皮肌炎患者血清中細胞因子檢測及臨床意義

陳夢雅 刁立誠 許人杰 李衛平 陸怡德 鄭捷 曹華

200025上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院皮膚科（陳夢雅、刁立誠、許人杰、李衛平、鄭捷、曹華），檢驗科（陸怡德）

皮肌炎（dermatomyositis，DM）是一種累及皮膚、肌肉和肺等器官的自身免疫病，而那些以皮肌炎典型皮損為主要表現，至少6個月或更長時間沒有肌炎表現或者實驗室檢查如肌肉核磁共振或肌電圖有輕微肌炎的患者，統稱為臨床無肌病性皮肌炎（clinically amyopathic dermatomyositis，CADM）或者皮肌炎樣皮病［1］。DM和CADM的發病機制尚不清楚，但研究表明，多種免疫細胞如T細胞、B細胞、巨噬細胞、樹突細胞及其分泌的細胞因子和趨化因子可能參與本病的發生［2］。皮肌炎患者血清中細胞因子和趨化因子可能與皮損、肌炎和肺間質病變等有關。研究表明，白細胞介素（IL）6、IL-8、腫瘤壞死因子（TNF）α和IP-10與多發性肌炎/DM的疾病活動性相關，尤其是伴有肺間質病變的患者。目前認為部分DM/CADM發生急進性肺間質病變與抗黑素瘤分化相關基因5（melanoma differentiation-associated gene 5，MDA5）抗體高度相關［3-4］，是病毒感染誘發的細胞因子級聯反應，但其確切機制尚不清楚［5-6］。我們檢測DM/CADM患者血清中8種細胞因子，并分析細胞因子與患者皮損、肌炎和肺間質病變的相關性。

對象與方法

一、對象

2014年12月至2016年6月收治于上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院皮膚科DM/CADM患者40例，其中DM 19例，CADM 21例；男19例，女21例；病程（7.7±11.2）個月；年齡（56.3±12.0）歲。所有患者納入研究前均未接受治療或1個月內僅接受糖皮質激素（相當于潑尼松 ＜ 0.5mg·kg-1·d-1）治療。按照年齡、性別匹配健康對照者16例，為上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院體檢中心的健康體檢者。DM/CADM患者分別符合Bohan和Peter的DM診斷標準［7］或Sontheimer的CADM診斷標準［8］。肺間質病變的診斷標準符合下列診斷標準中1項及1項以上，且發病時病原學檢查排除肺部感染：①肺功能異常，具體表現為限制性通氣功能障礙，彌散功能降低，CO彌散率＜80%時具有診斷意義；②不明原因的靜息或活動后氣促；③不明原因干咳＞3個月；④肺部聽診聞及Velcro啰音。⑤肺高分辨率CT有肺間質病變的影像學改變。肺間質病變按發生緩急和嚴重程度分為急性/亞急性肺間質病變和慢性肺間質病變［9-10］。本研究通過上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院醫學倫理委員會批準，所有對象均簽署知情同意書。

二、血清細胞因子檢測

收集40例DM/CADM患者初診時血清和健康對照者血清，保存于-80℃。流式微珠陣列法（CBA）檢測血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF、干擾素（IFN）γ和IL-17A水平（美國BD公司）。酶聯免疫吸附試驗（ELISA）法檢測血清IL-18水平（日本MBL公司）。

三、統計學分析

全部數據均采用軟件SPSS19.0進行處理。計量資料使用±s表示。正態分布的計量資料采用t檢驗，偏態分布的計量資料采用秩和檢驗（Mann-WhitneyU）。細胞因子與實驗室指標的相關性分析采用Spearman相關性分析，P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、DM/CADM患者血清細胞因子的表達

DM/CADM患者血清中，IL-6（37.8 ± 45.8 pg/m l）、IL-10（16.1 ± 7.2 pg/m l）和 IL-18（492.0 ± 193.1 pg/m l）水平顯著高于健康對照組IL-6（12.0±2.7 pg/m l）、IL-10（7.7 ± 1.4 pg/m l）和 IL-18（191.1 ± 39.2 pg/m l）水平，兩組比較，均P＜ 0.001。IL-2、IL-4、IL-17A、TNF和IFN-γ等細胞因子水平在DM/CADM和健康對照組間無統計學意義差異，見表1。DM與CADM患者之間血清細胞因子的表達比較，差異無統計學意義。

二、細胞因子與疾病活動性指標的關系

反映疾病活動的炎癥指標包括紅細胞沉降率（ESR）和C反應蛋白（CRP）。40例DM/CADM患者中，38例檢測ESR，34例檢測CRP。其中19例ESR升高，19例ESR正常。9例CRP升高，25例CRP正常。ESR升高組血清IL-6水平（49.7±46.8）pg/m l顯著高于 ESR正常組（29.1±45.4）pg/ml，P=0.008；CRP升高組血清IL-6（68.7 ± 59.7）pg/m l和IL-18（635.1± 232.8）pg/ml水平顯著高于CRP正常組（IL-6為 30.6 ± 40.3 pg/m l，P=0.013；IL-18為440.2 ± 164.7 pg/m l，P=0.020）。

血清肌酶包括天冬氨酸轉氨酶（AST）、乳酸脫氫酶（LDH）和肌酸激酶（CK）等。40例DM/CADM患者中39例檢測AST，21例AST升高，18例AST正常。28例LDH升高，12例LDH正常。16例CK升高，24例CK正常。AST升高組IL-6（36.2±24.3）pg/m l和IL-10（18.8±7.5）pg/m l顯著高于AST正常組（IL-6為41.0± 63.0 pg/m l，P=0.041；IL-10為13.2±6.0 pg/ml，P=0.006）；LDH 升 高 組 IL-10（18.4 ±6.9 pg/m l）、IL-17A（19.6 ± 6.7 pg/ml）和IL-18（529.4 ±197.2 pg/m l）顯著高于LDH正常組（IL-10為10.7±4.8 pg/m l，P＜ 0.001；IL-17A為11.4 ± 6.6 pg/ml，P=0.001；IL-18為404.9 ± 158.0 pg/m l，P=0.037）；CK升高組與CK正常組之間細胞因子水平比較，差異無統計學意義。

40例DM/CADM患者中36例檢測C3和C4。9例C3降低，27例C3正常。10例C4降低，26例C4正常。補體C3降低組患者血清IL-17A水平（23.1±7.0 pg/m l）顯著高于補體C3正常者（16.0± 7.2 pg/m l），P=0.018；補體C4降低組與補體C4正?；颊咧g血清各種細胞因子水平比較，差異無統計學意義。

表1 皮肌炎/臨床無肌病性皮肌炎患者與健康對照組血清細胞因子水平的比較（±s） pg/ml

表1 皮肌炎/臨床無肌病性皮肌炎患者與健康對照組血清細胞因子水平的比較（±s） pg/ml

注：皮肌炎/臨床無肌病性皮肌炎患者與健康對照組比較，a P＜0.001。IL：白細胞介素；TNF：腫瘤壞死因子；IFN-γ：γ干擾素

細胞因子 皮肌炎（19例）臨床無肌病性皮肌炎（21例）健康對照（16例）P值IL-2 IL-4 IL-6 IL-10 IL-17A IL-18 TNF IFN-γ 37.1±18.6 18.7±14.5 43.4±48.2 18.8±8.2 17.4±8.6 551.1±195.3 7.6±14.7 13.8±6.9 33.6±2.8 13.9±3.2 32.9±44.2 13.6±5.3 16.9±6.9 438.6±179.2 5.4±2.3 11.0±4.7皮肌炎/臨床無肌病性皮肌炎（40例）35.3±12.9 16.2±10.4 37.8±45.8a 16.1±7.2a 17.2±7.6 492.0±193.1a 6.5±10.2 12.4±5.9 32.6±1.2 16.5±4.0 12.0±2.7 7.7±1.4 14.6±5.3 191.1±39.2 4.2±1.3 10.1±2.4＞0.05＞0.05＜0.001a＜0.001a＞0.05＜0.001a＞0.05＞0.05

三、細胞因子與典型皮損的關系

40例DM/CADM患者中36例有Gottron丘疹/征，其中12例為潰瘍性Gottron丘疹/征，24例為非潰瘍性Gottron丘疹/征。Gottron丘疹/征患者的IL-18水平顯著高于無Gottron丘疹/征者（513.7±187.2 pg/m l比297.1 ± 140.4 pg/ml），P=0.038；潰瘍性Gottron丘疹/征患者的血清IL-18水平顯著高于非潰瘍性Gottron丘疹/征組（603.7±170.3 pg/ml比 468.7±182.0 pg/ml），P=0.022。其余細胞因子在有無Gottron丘疹/征組、潰瘍性與非潰瘍性Gottron丘疹/征組間比較，差異無統計學意義（均P＞0.05）。又分析了血清中細胞因子與DM/CADM其他特征性皮損之間的聯系。上述細胞因子在有無眶周水腫性紫紅斑、有無頸前V區紅斑以及有無Shawl征組間比較，差異無統計學意義（均P＞0.05）。

四、細胞因子與肺間質病變的關系

40例DM/CADM中28例有肺間質病變，其中13例為急性/亞急性肺間質病變，15例為慢性肺間質病變，12例無肺間質病變。DM/CADM伴肺間質病變患者的血清IL-10和IL-18水平顯著高于不伴肺間質病變組（IL-10為18.0± 6.7 pg/ml比 11.6±6.5 pg/m l，P=0.001；IL-18為552.3±192.8 pg/m l比351.4 ± 101.0 pg/m l，P=0.001），其他細胞因子在兩組間比較，差異無統計學意義。

非急性/亞急性肺間質病變患者27例，包括15例慢性肺間質病變和12例無肺間質病變患者。急性/亞急性肺間質病變組血清IL-6、IL-10和IL-18細胞因子顯著高于非急性/亞急性肺間質病變組（IL-6為44.9±27.4 pg/m l比34.2±52.8 pg/ml，P=0.009；IL-10為19.2±7.6 pg/m l比14.6±6.7 pg/ml，P=0.039；IL-18為 568.7±150.6 pg/m l比 455.1±202.8 pg/m l，P=0.025）。血清補體C3水平在急性/亞急性肺間質病變組（78.1±16.5mg/dl）明顯低于非急性/亞急性肺間質病變組（90.8±15.8mg/dl），P=0.046。經相關性分析，血清C3水平與IL-6和IL-10負相關（Spearmanr分別為-0.457和-0.338，P分別為0.006和0.044）。急性/亞急性肺間質病變患者與非急性/亞急性肺間質病變患者血清細胞因子水平的比較見表2。

表2 有和無急性/亞急性肺間質病變患者血清細胞因子水平的比較（±s） pg/ml

表2 有和無急性/亞急性肺間質病變患者血清細胞因子水平的比較（±s） pg/ml

注：有和無急性/亞急性肺間質病變組細胞因子水平比較，a P＜0.01；b P ＜ 0.05。IL：白細胞介素；TNF：腫瘤壞死因子；IFN-γ：γ干擾素

急性/亞急性肺間質病變IL-2 IL-4 IL-6 IL-10 IL-17A IL-18 TNF IFN-γ有（13例）40.0±22.6 18.3±17.8 44.9±27.4 19.2±7.6 19.2±7.0 568.7±150.6 10.1±17.5 12.7±7.4無（27例）33.5±2.4 15.2±3.5 34.2±52.8 14.6±6.7 16.2±7.8 455.1±202.8 4.7±2.2 12.2±5.2 P值0.402 0.266 0.009a 0.039b 0.298 0.025b 0.145 0.260

討 論

皮肌炎患者血清中細胞因子可能與皮損、肌炎和肺間質病變（ILD）等疾病活動性有關。目前研究主要集中在肌肉和肺間質病變，皮損不同程度被忽視。本研究初步探討血清中細胞因子與DM/CADM患者的皮損、肌炎和肺間質病變的關系。本研究發現，DM/CADM患者血清IL-6、IL-10和IL-18水平較健康對照組顯著升高，提示IL-6、IL-10和IL-18可能是參與DM/CADM的主要細胞因子。

血清肌酶主要包括AST、LDH和CK，其中CK是反映四肢骨骼肌肉病變的重要指標，AST和LDH除了反映四肢骨骼肌病變外，還與呼吸肌受累、肺間質病變的發生高度相關。多種細胞因子如IL-6、IL-10和IL-18等分別與血清AST、LDH顯著相關，而與CK無明顯關聯，表明血清IL-6、IL-10和IL-18等細胞因子升高可能與呼吸肌受累和肺間質病變的發生有關，而不僅反映四肢骨骼肌的受累程度。部分DM/CADM患者因肌無力或氣促、干咳等癥狀就診于風濕免疫科、神經內科或者呼吸科等，皮疹不同程度被忽視，明確不同類型皮損在疾病評價中的意義尤為必要。Caproni等［11］認為，CD4+T細胞可能是介導皮膚病變的主要細胞。本研究發現，伴有Gottron丘疹/征的DM/CADM患者，尤其是伴有潰瘍壞死性的Gottron丘疹/征者血清IL-18水平明顯升高，與此前臨床觀察一致［12］，提示IL-18在皮膚病變中可能發揮作用。Tucci等［13］認為多發性肌炎/DM患者肌肉組織中IL-18/IL-18R上調可能參與肌炎的發生，IL-18/IL-18R在皮損中的表達尚待研究。DM/CADM患者血清中IL-18與潰瘍性Gottron丘疹/征和肺間質病變特別是急性/亞急性肺間質病變顯著相關，提示血清IL-18水平升高可能與微血管病變的發生相關［14］。皮肌炎皮損評分［15］與血清細胞因子的關系，待進一步研究。

肺間質病變是影響DM/CADM患者預后的主要因素之一。本研究發現，伴有急性/亞急性肺間質病變的DM/CADM患者血清IL-6、IL-10和IL-18顯著升高，補體C3水平明顯降低。IL-6是具有多重調節作用的細胞因子，如免疫反應、急性時相反應和造血反應等。有研究認為，DM患者血清IL-6水平與疾病活動性評分呈正相關［16］。Nara等［17］發現，IL-6可預測CADM合并急進性肺間質病變者的預后。有學者推測，在多發性肌炎/DM合并急進性肺間質病變者，經典途徑激活的巨噬細胞產生IL-6等促炎性因子，激活中性粒細胞和淋巴細胞，導致肺泡上皮損傷，如彌漫性肺泡損害。IL-10是一種多功能負性調節因子，主要由Th2細胞、活化的B細胞、單核細胞、巨噬細胞產生，在自身免疫性疾病等多種疾病中發揮重要作用。IL-18是巨噬細胞和Th1型細胞活化的重要細胞因子，研究發現，DM患者肌肉血管和肌束周圍的巨噬細胞、樹突細胞是IL-18的主要來源。有學者認為，血清IL-18水平與疾病活動性和肺間質病變明顯相關［13，18］。目前認為，皮肌炎患者急性/亞急性肺間質病變的發生機制類似于巨噬細胞活化綜合征/噬血綜合征，涉及巨噬細胞、Th1細胞的激活和細胞因子如，IL-1β、IL-6、IL-10和IL-18等細胞因子的過度表達以及級聯反應［19］。本研究提示，DM/CADM患者合并急性/亞急性肺間質病變與血清IL-6、IL-10和IL-18明顯相關，研究結果與上述觀點一致。本文報道DM/CADM患者血清補體C3水平降低與肺間質病變有相關性，可能為以后進一步闡明肺間質病變的發生機制提供線索。皮肌炎是一種補體介導的微血管病變，補體C3的活化可能由于抗內皮細胞抗體觸發導致攻膜復合物的形成，沉積于束周肌內膜毛細血管內皮細胞壁，導致毛細血管破壞、缺血或微梗死，補體活化釋放的細胞因子導致巨噬細胞、CD4+T細胞等活化，引起肌肉及全身病變［20］。

綜上所述，IL-6、IL-10和IL-18等細胞因子的表達水平與皮肌炎的炎癥指標、部分血清肌酶和補體有相關性，在疾病活動、皮損和肺間質病變的發病機制中可能發揮重要作用，補體C3水平降低與肺間質病變尤其是急性/亞急性肺間質病變顯著相關，且與血清IL-6和IL-10負相關，可能為研究DM/CADM合并肺間質病變的發病機制提供線索。

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