同济医院肾内科研究:解锁IgA肾病的炎症密码——三种细胞因子增加该病风险,CCL19是关键
发表时间:2025-05-14 18:29:49
编者按
炎症在IgA肾病(IgAN)的病理生理学中起着核心作用,多种细胞因子介导了炎症损伤。细胞因子究竟是IgAN的致病因素,还是仅仅是该病的后果呢?近日,华中科技大学同济医学院附属同济医院肾内科发表了一项研究成果,该研究利用双样本孟德尔随机化研究和基因表达综合数据库探索91种炎性细胞因子与 IgA 肾病之间的关系。结果显示,TGF-α、LIF和CCL19这三种细胞因子与IgAN风险增加相关,其中CCL19起关键作用。
一、细胞因子是IgAN的致病因素还是仅仅是后果,尚存争议
IgA肾病(IgAN)是全球最常见的原发性肾小球疾病,也是肾衰竭的主要病因。目前公认的IgAN发病机制为“四重打击学说”。该学说认为,免疫复合物一旦形成,就会沉积在肾小球系膜内,激活系膜细胞,并引发局部细胞因子、趋化因子和补体的过度产生,最终导致足细胞损伤和蛋白尿,从而加剧慢性炎症。炎症在IgAN的病理生理学中起着核心作用,多种细胞因子介导了炎症损伤。细胞因子是具有多种生物学功能的微小蛋白质,由免疫细胞和非免疫细胞在对不同刺激的反应中产生并释放。
细胞因子具有从免疫调节、细胞生长到组织修复等多种功能,可分为白细胞介素、趋化因子和生长因子等。然而,细胞因子究竟是IgAN的致病因素,还是仅仅是该病的后果,仍存在争议。
华中科技大学同济医学院附属同济医院肾内科开展了一项研究,首先使用孟德尔随机化(MR)分析,从涉及欧洲血统个体(n=14 824)的全基因组关联研究(GWAS)数据中提取与91种循环炎性细胞因子相关的遗传变异。在相应的GWAS数据集中,IgAN的遗传变异取自一个欧洲血统的芬兰队列,该队列由一个病例组(n=653)和一个对照组(n=411 528)组成。研究人员探索了91种炎性细胞因子与IgAN之间的关系,确定了三种与IgAN存在因果关系的细胞因子。随后,研究人员将孟德尔随机化分析的结果与IgAN相关的基因表达数据库(GEO)数据集进行交叉分析,以探索这些细胞因子在疾病发病机制中的具体作用。
二、三种细胞因子与IgAN风险增加相关,其中CCL19起关键作用
在筛选与每种循环炎性细胞因子以及IgAN相关的单核苷酸多态性(SNP)时,选择了P<5×10-6的显著性阈值,以确保有足够数量的SNP用于后续的MR分析。
当把91种循环炎性细胞因子作为暴露因素,将IgAN作为结局进行分析时,有七种由基因预测的炎性细胞因子与IgAN相关,其中起到促进作用的细胞因子包括:转化生长因子-α(TGF-α)水平(比值比[OR]:2.34,95%置信区间[CI]:1.39~3.93,P=0.0013)、白血病抑制因子(LIF)水平(OR:2.47,95%CI:1.35~4.53,P=0.0035)、C-C基序趋化因子19(CCL19)水平(OR:1.66,95%CI:1.12~2.45,P=0.012)以及程序性细胞死亡配体1水平(OR:1.75,95%CI:1.09~2.80,P=0.019);起到抑制作用的细胞因子包括:C-C基序趋化因子20水平(OR:0.58,95%CI:0.37~0.91,P=0.014)、单核细胞趋化蛋白-3水平(OR:0.67,95%CI:0.47~0.94,P=0.021)以及白细胞介素-13水平(OR:0.61,95%CI:0.39~0.97,P=0.035)
MR-Egger分析显示,TGF-α、LIF、CCL19与IgAN风险增加有关。
当把IgAN作为暴露因素,91种循环炎性细胞因子作为结局时,未发现存在因果关系的证据。
来自GEO数据库的GSE116626数据集显示,确诊为IgAN患者的肾组织中CCL19显著上调,这进一步证实了CCL19在IgAN发病机制中的关键作用。
三、细胞因子在IgAN发病机制中的作用
CCL19是一种趋化因子,对维持免疫监视、体内平衡和发育过程至关重要。同济医院肾内科团队之前在肾损伤小鼠模型中的研究显示,CCL19主要由成纤维网状细胞(FRCs)分泌。FRCs是三级淋巴器官(TLOs)内的关键基质细胞,在调控这些异位淋巴组织的结构和功能组织中发挥着重要作用。TLOs再现了次级淋巴滤泡的结构,常见于慢性炎症组织中。局部表达淋巴新生因子,尤其是CCL19,对TLOs的发育至关重要。大约三分之一的IgAN患者肾脏中存在TLOs,且这些患者血清中CCL19水平升高,进一步表明CCL19在驱动TLOs形成及相关慢性炎症微环境中发挥作用。
传统上,CCL19主要被认为来源于树突状细胞,这些细胞可调节T细胞活化、免疫耐受和炎症反应。树突状细胞来源的CCL19通过与趋化因子受体7(CCR7)相互作用,介导各种免疫细胞向肾脏的募集。在IgAN中,树突状细胞与T细胞之间的相互作用对T细胞活化至关重要,随后的功能改变构成了该疾病免疫发病机制的基础。此外,研究表明CCL19可通过促进树突状细胞成熟来增强局部免疫反应,进而刺激T细胞增殖,上调共刺激分子和促炎细胞因子。CCL19与血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)和细胞间黏附分子-1(ICAM-1)等黏附分子协同作用,促进免疫细胞黏附和迁移,延长树突状细胞和T细胞在炎症肾组织中的驻留时间。此外,趋化因子如趋化因子配体3(CCL3)和趋化因子配体2(CXCL2)可募集中性粒细胞和其他炎症细胞至损伤部位,进一步放大局部免疫激活,而白细胞介素-6(IL-6)水平升高与IgAN的疾病活动度和进展相关。这些相互作用共同构成了一个复杂的调控网络,调节肾脏免疫微环境,并可能促进IgAN的进展。
TGF-α属于表皮生长因子(EGF)家族,在正常成年组织中广泛表达,包括皮肤、肾脏、肝脏、乳腺、嗜酸性粒细胞和巨噬细胞等组织。在慢性肾脏病(CKD)啮齿动物模型中,TGF-α已被证明可通过激活表皮生长因子受体(EGFR)促进肾实质恶化。研究发现,IgAN患者肾小管中血管紧张素Ⅱ2型受体(AT2R)的表达增加。TGF-α是血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)诱导的肾损伤的关键介质,基础研究表明,肿瘤坏死因子-α转换酶(TACE)-TGF-α-EGFR通路在AngⅡ诱导的肾损伤中具有重要作用。对IgAN患者进行的临床肾活检显示,肾内AngⅡ表达升高与IgAN进展风险增加相关。推测TGF-α可能通过影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统,在IgAN的发生和进展中发挥作用。
LIF是白细胞介素-6(IL-6)家族成员,在黏膜组织中表达并具有免疫调节功能。它是慢性肾脏病进展的非侵入性生物标志物,也是肾小管间质纤维化的潜在治疗靶点。研究发现,IgAN患者的肉眼血尿与上呼吸道感染密切相关,提示IgAN与黏膜相关淋巴组织之间可能存在重要联系。在IgAN中,患者血清和肾小球免疫沉积物中含有大量异常糖基化的Gd-IgA1。分泌IgA1的细胞产生Gd-IgA1分子,致病性异常O-糖基化与IgAN的病理活性和肾功能改变密切相关。环境因素(如黏膜感染)可能通过细胞因子介导的方式进一步加剧IgA1的iso-O-糖基化。研究表明,LIF可增加IgAN患者IgA1产生细胞系中Gd-IgA1的产生,这进一步支持了LIF在IgAN发病机制中的作用。此外,22号染色体q12区域包含多个候选基因(包括编码LIF的基因),也被发现会影响血清IgA水平。总之,作为IL-6家族成员,LIF通过影响IgA1的异常O-糖基化和基因调控机制,影响IgA水平和IgAN的发生发展。
四、总结
本研究表明,TGF-α、LIF和CCL19这三种炎症因子可能是IgAN发病途径中的上游因素,且GEO数据库进一步验证了CCL19在IgAN发病机制中的关键作用。然而,这些细胞因子是否可用于预测或改善IgAN的进展,尚需进一步研究。
来源:Mediators Inflamm. 2025 Apr 26:2025:5142090.