一、病因及发病机制
(一) 病因
能产生高负荷量单克隆游离轻链(monoclonal free light chain, M-FLC)的恶性血液病都可能导致LCCN,其中绝大多数LCCN由恶性浆细胞病MM引起。恶性B细胞病如华氏巨球蛋白血症(Waldenstr?m macroglobulinemia,WM)、B细胞非霍奇金淋巴瘤(B cell non-Hodgkin lymphoma,B-NHL)及慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphocytic leukemia,CLL)虽也能引发LCCN,但所占比例较小。至于意义未明的单克隆丙种球蛋白病(monoclonal gammopathy of undetermined significance,MGUS),因其多数病例M-FLC负荷量小,故很少引发LCCN[2]。
轻链管型能阻塞并对肾小管造成毒性损伤,从而引起急性肾损伤(acute kidney injury,AKI),而如下因素常能促进AKI发生:脱水,高钙血症(MM致骨质破坏时常发生),肾毒性药物(如氨基糖苷类抗生素及非甾体抗炎药,后者能减少肾脏有效血容量)及碘对比剂,这些因素均应尽力避免。
(二) 发病机制
正常人的淋巴系统每天能产生约500mg游离轻链,而轻链蛋白分子量小(轻链分子量为22.5kDa,而血浆中的λ轻链为二聚体,分子量为45kDa),能顺利地从肾小球滤过进入肾小管,然后被近端肾小管上皮细胞内吞入细胞质(由细胞表面megalin和cubilin组成的异二聚体内吞受体介导),在溶酶体内被降解,因此正常人尿中排出的轻链蛋白含量极微(每天仅约3~4mg)。
若循环中出现大量M-FLC,并从肾小球滤过进入肾小管导致近端肾小管上皮细胞内吞饱和时,这些M-FLC就将直接流向远端肾单位,并在流经髓袢升支厚壁段时,与此处细胞分泌的Tamm-Horsfall蛋白(又名尿调节素,uromodulin)相遇。Tamm-Horsfall蛋白是一种糖蛋白,其肽骨架(peptide backbone)上的特定部位与M-FLC分子上的互补决定区3(complementarity determining region 3,CDR3)非共价结合,进而在远端肾小管聚积形成轻链管型。此外,远端肾小管的某些微环境因素,例如肾小管液的离子成分(高氯离子浓度等)、缓慢流速及低pH等,也能促进轻链管型形成。
轻链管型对尿液的金属蛋白酶(metalloproteinase)具有抵抗作用,不易被降解清除。在肾小管中,能通过轻链毒性作用及其诱发的炎症反应,造成肾小管上皮损伤,基底膜破坏,导致管腔内容物包括Tamm-Horsfall蛋白溢出至间质;而后,再通过趋化炎症细胞,释放细胞因子及炎症介质,导致间质性肾炎及纤维化。
二、临床及实验室表现
(一) 临床表现
LCCN常发生于中、老年人(平均年龄65岁),男性多于女性。最常见的临床表现是AKI,存在前述促发因素时尤易发生,AKI常严重至需要紧急透析。基础血液病(如MM)治疗不及时或无效时,LCCN及继发的间质性肾炎和纤维化也能导致慢性肾功能不全(chronic renal insufficiency,CRI)。
除了LCCN本身表现外,临床上还常见其基础血液病表现,尤其是MM。值得注意的是,有时LCCN导致的AKI是MM的首发临床表现,因此中老年人出现原因不明的AKI时,都需要做血清及尿液单克隆免疫球蛋白(monoclonal immunoglobulin,M-Ig)相关检验,确认是否有MM等基础血液病存在[4]。
(二) 实验室检查
1.M蛋白(monoclonal protein)相关检验:需要做血清及尿液蛋白电泳、血清及尿液免疫固定电泳和血清游离轻链测定(serum free light chain assay,sFLC),发现M-FLC的检测以sFLC最灵敏,所以必须做。在发现M蛋白(包括M-FLC)后,还需做进一步检查(如骨髓涂片、活检及流式细胞术等检查)明确基础血液病性质。
2、肾脏病相关检验:基础血液病为MM的患者,尿蛋白检验常会出现定性与定量检验结果“分离”现象,例如定性试验蛋白(+),而尿蛋白定量却达每日数克。这是因为干化学法定性试验(包括试纸条浸尿观察及尿液干化学分析仪检验)检测的蛋白是白蛋白,而尿蛋白定量检测的却是全部蛋白质包括轻链蛋白,LCCN是肾小管间质疾病,尿液排出的白蛋白很少,但其基础病MM却排出大量轻链蛋白,这就造成了定性与定量检验结果的“分离”现象。除非M-Ig(包括M-FLC)同时导致了肾小球病(如MM同时导致轻链淀粉样变肾病)才会出现以白蛋白为主的大量蛋白尿。
此外,LCCN导致肾功能损害时(包括AKI及CRI),患者的肾小球滤过率会下降,血清肌酐及尿素氮将升高。
三、肾脏病理表现
(一) 光学显微镜检查
轻链管型常有如下特点:质地浓稠,具有裂纹,管型周边出现细胞反应,包含单个核细胞及合胞体巨细胞(syncytial giant cells)。这些细胞可能是肾间质移入的单核巨噬细胞(肾小管基底膜断裂后移行进入),也可能是肾小管上皮细胞转分化形成的细胞。由于此管型由轻链蛋白及Tamm-Horsfall蛋白共同构成,因此苏木精-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色呈嗜伊红性(红色),Masson三色(Masson’s trichrome)染色呈异色性(红及蓝色混合),过碘酸希夫(periodic acid Schiff,PAS)染色呈淡染,过碘酸-六胺银(periodic acid-silver methenamine,PASM)染色呈弱嗜银性。此轻链管型常位于远端肾小管及集合管,但偶尔也能见于近端肾小管及肾小囊腔,后者被认为是管型逆向充填(retrograde filling)导致[5]。
此外,管型肾病还常伴肾间质炎症。早期炎症反应明显,可见灶状或多灶状单个核细胞浸润,后期出现间质纤维化及肾小管萎缩。
(二) 免疫荧光检查
轻链管型的轻链都具有限制性(单型轻链κ或λ)。但是需要注意,当轻链管型滞留于肾小管时间较长时,另一种轻链也可能非特异地黏附至管型上,造成免疫荧光检查双轻链着色。虽然,此时致病轻链的着色常比非特异黏附轻链的着色强,但是强度差异常不≥2+,故无法确定此管型具有轻链限制性。此时应做石蜡切片酶消化免疫荧光染色(immunofluorescence staining on enzyme-digested paraffin sections,IF-P)检查,IF-P检查可能揭开轻链限制性的真面目。
(三) 电子显微镜检查
轻链管型常显示颗粒样电子致密物。一般而言,诊断LCCN并无必要做免疫电镜,若因合并轻链近端肾小管病(light chain proximal tubulopathy,LCPT)而做免疫电镜检查时,轻链管型能清楚地呈现轻链限制性。
四、诊断与鉴别诊断
(一) 诊断
有基础恶性血液病,尤其是MM患者,出现AKI(常呈急性肾衰竭需要透析)即应考虑LCCN可能。此外,老年人出现不明原因AKI,均应做血及尿的M蛋白(包括M-FLC)相关检验,如果阳性也需考虑LCCN可能。
确诊LCCN需要进行肾活检病理检查。当光镜检查见到质地浓稠,具有裂纹,周边存在细胞反应(主要由单个核细胞及合胞体巨噬细胞构成)的管型,免疫荧光检查其具有轻链限制性时,即可诊断轻链管型。管型周围的肾间质常出现炎症及纤维化。
(二) 鉴别诊断
理论上讲轻链管型需要与各种管型鉴别,例如肌红蛋白管型(myoglobin cast)及血红蛋白管型(hemoglobin cast),但是这些管型都有明显的病因及临床实验室表现,而且也很容易通过免疫组织化学染色鉴别,所以鉴别并不困难。
各种原发、继发肾小球疾病患者,尤其呈现大量蛋白尿时,也常出现蛋白管型,有时这些管型质地也较黏稠,能出现裂纹,不过管型周边并不出现细胞反应,免疫荧光检查也不显示轻链限制性,鉴别也很容易。
五、治疗
LCCN的治疗需围绕**清除游离轻链、靶向基础血液病、辅助对症支持三个维度制定个体化方案,具体如下[6,7]:
(一)血液净化技术清除游离轻链
迅速降低循环中高负荷单克隆游离轻链(M-FLC)是逆转急性肾损伤(AKI)的关键。
1.高截留量血液透析(HCO-HD):采用孔径8~10 nm的高截留透析膜,可高效清除分子量50~60kDa的M-FLC。治疗初期能快速降低血清轻链浓度,3周可清除体内90%的FLC,但需注意其会导致血浆白蛋白丢失,每次透析后需补充20%人血白蛋白以避免低蛋白血症。
2.血浆置换:适用于HCO-HD不耐受或合并高黏滞综合征的患者。因游离轻链体内分布容积大,血浆中仅占15%~20%,需高强度、多次置换才能起效,3周置换仅能清除25%的体内FLC,临床需结合置换时机、容量及频次综合评估。
(二)针对基础血液病的治疗
LCCN多由多发性骨髓瘤MM引发,需同步开展克隆靶向治疗:
1.自体干细胞移植(ASCT):适用于符合指征的MM患者,是根治性手段之一,可显著减少M-FLC生成。
2. 药物治疗:(1)蛋白酶体抑制剂(如硼替佐米)联合地塞米松为基础方案,可快速抑制浆细胞增殖;(2)免疫调节剂(如来那度胺)或抗CD38单抗(达雷妥尤单抗)可作为备选,需根据肾功能调整剂量。对于非MM病因(如华氏巨球蛋白血症),则采用利妥昔单抗为基础的B细胞靶向治疗。
(三)辅助对症支持治疗
1. 水化与碱化尿液:无禁忌证者每日摄入3L液体(或2L/m²),同时碱化尿液使pH≥7,减少轻链管型生成并促进其溶解。高钙血症患者需避免碳酸氢钠,以防磷酸钙沉淀。
2. 高钙血症纠正:采用糖皮质激素或双膦酸盐(如帕米膦酸二钠),轻中度肾损害需调整剂量,肌酐清除率<30 ml/min时禁用双膦酸盐。
综上,LCCN治疗需“多管齐下”,通过血液净化快速减负、靶向治疗控制源头、辅助治疗改善微环境,才能最大程度挽救肾功能,改善患者预后。
参考文献
[1] Leung N, Rajkumar SV. Multiple myeloma with acute light chain cast nephropathy. Blood Cancer J. 2023;13(1):46. Published 2023 Mar 29.
[2] Sanders PW. Light chain-mediated tubulopathies.Contrib Nephrol. 2011;169:262-269.
[3] Sethi S, Rajkumar SV, D'Agati VD. The Complexity and Heterogeneity of Monoclonal Immunoglobulin-Associated Renal Diseases. J Am Soc Nephrol. 2018;29(7):1810-1823.
[4] Sathick IJ, Drosou ME, Leung N. Myeloma light chain cast nephropathy, a review. J Nephrol. 2019;32(2):189-198.
[5] Renal biopsy in light chain cast nephropathy.Blood. 2020;135(21):1917.
[6] Menè P, Stoppacciaro A, Lai S, Festuccia F. Light Chain Cast Nephropathy in Multiple Myeloma: Prevalence, Impact and Management Challenges. Int J Nephrol Renovasc Dis. 2022;15:173-183. Published 2022 May 13.
[7] Manohar S, Nasr SH, Leung N. Light Chain Cast Nephropathy: Practical Considerations in the Management of Myeloma Kidney-What We Know and What the Future May Hold. Curr Hematol Malig Rep. 2018;13(3):220-226.
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(来源:《肾医线》编辑部)
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