭與死亡率[27]。缺乏C6 或C9 也會阻止C5b-9的沉積，產(chǎn)生與缺乏或抑制C5 相似的效果，而抑制C5a 受體并沒有類似的結果，故抑制C5b-9 的形成對aHUS 的治療至關重要。基于這些發(fā)現(xiàn)，補體抑制劑依庫珠單抗成為aHUS 的一線治療藥物，其通過阻止C5 裂解及C5a、C5b-9 形成，減輕炎癥和內(nèi)皮損傷。臨床研究表明，依庫珠單抗可有效治療補體調(diào)節(jié)異常性腎臟病、改善腎功能、提高生活質(zhì)量[28]；且在腎移植后的aHUS 患者中預防性使用依庫珠單抗，可明顯改善患者的預后[29]。

7 小結與展望

C5b-9 在補體相關性腎臟疾病的發(fā)病機制中發(fā)揮了重要作用，研究和探討C5b-9 在腎臟疾病中發(fā)揮的作用，以及尋找潛在的治療靶點能為腎臟疾病的診斷、治療、病情監(jiān)測提供新的思路。雖然對補體相關性腎病的認識還有很多局限性，但針對補體系統(tǒng)的藥物開發(fā)和臨床試驗已經(jīng)如火如荼地展開，如已經(jīng)應用于臨床治療的依庫珠單抗，是一種與C5 結合抑制其分解的單克隆抗體，從而阻止C5a 與C5b-9 的形成，用于治療aHUS 和某些LN、C3GN、DDD、IgAN 等，還有其他處于各期臨床試驗的藥物，包括以C5 為主要干預靶點的補體效應削弱劑，比如Ravulizumab、Avacopan，還有作用于補體激活源頭的活化阻斷劑，比如OMS721 等，這些都是已經(jīng)進入Ⅲ期臨床試驗的藥物，相信不久的將來會為患者提供更多治療的希望和選擇[2，28，30-31]。

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