补体C1q在诊断狼疮性肾炎中的研究进展*

2020-02-14 03:05张亚梅刘运双综述俸家富审校
检验医学与临床 2020年5期
关键词:补体复合物肾脏

张亚梅,刘运双 综述,俸家富 审校

四川省绵阳市中心医院检验科,四川绵阳 621000

系统性红斑狼疮(SLE)是一种复杂的自身免疫性疾病,涉及全身多个系统,可引起多组织和器官的损伤。不同SLE患者的疾病表型和严重程度均存在显著差异。狼疮性肾炎(LN)是SLE患者最严重的并发症之一,有多达20%的SLE患者在肾损伤约10年后发展为终末期肾病[1],给公共卫生带来巨大的负担。肾脏的早期损伤可能与活动性炎症有关,而晚期的不可逆性损伤通常可归因于药物的不良反应,尤其是长期皮质类固醇类药物的使用[2]。肾脏组织活检是LN诊断和指导治疗方案的金标准,但其对受检者一般状态要求较高,不能连续进行,且所获得的标本局限,无法反映患者整个肾脏的病理状态[3],再加上其为有创性操作,患者的依从性不高。因此,理想的生物标志物对于LN的预测、早期诊断和治疗是非常重要的。目前,已有超过45种标志物被相继发现,包括自身抗体、细胞因子、趋化因子、生长因子及其可溶性受体、黏附分子相关的蛋白质分子、mRNA和微小RNA,以及活化的内皮、上皮等[4],但以上指标几乎均未被纳入常规临床应用。

随着研究的深入,作为固有免疫重要组成部分的补体系统在LN发病中的作用也被逐渐认识。补体系统具有介导炎症、裂解细胞、调节免疫反应和调节吞噬作用等生物功能。补体C1q是补体经典途径的重要组成部分,能识别并启动补体活化的经典途径,并可将组织的非特异性免疫与先天免疫联系起来,参与调节体内免疫复合物的清除[5]。本文对补体C1q的致病机制、检测方法及其在诊断LN中的应用现状进行综述,旨在为临床应用提供参考。

1 补体C1q的生物学特性

作为补体C1的重要组成成分之一,补体C1q具有最大的分子结构,相对分子质量约为410 000,是一种由18个多肽链组成的糖蛋白[6]。C1q分子结构中含有6个异三聚体胶原蛋白样三螺旋,在其N-末端的中段部分结合形成原纤维状结构,然后在弯曲处发散,在胶原蛋白样区域的中段处形成6个单独的“茎”,每个“茎”终止于C-末端异源三聚体球状结构域[7],该球状结构域是肿瘤坏死因子受体超家族的成员之一,可以结合多种自身和非自身配体[8]。补体C1q的6个球状结构域的主要靶标是免疫复合物中存在的多个Fc区,包括免疫球蛋白(Ig)G和IgM抗体。

与主要由肝脏衍生的大多数其他补体蛋白不同,补体C1q主要由巨噬细胞合成。有报道称,在健康人血清中,补体C1q的水平约为80 μg/mL,随着年龄的增长,其水平有所上升,在60~81岁的人群中可达161 μg/mL[9],但在中国人群中补体C1q的水平变化还有待进一步研究。

2 补体C1q在LN发病机制中的作用

许多自身免疫性疾病的发病机制中都有补体系统的参与,但其确切作用尚不明确。一方面,早期经典途径补体成分的遗传缺陷使SLE患者成为易感群体;另一方面,补体激活免疫复合物(IC)也是促进组织损伤的成分之一。 因此,补体系统在任何一个方向上的不平衡及经典途径和替代途径的各自作用均可对疾病产生复杂的影响。

目前广泛认为补体在SLE,尤其是LN的发病机制中具有“双刃剑”作用[10-11]。当补体C1中的C1q以高亲和力结合IC中IgM或IgG的Fc部分时,经典途径将被激活以促进病原体的清除,但同时也造成了组织破坏。另外,补体C1q与其靶标的结合触发其构象变化和C1r的激活,随后又激活C1s[12]。活化的C1作用于C4形成C4b2a,C4b2a作为C3的转化酶又激活C3,从而激活旁路途径。而患者机体中免疫功能失调导致免疫复合物数量过多,致使C1q等补体被快速活化,进而增加抗C1q抗体的合成,引起大量免疫复合物沉积,导致肾组织损伤。

另一方面,补体C1q还可促进在免疫耐受中起重要作用的凋亡细胞的清除。但补体C1q的数量下降或者功能障碍时,均无法正常发挥对凋亡细胞的清除作用[13]。造成这种现象的主要原因包括:补体C1q可能会影响树突状细胞(DC)对凋亡细胞的吞噬作用。补体C1q可通过凋亡细胞表面的C1q受体促进吞噬作用,并且经补体C1q调理后的凋亡细胞可能会更有效地被未成熟树突状细胞(iDC)摄取,但其并不会在体内引起激烈的炎性反应,这将有助于维持自身免疫耐受;其次,补体C1q也可能对DC的分化和成熟有影响。此外,补体C1q还具有诱导DC成熟的作用,经其处理后的DC可通过分泌特异性细胞因子诱导Th1细胞应答。

3 补体C1q检测方法学的研究进展

1963年,LEPOW等人通过离子交换色谱法从离子交换柱的洗脱位置定义了补体C1的3个子组分:C1q、C1r和C1s。1971年,1项使用补体C1q的沉淀素反应(凝胶扩散方法)来检测SLE患者血清中未知免疫复合物的实验证实了补体C1q自身抗体的存在。为了抑制免疫复合物的低亲和力结合,有研究第一次在检测方法中使用了高离子强度缓冲液[14],随后又用补体C1q胶原蛋白区域的固相分析进行了替代。2007年首次引入了检测人补体C1q球状结构域自身抗体的检测方法[15]。目前最常用的检测方法有单向免疫扩散法,酶联免疫吸附试验(ELISA)及免疫散射、透射比浊法等。单向免疫扩散法的影响因素较多,因此临床应用较少;ELISA多采用双抗体夹心法间接检测补体C1q抗原或者用间接ELISA检测抗体。有报道显示,采用ELISA的商业试剂盒检测出的结果与临床之间存在良好的相关性[16],但循环免疫复合物可能会对该方法带来一定的干扰。目前,免疫散射、透射比浊法可利用血清中补体C1q 抗原与加入的特异性抗体反应形成不溶性免疫复合物,从而引起光强度的变化,直接定量检测补体C1q水平,该方法具有简单、快捷的优点,并且可应用于全自动生化分析仪。高玲等[17]对运用免疫比浊法的商业化试剂盒的检测性能进行了评价,结果显示其在线性、正确度和携带污染率等方面均达到《定量临床检验方法的初步评价批准指南》第2 版(EP10-A2)中的标准,满足临床检测要求。

4 补体C1q在LN诊断中的临床应用进展

有研究发现,抗C1q抗体水平可以在一定程度上反映LN患者的肾损伤状态,并预测患者的疾病活动程度。补体C1q诱导机体产成抗C1q抗体,肾组织中的基底膜结构在抗C1q抗体的作用下与补体C1q结合, 生成的免疫复合物不断沉积到基底膜上,加重组织损伤。目前补体C1q在LN诊断中的作用可大致归纳为以下3个方面。

4.1用于预测肾脏病变的风险 LN患者血清抗C1q抗体阳性率约为40.00%,明显高于未患LN的SLE患者(21.67%),且该抗体在SLE患者肾脏病变之前已出现高表达现象[18],因此研究者考虑是否能够通过该指标的变化提前预测患者的肾脏病变风险。在另1项临床研究中,LN患者抗C1q抗体的表达显著高于其他人群,而补体 C3的表达则较其他人群显著降低[19]。TAN等[20]的临床研究表明,LN患者的血清补体C1q水平显著低于单纯SLE患者和健康个体。

4.2用于判断LN的活动度 有研究表明,补体C1q的表达水平与LN的活动有一定关系[21]。CHI等[22]的临床研究发现,LN患者的血清补体C1q水平明显低于未合并LN患者,且低于非活动性SLE患者。赵笑梅等[23]的调查发现,20例LN、SLE患者的补体C1q水平较其他肾炎及其他自身免疫性疾病患者显著降低,且处于SLE活动期患者的补体C1q水平低于稳定期SLE患者,考虑可通过监测补体C1q的水平变化来监测患者的病情变化情况。

4.3用于LN的肾脏损伤程度判断及诊断 ALSUWAIDA等[24]的研究指出,补体C1q与LN患者的肾脏损害程度有关。BASSI等[25]的研究指出,通过检测机体抗C1q抗体与穿孔素3抗体的比值能够判断LN患者的病情严重程度,且病情严重程度与该比值呈正相关。既往研究表明,应用抗C1q抗体诊断LN的特异度为70%~92%,而灵敏度为44%~100%,阴性预测值为100%[26]。赵俊芳等[27]研究发现,LN患者的外周血中抗C1q抗体和OX40mRNA的表达反映了患者的疾病活动性,其在LN诊断中的灵敏度约为93.3%,特异度约为73.3%。

5 小 结

综上所述,血清中补体C1q和抗C1q抗体的水平在预测SLE患者的肾功能损伤、评估LN患者的病情变化、早期诊断LN及SLE的鉴别诊断中都有一定应用价值。此外,补体C1q及其抗体的检测方法简单、易操作,可在实验室中实现标准化检测,这为其日后的广泛使用提供了条件。在今后的研究中,可进一步增加样本量,研究补体C1q与其他指标联合在LN的诊断及与其他疾病的鉴别诊断中的应用价值,研究的标本类型还可以扩大到尿液、体液甚至组织等,从而进一步探索补体C1q的应用价值。

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