Cell | 自身免疫性肾脏疾病的驱动机制

撰文 |章台柳

肾脏的血液-尿液过滤器——肾小球的损伤，是导致慢性肾脏病最常见的原因之一。随着针对关键肾小球结构的自身抗体不断被发现，由自身免疫介导的肾脏疾病病因的识别率也在稳步上升。膜性肾病是一种肾小球足细胞的自身免疫性疾病，也是导致肾病综合征最常见的原因。肾病综合征的临床表现为严重蛋白尿、水肿和高脂血症。足细胞、肾小球内皮细胞和肾小球基底膜共同构成滤过屏障。足细胞通过其复杂交错的主突和足突网络，从尿液侧包裹肾小球毛细血管。足突之间由裂孔隔膜相连——这是一种细胞间连接结构，其独特的蛋白质网络动态调节滤过功能。在膜性肾病中，循环自身抗体主要针对足细胞足突的I型跨膜蛋白胞外结构域：约80%患者靶向M型磷脂酶A2受体(PLA2R1)，约5%患者靶向血小板反应蛋白1型结构域7A蛋白(THSD7A) 等。当前对膜性肾病的理解是：循环自身抗体（多为IgG4亚型）在足突基底部与其相应抗原结合（最初靠近裂孔隔膜区域），通过补体依赖及非依赖机制引发疾病。滤过屏障上发生的抗原-抗体反应导致特征性免疫复合物在上皮下区域沉积，最终引起滤过屏障改变、足突表面积减少（足突融合）及肾病水平蛋白尿。然而，膜性肾病中自身抗体结合后引发肾小球聚集物形成和沉积，具体机制及临床意义尚不明确。目前可能的后续过程包括：蛋白水解作用导致的抗原脱落并沉积于上皮下区域，或抗原-抗体复合物内吞后足细胞降解功能障碍等，均有待证实。此外，近年来在膜性肾病患者肾小球内发现多种蛋白积累，但其疾病意义未知。

近日，德国University Medical Center Hamburg-Eppendorf的Catherine Meyer-Schwesinger团队在Cell杂志上发表了文章Autoantibody-triggered podocyte membrane budding drives autoimmune kidney disease，发现在膜性肾病中，循环自身抗体会攻击足细胞足突上的蛋白质，破坏肾脏的过滤屏障。这些自身抗体会在足细胞足突的质膜上触发抗原-自身抗体聚集体的形成，这些聚集体以带蒂囊泡的形式出芽脱落——即自身免疫球蛋白触发的细胞外囊泡（AIT-EVs），随后释放到尿液中。AIT-EVs携带致病性自身抗体、靶抗原、关键的足突蛋白以及疾病相关应激因子，代表着一种清除免疫复合物和废物的机制。然后，它们的过度释放会导致足突融合和足细胞功能障碍。在膜性肾病患者中，尿液中的AIT-EVs与肾小球尿腔内的聚集体相对应。通过富集AIT-EVs能够检测和监测致病性自身抗体，为自身免疫性肾脏疾病的诊断和治疗提供一种无创方法。

对肾病综合征膜性肾病及非膜性肾病患者的诊断性/连续性尿液及活检样本分析表明，AIT-EVs形成是膜性肾病的普遍特征。根据形态学和分子特征将膜性肾病中的AIT-EVs定义为：从尿源性足细胞膜出芽的带蒂囊泡，内含聚集的膜结合抗原及其对应自身抗体、疾病相关和保护性物质以及细胞器，可在IgG4阳性和/或14-3-3阳性尿液囊泡组分中富集。通过扫描电镜、透射电镜及纳米颗粒追踪分析发现，与患者其余囊泡相比，AIT-EVs在膜性肾病患者尿液中构成一个庞大的囊泡亚群。形态学上，膜性肾病患者的AIT-EVs多呈不规则形状，表面结构类似足细胞膜特征，易聚集成更大结构；而其余囊泡表面光滑，多为圆形且独立存在。透射电镜免疫标记证实AIT-EVs表面存在人IgG、膜性肾病抗原及囊泡标志蛋白14-3-3。免疫荧光、免疫印迹及ImageStream分析检测到囊泡标志蛋白14-3-3、膜联蛋白A1及CD63/CD81。与非膜性肾病相比，膜性肾病患者的AIT-EV富含足细胞蛋白（如THSD7A、PLA2R1、nephrin、podocin和α-actinin-4），同时包含大量疾病相关蛋白，如补体成分（C1q、C5b-9）、线粒体蛋白（mitofusin 2、ATPB）、溶酶体蛋白（LIMP2、LAMP2）以及泛素-蛋白酶体系蛋白（K48多聚泛素化蛋白酶底物、UCH-L1、免疫蛋白酶亚基LMP7），提示其足细胞来源与致病相关性。体外研究显示，14-3-3参与足细胞膜自身抗体聚集体的形成。使用特异性多肽R18抑制14-3-3/客户蛋白相互作用后，共聚焦成像显示膜结合rbTHSD7A抗体聚集体的形态和定位发生显著改变，荧光活细胞成像也证实其从周边膜区向内的动态转运受阻。免疫印迹进一步显示，经R18处理并暴露于rbTHSD7A抗体的足细胞中，rblgG的细胞内蓄积增加，而培养基释放囊泡中的rblgG和14-3-3含量减少，表明抑制14-3-3会损害细胞对rblgG的清除能力。

通过静脉注射rbTHSD7A抗体诱导的人源化抗原特异性膜性肾病小鼠模型，研究足细胞AIT-EVs的亚细胞起源和释放动力学。自身抗体处理后第1、3、7天的扫描电镜分析显示，THSD7A阳性膜性肾病小鼠的足细胞形态发生进行性改变：出现朝向尿腔的细长膜突起伴远端膨大，其长度和数量随时间增加。这些突起起源于足细胞足突、主突及胞体的尿腔侧膜面。值得注意的是，注射rbTHSD7A抗体3天后，在足细胞突起和胞体的尿腔侧局部观察到表面粗糙的大型膨出结构（不伴膜性延伸）。免疫金透射电镜和扫描电镜显示，第7天时，大量rblgG以大型“桑葚/棒棒糖”状免疫金标记结构定位于长膜突起的远端，存在于肾小球尿腔内。此外，在尿腔侧足突和主突质膜直接膨出的聚集体中也观察到密集的金标记，然而上皮下区域rbTHSD7A抗体沉积却很少。即足细胞对基底侧足突膜结合的自身抗体产生细胞生物学反应：在尿腔侧足突、主突及胞体膜上形成含自身抗体-抗原的带蒂结构，并以AIT-EVs的形式释放到尿液中。进一步探究显示，AIT-EVs的形成与免疫复合物清除及足突融合相关。且膜性肾病患者肾小球尿腔观察到的抗原-自身抗体聚集体的病理对应物是足细胞结合并释放至尿液的AIT-EVs。其形成由循环致病性膜性肾病自身抗体与足突基底部及裂孔隔膜附近表达的I型跨膜蛋白结合所触发，启动自身抗体-抗原聚集过程。聚集体大量定位于足细胞尿腔侧膜，并作为带蒂囊泡向尿腔延伸。足突膜结合聚集体很可能在尿腔侧膜出芽的牵引下向尿腔侧移位，在此过程中破坏并整合发生脂质过氧化及含有裂孔隔膜的膜结构。AIT-EVs释放为疾病特异性自身抗体-抗原聚集体提供了一条从上皮下间隙排出到肾小球出口途径，同时也能排出细胞内功能异常的蛋白/细胞器，最终减轻足细胞的废物负荷。过度的AIT-EVs形成与这些高度分枝化细胞的足突融合密切相关。此外，在血清自身抗体滴度阴性的情况下，无创检测AIT-EVs结合的膜性肾病自身抗体提高了PLA2R1阳性膜性肾病诊断的敏感性，并允许精细监测免疫性膜性肾病活动度，因为这同时评估了自身抗体结合的存在以及足细胞清除结合自身抗体的倾向。

总的来说，研究发现肾脏血液-尿液过滤器中的足细胞通过形成“自身免疫球蛋白触发细胞外囊泡”向尿液排泄细胞内外废物——这一细胞反应将基底免疫复合物清除与足细胞损伤相关联，并为肾脏自身免疫活动提供无创诊断和监测途径。

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)01306-6

制版人： 十一

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