纖維樣腎小球病研究進展

夏 甜 蘇 可 陳 鋮

纖維樣腎小球病(fibrillary glomerulopathy, FGP)作為一種臨床罕見的原發(fā)性腎小球疾病,于1977年被首次報道[1]。 其發(fā)生率至今不詳,有研究顯示,在所有接受腎活檢的患者中FGP 比例為0.6% ～1.0%,平均發(fā)病年齡為50 ～60 歲,女性患者占比更多,兒童中亦有相關(guān)報道[2～7]。 有研究顯示,在所有接受腎臟替代治療的終末期腎病(end stage renal disease, ESRD) 患者中, 確診為 FGP 的患者占比0.12%[6]。 FGP 臨床表現(xiàn)通常無特異性,亦無特異性的實驗室檢查,診斷主要依賴病理活組織檢測,電鏡下發(fā)現(xiàn)特征性纖維結(jié)構(gòu)可幫助明確診斷,鑒別診斷較為困難,且臨床治療手段單一,療效較差,亟需更好的方法改善其診斷及治療現(xiàn)狀。 近年來研究發(fā)現(xiàn)了一種FGP 的特異性診斷標志物,該標志物的發(fā)現(xiàn)不僅有助于疾病的準確診斷,對于FGP 發(fā)病機制及治療研究亦有重要意義[8]。

一、臨床表現(xiàn)

臨床上,FGP 常以高血壓、蛋白尿、鏡下血尿為主要表現(xiàn),部分患者可伴有腎功能損害,約1/3 的FGP患者表現(xiàn)為腎病綜合征,近1/2 的患者在5年后發(fā)展為ESRD[2～5]。 上述臨床表現(xiàn)均不具備特征性,通常不足以支撐其做出明確診斷。 目前認為FGP 是一種特發(fā)性腎小球疾病,但亦有部分病例報道其可與丙型肝炎感染、單克隆免疫球蛋白血癥、自身免疫性疾病等多種疾病合并出現(xiàn),亦有個別案例報道FGP 與人類免疫缺陷病毒感染有關(guān)聯(lián)。 一項納入了187 例樣本量的研究表明,FGP 患者中伴丙肝感染的患者及合并單克隆免疫球蛋白血癥的患者各占13%,11% 的患者伴自身免疫性疾病,24%的患者伴糖尿病,9%的患者伴惡性腫瘤,該文獻報道的FGP 相關(guān)自身免疫性疾病包括克羅恩病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、Grave 病和特發(fā)性血小板減少性紫癜等[5]。 此外,2015 ～2019年梅奧診所及阿卡納實驗室收治的847 例FGP 患者的數(shù)據(jù)顯示,17.4% 的FGP 患者合并有其他腎小球疾病,其中12.6% 為糖尿病腎病,1.8% 為IgA 腎病,ANCA 相關(guān)性腎小球腎炎、血栓性微血管病變、膜性腎病等較為少見,占比均＜1%[9]。

二、病理表現(xiàn)

FGP 光鏡下的主要表現(xiàn)分為4 種類型：(1)系膜增生性/硬化性腎小球腎炎(mesangial proliferative/sclerosing glomerulonephritis, MESGN)：表現(xiàn)為系膜區(qū)免疫復(fù)合物沉積及腎小球系膜細胞不同程度的增生或硬化。 (2)膜增生性腎小球腎炎(membranoproliferative glomerulonephritis, MPGN)：其特征為節(jié)段性或球性的腎小球毛細血管雙軌征,伴系膜細胞和基質(zhì)增生導(dǎo)致的系膜擴張。 (3)膜性腎病(membranous glomerulonephritis, MGN)：毛細血管袢上皮下纖維沉積,幾乎不伴有系膜增生。 (4)彌漫硬化性腎小球腎炎(diffuse sclerosing glomerulonephritis, DSGN)：超過70%的腎小球硬化。 其中以MESGN 及MPGN 較為常見,MGN 及DSGN 較少,病理類型為MPGN 或DSGN 的患者通常預(yù)后更差[3～5]。 部分患者光鏡下可見細胞或纖維性新月體,這部分患者臨床可表現(xiàn)為急進性腎小球腎炎[3,4]。 所有的病理類型中的腎小球沉積物均表現(xiàn)為弱嗜酸性、PAS 弱陽性、嗜銀染色陰性、Masson 三色染色灰紫色或藍色、剛果紅染色陰性。

FGP 的免疫熒光表現(xiàn)可與其他免疫相關(guān)性腎小球腎炎(如狼瘡腎炎)、免疫觸須樣腎小球病和腎臟淀粉樣變等的表現(xiàn)相似。 可見IgG、C3、κ 輕鏈、λ 輕鏈于腎小球內(nèi)沉積,其中IgG 多為多克隆IgG,IgG1和IgG4 可單獨或合并存在,絕大多數(shù)患者表現(xiàn)為κ輕鏈、λ 輕鏈共沉積,僅少數(shù)患者(5% ～11%)表現(xiàn)為單種輕鏈蛋白沉積。 另外,1/3 的患者可見IgA 沉積,近1/2 的患者可見IgM 沉積,而C1q 的檢出率為41% ～60%[2～4]。

FGP 電鏡下的主要表現(xiàn)為腎小球系膜區(qū)無序排列的纖維樣有形結(jié)構(gòu)沉積、直徑多為10 ～30nm(平均20nm)且剛果紅染色陰性,少數(shù)電鏡下亦可見腎小球基膜纖維沉積,間質(zhì)及血管均無沉積。 電鏡下纖維超微結(jié)構(gòu)是FGP 的特征性病理表現(xiàn)[2～4]。

三、診 斷

在既往研究中,FGP 診斷多依賴臨床表現(xiàn)結(jié)合腎臟組織病理活檢,包括電子顯微鏡超微結(jié)構(gòu)、免疫熒光和光學(xué)顯微鏡等,其中以電鏡結(jié)果最為重要[3,4]。其診斷主要依靠腎小球內(nèi)沉積纖維的結(jié)構(gòu)特點：①無序排列;②在放大倍數(shù)＜30000 時,無中空微管結(jié)構(gòu);③剛果紅陰性;④免疫熒光染色可見免疫球蛋白沉積[3,4]。 近年來研究發(fā)現(xiàn),DNAJ 熱休克蛋白家族成員B9(DnaJ homolog subfamily b member 9, DNAJB9)是診斷FGP 的一種新型生物學(xué)標志物,在作為特異性免疫組化標志物輔助診斷FGP 時,其特異性為99%,敏感度為98%[8,10]。

FGP 的診斷較困難,主要由于其臨床表現(xiàn)不具特征性,而且由于電鏡下纖維結(jié)構(gòu)在疾病診斷中的特殊地位,導(dǎo)致其與其他腎小球疾病尤其是伴有有形結(jié)構(gòu)沉積的腎小球疾病鑒別的方法對于鑒別診斷至關(guān)重要。 有形結(jié)構(gòu)沉積腎小球疾病主要包括免疫觸須樣腎小球疾病、腎淀粉樣變性、冷球蛋白血癥腎損害、纖連蛋白腎小球病等。

免疫觸須樣腎小球疾病的典型表現(xiàn)為蛋白尿、血尿和腎功能不全;光鏡下主要表現(xiàn)為毛細血管內(nèi)增生性、膜增生性或膜性腎小球腎炎;電鏡下可見直徑為14 ～60nm(多＞30nm)的中空微管結(jié)構(gòu)沉積,常呈平行排列[11]。 沉積纖維的直徑和無中空微管結(jié)構(gòu)有助于區(qū)分FGP 與免疫觸須樣腎小球病。

淀粉樣變性是一種多系統(tǒng)疾病,可累計全身多個臟器,腎臟病變通常以大量蛋白尿,腎病綜合征為主要臨床表現(xiàn);電鏡下典型表現(xiàn)為：腎小球內(nèi)剛果紅陽性、隨機排列的直徑7 ～12nm 的纖維沉積[12]。 剛果紅染色有助于鑒別FGP 與腎淀粉樣變性。 但近年來研究發(fā)現(xiàn),DNAJB9 陽性的FGP 患者也可表現(xiàn)為剛果紅染色陽性[13,14]。 這些對既往依賴剛果紅染色鑒別二者的診斷方法提出挑戰(zhàn),而質(zhì)譜分析和DNAJB9 免疫組化因此顯得更加重要。

冷球蛋白血癥腎損害是由冷球蛋白沉積在腎臟導(dǎo)致。 冷球蛋白是一種在低溫條件下沉淀,37℃時溶解的免疫球蛋白。 人體內(nèi)的異常冷球蛋白在低溫或濃度高時沉積在血管內(nèi)皮,引起血管炎和血管閉塞性病變。 臨床表現(xiàn)為皮膚病變(紫癜、潰瘍、網(wǎng)狀肌炎)、風(fēng)濕病(關(guān)節(jié)痛和關(guān)節(jié)炎)和周圍神經(jīng)病變(感覺異常和下肢疼痛)[15]。 而腎臟中冷球蛋白可沉積在腎小球組織內(nèi)皮下或毛細血管中形成短纖維狀或顆粒狀亞結(jié)構(gòu),部分亦可表現(xiàn)為微管狀或環(huán)狀亞結(jié)構(gòu)[16]。 FGP 與冷球蛋白血癥可通過結(jié)合其他系統(tǒng)表現(xiàn)及血冷球蛋白實驗室檢查相鑒別[15,16]。

纖連蛋白腎小球病與FGP 的臨床表現(xiàn)類似,均表現(xiàn)為蛋白尿、鏡下血尿、高血壓及腎功能減退,二者鑒別主要依靠免疫熒光。 纖連蛋白腎小球病的免疫熒光染色可見纖維連接蛋白染色強陽性;電鏡下系膜和內(nèi)皮下可見大量沉積物,沉積物為局灶性纖維亞結(jié)構(gòu),纖維直徑為12 ～16nm[17]。

四、DNAJB9 參與FGP 發(fā)病機制的探討

DNAJB9 蛋白在大多數(shù)細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中低水平存在。 正常腎臟中,DNAJB9 存在于腎小管上皮細胞、足細胞、系膜細胞和內(nèi)皮細胞中[5]。 FGP 是目前唯一已知與大量 DNAJB9 胞外沉積有關(guān)的疾病[8,10,18]。

近年來研究顯示,FGP 患者的腎小球中存在豐富的 DNAJB9 且血清中 DNAJB9 水平亦明顯升高[8,10,18,19]。 免疫組化提示IgG 與DNAJB9 蛋白在FGP 患者腎小球中存在共定位,熒光電鏡下亦發(fā)現(xiàn)DNAJB9 與特征性纖維結(jié)構(gòu)共定位[8,18]。 研究者對24 例FGP、145 例淀粉樣變性、72 例其他非FGP 腎小球疾病(包括致密物沉積病、抗腎小球基膜腎小球腎炎、ANCA 相關(guān)性腎小球腎炎、狼瘡性腎炎、糖尿病腎小球硬化、腎小球血栓性微血管病變、膜性腎病、IgA腎病、免疫觸須樣腎小球疾病、冷球蛋白血癥腎損害、纖連蛋白腎小球病等)及12 例正常對照組的腎小球組織進行蛋白組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)DNAJB9 僅存在于FGP樣本中[10]。 Andeen 等[18]對5 例FGP 患者的8 個活檢樣本進行研究發(fā)現(xiàn),其中7 個樣本檢測到DNAJB9蛋白,唯一未檢測到的樣本來自1 例新月體病患者,54% ～65%的腎小球被新月體累及,研究者推測可能炎癥干擾了DNAJB9 檢測,而114 例對照組的非FGP患者腎小球中均未檢測到DNAJB9。 這些研究均提示DNAJB9 或可作為FGP 的一種新型生物學(xué)標志物,為FGP 的診斷提供了新方法,也為其發(fā)病機制的研究提供了新的方向。

DNAJB9 蛋白又被稱作內(nèi)質(zhì)網(wǎng)DnaJ 同系物4(endoplasmic reticulum-localized DnaJ 4, ERDJ4),是葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78(binding protein/glucose-regulated protein 78, BIP/GRP78)的伴侶分子[20]。 BIP/GRP78 屬于熱休克蛋白70 家族,參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)折疊、錯誤折疊蛋白的降解和重新折疊。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中錯誤折疊的蛋白可通過激活3 種不同的跨膜蛋白誘導(dǎo)信號級聯(lián)反應(yīng)參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,在這一過程中,DNAJB9 轉(zhuǎn)錄水平被上調(diào),DNAJB9 缺乏可導(dǎo)致內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及代謝缺陷[20～23]。 此外,DNAJB9 還具有抗細胞凋亡、影響細胞蛋白質(zhì)及糖代謝等作用[20]。

關(guān)于DNAJB9 在FGP 中的發(fā)病機制,目前存在兩種假說。 一種為DNAJB9 可能為FGP 的自身抗原,在腎小球中,觸發(fā)了自身免疫反應(yīng),導(dǎo)致IgG 與之結(jié)合。 雖然FGP 患者血液中DNAJB9 水平升高,但目前尚未發(fā)現(xiàn)DNAJB9 抗體來支持這一假說[19]。 另一種假說認為某些遺傳背景導(dǎo)致人體內(nèi)某些IgG 發(fā)生錯誤折疊,DNAJB9 與這些IgG 結(jié)合,從而導(dǎo)致免疫復(fù)合物在腎臟中沉積。 而在細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中錯誤折疊的IgG 蓄積可激活未折疊蛋白反應(yīng),但在FGP 患者的腎小球蛋白質(zhì)組中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激及未折疊蛋白反應(yīng)的其他成分未見特異性富集,這表明DNAJB9 在FGP 腎小球中富集的同時,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激/未折疊蛋白反應(yīng)沒有增加,這點與假說是矛盾的,有待于開展進一步研究予以驗證[18]。

五、治療及預(yù)后

對于FGP 的治療,目前并沒有最佳方案。 主流的治療方法包括RAS 阻斷劑聯(lián)合免疫抑制劑和激素沖擊聯(lián)合免疫抑制治療,但類似治療方案臨床療效較差,近半數(shù)患者于起病4年后進展為ESRD,而利妥昔單抗被認為是潛在的有效治療方案[2～5,24]。 一項回顧性研究比較了27 例單獨接受RAS 阻斷劑或聯(lián)合使用免疫抑制劑的FGP 患者的長期腎臟預(yù)后,發(fā)現(xiàn)僅接受RAS 阻滯劑的患者預(yù)后相對更差[24]。 14例僅接受RAS 阻滯劑的患者有10 例在隨訪46 個月后進展為ESRD;7 例聯(lián)合接受利妥昔單抗治療的患者中,有5 例獲得部分緩解,與基線比較,eGFR 下降＜15ml/min。

利妥昔單抗被認為有助于維持FGP 患者的腎功能。 Hogan 等[25]研究中,12 例接受利妥昔單抗治療的FGP 患者,4 例腎功能穩(wěn)定(其中3 例患者蛋白尿也有所減少),3 例腎病進展但未達到ESRD,中位隨訪時間為38 個月,另外5 例則在隨訪17 個月后進展為ESRD。 Payan 等[26]開展的研究中亦得出了類似的結(jié)果,同時還發(fā)現(xiàn)利妥昔單抗治療有效的患者,治療前的血清肌酐水平更低,在疾病早期使用利妥昔干預(yù)對預(yù)后更好。 而一項對DNAJB9 陽性FGP 患者隨訪中發(fā)現(xiàn),利妥昔單抗可延緩腎功能進展,但對蛋白尿及DNAJB9 水平均無明顯改善[27]。 根據(jù)這些有限的數(shù)據(jù),并不能得出利妥昔單抗療效的結(jié)論,仍有待于進一步臨床驗證及研究。

此外,在1 例利妥昔單抗治療復(fù)發(fā)型FGP 的病案報道中發(fā)現(xiàn),FGP 的復(fù)發(fā)與B 淋巴細胞水平有關(guān),盡管該病例并未檢測DNAJB9 水平,但考慮到在既往研究中發(fā)現(xiàn)DNAJB9 可影響B(tài) 淋巴細胞分化和前體B 細胞存活,這依然為FGP 的治療提供了新的研究方向[28,29]。

關(guān)于FGP 患者接受腎移植研究發(fā)現(xiàn),其術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。 Nasr 等[4]研究報道了14 例接受腎移植的FGP 患者,5 例在隨訪平均51 個月后原發(fā)病復(fù)發(fā),其中2 例患者移植腎失活。 另一項來自澳大利亞和新西蘭的研究報道了55 例因FGP 而發(fā)生ESRD 的患者,其中13 例接受了同種異體腎移植,4 例移植腎失功,其中1 例于移植后4.5年復(fù)發(fā)并于復(fù)發(fā)4.6年后移植腎失功[6]。 總體上,FGP 患者生存率和移植腎生存率與其他病因進入ESRD 的人群并無差異,但其復(fù)發(fā)的風(fēng)險不可忽略。

綜上所述,DNAJB9 作為FGP 新型生物學(xué)標志物的地位是可以確定的,對于FGP 的診斷和治療均具有非常重大的意義。 其發(fā)病機制可能與IgG 及DNAJB9 密切相關(guān),但限于其臨床樣本較少,且缺乏合適的動物實驗?zāi)Ｐ?研究進展緩慢。 目前,FGP 的治療仍是一道難題,以RAS 阻斷劑及免疫抑制治療為主的治療手段療效較差,其中利妥昔單抗治療有一定潛能,但仍需進一步開展大樣本量的隨機對照試驗予以驗證。