黏膜相關淋巴組織介導的IgA腎病發病機制及治療進展

葉婷 綜述 許勇芝 審校

廣東醫科大學附屬醫院腎病研究所，廣東 湛江 524000

IgA腎病(IgAnephropathy，IgAN)是世界上非常常見的原發性腎小球腎炎，20%～40%的IgAN患者會在發病后20～30年內進展為終末期腎病(end stage renal disease，ESRD)，積極的干預治療被認為是有必要的，然而目前對IgAN的發病機制尚不明確。人體內的IgA主要由黏膜相關淋巴組織(mucosa-associated lymphoid tissue，MALT)分泌，臨床中觀察到許多IgAN患者伴隨呼吸道或腸道感染[1]，因此，MALT可能在IgAN的發生和發展起重要作用。此外，研究發現IgAN的患病率在黃種人中明顯高于白種人，亞洲人群的IgAN患者腎臟進展到ESRD速度更快[2]，使種族與IgAN黏膜發病機制的聯系受到廣泛關注。因此，本文對IgAN的黏膜免疫的發病機制中種族異質性以及目前針對黏膜免疫的治療方法進行綜述。

1 MALT與IgA

MALT主要包括腸黏膜相關淋巴組織(gut-associated lymphoid tissue，GALT)、鼻咽相關淋巴組織(nasopharynx-associated lymphoid tissue，NALT)、支氣管黏膜相關淋巴組織(bronchial mucosa-associated lymphoid tissue，BALT)。其在功能上通過“共同黏膜免疫系統”相互聯系，即一個黏膜部位的抗原提呈B細胞活化會促使其他部位的IgA分泌[3]。

IgA包括IgA1和IgA2兩種亞型，主要以單體或聚合體形式存在。血清中的單體IgA主要來源于骨髓，半衰期短。在MALT中，分泌型二聚體或多聚體IgA由黏膜局部的漿細胞合成，其J鏈與聚合免疫球蛋白受體(polymeric immunoglobulin receptor，PIgR)的外分泌部分結合，通過胞吞轉運到黏膜表面，與黏膜上皮細胞分泌的黏液、抗菌肽等構成人體的第一道免疫防線。值得注意的是，不同黏膜組織中IgA1、IgA2比例不同，如鼻黏膜主要以IgA1為主，而腸道黏膜則以IgA2為主，特別在遠端小腸中，IgA2比例顯著升高[4-5]。

2 MALT與IgAN

IgAN患者合并呼吸道黏膜、胃腸道黏膜感染時，血尿、蛋白尿的發生率顯著增高[6]，同時，研究發現IgAN患者接受腎移植后，約半數患者出現復發，相反，因其他腎小球疾病導致ESRD的患者，接受IgAN患者的腎臟作為供體移植后，IgAN血尿、蛋白尿癥狀出現好轉[7]，提示IgAN的發病關鍵部位可能并不在腎臟。MOLDOVEANU等[8]進一步研究發現，IgAN患者中血清正常的IgA和糖基化缺陷的IgA1(Glycosylation defect IgA1，GdIgA1)水平都升高，與此同時，腎小球系膜可見GdIgA1的沉積。如上文所述，大多數IgA1在循環以單體形式存在，其與IgAN腎小球系膜區發現的IgA不同，被認為是沒有致病性[9-10]，其余的IgA1主要是以多聚體形式存在，與黏膜免疫系統中漿細胞合成分泌的GdIgA1相同。因此，推測致病性GdIgA1由MALT分泌。此外，這部分黏膜來源的GdIgA1被進一步證明起到自身抗原的作用，誘導產生自身抗體IgG，形成的GdIgA1-IgG免疫復合物(immune complex，IC)在IgA受體的幫助下在腎小球系膜沉積，導致細胞增殖和細胞外基質、細胞因子和趨化因子的過度產生，最終引起腎小球損傷[11-13]。

2.1 GALT與IgAN GALT覆蓋整個腸道，是全身最大的淋巴器官。在GALT中，大量的IgA產生被黏膜分泌，有助于機體免受病原體感染。黏膜固有層(lamina propria，LP)中IgA1和IgA2的漿細胞(plasma cells，PC)比率在不同部位占比不同，其中腸道黏膜IgA2+PC占30%～65%，回腸中IgA2+PC比率則更高，而末梢的淋巴結和氣道黏膜IgA2+PC僅僅占7%～25%[14-15]。在GALT中，PC產生二聚體IgA和五聚物的IgM，抗體的J鏈與PIgR結合后被轉移到黏膜面，在黏膜面的黏液內捕獲抗原，成為非炎癥性的腸道黏膜免疫防御的一部分[16-17]。研究發現IgAN常伴有腸道黏膜受累，特別是伴有炎癥性腸病(inflammatory bowel disease，IBD)的IgAN患者比例升高[18]，其腸道LP中IgA+PC比率明顯升高，進一步研究發現淋巴毒素β受體(lymphotoxin beta receptor，LTβR)的配體LIGHT(lymphotoxin-lik，exhibits inducible expression，and competes with HSV glycoprotein D for HVEM，a receptor expressed by T lymphocytes)和B細胞活化因子(B-cell activation factor receptor，BAFF)可以促進腸道IgA+PC進行類別轉換和產生IgA，使得腸黏膜和血清中IgA升高，而且發現編碼LIGHT和BAFF基因在IgAN的轉基因小鼠模型中出現過表達[19-20]。另一方面，LTβR的刺激引起的黏膜血管地址素細胞黏附分子-1(mucosal adressin cell adhesion molecule-1，MAd-CAM-1)的表達增強，炎癥細胞的過多流入腸道黏膜，導致pIgR數量和功能異常，阻礙IgA向黏膜面分泌。這些研究提示在IgA過度產生和pIgR異常的雙重機制下，無法輸送到黏膜的IgA被轉移到循環血液中，由于其對腎臟具有高的親和性，因而沉積在腎臟[20]，最終導致腎小球損傷。與此同時，研究發現了IgAN的易感基因位點，如CARD9、HORMAD2、ITGAM、VAV和HLADQ/HLA-DR，值得關注的是，它們與克羅恩病(crohn disease，CD)、潰瘍性結腸炎(ulcerative colitis，UC)的腸道免疫易感基因位點是相同的[21]。盡管如此，在亞洲人群中，大部分的IgA腎病患者沒有發現IBD和消化系統癥狀，而且伴有腸道功能異常的IgAN患者在整體中所占的比率較低。一項關于IgAN異質性臨床研究結果提示歐洲和日本的IgAN患者在腸道免疫功能方面存在差異，與日本相比，歐洲的IgAN患者伴有CD或UC的比例更高[22]。此外，乳糜瀉是一種由飲食麩質引起的自身免疫性腸病，目前是西方國家最常見的嚴重腸病[23]。瑞典的部分報道表明，33%的IgAN患者對麩質具有黏膜敏感性卻沒有乳糜瀉的臨床表現[24]。同時，在法國，沒有乳糜瀉表現的IgAN患者血清抗谷蛋白抗體升高，提示即使是亞臨床腸道炎癥也可能導致腎小球系膜IgA沉積[25]。這表明某些特定的環境因素或者種族因素可能會促進歐洲患者與IgAN之間的聯系。

2.2 NALT與IgAN NALT是以咽淋巴環(waldeyer ring)為主體的免疫誘導組織，由咽扁桃體、咽鼓管扁桃體、腭扁桃體、舌扁桃體構成，位于上呼吸道和消化道的入口，作為針對外來抗原的“第一層屏障”。CD3-CD4+CD45+T細胞已被證明可誘導次級淋巴組織器官的發生。出生后，NALT在外來抗原刺激下，產生輔助性T細胞，T細胞在出生后3周達到峰值，與NALT形成機制不同，GALT中的Peyer小結(Peyer's patches，PP)中CD3-CD4+CD45+輔助性T細胞，從胚胎期開始增加，出生后3周減少。此外，人NALT中IgA+PC的95%以上為產IgA1型，與GALT有很大不同，且兩者的器官形成相關的分子機制也不同[26]，這表明兩者在黏膜中的基本作用和必要性是不同的。但是，與GALT一樣，在NALT中IgA與pIgR結合被分泌到黏膜表面[16，27]。可以認為，如果使用鼻疫苗抗原使pIgR基因敲除小鼠致敏，血清中的抗原特異性IgA增加，同樣的，如果發生相對的pIgR功能不全，血中黏膜型IgA也會增加[28]。在Waldeyer ring中，腭扁桃體通過豐富且較深的隱窩使表面積增加，攝取外來抗原，起到對B細胞進行抗原特異性免疫誘導的重要作用[29]。一項研究表明，增殖誘導配體(a proliferation inducing ligand，APRIL)能夠促進B細胞分化的同時還能夠幫助黏膜和骨膜中的PC長期存活。另一項研究發現IgAN患者的扁桃體的生發中心含有異常生成APRIL的細胞，提示在APRIL作用下，扁桃體生發中心的B細胞參與IgAN的發病，與此同時，研究發現扁桃體中APRIL的水平與疾病活動性以及扁桃體切除術后血清GdIgA1水平的下降相關[30]。此外，Toll樣受體9(toll-like receptor 9，TLR9)可以激活樹狀細胞，從而促進IgA的生成。最近研究顯示，TLR9的激活促進了容易發生IgAN的小鼠(ddY小鼠)和人的PC分泌GdIgA1[31]。與此同時，日本的研究發現IgAN患者扁桃體中的TLR9表達顯著高于慢性扁桃體炎患者，且TLR9數量和APRIL表達水平之間存在顯著相關性，提示NALT中的B細胞和樹狀細胞在TLR9刺激下相互作用，并通過APRIL誘導產生GdIgA1[30-31]。這些研究表明，在扁桃體中，TLR9和APRIL對IgAN患者GdIgA1異常的產生起重要作用。目前認為在IgAN疾病進展中GdIgA1起到重要作用，臨床研究也驗證了這一點，一項來自北京大學一項1 127例中國IgAN的回顧性隊列研究結果提示GdIgA1/C3比值可以獨立于病理改變，直接預測IgAN的疾病進展風險[11，32]。IgA分子完成半乳糖基化需要糖蛋白-N-乙酰半乳糖胺3-β-半乳糖基轉移酶(C1GALT1)和它的分子伴侶COSMC共同協助。HE等[33]在IgAN患者的扁桃體組織中發現，白細胞介素4/轉錄激活因子6信號轉導通路高度的激活以及同源結構域相互作用蛋白激酶2升高，使編碼C1GALT1和COSMC的基因表達顯著降低。與此同時，MUYAO等[34]研究發現高爾基體基質蛋白130對編碼C1GALT1基因的表達表現出負性調節。此外，研究發現與白種人相比，中國IgAN患者和健康人群的GdIgA1水平都存在顯著差異，而且在編碼C1GALT1基因的常見風險變異的發生頻率方面也存在差異性[34-35]。隨著對GdIgA1的生成進一步深入研究，一個與IgAN相關的編碼多肽N-乙酰半乳糖胺基轉移酶12(GALNT12)的新的基因位點被發現，與C1GALT1基因相似，GALNT12基因與體內GdIgA1的水平和疾病的進展風險相關，而且兩個基因存在著遺傳的相互作用，但這種作用可能只存在于中國人，提示血清GdIgA1升高可能是不同種族對酶的差異調節的結果[36]。目前，GdIgA1的來源尚不清楚。已知在MALT中，趨化因子受體和黏附分子的特定組合介導效應B細胞歸巢到黏膜和外周組織，效應B細胞被誘導向黏膜實效組織歸巢后分化為PC，在黏膜局部產生各種類型的免疫球蛋白，發揮黏膜防御功能。NALT和GALT在誘導效應B細胞歸巢的傾向性存在差異。IgA+PC可表達CC趨化因子配體25和腸微血管內皮上可表達的MAdCAM-1，同時小腸淋巴組織可誘導CC趨化因子受體9上調，最終引導IgA+PC歸巢到小腸。對于結腸而言，IgA+PC歸巢到結腸受到CC趨化因子受體10與CC趨化因子配體28的相互作用[38]。此外，一般認為，由于趨化因子受體和黏附分子的結合，由GALT產生的漿細胞不能遷移到全身免疫系統。然而，NALT不僅可以誘導α4β1受體與MAd-CAM-1相互作用，還可以誘導系統歸巢受體L-選擇素和CC趨化因子受體7的表達[17]，這些黏附分子使NALT來源的IgA+PC不僅能進入呼吸道相關的局部分泌組織[39]，還能進入全身免疫系統。因此血清中GdIgA1產生可能是黏膜IgA1定向B細胞從黏膜向全身免疫系統移動異常的結果。與此同時，日本最新研究表明對比于GALT，NALT是IgAN的腎源性IgA主要的誘導位點。CpG寡脫氧核苷酸(CpG oligonucleotide，CPG ODN)作為病原體相關的分子模式，能夠被B細胞和樹突細胞表面的模式識別受體TLR9所識別[31]，ddY小鼠經鼻腔給予CPG ODN刺激，NALT中TLR9被過度激活，產生大量GdIgA1，出現IgA、IgG和C3腎小球系膜沉積，并伴循環中腎源性IgA和IgGGdIgA1 IC的增加。然而，接受糞便移植的ddY小鼠的腎小球沒有出現IgA、IgG和C3的系膜沉積[37]。

3 治療

黏膜免疫與IgAN的發病和進展密切相關，針對腸道黏膜和鼻黏膜免疫的調節治療也許可以成為IgAN治療的新方向。在“TESTING”試驗中，IgAN患者使用糖皮質激素治療后，eGFR的下降速度及蛋白尿明顯減少。因此，改善全球腎臟病預后組織(Kidney Disease：Improving Global Outcomes，KDIGO)建議，在接受了3個月的優化支持治療后，24 h蛋白尿仍Ig的患者，應接受6個月的糖皮質激素治療[38]。但這種全身性使用的免疫抑制劑的治療，因為首過效應，導致對黏膜局部的免疫調節作用降低，反而伴隨帶來許多不良反應，如嚴重感染、高血糖以及腸穿孔等[39]。盡管如此，研究者仍然期望免疫抑制劑能夠起積極作用，因此，部分晚期IgAN患者仍在使用強的松聯合環磷酰胺或霉酚酸酯聯合皮質類固醇進行治療(NCT03218852；NCT02981212)。此外，在腸道中，IgA+PC的數量和IgA含量在小腸明顯高于大腸?；啬c局部釋放免疫抑制劑代表了一類新興藥物，可以提高對局部黏膜的免疫調節作用，同時減少全身不良反應。“NEFIGAN”試驗是一個雙盲的隨機對照試驗，結果提示在回腸靶向釋放的布地奈德能夠降低IgAN患者的蛋白尿水平，并且不良反應較少[40]。然而，2b期研究試驗招募受試者數量有限，隨訪時間相對較短，并且幾乎全部是白種人群，因此，布地奈德研究結果對其他種族IgAN患者是否有效，需要更多大型的臨床研究去探索。與此同時，一項3期多中心、隨機、雙盲、安慰劑對照研究(NEFIGARD試驗：NCT 03643965)目前正在進行中，其目的是在優化RAS抑制劑治療的基礎上招募更多人群，能夠更好評估多種人群使用布地奈德治療原發性IgAN的安全性和有效性。

NALT在IgAN的發生發展中起重要作用，目前針對NALT治療研究集中在異常B細胞的激活、扁桃體的切除和漿細胞的類別轉換方面。研究顯示，羥氯喹在體內能夠抑制TLR9信號介導的B細胞過度激活，并顯著降低IgA水平和IgA患者的蛋白尿[41-42]。此外，日本的一項研究發現，IgAN患者在扁桃體摘除后，血清中GdIgA1含量降低，血尿在早期出現明顯改善，同時在摘除的腭扁桃體中發現與IgA1的糖鏈的修飾相關的酶表達異常以及產GdIgA1的異常B細胞[43]。然而，扁桃體切除術是否會導致免疫缺陷，這需要進一步研究。目前，針對扁桃體相關免疫的分子靶向治療或許可以作為扁桃體摘除的替代治療。Bion-1301作為一種新型人源型抗APRIL單克隆抗體，被用于治療IgAN，目前正在進行1期臨床試驗(NCT03945318)。雖然切除扁桃體對于日本的IgAN患者有效，但是KDIGO指南對于IgAN指導建議中，扁桃體切除術并不被推薦，因為在“VALIGA”大型研究中，扁桃體切除術在歐洲的IgAN患者未能獲益[44]，提示針對NALT的治療可能存在人群或者種族異質性。

在IgAN發病過程中，NALT和GALT的B細胞起到重要作用。利妥昔單抗(Rituximab)作為一種B細胞靶向藥物，能夠有效耗竭外周循環的B細胞，減少自身抗體的生成，但能否減緩IgAN疾病進展，目前尚不清楚。GONG等[45]研究發現小鼠PP的生發中心B細胞對Rituximab具有耐藥性。同時，LAFAYETTE等[46]研究提示盡管Rituximab能有效去除IgAN患者循環的CD19 B細胞，但與支持治療相比，Rituximab未能有效改善eGFR的下降和減少蛋白尿，同時血清中的GdIgA1及IgG未見明顯減少。此外，Rituximab在UC患者治療也未顯示出積極作用[47]。因此，研究者猜測由于黏膜免疫在IgAN和UC的發病機制中發揮重要作用，所以使循環B細胞耗竭療法在這類疾病的治療效果降低。

4 展望

目前，越來越多的研究表明黏膜免疫在IgAN發病中起到重要作用，然而GALT和NALT兩者在黏膜發病過程中起到怎樣的重要作用，目前尚不明確。一方面，在歐洲，全身作用的B細胞靶向藥物Rituximab在IgAN中未有積極效果，而回腸黏膜靶向釋放的布地奈德能夠有效減少IgAN患者的蛋白尿，提示腸黏膜免疫治療的重要性；另外一方面，在日本，針對NALT的扁桃體切除在IgAN患者取得明顯獲益，但是在歐洲人群中未獲得的積極結果，提示IgAN的黏膜發病機制中NALT和GALT的重要作用或許受種族異質性影響。但目前大部分關于發病和治療的研究還停留在基礎層面，以后仍需更深入的研究來證實。