多发性骨髓瘤肾病相关机制的研究进展

1、.多发性骨髓瘤肾病相关机制的研究进展多发性骨髓瘤(mutiple myelome,MM)是浆细胞恶性肿瘤，以骨髓中浆细胞克隆性增殖并积聚，分泌单克隆的免疫球蛋白或限制性、轻链(M蛋白 monoclonal protein)，及临床上广泛的骨质疏松或溶骨病变、贫血、感染、肾功能损害等为特征。本病约占肿瘤发病的1%2%，占血液系统肿瘤10%，在美国已经上升成为仅次于非霍奇金淋巴瘤的第二大常见血液系统恶性肿瘤1。肾损害是MM最常见和严重的并发症之一，初诊时50%以上患者存在肾功能不全，诊断后2个月内肾功能不全患者达到75%。研究表明，肾功能不全可逆的患者比肾功能不能恢复的患者生存期要长。MM对肾的损

2、害是多因素作用的结果，其中主要是MM瘤细胞分泌的单克隆免疫球蛋白轻链(lightc hain,LC)所引起的。几乎所有患者在不同阶段都先后出现蛋白尿，约80%患者尿本周氏蛋白(Bence-Jones protein,BJP即LC)阳性2。本文对近年来多发性骨髓瘤肾损害的发病机制的进展情况进行总结。1.轻链的肾损害作用MM中异常免疫球蛋白或其片段的重链和LC的产生比例发生了改变，过多游离LC，即BJP在引起肾损害方面非常重要。LC相对分子质量为22.5X103,有210220个氨基酸残基，链有4种亚型，链则有6种亚型。链常以单体形式出现，也有部分为非共价结合形成的二聚体；链则以二聚体形式为主。正

3、常情况下，合成一条重链约需18min，而合成一条轻链只需10min，由两条重链和两条轻链组成一条完整的Ig后，有一条以上轻链过剩。多余、过剩的轻链由细胞膜分泌到细胞外，再转人肾脏，约10%在肾小管内分解代谢，80%回吸收，由体内巨噬细胞吞噬降解，10%从尿排出。因此，正常人尿中始终有微量轻链排出，尿液中约含520ug/mL，每天排出约25mg。因为正常人尿液LC为多克隆的，/也是2：1。尿液中的这个含量，用一般方法是无法测出的。在MM患者尿液单克隆LC含量明显增高(0.0211.8g/L)。Knudsen等3调查了1353例MM患者，研究血清M蛋白类型与肾功能不全的比例发现:IgG型24%、I

4、gA型31%、IgD型为100%、LC型52%;811例有BJP尿，其中40%存在肾损害，尿中LC型与肾衰竭发生率无关(链39%,链40%),24h尿BJP大于lOg/L的患者发生肾功能不全比率明显高于低排泄者。1.1 LC对近曲小管细胞的直接毒性 一些作者的研究证实了LC对近曲小管细胞的直接毒性。Sanders等4给Sprague-Dawley鼠体内注射人BJP来观察BJP对近曲小管的直接毒性发现，LC进人细胞核内且激活溶酶体，细胞出现脱屑和裂解，胞浆出现明显的空泡，微绒毛缘呈局灶性丢失。他们后来检测11例(7,4)MM的LC相关肾损害病例的肾标本，所有标本证实有不同程度的近曲小管损害，表现

5、为:细胞空泡形成、脱屑、腔刷状缘的缺失、凝固性坏死，以及细胞摄粒作用和溶酶体系统活性增强，偶可见到溶酶体内晶体结构形成5, 1999年，Guan等6研究BJP对鼠近曲小管细胞Na+-K+ ATP酶的活性和基因表达的影响，发现BJP抑制钠依赖性磷及糖的转运，Na+-K+ ATP酶的活性明显减低，GAPDH细胞肌动蛋白及28S RNA的mRNA受抑，明显抑制胸苷的掺人。由此可见，BJP对肾近曲小管细胞的直接毒性在MM肾损害进展中起很重要作用。1.2 继发范可尼综合征 BJP对肾小管的毒性作用，可引起肾小管功能的异常，这些改变在疾病的早期阶段因为病变轻微，而常常没有症状表现。和其他的骨髓瘤肾病的病因

6、一样，由轻链蛋白尿引起，近端肾小管多见，可表现出范可尼综合征的全部症状。表现为肾性过多丢失的全氨基酸尿、肾小管酸中毒、葡萄糖尿、磷酸盐尿、碳酸氢盐尿及尿酸等有机酸尿，过多丢失电解质及肾小管蛋白尿，以及引起的各种代谢性酸中毒、低磷血症、低钙血症、脱水。范可尼综合征的发病机制极有可能是与骨髓瘤轻链对近端肾小管上皮细胞的直接毒性有关。虽然型轻链的范可尼综合征的发生率更高，但是许多研究表明不管或者轻链，其发病主要是由于轻链蛋白聚集在肾小管上皮细胞内，抑制小管细胞的代谢过程，影响正常离子氨基酸，磷酸盐等转运功能7、8。2. 单克隆免疫球蛋白沉积病、淀粉样变性 在骨髓瘤中影响到肾小球的可由轻链沉积(LCD

7、D)或AL淀粉样变性引起。单克隆免疫球蛋白沉积病(monoclonal immunoglobulin deposition disease,MIDD)表现为单克隆LC沉积病(light chain depositiond isease,LCDD),LC和重链沉积病(light chain and heavy chain deposition disease,LHCDD)和单克隆重链沉积病(heavy chain deposition disease,HCDD), LCDD中LC结构异常，且以型为主(80%,20%)，损害包括肾小球及肾小管。Isobe等9将MM患者尿中提取的型BJP注人C3H鼠

8、腹腔，结果发现鼠近曲小管有BJP可变区片段沉积。体细胞突变引起的特定氨基酸替换在LC的单双聚体之间促进疏水作用，进一步加剧不稳定性而促进LC沉积，LC的结构特性是与其沉积的程度直接相关。此外，某些LC引起肾小球细胞钙紊乱在LCDD导致的肾小球硬化中起重要作用。LC沉积还可能与某些促进因素的存在相关，如高钙血症、低排尿量和高溶质浓缩尿酸性尿、注射造影剂等。淀粉样物质沉积于肾脏引起的病变，称肾淀粉样变性，在MM中发生率为6% 15%淀粉样蛋白源于单克隆浆细胞产生的或LC片段，或是LC由巨噬细胞裂解成的碎片。这些LC片段或碎片的自身聚合，或与其他成分如淀粉样蛋白P，氨基聚糖的相互作用构成了多聚纤维丝

9、样结构，LC以型为主。本病发病机制未明，目前认为其与LC亚群、可变区结构和氨基酸序列及特异的理化性质有关10。Alim等11发现在人淀粉样变性的BJP,V有3个共同的属于淀粉样变性基因蛋白的氨基酸(Ser-25a,Thr-68t,Val-95) ，每种亚型都有独特的替代出现，引起蛋白结构改变的任何替代都会导致它更易形成淀粉样变过程。3. 管型肾病 在骨 髓 瘤 患者中最常见的类型为慢性肾小管间质肾衰竭，表现为肾小管萎缩和肾小管间质因管型形成而纤维化。最终形成“骨髓瘤肾”。其中又以肾小管管型形成导致肾功能衰竭最常见，称为管型肾病(Cast nephropathy,CN)。CN的最大特征是肾小管内

10、存在大量BJP管型，此管型主要由免疫球蛋白LC和Tamm-Horsfall glycoprotein(THP)构成。THP是一种糖蛋白，是正常尿蛋白的主要成分，由616个氨基酸组成，相对分子质量80103，它仅由肾小管髓袢升支厚壁段细胞合成。THP与细胞腔膜面结合并突向肾小管管腔，继而出现在尿中。骨髓瘤管型绝大部分在远端小管形成，有时也可在近端小管甚至在肾小球中出现。管型形成机制包括BJP对近端小管上皮细胞的直接毒性，以及THP和BJP的相互作用，而后者是管型形成的最重要原因。有学者用酶联免疫法测定了BJP与THP之间的结合力发现，BJP以不同的亲和力与THP共价键结合。BJP间相互竞争与TH

11、P结合，THP上糖基有助于同型THP的凝集，去糖基的THP也可与BJP结合。而THP单抗可有效地竞争性抑制BJP与THP结合。因此BJP可能与THP主键上的特殊位点结合12。Huang等13为了确定BJP在THP上的连接点，将THP去糖基，在加或不加BJP的条件下，用胰蛋白酶消化。在加入BJP的THP有一段29.6kD的片段没有被消化，分析表明此片段为THP的第6287氨基酸残基。合成6个位于此29.6kD内的片段用于抑制5个不同的BJP与THP连接和沉积，结果发现含AHWSGHCCL(225233残基)片段完全抑制两者的连接和沉积，理想的抑制剂必须包含胱氨酸残基。影响管型形成的因素除了上述B

12、JP的浓度与类型,THP的浓度与糖含量外，远端小管的内环境也是重要因素。细胞外液减少可加速BJP管型形成，其原因可能是肾小管液流速的减慢，延长了BJP在远端小管的停留时间，并无法冲走肾小管中的蛋白质复合物所致。在体外，当NaCl浓度超过80mmol/L时，可促进BJP与THP的结合；增加钙浓度有相同效果，但Mg2+无类似效应。上述因素还可通过促进THP自身聚集形成巢核，使BJP易与之结合而形成管型。又有研究14表明，酸性环境增加BJP与THP的起始连接率，同时伴有连接蛋白的聚集增加。钙与速尿增加连接蛋白的聚集率但不影响两者的连接，秋水仙碱减少聚集率但不改变连接。因此，环境因素调节BJP与THP

13、的相互作用，在MM管型形成中起了重要作用。4. 白介素-6与MM肾损害 人白介素-6(interleukin-6，IL-6)相对分子质量为2126X103，是由184个氨基酸残基组成的糖蛋白。IL-6可由T，B细胞和系膜细胞等多种细胞合成。IL-6是骨髓瘤细胞的主要生长因子，它可以阻断地塞米松及化疗引起的凋亡。IL-6及IL-6受体(IL-6R)与某些类型肾脏病及MM有密切联系。在肾脏局部的IL-6可能以自分泌和旁分泌的机制参与了增生性肾炎的病变进展，其水平的增高程度可作为判断某些类型肾炎病情和预后的指标，同时提示异常增多的IL-6参与了某些类型肾炎的免疫功能紊乱。 Spicka等15研究49

14、例MM患者IL-6，TNF-a及它们可溶性受体血清水平，发现在肾功能不全不可逆组(A)明显增高，与肾功能不全可逆组(B)及正常肾功能组(C)比较，P0.01，B组与C组差异有显著性(P0.05)。IL-6血清水平与肾病预后有十分显著的相关性(P0.001)。在不同分期的骨髓瘤，IL-6水平没有显著差异；sIL-6R在肾功能不全可逆与不可逆组之间，肾功能不全与肾功能正常组之间都有差异(P0.05,0.01)，而TNF-a无差异。因此，认为sIL-6R水平可作为肾功能不全能否恢复的预后因素。5. 小结MM肾损害机制尚不十分清楚，目前认为是多因素共同作用所致，但最主要的因素还是LC毒性，对LC的氨基

15、酸结构及其基因序列，以及影响LC肾毒性的因素进行深入研究，是今后MM肾损害的研究方向。只有对MM肾损害的机制作进一步研究及保护因素的进一步发现，才能够有效防治MM肾损害.从而改善MM预后。参考文献1. Guido T.Multiple myeloma and other plasma cell disordersM/Hoffman R.Hematology-basic principles and practice. 4th ed. Elsevier, 2005: 1501-1505.2. Sakhuja V,Jha V,Varma S, et al. Renal involment in m

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