Th細(xì)胞因子在IgA腎病中的研究進(jìn)展*

郭 艷，趙成波，謝富華，王潤秀

(贛南醫(yī)學(xué)院 1.2017級碩士研究生；2.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院;3.第一附屬醫(yī)院，江西 贛州 341000)

IgAN是全世界范圍內(nèi)最常見的原發(fā)性腎小球腎炎[1]，占我國原發(fā)性腎小球疾病的45.26%[2]。30%～50%的病人在疾病診斷后20年內(nèi)發(fā)展至終末期腎臟病(end-stage renal disease，ESRD)[3]。IgAN的特點(diǎn)是循環(huán)中低糖基化的IgA1水平升高并在腎小球系膜區(qū)沉積，大量研究表明β1,3半乳糖基轉(zhuǎn)移酶(β1,3-galactosyltransferase1, C1GALTl)及其特異性分子伴侶Cosmc(core Iβ1,3-Gal-T-specific molecular chaperone)異常表達(dá)直接導(dǎo)致了IgAN中IgA1的低糖基化。IgAN發(fā)病與加重常與上呼吸道感染有關(guān)，表明炎癥與疾病活動有關(guān)[4]。Th細(xì)胞因子是分子量為8-80KD的多肽或糖蛋白，介導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)，與炎癥、腫瘤、移植排斥反應(yīng)、免疫及代謝性疾病密切相關(guān)。近來，越來越多的證據(jù)表明Th細(xì)胞因子通過調(diào)節(jié)C1GALT1及其分子伴侶Cosmc表達(dá)，導(dǎo)致低糖基化IgA1形成，從而參與IgAN發(fā)病。

1 IgAN

IgAN是一種免疫復(fù)合物沉著病，特征在于粘膜感染、炎癥細(xì)胞浸潤和含有低糖基化IgA1的循環(huán)免疫復(fù)合物在腎小球系膜區(qū)沉積[5]。研究認(rèn)為IgAN的發(fā)病主要涉及以下四個過程：⑴循環(huán)中低糖基化IgA1水平增加；⑵針對低糖基化IgA1的自身抗體生成；⑶致病性免疫復(fù)合物形成；⑷免疫復(fù)合物在腎小球系膜區(qū)沉積，活化系膜細(xì)胞，引起細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞因子、趨化因子分泌，從而導(dǎo)致腎損傷[6]。循環(huán)中低糖基化IgA1的水平升高被認(rèn)為是IgAN發(fā)病的始動環(huán)節(jié)，并且和疾病的發(fā)展、預(yù)后密切相關(guān)[7]。人類IgA1的糖基化通常以N-乙酰氨基半乳糖(N-acetylgalactosamine, GalNAc)為核心，在C1GALT1及其分子伴侶Cosmc的作用下連接半乳糖，而唾液酸(NeuAc)則是通過唾液酸轉(zhuǎn)移酶(sialyltransferase)與半乳糖和GalNAc相連。正常人IgA1常見的糖基化類型是Gal-GalNAc組成的雙糖結(jié)構(gòu)，未經(jīng)過半乳糖化的GalNAc結(jié)構(gòu)稱之為Tn抗原，是一種腫瘤相關(guān)抗原[8]。在體內(nèi)可作為一種新抗原與IgG或IgA1抗體形成循環(huán)免疫復(fù)合物而在腎小球系膜區(qū)沉積。C1GALT1及其分子伴侶Cosmc是IgA1糖基化的關(guān)鍵酶。研究表明IgAN患者外周血B淋巴細(xì)胞C1GALT1活性下降[9]，并且IgAN中Cosmc mRNA水平降低[10]。因此IgAN患者中C1GALT1和Cosmc的異?？赡苤苯訁⑴cIgA1異常糖基化。

2 Th細(xì)胞因子

細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞(單核/巨噬細(xì)胞細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞)和非免疫細(xì)胞(內(nèi)皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞)經(jīng)刺激后合成、分泌的具有廣泛生物學(xué)活性的小分子多肽或糖蛋白，分子量為8-80KD，大多數(shù)細(xì)胞因子以自分泌或旁分泌的方式發(fā)揮效應(yīng)；細(xì)胞因子之間可相互誘生又可與細(xì)胞因子受體相互調(diào)控。Th細(xì)胞因子是由Th細(xì)胞(通常指的是CD4+T細(xì)胞)所產(chǎn)生的細(xì)胞因子。根據(jù)其產(chǎn)生的細(xì)胞因子譜及所介導(dǎo)免疫效應(yīng)的差異，可分為不同的亞群(Th1、Th2、 Th9、 Th17、Th22、 Tfh)。Th細(xì)胞受局部環(huán)境激活后可分泌多種細(xì)胞因子，介導(dǎo)和調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、炎癥反應(yīng)和刺激造血，從而參與炎癥、腫瘤、移植排斥反應(yīng)與免疫性疾病。

3 Th細(xì)胞因子與IgAN

IgAN患者的血尿、蛋白尿加重通常伴有上呼吸道感染或扁桃體炎，這表明IgAN和粘膜的局灶性感染有關(guān)，IgAN患者外周血和腎組織均存在多種炎癥細(xì)胞因子(如IL-6、TGF-β1、 IL-17、TNF-α)的增加，而細(xì)胞因子的增加通常伴隨著血尿、蛋白尿的加重。因此，粘膜感染、細(xì)胞因子與IgAN可能存在某些密切的聯(lián)系。T淋巴細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)受損時，可能引起B(yǎng)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生過量的IgA1。在IgAN患者中存在Th細(xì)胞失衡，Th1(IL-2、IL-12、TNF-α、IFN-γ)、Th2(IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、IL-13)、Treg/Th17(TGF-β1、GM-CSF、IL-17)細(xì)胞因子在IgA腎病(IgAN)的發(fā)生和進(jìn)展中可能具有重要作用[11-12]。

3.1IL-6與IgANIL-6是參與B淋巴細(xì)胞增殖、分化的一種炎癥細(xì)胞因子，通常在感染和自身免疫性疾病中作為一種內(nèi)源性致熱源引起發(fā)熱[13]。在IgAN中，IL-6一方面可作為一種促炎因子引起B(yǎng)淋巴細(xì)胞增殖[14]。另一方面可介導(dǎo)低糖基化IgA1生成，并形成循環(huán)免疫復(fù)合物在腎小球系膜區(qū)的沉積[15-16]。IgA1正常糖基化主要通過糖基化酶C1GALT1及其分子伴侶Cosmc。國內(nèi)外均有學(xué)者[16-17]研究細(xì)胞因子影響IgA1糖基化及其分子機(jī)制，表明IL-6可改變兩種糖基轉(zhuǎn)移酶活性(ST6GalNAC-Ⅱ活性增強(qiáng)和C1GALT1活性下降)使IgA1糖基化異常，并通過特異性siRNA反向證實(shí)C1GALT1、Cosmc在IgA1糖基化過程的決定作用。IL-6可以導(dǎo)致 IgA1的生成增加，甚至可以加重IgA1的糖基化缺陷程度。H Suzuki等[4]學(xué)者研究IL-6介導(dǎo)gd-IgA1生成的信號通路，以IgAN患者和健康人外周血和扁桃體的IgA1分泌細(xì)胞為研究對象，STAT3磷酸化是IL-6信號通路的經(jīng)典傳導(dǎo)途徑，通過STAT3特異siRNA驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)IL-6可介導(dǎo)STAT3磷酸化，引起低糖基化IgA1的過量生成。

3.2IL-4與IgANIL-4是Th2細(xì)胞因子之一，能以自分泌的方式促進(jìn)Th2細(xì)胞分化，又可刺激B淋巴細(xì)胞發(fā)生Ig類別轉(zhuǎn)換。Koshi Yamada等[18]學(xué)者通過體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)Th2細(xì)胞因子IL-4可顯著降低C1GALT1和Cosmc的mRNA水平，導(dǎo)致C1GALT1活性降低，IgA1的低糖基化形成。Liyu He等[19]學(xué)者從IgAN和慢性扁桃體炎患者分離外周淋巴細(xì)胞，定量檢測IL-4、 STAT6、C1GALT1、Cosmc表達(dá)，結(jié)果證實(shí)IL-4、STAT6在IgAN患者扁桃體中活化，而C1GALT1、Cosmc表達(dá)較慢性扁桃體炎患者顯著下調(diào)。因此，Th2細(xì)胞因子IL-4可以通過活化IL-4/ STAT6信號通路導(dǎo)致IgA1的低糖基化。

3.3TGF-β1與IgANTGF-β1是一種多功能的細(xì)胞因子，可影響細(xì)胞外基質(zhì)合成、胚胎發(fā)育、腫瘤、炎癥和免疫調(diào)節(jié)等多種生物過程，大量的臨床和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均表明TGF-β1參與IgAN的發(fā)病和進(jìn)展，尤其是促進(jìn)腎纖維化[20-21]。Kensuke Sasaki等[22]學(xué)者以UUO小鼠和腎細(xì)胞系為研究對象，探討TGF-β1介導(dǎo)SET7/9信號通路對腎纖維化的影響，結(jié)果表明：⑴SET7/9在UUO小鼠的腎纖維化中發(fā)揮重要作用；⑵TGF-β1可通過Smad3途徑誘導(dǎo)SET7/9表達(dá)；⑶抑制SET7/9可抑制TGF-β1誘導(dǎo)的腎纖維化；⑷SET7/9表達(dá)與人類腎纖維化程度相關(guān)。此外，Toshihiro Shindo等[23]學(xué)者研究TGF-β1誘導(dǎo)組蛋白H3.3和分子伴侶HIRA表達(dá)對腎纖維化的影響。腎活檢組織中組蛋白H3.3和HIRA表達(dá)水平與IgAN腎纖維化相關(guān)，抑制HIRA可抑制腎上皮細(xì)胞纖維化。TGF-β1是一種免疫抑制因子，可參與IgA類別轉(zhuǎn)換[24]。低糖基化IgA1的生成被認(rèn)為是IgAN發(fā)病的始動因素，TGF-β1是否參與低糖基化IgA1的產(chǎn)生，國內(nèi)學(xué)者JUN XIAO等[25]研究TGF-β1對IgA1糖基化的影響，以人B淋巴細(xì)胞系DAKIKI為研究對象，不同濃度的TGF-β1刺激DAKIKI，對IgA1糖基化關(guān)鍵酶C1GALT1、Cosmc mRNA及蛋白表達(dá)水平進(jìn)行檢測，結(jié)果表明TGF-β1可顯著降低C1GALT1、Cosmc表達(dá)，并進(jìn)一步引起 IgA1低糖基化。

3.4Th17與IgAN研究表明[26]Th17細(xì)胞在IgAN中的主導(dǎo)作用，Th17相關(guān)細(xì)胞因子(IL-17、IL-21、IL-23、IL-6)mRNA在IgAN中顯著上調(diào)。IL-17是由Th17細(xì)胞產(chǎn)生的主要促炎因子，在炎癥和組織損傷中發(fā)揮重要作用，廣泛參與腎炎、哮喘和自身免疫性疾病[27]。IL-17血清水平與IgAN患者蛋白尿、eGFR呈顯著正相關(guān)[28-29]。M. Stangou等[12]學(xué)者定量檢測IgAN患者尿Th1、Th2、Treg/Th17細(xì)胞因子的排泄，結(jié)果表明IgAN患者尿IL-17排泄水平升高,并且與腎臟炎癥和進(jìn)展正相關(guān)。國內(nèi)學(xué)者樊均明進(jìn)一步研究IL-17參與IgAN發(fā)病的作用機(jī)制，以人B淋巴細(xì)胞系DAKIKI為對象，研究IL-17促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增殖、IgA1糖基化的影響及其分子機(jī)制，結(jié)果證實(shí)IL-17以劑量和時間依賴方式促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增殖，并通過下調(diào)C1GALT1、Cosmc表達(dá)導(dǎo)致IgA1低糖基化。

3.5TNF-α與IgANTNF-α主要由巨噬細(xì)胞分泌，也可由各種免疫細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞分泌，參與多種生物過程的調(diào)節(jié)，包括增殖、分化、凋亡、脂質(zhì)代謝和凝血。TNF-α在IgAN患者外周血[30]和尿中[31]顯著升高。腎小球系膜細(xì)胞可在IgA沉積后釋放TNF-α，激活腎小管細(xì)胞并導(dǎo)致腎間質(zhì)的炎癥改變[32]和足細(xì)胞損傷[33-34]。研究表明[35]血清TNFR水平與IgAN患者腎間質(zhì)纖維化相關(guān)。TNF-α下調(diào)Cosmc表達(dá)誘導(dǎo)Tn抗原形成已在腫瘤研究中得到證實(shí)[36]。然而對于其在IgAN中的致病機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)與展望

IgAN是一種由免疫復(fù)合物沉積的原發(fā)性腎小球疾病，以循環(huán)中低糖基化IgA1水平升高并在腎小球系膜區(qū)沉積為主要特點(diǎn)。IgAN的發(fā)病或加重常與粘膜感染有關(guān)，因此，炎癥所致的細(xì)胞因子調(diào)節(jié)紊亂可能參與IgA1低糖基化導(dǎo)致IgAN發(fā)病，并且進(jìn)一步促進(jìn)腎損傷加重疾病進(jìn)展。Th細(xì)胞因子是Th細(xì)胞分泌的具有廣泛生物學(xué)活性的小分子多肽，研究表明IgAN患者血、尿和腎組織中Th細(xì)胞因子顯著升高，某些細(xì)胞因子可通過直接下調(diào)IgA1糖基化關(guān)鍵酶C1GALT1及其分子伴侶Cosmc導(dǎo)致IgA1低糖基化。因此，Th細(xì)胞因子失調(diào)可能作為IgAN的發(fā)病的一個潛在致病因素，對其致病機(jī)制、信號通路傳導(dǎo)的進(jìn)一步研究，可以為我們對IgAN提供更多的認(rèn)識，從而為臨床治療IgAN提供一種新思路。