肾病医院

Lancet与时俱进谈谈膜性肾病的


本文作者为kidney

来自法国索邦大学的Ronco和Debiec教授近期在TheLancet杂志上发表了一篇关于膜性肾病研究和治疗新进展的综述,总结了过去13年里有关膜性肾病(MN)发病机制、诊断和治疗方面的新进展。本文编译了其中与临床较为相关的部分,供同道一起学习。

膜性肾病流行病学和临床特征

世界范围内,成人膜性肾病的年发病率是每10万人中一个新发病例,也就是说欧洲每年会新增1万个病例。任何年龄和种族的人群都有可能会患上膜性肾病,男性较女性更多见(男:女=2:1),但儿童不常见(儿童肾活检标本中膜性肾病5%),本病的发病高峰在30-50岁。

膜性肾病常与乙型肝炎有关,较少与自身免疫性疾病或甲状腺疾病有关,但年轻女性中的膜性肾病要高度怀疑系统性红斑狼疮的可能性。

60-80%的膜性肾病患者表现为肾病综合征,剩余的多为无症状的蛋白尿(3.5g/24h),但其中60%会进展至完全的肾病综合征。镜下血尿见于50%的膜性肾病患者中,但大量血尿和红细胞管型很少见。80%膜性肾病患者起病时血压和肾小球滤过率正常,急性肾损伤少见。

膜性肾病发生急性肾损伤的原因

过度利尿导致的低血容量

急性双侧深静脉血栓形成

药物诱导的间质性肾炎

合并有新月体性肾小球肾炎

膜性肾病是一个慢性疾病,可以自发缓解和复发。常常在起病后的头2年里,大约40%的病例能自发缓解。

自发缓解的预测因子有哪些?

基线蛋白尿水平8g/d

女性

年龄50岁

起病时肾功能良好

此外还有1/3的膜性肾病会持续存在蛋白尿但肾功能长期稳定,最后1/3的膜性肾病患者尽管接受了免疫抑制治疗但仍将进展至肾衰竭。

膜性肾病仍然是原发性肾小球肾炎中导致终末期肾脏病(ESRD)第二/三位病因。

病理改变

在膜性肾病早期阶段,光镜下肾小球结构正常,只能通过免疫荧光和电镜做出诊断。接下去的阶段是以毛细血管壁均匀增厚为特征。早期反映肾小球基底膜之间沉积物的被称为尖峰。随着疾病进展,沉积物并入肾小球基底膜,看起来似乎是免疫沉积物被吸收了。随着疾病进一步进展,间质纤维化和肾小球硬化便出现了。

电镜下,显著的损伤时上皮下电子致密物沉积,足细胞足突融合。

诊断特发性和继发性膜性肾病都有赖于发现IgG颗粒样沉积在肾小球毛细血管袢。在这些沉积物中往往可见补体C3和C4。出现C1q提示继发性膜性肾病,尤其是与SLE有关。此外活检标本应常规进行PLA2R抗原和IgG亚型的染色。在特发性膜性肾病中主要是IgG4,而在继发性MN中主要是IgG1和IgG2亚型。

疾病可以根据上皮下免疫复合物被肾小球基底膜围绕的程度进行分期。

靶抗原及风险基因

过去对于膜性肾病的认识,大多认为和原位免疫复合物形成有关,即针对肾小球细胞上某些抗原的自身抗体与该抗原结合而致病。

在寻找这个「抗原」的过程中,一些重要的研究就不能不提。

Heymann肾炎模型

50多年前的这个肾炎模型,是膜性肾病研究过程中的一个重要里程碑。该模型的建立,确定了膜性肾病是针对肾脏本身抗原的自身免疫介导过程。感谢WalterHeymann,感谢Heymannnephritis(HN)模型,当前大多数关于人膜性肾病的研究成果皆来自于该模型。HN模型的出现,导致了膜性肾病第一个靶抗原的发现:megalin。遗憾的是,只是在大鼠肾脏中发现该抗原,在人体肾组织中,没有发现大鼠模型中的“致病因子”——megalin分子。寻找人体中的megalin或类似作用的分子成了当时的研究热点。

年,足细胞中性内肽酶在同种免疫性新生儿肾病中被确定为循环抗体的靶抗原。中性内肽酶相关的同种免疫性肾小球病定义了一个由母婴不相容所导致的新型的器官特异性的疾病,虽然这一疾病很少见,分析其致病机制为足细胞抗原可以导致人类MN的概念提供了证据,为日后确定PLA2R参与成人膜性肾病打下了基础。

NEP的发现

这次发现来的是如此之晚,距离Heymann模型的建立间隔了整整40多年。年,法国的一名医生,通过对一名新生儿肾病综合征及其母亲的观察及研究发现,传说中megalin可能就是NEP(neutralendopeptidase),人肾脏足细胞表面的一种膜蛋白,它和自身抗体结合后诱导新生儿膜性肾病的发生。但是,该发病机制并不能适用到所有人身上,其发生有着特定的要求和限制,比如母亲需要为NEP缺乏人群,抗NEP抗体类型也有要求,IgG1和IgG4缺一不可等,这些都限制了该理论的进一步的推广。虽然如此,NEP的发现仍然发出了一个强烈的信号:人类的megalin抗原是存在的,最大可能就是足细胞上的某些抗原,这是在人体上第一次证明了MN的发病机制。

此后许多年寻找特发性膜性肾病靶抗原的研究都不成功。直到年-年期间,通过使用人类肾小球微切割、代谢组学技术和高通量技术等方法,两种重要的足细胞蛋白被确定。

第一个主要自身抗原是M型磷脂酶A2受体(PLA2R)。

年7月,新英格兰医学杂志发表了一篇文章:M-TypePhospholipaseA2ReceptorasTargetAntigeninIdiopathicMembranousNephropathy,指出M型磷脂酶A2受体(PLA2R)是特发性膜性肾病的主要“靶抗原”。研究人群囊括了特发性膜性肾病、继发性膜性肾病、其他蛋白尿或自身免疫性疾病以及正常人群,通过蛋白印迹、质谱分析等方法对肾组织及血清样本的分析处理,对该单一抗原进行确定和定位。

在37名特发性膜性肾病患者中,有26名患者样本检测到-kD的糖蛋白—M型磷脂酶A2受体(PLA2R),检出率达70%,PLA2R是存在于正常足细胞表面的膜蛋白。而血清中PLA2R的自身抗体以IgG4为主,其表达和疾病的活动性存在关联,其滴度和蛋白尿之间存在消长关系,并且这种自身抗体仅存在于特发性膜性肾病,在继发性膜性肾病及其他蛋白尿患者中未能检测到。

在这组病例中,特发性膜性肾病中抗PLA2R抗体的检出率也仅有70%,还有30%的特发性膜性肾病患者该项检测为阴性,作者推测这些可能性包括:可能存在除了PLA2R以外的其他抗原;存在隐藏抗原;取材时部分患者的免疫活动已经减弱或消停。

抗PLA2R自身抗体的亚型主要是IgG4,但是还有其他IgG亚型的存在,而抗-NEP抗体则为IgG1、IgG4,但未发现IgG1和病情严重性、病程有关。

该研究成果对原发性膜性肾病的诊断、判断病情、疗效监测、靶向治疗等产生积极的影响,对原发性膜性肾病及继发性膜性肾病的鉴别带来了新的手段。

第二个自身抗原是1型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)(亦有学者称之为:血小板凝血酶敏感蛋白-1型)。

年11月,NEJM再爆关于特发性膜性肾病的重磅炸弹:Tomas等发现特发性膜性肾病患者的血清中存在针对1型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)而非PLA2R的循环抗体,并且证实THSD7A是参与成人特发性膜性肾病发病的第二个抗原。

研究者从特发性膜性肾病患者、其它肾小球疾病患者和健康对照者中筛选血清标本。他们使用ELISA和免疫印迹法测定PLA2R1抗体水平,使用免疫印迹法测定针对人自身肾小球蛋白的抗体。然后他们纯化一种推测的新抗原,通过质谱分析识别这种蛋白,并通过免疫沉淀和免疫组化分析重组蛋白的表达来验证这一结果。

结果发现15份来自PLA2R抗体阴性的特发性膜性肾病患者的血清标本识别一种分子量大小为kD的肾小球蛋白。来自74例PLA2R1抗体阳性的IMN患者,76例其它肾小球疾病患者和44例健康对照者的血清标本中则没有一份血清标本识别这一抗原。

接着研究者使用了两种独立的方法来确认这个抗原。第一种方法:使用凝胶电泳和免疫印迹分析肾小球的蛋白质,在kD,kD和kD分子量处发现三条不同的条带。第二种方法:肾小球的蛋白质部分地被胰蛋白酶水解,所有对免疫印迹信号有应答的凝胶区域被切除下来进行质谱分析,产生一系列候选的蛋白抗原。通过商品化的抗体和转染至人胚肾(HEK)细胞中对候选抗原进行特异性检测,最终确认这一感兴趣的蛋白是1型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)。

为了确定抗THSD7A抗体的IgG亚型,研究者使用了针对IgG1-IgG4的第二抗体。发现虽然其它IgG亚型在大多数血清样本中有微弱表达,但IgG4才是抗THSD7A抗体的主要亚型。在血清THSD7A阳性的IMN患者的肾活检样本中也发现THSD7A与IgG4共定位。

来自健康对照者肾活检标本的抗THSD7A抗体的免疫荧光染色显示THSD7A主要与Nephrin共定位,而不与肾小球基底膜的标志IV型胶原和纤联蛋白(Fibronectin)共定位,也不与内皮细胞的标志物CD34共定位。提示THSD7A表达于足细胞足突而不是肾小球基底膜。

由于抗THSD7A抗体与抗PLA2R抗体存在明显的互相排斥性,研究者比较了其各自阳性患者的临床特点。发现两组患者在年龄,尿蛋白水平,血清白蛋白,血肌酐和诊断后6个月内对免疫抑制治疗的反应之间无显著性差异。但是抗THSD7A抗体阳性组的女性患者更多(65%vs27%)。同时通过临床观察发现抗THSD7A抗体的水平与疾病活动度之间有一定关系。

虽然THSD7A这一新识别的抗原明显与PLA2R不同,但也具有与PLA2R相似的一些结构和生化特性,如:均表达于足细胞膜上,含有一个由许多重复的二硫键所组成的大型胞内区域和N-糖基化区域(但糖基化程度较PLA2R轻);针对THSD7A和PLA2R的自身抗体均是IgG4亚型,并且仅在非还原条件下与血清起反应识别它们的靶抗原。

PLA2R和THSD7A在正常人肾小球中可以检测到,这两种抗原均与IgG4共定位于上皮下的沉积物内。在5-10%抗PLA2R阴性的特发性膜性肾病患者的循环中检测到针对这一蛋白的自身抗体。

此外,洗脱于活检标本的IgG与重组的PLA2R和THSD7A起反应。PLA2R和THSD7A具有相似的结构和生化特性。识别这两种抗原的自身抗体主要是IgG4亚型。

有趣的是,特发性MN患者要么对PLA2R起自身免疫反应,要么对THSD7A发生自身免疫反应,但不会同时对两种抗原起反应。这就提示PLA2R相关的膜性肾病和THSD7A相关的膜性肾病是两种独立的分子机制。

非足细胞抗原是继发性膜性肾病主要的作用因子。在小于5岁的儿童中确定了阳离子化牛血清白蛋白(BSA)是主要的抗原,血清抗BSA抗体(IgG1和IgG4)滴度很高。如果由于早期暴露于牛乳制品使BSA成为常见的饮食抗原,那其它的饮食和环境抗原也可能通过相似的机制导致疾病。其他诸如乙型和丙型肝炎病毒、在因酶缺乏而需要替代治疗的溶酶体贮存病中所使用的酶,这些都可能作为抗原参与了继发性膜性肾病的发生。

虽然膜性肾病不是典型的遗传性疾病,但是在大鼠和小鼠的疾病模型以及欧洲白种人中证实了遗传因素的影响,显示出单倍型HLA-B8DR3和其它HLAⅡ类免疫反应基因与膜性肾病之间较强的关联。全基因组关联(GWAS)研究报道了在欧洲白种人中6p21HLA-DQA1和2q24PLA2R1位点与特发性膜性肾病之间高度的相关性。

诊断

在过去的3年里,许多关于不同病理类型中抗PLA2R抗体发生率的研究显示这些抗体是膜性肾病中具有良好特异性及敏感性的生物标志物。

在年的一篇纳入9篇文章的meta分析中,纳入了15项研究共计位患者,抗PLA2R抗体的特异性高达99%(95%CI96-),敏感性达到78%(95%CI66-87)。

抗PLA2R抗体未在其它肾脏病或自身免疫性疾病或健康个体中发现。

抗PLA2R抗体的特异性如此之高,以至于有些临床医生要重新考虑肾活检的实用性了,尤其是在有些身体状况不那么好的老年患者和有危及生命并发症(如肾静脉血栓形成或肺栓塞)需要抗凝治疗的患者中。

继发性膜性肾病中抗PLA2R抗体发生率低,但是难以排除膜性肾病与相关疾病的巧合。在继发性膜性肾病中,与乙型肝炎病毒复制和活动期结节病有关的抗PLA2R抗体发生率升高,提示这两种与免疫紊乱有关的疾病可能诱导或提高了针对PLA2R的免疫应答。

PLA2R抗原在缺乏循环抗体时也可在沉积物中检测到。对此有多种解释:抗体因对PLA2R具有高亲和力而从血中快速清除、免疫缓解或在发病很久之后行肾活检。

检测免疫复合物中的抗原使得回顾性研究PLA2R相关的膜性肾病成为可能。相反地,在某些患者中,循环抗PLA2R抗体与沉积物中的PLA2R不相关,提示这些抗体可能不是致病性抗体。

推荐在所有MN患者中联合检测血清(抗体)和活检组织(抗原)分析。免疫复合物中PLA2R抗原的检测还是诊断原发性膜性肾病一个重要的线索,其中PLA2R通常与以IgG4为主的沉积有关。然而,免疫复合物中出现PLA2R通常报道出现在乙型肝炎病毒感染复制和活动期结节病的患者中。

抗PLA2R抗体的预测价值

过去3年中进行的许多研究显示抗PLA2R抗体水平与尿蛋白排泄量和疾病活动度有关。在自发缓解或治疗诱导缓解时抗体水平检测不到,当疾病复发时重新出现或水平升高。

抗体水平还能预测预后,由于高滴度抗体水平与自发缓解或免疫抑制剂诱导缓解的风险降低有关,与非肾病综合征患者出现肾病综合征和肾功能恶化的风险增加有关。在抗体滴度最高组的患者中,开始免疫抑制治疗到缓解的时间间隔显著增加。

患者随访和治疗有效性的监测

数项研究显示在肾脏病情缓解之前数周或数月,抗PLA2R抗体部分或完全削减。在一项纳入例严重肾病综合征给予利妥昔单抗治疗患者的合作性研究中,81例患者抗PLA2R抗体阳性,发现了5项重要的结果:

1、虽然抗PLA2R抗体阳性的患者缓解率与抗体滴度负相关,但不管是和PLA2R相关或者和PLA2R无关的膜性肾病患者总体缓解率是相近的

2、在多因素分析中,6个月时抗体的完全缓解与肾功能缓解强烈独立相关

3、完全缓解往往出现在完全性抗体耗竭之前

4、抗体滴度降低出现在尿蛋白排泄降低之前大约10个月

5、抗体重新出现或升高出现在肾病复发之前

从免疫性缓解到肾脏缓解数个月的时间间隔可能由沉积物重塑和肾小球毛细血管壁恢复来解释。

此外,免疫抑制结束时的抗体滴度能预测疾病复发的发生。免疫抑制剂停用5年后,58%抗PLA2R抗体完全清除的患者不复发,而在那些在治疗结束时仍有抗体的患者中往往复发。

总之,出现或缺乏抗PLA2R抗体不能预测对免疫抑制治疗的反应,但是免疫性缓解在PLA2R相关的膜性肾病患者中是临床缓解一项强烈的预测因子。

有3个重要问题应该进一步通过随机对照试验来证实。

1、我们是否应该较低滴度的患者更早的治疗高低度的患者?

2、当3-6个月后抗体滴度仍然较高时是否应该开始免疫抑制治疗?

3、抗体滴度重新出现或升高时是否应该继续治疗?

我们推荐在开始免疫抑制治疗前,每2个月检测一次抗体滴度,以避免在进入免疫缓解期时给予患者不必要的治疗。在免疫抑制治疗的最初6个月里每个月检测一次抗体滴度。

肾移植患者的监测

由于肾移植后膜性肾病的高复发率,应该从移植之日起就开始经常检查抗体。50-80%复发性膜性肾病和所有早期复发都与抗PLA2R抗体有关,这些结果和伴有单克隆IgG3κ沉积的不典型膜性肾病复发都支持抗PLA2R抗体的致病作用。

相反地,某些抗PLA2R抗体滴度高的患者从不出现复发,即使组织学上也不复发。当移植后,患者IgG4型抗PLA2R抗体滴度不降低时,复发的风险似乎增加。在移植肾复发(de-novo)膜性肾病中(可能是一种同种免疫性疾病),血清中抗PLA2R抗体和沉积物中的PLA2R抗原的检测几乎都是阴性。

从病理生理进展到新的治疗途径

在过去的13年里膜性肾病的病理机制为治疗打开了新的大门。

首先,抗PLA2R抗体滴度对挑选免疫抑制治疗的患者具有重要作用,这是个体化治疗的第一步。

其次,非特异性免疫抑制治疗会被特异性更强毒性更小的治疗方法替代或联用。使用抗CD20抗体(利妥昔单抗)治疗膜性肾病,虽然仍有三分之一持续表现肾病综合征的患者对治疗无应答,但这是朝着正确方向迈出的坚实一步。因此也需要通过特异性免疫吸附来寻找更加特异性的抗原表位作为治疗靶点。对所谓的致肾炎抗原表位的分子结构认识的增加,使得研究者们能设计出非肽受体拮抗剂,用作抗体衰减的诱饵。

第三,临床医生应该时刻记住,即使在有应答的患者中免疫应答很迅速,补体激活和足细胞损会一直持续到抗体完全转阴。

因此,研发阻断C5b-9膜攻击复合物形成的补体拮抗剂和有利于肾小球毛细血管壁恢复的细胞保护疗法还充满着机会。应该加强这一领域的研究。

结论

在过去的13年里,对于膜性肾病的分子致病机制的研究进展为临床医生提供了敏感且特异的生物标志物(如血清中抗PLA2R抗体和免疫沉积物中的PLA2R抗原),为个体化药物治疗打开了大门。当设计将来有关膜性肾病的临床试验时,肾病医生必需采用这些生物标志物。

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