黄光|蔡霞林|肖宇佳|赵翠|多林-博格丹·博尔扎|赵明辉
中国北京北京大学第一医院肾脏科
**摘要**
抗肾小球基底膜（GBM）疾病是自身免疫性肾小球肾炎中最严重的形式，其发病机制是由于致病性抗GBM抗体攻击肾脏和肺泡基底膜所致。该病通常表现为进行性快速的肾小球肾炎，并伴有肺出血风险增加，肾活检可见明显的新月体形成。尽管近年来通过血浆置换和强化免疫抑制等标准治疗方案，患者的生存率有所提高，但由于诊断延迟和治疗的启动不及时，肾脏功能恢复仍然不佳。随着对这种疾病认识的深入，目前已发现了几种变异类型。本文根据这些变异类型的免疫学特征和临床表现，将其分为四类：
1. **重叠性自身免疫综合征**（同时伴有抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关血管炎、膜性肾病或IgA肾病的抗GBM疾病）；
2. **免疫学上不同的类型**（如移植后的Alport综合征合并抗GBM疾病、血清阴性的抗GBM疾病）；
3. **临床表型变异型**（原发性肾脏中的复发性抗GBM疾病、老年患者或肾功能正常的抗GBM疾病）；
4. **药物相关的抗GBM疾病**。
这些患者在临床表现、病理改变或预后方面与经典抗GBM疾病患者存在差异。本文重点讨论了这些变异类型的表型和潜在机制，希望能为针对不同临床表现患者的个性化治疗提供依据。
**引言**
抗GBM疾病是一种典型的小血管炎，属于最严重的自身免疫性肾小球肾炎。在这种疾病中，抗GBM抗体攻击肾脏和/或肺部的基底膜成分，导致进行性快速的肾小球肾炎，常伴有肺出血。肾活检可见沿GBM线性沉积的IgG和弥漫性新月体形成。由于诊断水平的提高以及血浆置换和强化免疫抑制等标准治疗的广泛应用，患者的总体生存率在过去十年有所改善。然而，仍有约70%的抗GBM疾病患者最终发展为终末期肾病（ESKD）。因此，通过血清学检测和/或肾活检早期识别该病并立即开始治疗至关重要。
抗GBM抗体的产生和组织沉积是该病的主要原因。GBM中的主要自身抗原位于IV型胶原α3链的非胶原区（NC1），通常称为α3(IV)NC1。在α3(IV)NC1的17–31位点和127–141位点分别存在两个具有免疫优势构象表位的区域，分别称为EA和EB。血清学检测是诊断抗GBM疾病的主要方法，多数患者还伴有针对其他IV型胶原链（尤其是α5(IV)NC1和α4(IV)NC1）的自身抗体。少数血清阴性的α3(IV)NC1患者仅针对α5(IV)NC1产生自身抗体。尽管抗GBM疾病较为罕见，但在临床实践中已发现多种变异类型，其中最常见的为伴有抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关血管炎的抗GBM疾病（约占三分之一患者）。其他变异类型包括合并膜性肾病（MN）或IgA肾病（IgAN）的抗GBM疾病、原发性肾脏中的复发性抗GBM疾病、老年患者或肾功能正常的抗GBM疾病，以及药物相关的抗GBM疾病。这些变异类型在临床表现、病理特征和预后方面与经典抗GBM疾病患者存在差异。
**关于抗GBM疾病变异型的理解**
对这类变异型病理生理学的深入理解有助于开发针对不同临床表现患者的个性化治疗方案。
**抗GBM疾病的相关背景**
抗GBM疾病是一种典型的小血管炎，是最严重的自身免疫性肾小球肾炎。抗GBM抗体攻击肾脏和/或肺部的基底膜成分，导致进行性快速的肾小球肾炎，常伴有肺出血。肾活检的典型病理表现为沿GBM线性沉积的IgG和肾小球内弥漫性新月体形成。由于诊断技术的进步和标准化治疗的早期应用，患者的总体生存率有所提高。然而，仍有高达70%的抗GBM疾病患者最终发展为终末期肾病。因此，通过血清学或肾活检及时识别该病并立即进行治疗对于改善预后至关重要。
**抗GBM疾病的发病机制**
抗GBM抗体的产生和组织沉积是该病的主要原因。GBM中的主要自身抗原位于IV型胶原α3链的非胶原区（NC1）。在α3(IV)NC1的17–31位点和127–141位点存在两个具有免疫优势构象表位的区域。血清学检测是诊断抗GBM疾病的主要方法，多数患者还伴有针对其他IV型胶原链的自身抗体。部分血清阴性的α3(IV)NC1患者仅针对α5(IV)NC1产生自身抗体。尽管抗GBM疾病较为罕见，但在临床实践中已发现多种变异类型。
**临床变异型**
- **伴有ANCA相关血管炎的抗GBM疾病**：约三分之一的患者同时伴有ANCA相关血管炎（AAV），尤其是髓过氧化物酶（MPO）-ANCA。这类患者的临床特征与单纯抗GBM疾病不同，发病年龄较大，症状持续时间较长。
- **合并其他肾小球疾病的抗GBM疾病**：如膜性肾病（MN）或IgA肾病（IgAN）。
- **复发性抗GBM疾病**：可发生在原发性肾脏或移植后的Alport综合征患者中。
- **老年患者或肾功能正常的抗GBM疾病**。
- **药物相关的抗GBM疾病**。
**血清阴性患者的特点**
近期研究揭示了血清阴性患者的特征。
**抗GBM疾病变异型的研究进展**
目前的研究重点关注这些临床变异型的表型和潜在机制，旨在更深入地理解该病的病理生理学，并为个性化治疗提供依据。
**结论**
抗GBM疾病变异型的存在提示了针对不同临床表现患者的个性化治疗的必要性。
**未来展望**
进一步研究这些变异型的发病机制，有望为个性化治疗提供更多依据。首先，肺出血在抗GBM疾病中非常罕见，已发表的研究中仅报告了2例（5.6%），而经典抗GBM疾病的患病率约为30%。其次，合并抗GBM疾病和IgAN的患者中，肾病范围的蛋白尿更为常见（42.5%，见表2），而单独患有这两种疾病的患者中这一比例分别为约30%（抗GBM疾病为35%，IgAN为15%）。此外，这些患者的肾功能损伤较轻，诊断时的血清肌酐水平较低；需要初始肾脏替代治疗的患者较少，并且治疗后肾功能恢复情况通常更好（见表2）。然而，诊断时血清肌酐水平高和需要肾脏替代治疗也与这些合并患者的终末期肾病（ESKD）相关。因此，对于这种合并情况的患者，也建议采用与抗GBM疾病相同的标准治疗方案。值得注意的是，近年来IgAN的治疗方案已经发生了显著变化，出现了新型药物，如缓释布地奈德（Nefecon）、补体抑制剂和内皮素受体拮抗剂。这些新兴疗法可能为合并IgAN和抗GBM疾病的患者提供新的治疗机会。
抗GBM疾病与IgAN之间的因果关系尚不清楚。与MN不同，IgAN通常与抗GBM疾病同时或在其之前被诊断出来，而绝不会在其之后出现，这表明IgAN可能是引发抗GBM疾病的原因，而不是其结果。在单独患有抗GBM疾病和IgAN的患者中都存在前驱感染，同时有研究表明微生物提取物或肽可以诱导抗GBM肾炎或IgAN，这表明黏膜免疫在这种合并疾病的病理生理学中可能起作用。此外，含有IgA1的免疫复合物容易沉积在肾小球系膜中，并且对肾小球内皮细胞的亲和力更强，从而加剧炎症反应。在这种情况下，由含有IgA1的免疫复合物引发的炎症反应可能导致肾小球基底膜（GBM）损伤，可能使原本被隔离的α3(IV)NC1抗原暴露出来。另一种可能的解释是，沉积在GBM上的异常IgA1分子本身会成为IgG抗体的靶标。重要的是，Suzuki等人证明，在IgAN中，异常糖基化的IgA1确实以糖链依赖的方式成为IgG抗体的靶标。最近，Alibrandi等人确定了羧甲基赖氨酸（CML）作为IgAN患者中的新IgA靶标。CML是一种晚期糖基化终产物，在糖尿病肾病或其他肾小球疾病中会在GBM中积累，尤其是在更新速度较慢的成分（如IV型胶原）上。在一些合并抗GBM疾病和IgAN的病例中，发现了以线性模式沉积在GBM上的IgA分子。目前尚不清楚沉积在GBM上的IgA分子是否与沉积在系膜中的IgA分子相同或不同。还需要注意的是，同时患有IgAN的患者与那些具有循环IgA抗GBM抗体的IgA介导的抗GBM疾病患者不同。
接受肾移植的患者中，自身免疫性抗GBM疾病的复发率较低，大多数患者可以实现长期移植物存活。相比之下，在接受肾移植的Alport综合征（AS）患者中，同种免疫性抗GBM疾病是一种潜在的破坏性并发症，会攻击肾脏移植物。AS是一种由编码α3/α4/α5(IV)胶原链的基因突变引起的遗传性肾脏疾病，其严重程度决定了AS的进展。最常见的形式是X连锁AS，由COL4A5基因突变引起。男性患者发生移植后抗GBM疾病的风险较高，因为携带X连锁COL4A5突变的女性患者可以部分表达α5(IV)链，从而对肾脏移植物具有更强的免疫耐受性。发展为移植后抗GBM疾病的AS患者可能会产生针对移植物特异性抗原的IgG同种抗体，导致新月体性肾小球肾炎。针对完整六聚体上可访问的α5(IV)NC1表位的同种抗体主要参与了X连锁AS患者移植后抗GBM疾病的发展。这些同种抗体结合到完整α3α4α5NC1六聚体的EA区域，并在六聚体解离时表现出结合力下降。相比之下，经典抗GBM疾病中的循环自身抗体结合到α3(IV)NC1单体的EA和EB区域，但不结合到完整的α3α4α5NC1六聚体。鉴于这些同种抗体的特性，使用α3(IV)NC1进行的常规血清学检测可能无法检测到Alport移植患者中的同种抗体。针对完整六聚体上可访问的α3(IV)NC1表位的同种抗体也可能与常染色体隐性AS患者移植后抗GBM疾病的发病机制有关。
移植后抗GBM疾病的发生通常在一年内出现，表现为肾功能恶化，从单纯的血清肌酐升高到快速进展的肾小球肾炎，并伴有抗GBM同种抗体的存在。AS患者移植后抗GBM疾病的预后极差，即使进行血浆置换和强化免疫抑制治疗，也可能导致多次移植物丢失。未来可能会开发出针对高风险AS患者的抗原特异性耐受机制来预防移植后抗GBM疾病。
抗GBM疾病的诊断依赖于检测循环中的抗GBM抗体和/或进行肾脏活检。然而，大约10%的患者通过使用α3(IV)NC1作为抗原的常规商业免疫检测方法无法检测到循环中的抗GBM抗体。诊断基于典型的线性IgG沉积在GBM上，这种沉积无法用其他原因解释。近年来，血清阴性的抗GBM疾病被归类为“非典型抗GBM疾病”（详见其他文献）。尽管“非典型”抗GBM疾病的定义在文献中有所不同，但这些患者具有一些共同的临床特征，包括临床进程较慢、肺出血发生率较低、肾病变不同（较少或没有肾小球新月体），以及与经典抗GBM疾病相比更好的肾脏预后。先前的研究提出了几种可能的机制来解释血清阴性抗GBM疾病中循环抗GBM抗体无法检测到的原因，如免疫检测方法不够敏感、IgA或IgG4介导的自身免疫，以及沿GBM的单一类型Ig沉积。另一种可能是抗GBM抗体可能针对GBM中的其他成分而非α3(IV)NC1，使其无法被商业免疫检测方法检测到。近年来，已经鉴定出几种新的自身抗原，包括entactin、α5(IV)NC1、过氧化物酶（peroxidasin）、异常糖基化的MPO和层粘连蛋白521（详见参考文献96），以及新发现的perlecan。对于血清阴性的患者，由于他们的临床表现多样，治疗方法尚未明确。在病情快速进展的情况下，通常需要开始标准免疫抑制治疗。然而，血浆置换的作用仍有争议，需要进一步研究以明确其效用。
抗GBM疾病通常是一种单相自身免疫性疾病，复发率较低。因此，在适当的初始免疫抑制治疗后一般不需要维持治疗。复发较为罕见，但在原发性抗GBM疾病患者中（区别于Alport相关抗GBM疾病），大约6%的患者在初次诊断后一个月到几年内可能会复发。肺出血在复发性患者中更为常见，发生率高达60%。替代疗法如利妥昔单抗已被证明可以有效诱导缓解并恢复肾功能。许多研究表明，复发性抗GBM疾病与吸烟有关。化学暴露、前驱感染和合并的自身免疫性疾病也可能是疾病复发的诱因。异常情况下，产生单克隆抗GBM抗体也会导致疾病复发，这些抗体对常规免疫抑制治疗反应较差。在大多数伴有肺出血的复发患者中，针对α3(IV)NC1的抗GBM抗体可能无法检测到。实际上，肺泡基底膜（ABM）中的α1(IV)胶原含量高于肾脏，这表明抗GBM抗体可能通过针对肺中的其他成分来“二次攻击”GBM。目前尚不清楚这些伴有肺出血的复发患者是否具有抗层粘连蛋白521或新发现的抗perlecan抗体。
当移植后抗GBM疾病发生时，通常在一年内表现出来，表现为肾功能恶化，从单纯的血清肌酐升高到快速进展的肾小球肾炎，并伴有抗GBM同种抗体。AS患者移植后抗GBM疾病的预后极差，即使进行血浆置换和强化免疫抑制治疗，也可能导致多次移植物丢失。未来可能会开发出针对高风险AS患者的抗原特异性耐受机制来预防移植后抗GBM疾病。
抗GBM疾病的诊断依赖于检测循环中的抗GBM抗体和/或进行肾脏活检。然而，大约10%的患者通过使用α3(IV)NC1作为抗原的常规商业免疫检测方法无法检测到循环中的抗GBM抗体。诊断基于典型的线性IgG沉积在GBM上，这种沉积无法用其他原因解释。近年来，血清阴性的抗GBM疾病被归类为“非典型抗GBM疾病”（详见其他文献）。尽管“非典型”抗GBM疾病的定义在文献中有所不同，但这些患者具有一些共同的临床特征，包括临床进程较慢、肺出血发生率较低、肾病变不同（较少或没有肾小球新月体），以及与经典抗GBM疾病相比更好的肾脏预后。先前的研究提出了几种可能的机制来解释血清阴性抗GBM疾病中循环抗GBM抗体无法检测到的原因，如免疫检测方法不够敏感、IgA或IgG4介导的自身免疫，以及沿GBM的单一类型Ig沉积。另一种可能是抗GBM抗体可能针对GBM中的其他成分而非α3(IV)NC1，使其无法被商业免疫检测方法检测到。近年来，已经鉴定出几种新的自身抗原，包括entactin、α5(IV)NC1、peroxidasin、异常糖基化的MPO和层粘连蛋白521（详见参考文献96），以及新发现的perlecan。对于血清阴性的患者，由于他们的临床表现多样，治疗方法尚不明确。在病情快速进展的情况下，通常需要开始标准免疫抑制治疗。然而，血浆置换的作用仍有争议，需要进一步研究以明确其效用。
抗GBM疾病通常是一种单相自身免疫性疾病，复发率较低。因此，在适当的初始免疫抑制治疗后一般不需要维持治疗。复发较为罕见，但在原发性抗GBM疾病患者中（区别于Alport相关抗GBM疾病），大约6%的患者在初次诊断后一个月到几年内可能会复发。肺出血在复发患者中更为常见，发生率高达60%。替代疗法如利妥昔单抗已被证明可以有效诱导缓解并恢复肾功能。许多研究表明，复发性抗GBM疾病与吸烟有关。化学暴露、前驱感染和合并的自身免疫性疾病也可能是疾病复发的诱因。在极少数情况下，产生单克隆抗GBM抗体也会导致疾病复发，这些抗体对常规免疫抑制治疗的反应较差。在大多数伴有肺出血的复发患者中，针对α3(IV)NC1的抗GBM抗体可能无法检测到。实际上，肺泡基底膜（ABM）中的α1(IV)胶原含量高于肾脏，这表明抗GBM抗体可能通过针对肺中的其他成分来“二次攻击”GBM。目前尚不清楚这些伴有肺出血的复发患者是否具有抗层粘连蛋白521或新发现的抗perlecan抗体。
抗GBM疾病在所有年龄段都有报道，但在两个高峰期最为常见：第一个高峰期是年轻男性在第二和第三个十年，第二个高峰期是女性在第六和第七十个十年。后者占所有抗GBM疾病的20%以上。迄今为止报道的最年长患者是在90多岁时被诊断出抗GBM疾病的。老年患者的临床进程与年轻患者不同，表现为初始血清肌酐水平较低、肺出血较少，但ANCA阳性率较高。老年患者同时存在ANCA阳性会导致不同的临床表现，包括更严重的肾功能损伤和更高的全身受累率。关于这些患者的预后，肾脏存活率与年轻患者相似，但患者总体存活率较差。确实，高龄是抗GBM疾病患者预后的独立风险因素。我们发现，血浆置换加免疫抑制治疗与年轻患者的预后较好，但对老年患者效果不佳。然而，老年患者预后较差可能是因为为了减少不良反应（特别是感染）而使用了较弱的免疫抑制措施。因此，新型且更安全的疗法，如链球菌产生的IgG降解酶（Ides），可以直接切割抗GBM抗体，可能有助于老年患者的预后。一项针对老年患者的III期临床试验（NCT05679401）正在进行中。
除了老年患者的特点外，早期报道的抗GBM疾病系列中年轻男性患者占比较高，且肺出血的发生率较高，这可能与吸烟史或接触其他吸入性毒素（包括有机溶剂和碳氢化合物）有关。年轻男性患者中与吸烟相关的复发性抗GBM疾病进一步支持了肺部损伤的直接作用。吸烟可能增加肺毛细血管的通透性，从而使循环中的抗GBM抗体能够到达ABM。教育患者戒烟是预防复发性肺出血的重要生活方式干预措施。另一种可能的机制是自身抗体针对多个抗原引起的ABM损伤，新发现的靶点包括层粘连蛋白521和perlecan，这两种抗原都在ABM中表达，针对这些抗原的自身抗体与年轻男性患者的肺出血有关。抗层粘连蛋白521抗体具有致病性，可以在Wistar Kyoto大鼠中诱导肺出血。这些发现进一步支持了通过血浆置换和免疫抑制去除循环抗体对这一亚组患者有益的观点。
尽管大多数抗GBM疾病患者病情迅速进展，但有些患者的肾功能保持正常，肾脏活检显示肾小球病变较轻。在早期研究中，具有正常肾功能的抗GBM疾病的患病率差异很大，部分原因是患者数量有限以及定义“正常”血清肌酐水平的标准不同。在我们中心诊断出的所有抗GBM疾病患者中，约有5%（24/448）的患者具有正常肾功能（诊断时血清肌酐在正常范围内，并且在疾病进程和随访期间保持稳定）。这些患者通常表现为肺出血、轻度血尿以及尿液分析中的蛋白尿。他们通常较年轻，且主要是男性吸烟者，这些特征都与较高的肺出血风险相关。肾脏活检的结果通常显示为轻度系膜增生性肾小球肾炎，伴有沿GBM的线性IgG沉积，偶尔伴有少量细胞新月体。这些患者的另一个特点是长期随访后预后良好，往往只需要轻度免疫抑制治疗，甚至不需要任何治疗。
在血清和肾脏组织中检测到抗GBM抗体对于诊断具有正常肾功能的患者至关重要。这些患者的抗体IgG亚类谱与经典抗GBM疾病患者不同，这可能影响其效应功能，如补体激活。人类IgG3在四种IgG亚类中具有最强的补体级联激活能力，并且对炎症细胞上的IgG Fc受体具有高亲和力。经典抗GBM疾病患者中通常存在IgG3亚类抗体，而具有正常肾功能的患者则不存在这种抗体。这些患者的IgG亚类主要是IgG2和IgG4，与健康个体的天然抗GBM抗体相似，后者在激活补体级联方面的作用较弱。此外，具有正常肾功能的患者中抗GBM抗体所针对的抗原谱比经典抗GBM疾病患者更窄。在这一亚组中，循环抗体主要针对α3(IV)NC1和α5(IV)NC1，而在肾功能较差的患者中，根据疾病严重程度不同，可以检测到针对IV型胶原所有五个链的抗体。在一个极端病例中，IgG4限制性的抗GBM抗体仅针对α3α4α5(IV)NC1六聚体，而不针对NC1单体亚单位。一种可能的机制是这种亚组的肾脏病理较轻，这可能是由于表位扩散受到限制所致。
除了众所周知的抗GBM疾病诱因（如前驱感染、吸烟、碳氢化合物吸入和体外冲击波碎石术）外，近年来药物相关的抗GBM疾病也引起了关注。Alemtuzumab是一种针对CD52的免疫调节剂，可导致快速的淋巴细胞耗竭，广泛用于治疗慢性淋巴细胞白血病和多发性硬化症。一些研究表明Alemtuzumab与抗GBM疾病的发生有关（补充参考文献S33-S40），尽管因果关系尚未得到证实。Alemtuzumab导致的T细胞和B细胞重建被认为可能引发继发性自身免疫，包括抗GBM抗体的产生。然而，由于几乎所有报道的Alemtuzumab治疗多发性硬化症的患者（仅有一例是符合Alemtuzumab适应症的AAV病例），且这两种疾病共享一个共同的风险基因HLA-DRB1*1501，因此很难排除抗GBM疾病是由遗传易感性而非Alemtuzumab本身引起的。随着免疫检查点抑制剂（ICI）在癌症治疗中的广泛应用，与ICI相关的肾脏疾病报告越来越多（其他地方有综述）。也有散发的ICI相关抗GBM疾病病例（补充参考文献S41-S51）。这些药物旨在阻断负性共刺激通路，如细胞毒性T淋巴细胞抗原4（CTLA-4）和程序性细胞死亡1（PD-1）及其配体PD-L1，从而使T细胞保持激活状态，从而增强其抗肿瘤免疫反应。相反，先前的体内机制研究表明，使用抗BTLA抗体或激动性CTLA4-Ig刺激B和T淋巴细胞抑制因子（BTLA）可以减轻抗GBM肾炎的进展，通过抑制致病性效应T细胞浸润和促进Treg细胞扩增。这些发现间接支持了ICI相关抗GBM疾病是由异常T细胞过度激活引起的假设，这种过度激活破坏了免疫耐受并引发了针对GBM自身抗原的自身免疫反应。总体而言，这类患者的临床过程与经典抗GBM疾病相似。对于在ICI治疗期间肾功能迅速恶化的患者，应立即检测抗GBM抗体以排除抗GBM疾病的可能性。ICI相关抗GBM疾病的管理包括停止ICI治疗并采用抗GBM疾病的初始标准治疗方案。
最后，在COVID-19大流行期间也报告了SARS-CoV-2疫苗接种后的抗GBM疾病病例（其他地方有综述）。抗原非特异性自身免疫机制，如旁观者激活介导的组织损伤和隐藏自身抗原的暴露，被认为参与了COVID-19疫苗接种相关自身免疫性肾小球肾炎的发病机制，包括抗GBM疾病。此外，病毒本身（COVID-19或流感感染）也被认为与抗GBM疾病的发生有关，这从疫情期间抗GBM疾病发病率的增加可以得到证实。这些患者通常表现出典型的抗GBM疾病的临床和病理特征。
**结论**
在个性化医疗时代，更好地理解临床不同的抗GBM疾病变体是必要的。明确这些特定特征并揭示其潜在机制将有助于开发针对患者的个性化治疗方案。
**致谢**
本研究得到了中国国家自然科学基金（XYJ获得82270763号资助，ZC获得82325009号资助）的支持。DBB得到了Meharry医学院内部资金的支持。
