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摘要：补体C4d是补体成分C4裂解产物，其与组织有较强的共价键，能够与组织结合较持久的存在，主要参与补体经典途径和凝集素途径的激活。C4d的经典临床应用是抗体介导的排斥反应的诊断，其介导的免疫反应可导致组织损伤引起临床症状。近年来，C4d在一些领域被越来越多地认为是一种潜在的生物标志物，包括在肾小球疾病发病中的作用。现就补体C4d在膜性肾病的诊断及预后判断就等方面的研究进行综述。
关键词：补体；补体C4d；膜性肾病；慢性肾小球肾炎
本文引用格式：吴明琴，罗朋立.补体C4d与膜性肾病研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(76):62-63.
Advances in Complement C4d and Membranous Nephropathy
WU Ming-qin,LUO Peng-li
(Department of Nephrology,Affiliated Hospital of Qinghai University,Xining Qinghai)
ABSTRACT:Complement C4d is the cracking product of complement component C4.It has strong covalent bond with tissues and can bind with tissues for a long time.It is mainly involved in the activation of classical complement pathway and lectin pathway.The classic clinical application of C4d is the diagnosis of antibody-mediated rejection,which can lead to tissue damage and clinical symptoms.In recent years,C4d has been increasingly recognized as a potential biomarker in several fields,including its role in the pathogenesis of glomerular disease.This article reviews the research on the diagnosis and prognosis of complement C4d in membranous nephropathy.
KEY WORDS:Complement;Complement C4d;Membranous nephropathy chronic glomerulonephritis
1补体系统与补体C4d
补体是在血液或体液中除免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)分子外，另一族参与免疫效应的大分子，是主要由肝细胞、巨噬细胞产生的球蛋白。补体系统是具有精密调控机制的蛋白质反应系统，根据激活物质的不同，可分为经典途径、凝集素途径和旁路途径。这三种途径中任何一条的激活都会导致膜攻击复合物（Membrane attack complex，MAC）C5b-9的形成，从而促进靶细胞膜的损伤[1]。但三种途径共同的固有成分为C3，共同的末端效应均可形成C5转化酶。C5可裂解为C5a及C5b，不稳定的C5b依次与C6、C7、C8、C9发生级联反应形成膜攻击复合物C5b-9，C5b-9在过度活化情况下可产生氧自由基、释放蛋白酶、改变细胞骨架引起宿主细胞溶解、凋亡，导致组织损伤[2]。
补体片段C4d是补体经典活化途径中C4裂解后的产物，相对分子量约为42×103。C4是补体系统中含量较高的补体，仅次于C3，由于与组织有较强的共价键，已被用作抗体介导的反应和补体系统激活的标志[3]。在体液免疫中，抗原抗体结合使补体经典途径被激活，抗原抗体复合物活化C1、C4，被活化的C4水解为一个大分子片段C4b和一个小分子片段C4a。C4 b的α链断端上暴露的活性硫酯键高度不稳定，能与附近的含氨基酸或羟基的分子共价结合形成酰胺键或者酯键，而未结合的C4b很快被灭活。而共价结合的C4b随后水解为C4 c和C4 d，小片段C4 c释放入液相后被机体清除掉，而包含硫酯位点的C4 d能与毛细血管基底膜Ⅳ型胶原以及内皮细胞共键结合并较持久的存在，具有很高的稳定性，因此C4d被称为补体系统激活的“足迹”。C4d的沉积提示抗体介导的体液免疫引起了基底膜的损伤。抗体与内皮细胞上的抗原结合后激活补体，通过三种补体依赖途径最终引起内皮损伤：形成膜攻击复合物；可溶性补体碎片引起炎症细胞浸润；巨噬细胞识别补体碎片，聚集到内皮细胞表面[4]。内皮细胞本身又具有一定的抗损伤、增殖修复的能力，在抗原抗体复合物长期持续刺激下，内皮细胞经历反复损伤-修复-损伤的病理过程，最终引起器官损伤[5]。
2膜性肾病发病机制
膜性肾病（membranous nephropathy，MN）主要是以弥漫性肾小球基底膜增厚伴上皮细胞下免疫复合物沉积，引起足细胞受损为特征的一种肾小球疾病，约占我国成人肾病综合征患者的25%-30%，是成人肾小球疾病常见病理类型之一，临床上以肾病综合征（nephrotic sydrome,NS）或无症状蛋白尿为主要表现。根据病因和发病机制的不同，膜性肾病可以分为特发性膜性肾病(idiopathic membranous nephropathy，IMN)和继发性膜性肾病(secondary membranous nephropathy，SMN)[6]。后者常见于系统性红斑狼疮、乙肝病毒感染、肿瘤、重金属及某些药品、毒物接触等。
近十余年中，IMN发病率逐渐上升并呈现年轻化的趋势，其病因及发病机制尚未完全阐明。1959年，Heymann等[7]成功研制出了Heymann肾炎模型，发现其病理及临床表现与人类MN相似。Kerjaschki等[8]证实Megalin蛋白是Heymann肾炎模型中的靶抗原，但后续研究发现Megalin虽表达于人类足细胞，可MN患者肾小球上皮下免疫复合物中未能检测到Megalin抗原，在患者血清中也未检测到Megalin抗体，因此推测Megalin抗原不是人类MN发生的病因。随着现代分子生物学、遗传学等学科的发展，发现足细胞损伤也参与了膜性肾病的发生。2002年Debiec等[9]发现人类足细胞抗原中性肽链内切酶(NEP)，NEP是一种足细胞膜蛋白，其遗传于缺陷的母体，在妊娠时会产生NEP抗体，而这些抗体通过胎盘进入胎儿体内，与胎儿足细胞上的NEP结合形成免疫复合物，导致新生儿IMN，从而证明循环抗体可以拮抗足细胞蛋白导致IMN。NEP致病抗原是第一个被发现的人类足细胞抗原，然而目前并没有发现其导致成人特发性膜性肾病的报道。2009年Beck等[10]发现了一种新型足细胞抗原，主要是一种M型跨膜磷脂酶A2受体（PLA2R），并在成人IMN患者血清中可检测到M型磷脂酶A2受体(PLA2Ｒ)抗体，而在SMN及其他肾小球疾病中均未检测到，提示通过检测PLA2Ｒ可区分原发性和继发性MN。Liu H等[11]研究发现，PLA2Ｒ在肾脏中主要表达于肾小球足细胞的胞膜上，而不表达于其他肾小球细胞。抗PLA2R试验对IMN的敏感性约为70%，特异性接近100%，已成为临床鉴别IMN和SMN的有效手段。2011年Bruschi等[12]在部分IMN患者血清中检测到与α-烯醇化酶相对应的IgG4抗体，且在肾小球基底膜及上皮细胞下、足细胞胞浆内均检测到α-烯醇化酶，并与IgG4、C5b-9共同沉积于电子致密物中，由此推测α-烯醇化酶可能也是IMN致病抗原之一，但α-烯醇化酶作为IMN的抗原特异性较低。目前仍有其他致病抗原陆续被发现，包括阳离子化牛血清白蛋白(BSA)、醛糖还原酶和超氧化物歧化酶2、1型血小板反应蛋白7A域(THSD7A)。
近年来的研究显示遗传学因素在IMN的发病中同样起到了重要作用。人类白细胞抗原基因分型与IMN的发病风险显著相关。此外，环境因素对IMN的发病也有一定的影响。其研究表明空气中PM2.5的浓度增加与IMN发病率上升具有一定的关联，但是具体机制有待更进一步的阐明，推测制可能与PM2.5等细微颗粒增加循环中炎症因子水平有关[13]。
3补体C4d与膜性肾病
C4d最早用于观察器官移植的急慢性免疫排斥反应，移植物中移植物中C4d沉积通常提示预后不佳[14]，后发现其也参与了IgA肾病（IgA nephropathy，IgAN)的发病。肾小球C4d沉积与蛋白尿严重程度及肾小球硬化相关，肾小管C4d沉积与间质纤维化、肾功能下降相关[15]。Espinosa研究发现肾脏C4d免疫组化染色阳性者肾脏存活率低于C4d免疫组化染色阴性者，认为肾小球C4d沉积是预测IgAN进展至终末期肾病的独立危险因素[16]。
近年研究表明补体C4d在膜性肾病的发病中起了非常重要的作用，在11例(92%)IMN患者足细胞下沉积的免疫复合物中也发现C4d，C4d和C4d结合蛋白(C4BP)的存在与肾小球IgG沉积密切相关[17]。Val-be RNAL报道在原发性MN(31例)和单纯V类膜性狼疮性肾炎(5例)中也发现有C4d特征性颗粒在基底膜沉积[18]。Espinosa-Hernandez和他的同事们观察到了21例MN(100%)患者肾小球基底膜中也有C4d的沉积，但在微小病变肾病（MCD）患者(19例)结果均为阴性[19]。Suzuki等认为，任何正常肾小球的固有染色都是通过免疫过氧化物酶为基础的，检测不到肾小球C4d沉积，提示100%MN患者的C4d肾小球沉积可能不是固有的，而是致病性的补体活化[20]。然而也有学者则将C4的缺失作为原发性MN[21]的一个指标，这一差异可能与研究中使用的特定抗体和特异性有关。
MN是由于抗足细胞抗体介导的原位免疫复合物沉积所致，研究表明肾脏M型磷脂酶A2受体(M-type phospholipaseA2 receptor，PLA2R)阳性染色是诊断原发性膜性肾病(IMN)的特异性生物学标志物，是其中的主要抗原之一。虽然许多研究都集中在发现靶抗原上，但目前人们已经开始关注足细胞损伤的效应机制，尤其是补体系统的激活。约70%的原发性MN免疫复合物激活补体系统(CS)，并伴有足细胞损伤、蛋白尿和肾功能衰竭[22]。Fabiano等人[23]的研究提示，补体C4d在膜性肾病肾小球的表达中，C4D免疫染色阳性率较高，但尚未评估其与临床和组织学指标的相关性。目前还没有文献报道MN中的C4d与组织学标记物有关，但膜性肾病中补体C4d的存在与严重的肾小管间质纤维化有关，其与预后不良的临床指标无关，或可作为MN一个普遍的标记物。
4展望
综上所述,随着对补体C4 d研究的深入，人们逐渐认识到补体C4 d可以作为一种有用的生物学指标,用于对疾病的诊断、指导治疗、判断预后以及反映疾病的活动度。现在认为C4d除了参与实体器官移植排斥反应，C4d还可作为抗体介导肾小球疾病的标志物。而膜性肾病作为肾小球疾病之一，评估C4d在MN中表达的情况，从而明确C4d的存在与更严重的临床和组织学标志是否有关。但是,其中仍然还有许多问题尚待解决和探索,如C4d在肾脏不同部位的沉积与肾脏损伤严重程度的关系,C4 d与其他自身免疫性疾病的关系等。因此，补体C4d与膜性肾病的进一步研究是非常必要的，从而为更好地了解MN的病理生理、诊断及判断预后提供帮助，从而为指导治疗奠定基础。
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