急性感染后肾小球肾炎

更新时间:2014-03-13 18:58

急性感染后肾小球肾炎(acute post-infectious glomerulonephritis, APIGN)是指由不同病原微生物感染导致的一组肾小球疾病,其中最主要的是急性链球菌感染后肾小球肾炎(acute poststreptococcalglomerulonephritis, APSGN)。典型的临床表现为急性肾炎综合征(浮肿、血尿、蛋白尿,部分患者可出现高血压和肾功能损害),病理表现为毛细血管内增生性病变。APIGN 是人们认识最早的肾脏病之一。

发病率

尽管常有关于APIGN的报道,但因其常呈自限性病程,且常为感染的系统症状所掩盖,APIGN的确切发病率很难确定。事实上,在过去的几十年中APSGN的发病率在不断下降。中欧国家的APSGN几乎已经消失,仅相对多见于老年人,尤其是酗酒和吸毒等体质较弱的人群。意大利的肾活检数据显示,60岁以上的老年人中APSGN的发病率为0.9例/百万,而60岁以下人群的发病率仅0.4例/百万。但是,APSGN在经济落后的农村及土著居民区仍然是常见的疾病。如在澳大利亚,APSGN占儿科肾病住院患者的比例高达70%。

2005年,Carapetis等利用11个研究评估了全球APSGN的发病率,最后得出发展中国家的发病率大约为成人24.3例/十万,儿童2例/十万;而在发达国家为成人6例/十万,儿童0.3例/十万。全球每年APSGN的新发人数约为472,000例,其中456,000例发生在发展中国家,每年约有5000例(1%)因病情严重而死亡。但由于大部分研究仅仅包含了出现症状的患者,而亚临床表现的患者例数是有症状患者的4~19倍,因此这些统计数据很可能被低估。

在一些发展中国家,APIGN仍然是儿童急性肾炎综合征最常见的病因,所占比例高达50-90%,每年发病率达18例/十万,在成人肾活检的比例亦高达8.2%。实际上,2008年Rodriguz-Iturbe和Musser计算出的发展中国家APSGN的年均发病率(9.5-28.5例/十万)要高于Carapetis等估计的发病率。Rodriguz-Iturbe和Musser是根据来自7个发展中国家的严重病例数推算的,并且假设该病例数少于APSGN总病例数的1%。尽管APIGN的发病率在下降,仍有一些国家爆发流行的报道,如日本、美国和巴西。

在发展中国家,APSGN常发生于儿童(6~10岁)和青少年,男女比例2-3:1。而在发达国家,尤其是欧洲和美国,则常见于成人。合并基础疾病如糖尿病和酗酒的个体患病风险是增加的。据报道,1/3的APIGN患者合并至少1种基础疾病。18%糖尿病肾病患者合并APIGN,而糖尿病合并的非糖尿病肾病中9.4%为APIGN。在发达国家,1/3~1/2的病例与革兰阴性杆菌感染有关。因此,随着基础疾病的增加,以及环境条件的改善和生活水平的提高,抗生素的早期和广泛使用,APIGN的流行病学特点发生的很大的变化。

临床表现及诊断

儿童APSGN发病的中位年龄为6-8岁;2岁以下罕见。但也有学者报道了一例14个月大的婴儿患病,说明APSGN可发生于任何年龄。婴幼儿发病率低的原因是由于链球菌性咽炎的发生率低及免疫系统发育不完善导致免疫复合物形成率低有关。男性发病率是女性的2倍,其原因尚不清楚。

APSGN是由A组β溶血性链球菌引起的肾小球肾炎。因此疑诊APSGN的病例应该寻找近期链球菌感染的血清学证据以帮助诊断。研究发现,链球菌血清学检查阳性(94.6%)比近期感染病史(75.7%)及培养阳性(24.3%)的敏感性都要高。

典型的APSGN表现为急性肾炎综合征,即起病急、肉眼血尿水肿高血压。病程分为三个阶段:潜伏期、急性期及恢复期。图1.1显示了病程的一般变化。潜伏期一般为3-33天,平均7-14天。大部分患者的前驱感染为呼吸道(常为咽炎)或皮肤感染。然而,亚临床病例亦存在,很多患者通过家庭成员或接触者的感染而确定。研究指出,20%的APSGN患者无症状家庭成员亦存在APSGN。急性期临床症状的发生率常因地域及病例入选标准的不同而存在一定的差异。

除一些少见的不典型病例外,几乎所有患者均出现血尿,其中25-60%的患者出现茶色或洗肉水样的肉眼血尿。尿沉渣检查显示多形型红细胞及白细胞可确定急性肾炎的存在;红细胞管型及白细胞管型均较为常见。病程的早期,尿液白细胞可能比红细胞更占优势。蛋白尿亦较常见,但肾病综合征的发生率较低,文献报道其发生率一般仅为2-10%,罕见高达34.6%。低蛋白血症十分常见,在一项大型研究中,血清白蛋白<30g/L的患者达46%,低于25g/L的患者为15%。

水肿由水钠潴留导致,常出现于颜面部等组织疏松处,严重者可出现双侧或单侧的肺水肿,而这些患者常以呼吸困难、呼吸道水肿、呼吸窘迫为首发症状而被误诊为肺炎、心衰等,从而延误诊断及治疗,部分患者进展为呼吸衰竭

80-90%的患者均存在不同程度的高血压,考虑与水钠潴留、容量负荷过重有关。研究证实,舒张压与液体潴留程度(通过利尿前后体重的变化来评估)呈正比关系。高血压的脑部并发症包括头痛癫痫、精神状态改变及视力改变,发生于30-35%的儿童患者。最近的一项研究发现,APSGN患者血清N末端前脑利钠肽BNP(NT-proBNP)水平高于正常对照组,而存在左心功能不全的APSGN患者的血NT-proBNP显著高于其他APSGN患者,利尿治疗后血NT-proBNP恢复正常。因此NT- proBNP可作为评估APSGN患者容量及心功能的一项指标。

高血压常在1-2周内恢复,罕见需要长期治疗的患者。最近有学者应用血管损伤标志物主动脉脉波速率(PWV)进行研究,发现所有APSGN儿童患者均出现高血压、臂踝脉搏波速率(baPWV)升高,但大部分患者可迅速恢复正常,而未恢复正常的患者推测其既往已存在肾脏疾患。

急性期常出现肾小球滤过率(GFR)下降。60-65%的患者出现尿素氮(BUN)升高。内生肌酐清除率(Ccr)<90ml/min/1.73 m2的发生率为20%。与其他肾小球肾炎一致,类似于肾前性氮质血症,钠排泄分数均小于1%。肾素水平(血浆肾素活性)出现下降,与液体潴留有关。

APSGN还可累及中枢神经系统导致脑病,表现为恶心、呕吐、认知障碍、癫痫发作及视觉障碍等。原因考虑与高血压、尿毒症毒素及脑血管炎有关。APSGN导致的可逆性后部白质脑病也有报道,后者是以头痛癫痫发作、视觉障碍、意识和精神障碍为主要临床症状,可逆性后部白质损害为主要神经影像学表现的临床综合征,其发生机制复杂,考虑可能与高血压、液体潴留及免疫抑制剂的细胞毒性有关。迅速控制高血压后神经症状可得到有效控制。目前仅有个案报道,且均见于儿童。

APSGN常出现贫血。一项大型研究显示155例患者仅10%患者血红蛋白(Hb)>12g/dl,>50%的患者<10g/dl。在一些极端病例可出现重度贫血。虽然传统认为Hb的下降是由于水容量的增多导致血液稀释,但也存在其他原因。病例报道APSGN早期可出现自身免疫性溶血性贫血[47] [48]。因此鉴别贫血的性质也应引起临床医生的重视。另有学者报道了1例APSGN患者持续贫血,Hb最低至6.6g/dl,原因考虑可能与较长时间的肉眼血尿、低水平的红细胞生成素及血液稀释有关。

眼色素层炎是外源性或内源性抗原导致的免疫性炎症。目前为止,已有20例链球菌感染后眼色素层炎的报道,常发生于链球菌的系统性感染,但均无合并感染后肾炎。最近有学者报道了首例APSGN合并眼色素层炎的儿童患者。因此也应引起临床医生的注意。

APSGN常用的血清学标志物为ASO和C3。APSGN时C3的急性下降及起病后6周内恢复正常常作为未活检患者的诊断指标。APSGN患者C3的下降要早于血尿的出现。

APSGN的不典型表现包括亚临床表现的病例和那些表现为急性起病,伴高血压及水肿但尿检正常的患者。很多病例报道患者出现极端表现,常为高血压危象,但是无尿检异常。由于部分患者尿检可在短时间内恢复,因此连续的尿检检查可能有助于急性肾炎的诊断。另外一种不典型表现为合并了典型的过敏性紫癜皮疹,这些患者APSGN的诊断依赖于肾活检。

恢复期常发生在出现利尿反应(不管是自发的利尿或经药物利尿)后,液体消退、血压正常及蛋白尿和肉眼血尿消失时。大部分研究发现蛋白尿的消失要早于血尿的消失,除了Travis等的研究结果是相反的。在恢复期,大部分患者C3水平恢复正常,但持续低补体血症并不能完全排除APSGN的可能性。APSGN可发生于之前已经诊断为IgAN(经活检)的患者。由于IgAN是最常见的肾小球肾炎且常未经诊断,其与APSGN的关系更像是两种疾病同时发生于一个人。

APSGN的复发较为罕见,仅见少数病例报道。早年的报道显示大部分患者是脓皮病相关的,然而2000年后报道的2例均是咽炎相关的APSGN。最近的研究报的的2例复发的APSGN,均未明确感染。

病理表现

一般来说,APSGN并不是肾活检的指征,但在临床表现不典型或因肾脏受累严重而需要排除新月体性肾炎时常行肾活检。这些不典型表现如补体正常、无ASO或链球菌酶滴度升高等可证明近期链球菌感染及肾功能不全,尤其是GFR持续<30超过1周。

以往学者推荐一些疑诊APSGN但C3持续降低超过8周的患者进行肾活检以排除膜增生性肾小球肾炎(MPGN)。一项研究发现20例患者中5例患者尽管有典型的临床症状改善包括蛋白尿和肾功能的恢复,但C3在8周后仍未恢复。这5例患者中3例接受了肾活检,仍表现为典型的APSGN。因此,持续性低补体血症伴有临床症状的改善并不能排除APSGN的诊断,因此针对这部分患者可推迟肾活检。随后的研究亦支持了这个观点。

典型的肾活检光镜表现为弥漫内皮和系膜细胞增生及肾小球炎细胞浸润。这种毛细血管内增生可导致毛细血管袢腔的堵塞,导致肾功能不全。Chung和Kim应用细胞增殖标志物Ki-67发现,这些细胞增殖是由于炎症细胞的浸润。大部分APSGN患者少见或无肾小管、间质及血管病变。在较严重病例,可形成上皮性新月体,但新月体累及肾小球>50%者较少见,后者可表现为急进性肾炎。

典型的免疫荧光类型见于急性期的肾活检,表现为IgG和C3在血管袢及系膜区的弥漫颗粒性沉积。然而即使是在病程早期行肾活检仍有约30%的APSGN仅有C3而无IgG的沉积。Sorger等用“星空型”来描述典型的免疫荧光类型,“花环型”来描述严重的并且连续的毛细血管袢沉积而无系膜区沉积。这种“花环型”与更多且更大的上皮侧驼峰及更高程度的蛋白尿有关。然而,这种与严重蛋白尿间的关系在最初报道后20年间的研究中并没有被证实。

电镜下的标志性病变为上皮侧驼峰,后者第一次由Kinnelstiel在1962年发现。然而,电子致密物也可能发生于内皮下及膜内,并且这种沉积并不能排除APSGN。

治疗

一般来说,APIGN可未经特殊抗感染治疗而自愈,因此治疗上以支持及处理高血压为主。目前限盐和袢利尿剂是治疗液体潴留和高血压的一线药物。尽管有ACEI治疗成功的报道,但由于ACEI具有降低GFR和导致高血钾的潜在风险而一般不用于急性期的治疗。对于高血压危象的患者,连续注射抗高血压药物是首选的治疗方法。如出现急性肾功能衰竭或出现利尿剂抵抗的严重水钠潴留及顽固性高钾血症,则需要血液净化治疗。

关于迅速控制链球菌咽炎和脓皮病是否能阻止或减弱APSGN的发生及发展,有研究指出给APSGN流行区域群体苄星青霉素G治疗可减少致肾炎菌株感染,而因此降低APSGN的发病率。据估计在流行期,致肾炎A组链球菌感染后发生肾小球肾炎的风险为15%。通过应用抗生素早期控制咽炎相关的A组链球菌不仅可阻止致肾炎菌株在流行期的传播,而且可阻止肾小球肾炎的发生。1985年链球菌感染流行期间给US军队学员应用苄星青霉素G降低了A组链球菌感染的爆发和APSGN的发生率,在1985年后仅1项关于APSGN的报道。其他报道也有苄星青霉素G在阻止链球菌感染的爆发及APSGN的发生上有效。然而,抗生素的治疗对于APSGN来说并不是必须的,因为其可自愈,且复发罕见。

继发于一些感染如金黄色葡萄球菌、布鲁氏菌的肾炎在感染控制的情况下仍可持续进展,肾小球炎症呈瀑布式级联放大,因而激素和细胞毒药物可能有一定的作用。然而,并没有随机对照研究证实这些药物的作用是否有效。

免疫抑制剂亦常应用于急进性肾炎或肾活检见新月体形成时,然而,后者应用免疫抑制剂是否有效尚存在争论。Roy等报道了10例接受免疫抑制治疗(强的松、硫唑嘌呤、CTX、潘生丁和抗凝)的患者,与对照组相比并无显著优势。最近,Wong等报道27例患者因复杂的临床表现及免疫抑制剂治疗无效的患者接受肾活检,其中11例患者新月体比例>50%。

远期预后

APSGN的长期预后尚有争论。有学者统计了2000年以前文献报道的随访5-18年的APSGN患者,发现存在任何一项检查异常者高达17.4%(174/998),其中蛋白尿的发生率为13.8%(137/997),高血压的发生率为13.8%(137/998),肾功能不全的发生率较低,仅为1.3%(14/1032)。但不同的报道存在病例选择、随访时间以及失随访率的不同,因此只能作为粗略的估计。在2000年以后,White等回顾性分析了两次流行性APSGN的患儿,随访13年以上蛋白尿及镜下血尿的发生率分别为13%和21%,明显高于对照组无症状尿检异常者的4%和7%,因此儿童时期患APSGN是成人患慢性肾脏病的高危因素。随后另一项研究显示了较差的随访结果,随访5年后蛋白尿的发生率为8%,高血压及肾功能不全的发生率高达30%及8%。分析这组患者的特点,一是感染源不是A组β溶血性链球菌,而是兽疫链球菌;二是这组患者以成人为主,这两点可能导致了随访结果的差异。

APSGN的预后受临床及病理表现的影响。尽管严重的毛细血管内增生似乎与起病初肾功能不全程度相关,然而并不影响ESRD的发生率。免疫荧光为“花环型”可伴随严重的蛋白尿,提示预后差。大量研究表明,新月体性肾炎和“花环型”免疫荧光类型者预后较其他类型差。肾病综合征及肾功能不全亦提示预后不良。在Vogl等的研究中,98例成人APSGN,其中21.5%的患者有肾病范围蛋白尿,随访过程中16%出现CRF。相反地,Wong等的报道中,66%的儿童APSGN具有肾病综合征且8/27是新月体性肾炎,但在随访4-6年后,仅2例进展为ESRD,3/12出现持续性蛋白尿。因此,成人患者的预后较儿童患者差。

肾病范围蛋白尿及花环型免疫荧光者提示预后不良,但对于这些患者是否进行干预治疗仍有争论。有学者报道了一例女性患儿,临床表现为肾病综合征、急性肾功能不全,病理见细胞性新月体,免疫荧光呈花环型,经甲强龙冲击治疗及血浆置换后肾功能恢复正常。此外也不乏成人新月体性及肾病综合征APSGN,接受甲强龙冲击治疗的报道。因此目前认为,当存在预后不良的危险因素如肾病范围蛋白尿、细胞性新月体、肾功能不全等,应接受免疫抑制治疗以阻止病情的进展。但免疫抑制治疗对长期预后的影响尚有待进一步的随机对照的研究证实。

有研究指出,链球菌感染后新月体性肾炎的预后可能较其他新月体性肾炎好。50例伴新月体形成的患者中5例为APSGN且GFR正常,而42例其他原因新月体形成的患者中23例进展至ESRD。然而,也有学者质疑这个观点,他们认为链球菌感染后新月体性肾炎与其他新月体肾炎的预后同样很差。

此外,目前普遍接受的是流行性APSGN的预后较散发性为佳。这可能是由于散发性患者常因出现症状而就诊,常在医院被诊断,而流行性病例的疑诊可导致大量轻型病例的发现。另外的原因可能是链球菌菌株和侵入方式的差别。Drachman等发现,脓皮病APSGN比咽炎APSGN预后好,并且M55菌株感染的肾炎预后良好。而Roy等发现脓皮病相关的APSGN比咽炎相关的病理改变重,但是缓解率无差别。感染的细菌种类亦可影响预后。葡萄球菌感染的患者预后较APSGN差。Srisawat等比较了链球菌及非链球菌感染后APIGN,发现两者的完全缓解率分别为87.5%和53.6%,ESRD发生率分别为0和14%,链球菌感染患者的预后远较非链球菌感染好。

其他因素如年龄、酗酒史及基础疾病包括糖尿病和心血管疾病、肝病等均可影响预后。据报道,年龄>60岁的散发性APSGN患者的预后最差,可能是因为更容易形成新月体,仅约1/4的患者获完全缓解。在西方国家,12~57%的患者存在酗酒史,酗酒是影响预后的重要因素。Keller等报道,17例酗酒的APIGN患者中9例出现慢性肾功能不全,而非酗酒的患者中无1例出现慢性肾功能不全。近年来,糖尿病逐渐成为影响APIGN预后的重要因素。约12~25%的APIGN患者同时合并糖尿病,18.2%合并糖尿病肾病的患者出现持续性肾功能损害,其中81.8%进展为ESRD。需要注意的是,金黄色葡萄球菌是主要的病原体,并常导致IgA的沉积及巨大驼峰形成。

发病机制

von Pirquet最早提出,APSGN的发病是由于抗原-抗体反应形成免疫复合物导致,此后的100年人们致力于APSGN的发病机制的研究,但目前APSGN的发病机制仍不十分清楚。这是由于人类是A组链球菌唯一的宿主和携带者,因此制备适当的动物模型较为困难。较为公认的说法为:(1)抗原-抗体免疫复合物沉积于肾小球并激活补体;(2)链球菌片段与肾脏结构之间的分子模拟机制;(3)正常的肾脏结构的改变引发的自身免疫反应;(4)链球菌相关的肾小球纤溶酶活性。

免疫复合物

APIGN的基本发病机制是免疫复合物在肾小球的沉积,这种沉积类似于兔子急性血清病模型。然而,细胞免疫,尤其是迟发型超敏反应导致的巨噬细胞浸润,不能完全排除在外。此外,细胞免疫与天然免疫及体液免疫的相互作用,在胞内病毒和寄生虫感染引起的肾小球肾炎中起着重要作用。

67%的APSGN患者可通过C1q结合测定方法检测到血清循环免疫复合物水平。然而,循环免疫复合物在无并发症的A组链球菌感染患者中同样出现,并且循环免疫复合物水平与APSGN的临床表现并不相关。Nordstrand等发现C3的沉积要比IgG早,说明旁路途径激活了补体,或者是经典途径的非免疫性活化及凝集素途径。因此,免疫成分沉积的顺序不支持预先形成的免疫复合物在肾小球的沉积,后者是经典补体激活途径所必须的。

补体活化

血清补体检查及肾小球免疫荧光沉积类型说明旁路途径的C3活化在APSGN中占优势。典型的免疫沉积为IgG、C3、备解素和C5。这些沉积均不包含经典途径的成分C1q和C4。C5b-9(膜攻击复合物)及其调节蛋白(S蛋白),代表着补体活化的最终产物,定位于C3的分布区域,说明补体是在原位活化而不是在循环中即沉积之前活化的。研究发现血清备解素、C5、C6和MAC(C5b-9)水平的下降与持续的低血清C3相符合。在APSGN整个病程中,血清旁路途径调节蛋白如H和I因子保持正常水平。

但是一些患者可能存在经典途径的活化,其证据是起病后前2周内有一过性的血清C1q、C2和/或C4水平的下降和循环C1-抑制因子-C1r-C1s复合物或C4d片段的出现。这些发现说明了经典途径的活化,反应了急性期循环免疫复合物的形成,而有别于肾小球免疫沉积。最近的研究显示,一些APSGN患者存在凝集素途径活化的证据及MBL的沉积。

具有典型光镜、免疫荧光及电镜病理表现的APSGN可能发生在无补体活化即无低C3血症证据的病人。一项研究显示10%的儿童APSGN的C3水平在起病时正常。针对这些补体水平正常的APSGN的诊断依赖于典型的病理表现。低补体血症与正常补体患者可由是否存在肾小球B因子沉积进行区别。这些发现以及旁路途径调节蛋白H因子的缺失,表明C3bBb转化酶在肾小球沉积,持续的补体活化可能是在原位进行而不是在系统中。

总结

APIGN的流行病学发生了很大的变化,其发病率在不断下降,尤其是在发达国家,但APIGN仍然是一些发展中国家常见的肾小球疾病,APIGN是最常见的肾炎综合征之一,但仍常因临床表现多样而被误诊。有效的A组链球菌疫苗是令人期待的,可同时阻止侵入性病变及非化脓性并发症的发生。APIGN患者绝大多数患者预后良好,但目前,非链球菌,包括葡萄球菌和革兰氏阴性菌的感染,是成人APIGN的常见原因,可导致重症APIGN的发生而影响预后。大部分患者治疗以支持为主,但对于存在预后不良的高危因素的患者是否进行干预治疗仍然存在争论,并且有关于APIGN的长期预后是否良好尚有待前瞻性的随机对照研究进一步证实。

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