马光宇，付冰冰，孙晓鹏

(1.佳木斯大学，黑龙江 佳木斯 154002；2.佳木斯大学附属第一医院 风湿免疫科，黑龙江 佳木斯 154002)

系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus, SLE)是自身免疫耐受破坏、自身抗体产生、免疫复合物沉积引起炎症和全身多个器官损害为特征的自身免疫病[1]。狼疮肾炎是SLE的最常见并发症，表现为蛋白尿、血尿、高血压等。50%～70%的SLE患者在确诊的5年内将出现肾脏损害，早期出现肾脏损害的患者预后不佳[2]。目前狼疮肾炎的治疗以激素和免疫抑制剂为主，但由于长时间使用不良反应较大，目前亟需新的治疗方法。自噬几乎可以影响免疫系统的所有环节，并参与自身免疫性疾病的发病过程，全基因组相关研究(GWAS)已经发现自噬相关基因多态性与自身免疫病的相关性，尤其是与SLE和炎症性肠病关系密切[3]。基于遗传分析、细胞生物学以及对经典和最新研发的药物作用机制的研究，越来越多的证据表明自噬与狼疮肾炎相关。本文将讨论自噬与狼疮肾炎研究的新进展，为其发病机制的研究和治疗药物的更新提供理论依据。

1 自噬与狼疮肾炎

自噬是通过溶酶体降解细胞质成分的进化上高度保守的代谢途径，自噬存在于所有细胞类型，在不同应激状态下被激活，对于去除细胞中的蛋白质聚集体、错叠的蛋白质、代谢废物、病原体等是至关重要的[4]。自噬可以直接清除细胞内的病原体，通过病毒感染细胞调节I型干扰素(IFN)的产生，促进主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)Ⅱ类抗原呈递[5], 并且对T细胞和B细胞分化、成熟及稳态的平衡至关重要[6]。自噬具有多种生理功能，参与许多疾病的致病过程，包括心血管疾病、神经退行性病变、肥胖、衰老、癌症、感染、自身炎症性疾病和自身免疫病等[7-9]。

越来越多的研究表明，自噬参与了狼疮肾炎的发病过程[10-11]。采用透射电镜(TEM)对狼疮肾炎患者肾脏组织的自噬活性进行评估，在狼疮肾炎的不同分类中，Ⅴ型、Ⅲ + Ⅴ型、Ⅳ + Ⅴ型狼疮肾炎的自噬水平高于Ⅲ型和Ⅳ型狼疮肾炎[12]，不同狼疮肾炎的疾病类型，自噬水平不同。另一项实验证实在Ⅲ、Ⅳ和Ⅳ+Ⅴ型狼疮肾炎足细胞中自噬体数量和微管相关蛋白轻链3(LC3)及unc-51样激酶1(ULK1)的表达量增加，而在Ⅱ型和Ⅴ型狼疮肾炎中自噬体数量和自噬标记物LC3和ULK1则表达减少[13]。因此，自噬水平的高低可作为判断狼疮肾炎病理分型的指标，并且不同狼疮肾炎分型其调节自噬水平手段治疗可能存在差异，这些结论需要进一步验证。在SLE小鼠脾和肾巨噬细胞中观察到LC3-Ⅱ表达增加，将Beclin-1基因敲除的巨噬细胞转移到无巨噬细胞的SLE小鼠体内，狼疮肾炎得到缓解，抗dsDNA抗体滴度下降，尿蛋白减少[14]，巨噬细胞自噬可能加重狼疮肾炎的病情发展，其潜在机制值得进一步研究。

足细胞能够启动自噬来降解抗dsDNA抗体，在狼疮肾炎中抑制足细胞的自噬水平可导致抗dsDNA抗体的积累，从而导致足细胞损伤，而自噬诱导剂可以减轻这种损伤。在狼疮肾炎患者IgG诱导的足细胞凋亡中，自噬抑制剂3-MA与wortmannin加剧了足细胞的损伤，而自噬诱导剂雷帕霉素(Rapamycin，RAPA)降低了凋亡水平，升高自噬水平使狼疮肾炎缓解[15]。自噬在狼疮肾炎的病理过程表现为激活还是抑制，目前没有确切的证据，需要进一步验证。也有证据表明自噬仅在足细胞中激活自噬，维持足细胞健康可能是治疗狼疮肾炎新的治疗方法。

2 基因

人类基因组学已经揭示了40多种基因与SLE发病有关[16]。其中一些基因就是自噬相关基因(autophagy related gene，ATG)，ATG5，ATG7，IRGM，DRAM1，CDKN1B，载脂蛋白L1(apolipoprotein L1，APOL1)和肌微管素相关蛋白(myotubularin ralated protein 3, MTMR3)等。

2.1载脂蛋白L1(APOL1) APOL1-6家族在染色体22q13的0.2 Mb区域内，有两个多态性G1和G2，这两种多态性可增加肾脏疾病的风险，在非裔美国人中34%的人携带至少一种，13%的人携带两种[17]。APOL1是一种BH3结构域蛋白，APOL1可能通过多种机制参与自噬，在非应激状态下，B淋巴细胞瘤2(B-cell lymphoma-2, bcl-2)家族成员将Beclin-1隔离在一种稳态相互作用中，调节基础自噬水平[18]。当各种应激源，如细胞饥饿、炎症或病原体等激活APOL1的阴离子孔域内的BH3自噬信号，导致APOL1增加，可与PUMBA、BAD、NOXA和APOL6蛋白相互作用，竞争结合抗凋亡BCL-2，导致Beclin-1与LC3释放，驱动自噬[19]，其过表达的细胞会发生自噬性细胞死亡。Larsen等[20]对564例非裔美国SLE患者进行肾脏活检，发现26例患者存在塌陷性肾小球病(Collapsing glomerulopathy，CG)，提取肾脏组织DNA并对APOL1风险等位基因进行测定，结果显示APOL1基因与CG显著相关。Freedman等[21]对855例患有终末期肾病的非裔美国SLE患者的APOL1基因进行基因分型，显示APOL1 G1/G2 与SLE终末期肾损害有关。在一项局灶节段性肾小球硬化的临床试验中，Kopp等[22]研究了94例儿童和青少年的APOL1相关性肾病以及APOL1肾脏风险等位基因的频率，证明APOL1风险等位基因在诊断时与严重和快速进展的肾脏纤维化相关。与APOL1相关的病理机制和主要的肾脏细胞类型尚不清楚，结合基础研究和临床资料，APOL1的表达很可能与SLE肾组织自噬有关，这需要更多的研究加以证实。总之，APOL1风险等位基因和环境因素共同作用可能共同促进疾病的发展。

2.2肌微管素相关蛋白(MTMR3) MTMR3是磷脂酰肌醇3磷酸(PI3P)酶的一种。这些磷酸酶与磷脂酰肌醇激酶相互作用控制细胞内PI3P水平，并参与自噬启动分子和自噬体组成[23]。自噬体形成由于MTMR3显性抑制失活突变体过表达所诱发，MTMR3突变体定位于自噬体，与Ptdlns3p、两种Ptdlns3p结合蛋白(GFP-DFCP1和GFP-WIPI-1α)聚集于自噬体形成部位，敲除MTMR3增加了自噬体形成，野生型MTMR3过表达导致自噬体显著减小，自噬活性减低[24]。自噬的启动依赖于PI3K和PI3P酶活性，自噬体形成部位Ptdlns3p的水平决定了自噬的启动和自噬体的大小。中国北方汉族人群中，狼疮肾炎患者外周血和肾组织中MTMR3基因表达减低，MTMR3基因变异(rs9983A)与狼疮肾炎风险相关[25]。MTMR3与mTORC1相互作用，抑制mTORC1活性。

3 环境危险因素

流行病学研究揭示了环境因素在SLE和狼疮肾炎发病中的重要性。将遗传易感性个体暴露于危险环境(如紫外线照射、EB病毒感染和吸烟)将导致机体免疫系统紊乱，诱发和加剧自身免疫病。

3.1紫外线照射 紫外线照射是SLE形成的危险因素，SLE患者普遍存在光过敏，日光可以引起皮肤损伤并引起严重的狼疮肾炎。Kemp等[26]将角质形成细胞、单核细胞、T细胞暴露于紫外线，紫外线诱导DNA损伤，导致干扰素基因刺激因子(Stimulator of interferon genes, STING)依赖的干扰素调节因子3(IRF3)活化的AMBRA1和ULK1蛋白表达减低。虽然此实验未进行紫外线照射后自噬过程的研究，但AMBRA1和ULK1作为自噬的重要蛋白组件，可能参与狼疮肾炎的致病过程，为进一步研究紫外线照射、自噬功能失调和SLE器官损害提供了理论依据。后续研究证明紫外线可帮助维生素D合成，由于SLE患者的光敏感可导致维生素D的合成障碍，而维生素D水平降低可能影响肾脏自噬参与狼疮肾炎发病[12]。

3.2EB病毒 几乎所有的SLE患者EB病毒衣壳抗原IgG阳性，EB病毒与SLE发病存在密切的联系。EB病毒抗原，如EB核抗原EBNA-1和EBNA-2可以与自身抗原Sm和Ro发生交叉反应，可能引起或加重SLE[27]。此外，EB病毒感染数量的增加，可以改变细胞和体液免疫对EB病毒的反应，增加SLE患者外周血单个核细胞中EB病毒基因的表达，更加证明EB病毒感染在狼疮发病机制中的重要作用。Yu等[28]收集了58例狼疮肾炎肾组织样本，并与非肾小球源性和微小病变肾病患者的肾组织进行比较，检测EB病毒潜伏膜蛋白1(LMP1)在肾组织的表达情况并应用原位杂交技术检测EB病毒编码RNA1(EBER1)的表达，结果表明，与对照组相比狼疮肾炎患者肾组织中LMP1和EBER1阳性率明显增高。Ding等[29]比较了51例年龄6～16岁狼疮肾炎患者的肾脏样本，发现肾组织中LMP1阳性率高，LMP1阳性组患者的抗Sm抗体阳性率更高。这些结果表明，EB病毒感染可能与狼疮肾炎患者的肾脏损伤相关。自噬也与EB病毒感染有关，LMP1呈剂量依赖性诱导B细胞发生细胞自噬，抑制细胞自噬可以促进LMP1在EB病毒阳性的细胞中积累[30]。自噬还参与MHCⅡ类抗原介导的内源性抗原EBNAI呈递到CD4+T细胞，参与抗病毒应答[31]。因此，自噬可能通过EB病毒相关的免疫失调影响疾病过程。

4 药物

当前狼疮肾炎的治疗药物主要是糖皮质激素和免疫抑制剂。这些药物部分有效并且长期应用有一定的不良反应。针对特定靶位的生物制剂治疗前景较好，但需要大量的临床试验和随机对照试验。

4.1mTOR通路与狼疮肾炎 在狼疮肾炎中发现了mTOR通路的活化，被认为是狼疮肾炎发病的中心通路[32]。已有研究证实RAPA等mTOR抑制剂对狼疮肾炎模型鼠和狼疮肾炎患者具有保护功能。Stylianou等[33]证明，与正常小鼠相比，雌性NZBW/F1 狼疮肾炎小鼠肾皮质中总磷酸化的AKT和mTOR均增加，RAPA干预延长了小鼠的生存时间，降低了蛋白尿、血肌酐、抗dsDNA抗体滴度，减轻肾脏损害，并且降低了小鼠肾脏AKT和mTOR表达。由于PI3K/AKT/mTOR通路是调节自噬的重要通路，提示PI3K/AKT/mTOR通路过度激活自噬与狼疮肾炎关系密切。mTOR通路抑制剂RAPA作为一种治疗狼疮肾炎的免疫抑制剂，其作用机制复杂，目前尚未完全研究清楚，由于剂量不一作用不同，在临床工作中也发现了其肾脏毒性，如长期治疗中蛋白尿的增加等。RAPA在短时间内使用可以激活自噬和保护肾脏，但长期治疗可能产生不利影响。长期的mTOR活化介导自噬增强，自身溶酶体过度降解，细胞为了维持功能性溶酶体产生和自噬过程的完成，重新激活mTOR，导致自噬功能丧失，引起狼疮肾炎疾病进展加重[34]。其他抑制mTOR通路的SLE治疗药包括糖皮质激素、环孢素A等[32]。

4.2维生素 SLE患者的光照受限、肾功能障碍及长期使用药物等因素会降低体内维生素D水平，维生素D缺乏症在SLE/狼疮肾炎患者中很常见，维生素D不足可能在狼疮肾炎的进展中起作用，严重的维生素D缺乏症会增加肾脏疾病的风险[35]。SLE肾脏受累患者的维生素D水平显著低于无肾脏受累的SLE患者和正常人[36]。维生素D可能通过调节先天免疫和适应性免疫来调节自噬过程。维生素D可减少因狼疮肾炎患者血清纯化IgG所诱导的足细胞过度自噬，通过下调LC3-Ⅱ和Beclin 1以及上调p62减轻足细胞的损害[12]。维生素D可调节狼疮肾炎中足细胞过度自噬现象，对足细胞起到保护作用，维生素D廉价且不良反应小，这将为其与他药物联合治疗提供新的靶点。

4.3P140 P140是一种活性肽段，来自于小核糖核蛋白 U1-70K，Ser140位置可磷酸化。在一项Ⅱb期临床试验中，P140治疗改善SLE患者SLEDAI评分[37]，在MRL/lpr鼠出现症状前给予P140，可以延长生存时间、减少蛋白尿、降低抗dsDNA抗体滴度并缓解肾脏血管炎和肾小球肾炎[38]。HSC70是在分子伴侣介导的自噬中起重要作用的蛋白，P140可与HSC70蛋白结合，降低MRL/lpr鼠脾脏B细胞的表达，并且抑制自噬流，增加MRL/lpr鼠B细胞中重要的自噬标志物P62和LC3Ⅱ的表达[39]。无论是SLE患者或MRL/lpr鼠，P140肽段均具有保护作用。虽然P140与RAPA等mTOR抑制剂对自噬有抑制的作用，但它们都能减轻狼疮肾炎的症状。自噬参与狼疮肾炎的过程是十分复杂的，这需要更多的研究来寻找治疗SLE和狼疮肾炎的靶点。

4.4其他 许多治疗狼疮肾炎的药物同时也是自噬的调节剂，糖皮质激素一直被作为治疗SLE的经典药物，最近研究表明糖皮质激素可以抑制细胞内的钙信号诱导WEHI 7.2细胞(一种CD4+/CD8+细胞系)发生细胞自噬。已有研究证明地塞米松可以抑制mTOR磷酸化，从而诱导自噬[40]。另一种SLE的一线治疗药物羟氯喹可以通过改变溶酶体PH值，抑制溶酶体酸化影响溶酶体对蛋白质的降解，同时阻断自噬小体与溶酶体融合，抑制自噬的降解[41]。激素和羟氯喹这两种药物对自噬的调节起到了相反的作用。

目前对自噬与狼疮肾炎发病机制的研究日益增多，治疗狼疮肾炎的一线药物和新兴药物可以作为自噬调节剂，但是现有药物对自噬到底起促进作用还是抑制作用尚需更深入研究。对自噬在狼疮肾炎发病过程的研究将为靶向调控自噬提供新视角，为疾病的诊断和治疗提供新思路。