免疫复合物（IC）介导的肾小球肾炎（GN）以免疫荧光下免疫球蛋白沉积为特点，而免疫球蛋白的沉积通常还伴随着补体 C3 和/或 C4 的沉积，有些病例中还有 C1q 的沉积。相反，补体介导的 GN 是以免疫荧光下 C3 沉积为主伴轻微或不伴其它免疫球蛋白沉积为特点，称之为「C3 肾小球病」，包括 C3 GN 和致密物沉积病（DDD）。C3 肾小球病是由于补体的替代途径失调所导致的，C4 在 C3 肾小球病中通常缺失。
来自美国梅奥诊所病理科的 Sanjeev Sethi 医生等在 2016 年最新一期的 AJKD 杂志上报道了一种新型的补体介导的肾小球肾炎，以肾小球 C4d 亮染伴轻微或不伴 C1q、C3 和免疫球蛋白染色为特点，称之为「C4 肾小球病」。我们一起来学习一下这种全新的肾小球疾病。
病例一
一位 17 岁的西班牙裔女青年，在 12 岁时发现有肾病综合征范围的蛋白尿，血清尿素氮（BUN）和肌酐（Scr）水平在正常范围，尿液分析显示红细胞痕量，蛋白尿排泄 300 mg/dl。血清 C3 和 C4 水平正常。由于她的血压正常且无水肿，因此未接受任何治疗也未行肾活检。16 岁时，她出现了高血压，蛋白尿排泄 600 mg/dl。仍然无症状也没有水肿。BUN、Scr、C3 和 C4 水平均在正常范围。由于蛋白尿持续存在，她接受了肾活检。
肾活检标本包含 20 个肾小球。没有肾小球全球硬化。肾小球显示为膜增生性肾炎伴系膜区扩张、毛细血管内增生和沿着血管壁的双轨征形成。此外，肾小球毛细血管壁显著增厚伴 PAS 染色阳性、银染阴性和缎带样物质沿着肾小球基底膜（GBM）排列。未见显著肾小管萎缩或间质纤维化。肾血管无显著变化。
免疫荧光镜检免疫球蛋白 G（IgG）、IgA、IgM、C1q 或κ或λ轻链染色均阴性，仅有系膜区有痕量的 C3 染色阳性。C4d 沿着毛细血管壁亮染，而 C4c 没有检测到。电镜显示内皮下大的致密的嗜锇沉积物沿着毛细血管壁沉积。未发现上皮下沉积物。未见沉积物沿着鲍曼氏囊或肾小管基底膜沉积。诊断为 C4 DDD。
病例二
一位 43 岁的男性，有高血压病史，出现血尿和血清肌酐水平上升（从 0.93 mg/dl 至 2.03 mg/dl）。血清 C3 和 C4 水平正常。尿液分析提示红细胞（3+），尿蛋白/尿肌酐 0.43 g/g。自身免疫病、单克隆γ球蛋白病、肝炎和抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）检测均阴性。患者在肾活检之前开始接受泼尼松治疗。由于肾功能恶化和血尿，患者接受了肾活检。
肾活检标本包含 14 个肾小球，1 个肾小球全球硬化。肾小球显示为轻度系膜增生性肾炎伴基质和细胞增生。1 个肾小球内出现 1 个小的细胞性新月体。肾小球没有显示出毛细血管内皮增生或双轨征。4 个肾小管内含有红细胞。未见到显著的肾小管萎缩或间质纤维化以及肾血管病变（图 1）。
图 1为病例 2 患者肾活检的光镜结果（HE 染色）（A）肾小球呈系膜增生性肾炎（B）肾小管内红细胞
免疫荧光镜检显示肾小球内无 IgG、IgA、IgM、C1q 或κ或λ轻链染色均阴性，仅有系膜区有痕量的 C3 染色阳性。但是系膜区 C4d 亮染（3+）（图 2）。电镜显示许多系膜区电子致密物，几乎没有膜内沉积物，未见到上皮下沉积物，未见到致密的嗜锇沉积物沿着毛细血管壁沉积（图 3）。诊断为 C4 GN。
图 2为病例 2 患者肾活检的免疫荧光结果（C）C3 弱阳性（D）C4d 在系膜区强阳性
图 3为病例 2 患者肾活检的电镜结果（E）系膜区电子致密物沉积（F）很少量的膜内沉积物沿着 GBM 沉积
病例三
一位 34 岁的女性在其初次妊娠的第 26 周出现肾病综合征，并出现新发的高血压和外周水肿。尿液分析提示尿蛋白排泄量 10 g/d，血尿痕量，低血清白蛋白水平 2.7 g/dl。在她妊娠第 12 周产检时就发现了微量蛋白尿。BUN 和 Scr 水平没有升高，肾脏超声显示肾脏大小正常。血清 C4 水平临界低值，血清 C3 水平正常范围内。
她的既往史显著的是儿童时期复发性鼻窦炎和中耳感染史。她的哥哥曾检查过血尿，但没有最终诊断。感染、自身免疫病和单克隆γ球蛋白病的血清学检查结果均阴性。由于血尿和蛋白尿增加进行了肾活检。
肾活检标本包含 31 个肾小球，没有肾小球全球硬化。肾小球显示为膜增生性肾小球肾炎伴系膜基质增加和系膜细胞增多、节段性毛细血管内皮增生以及血管壁双轨征形成。GBM 因 PAS 染色阳性的物质而增厚（图 4）。很少的肾小管内含有红细胞。未见肾小管萎缩或间质纤维化以及肾血管病变。
图 4为病例 3 患者肾活检的光镜结果显示肾小球呈膜增生性肾炎（A）六亚甲基四胺银染色（B）PAS 染色
免疫荧光镜检显示肾小球内无 IgG、IgA、IgM、C1q 或κ或λ轻链染色均阴性。免疫组化研究提示血管壁处 C4d 亮染（3+）（图 5）。电镜显示系膜区和内皮下电子致密物沿着 GBM 沉积。未见上皮下沉积物（图 6）。诊断是 C4 DDD。
图 5为C）免疫荧光镜检显示肾小球内无 IgG、IgA、IgM、C1q 或κ或λ轻链染色均阴性（D）免疫组化研究 C4d 沿着毛细血管壁染色阳性
图 6为（E 和 F）电镜显示内皮下电子致密物沿着 GBM 沉积，还显示有双轨征形成。
病例讨论
以上 3 个病例的肾活检病理特点如下：光镜下表现为系膜增生性 GN 或膜增生性 GN；免疫荧光或免疫组化检测中 C4d 亮染而免疫球蛋白和 C3 阴性；电镜下表现为大的嗜锇电子致密物沿着 GBM 沉积或者系膜区电子致密物沉积，伴少量或不伴基底膜内和内皮下电子致密物沉积。电子致密物的沉积与 C4d 亮染的部位和强度一致。
我们将这种全新的肾小球肾炎称为「C4 肾小球病」。肾活检标本显示嗜锇致密物沿着 GBM 沉积的称为 C4 DDD，而这些系膜区电子致密物沉积伴或不伴基底膜内和内皮下沉积的称为 C4 GN（图 3）。这种疾病相当少见，因此本研究只能限于 3 个病例。
临床特点
这 3 位患者起病时均表现为蛋白尿，其中 2 位患者的蛋白尿进展。2 位患者有血尿。1 位患者肾功能迅速恶化，2 位患者的肾功能维持正常。这 3 位患者自身免疫性疾病、感染和副球蛋白的血清学检测结果均阴性。补体水平（C3 和 C4）均正常，虽然有 1 位患者的 C4 水平处于临界水平低值。
对 3 位患者的肾小球进行激光微切割和质谱分析，发现中到大量的光谱匹配的 C4。此外，氨基酸序列分析显示它们位于 C4 的 C4d 部分，与免疫荧光结果一致。因此沉积物大部分由 C4d 和 C4d 结合的蛋白所组成。
C4d 是 C4 活化的分裂产物，来源于补体经典途径和凝集素途径的激活。相反，替代途径的激活会绕过 C4 活化。IC 通过与 C1q 结合激活补体的经典途径导致 C4 活化，产生经典途径的 C3 转换酶。因此，与补体的经典途径激活有关的 GN，比如狼疮性肾炎，典型的会出现 C1q、C3 和 C4d 在肾活检标本中沉积。还可以通过补体的凝集素途径活化 C4，绕过 C1q，导致经典途径的 C3 转换酶产生。来自于凝集素途径激活的 C4d 在链球菌感染后 GN 和有些 IgA 肾病病例中也可见到。
在 C4 肾小球病中，C4d 亮染而免疫球蛋白、C1q 和 C3 阴性或弱阳性提示凝集素途径异常。我们推测遗传因素、获得性抗体、甚至异常蛋白干扰凝集素途径可能都在 C4 肾小球病的发生中发挥作用。最近也有报道一例 C4 DDD 伴单克隆球蛋白和血栓性微血管病的病例（点此查看）。但还需要进一步的研究来明确潜在的病因。
在冰冻切片的免疫荧光检查中，轻度的 C4d 阳性可以出现在正常的肾小球中，尤其是在肾移植的背景下。但是在这些病例中，电镜检查不会提示电子致密物沉积。而在 C4 肾小球病中，C4d 亮染（3+）并且染色与系膜区/毛细血管壁的沉积结果一致。
总之，梅奥诊所的病理学家们描述了一种新型的补体介导的肾小球肾炎：「C4 肾小球病」，以肾小球 C4d 亮染伴轻微或不伴 C1q、C3 和免疫球蛋白染色为特点。C4 肾小球肾炎是一种少见病，因为 C4d 染色在肾活检标本中不是常规检测。当免疫荧光检查 C1q、C3 和免疫球蛋白均阴性而电镜检查显示电子致密物沉积时，应引起怀疑。简单的 C4d 染色可能有助于诊断这些病例。
