生物標志物在類風濕關節炎相關間質性肺病中的研究進展

朱 璐 劉 瑋

佳木斯大學附屬第一醫院風濕免疫科，黑龍江省佳木斯市 154007

類風濕關節炎(RA) 是一種以侵蝕性、對稱性多關節炎為主要臨床表現的慢性、全身性自身免疫性疾病，病變可導致受累關節及軟骨進行性破壞。不少 RA 患者可出現關節外特征，包括皮膚、肺部、腎臟等，其中肺臟受累較為常見[1]，較常表現為間質性肺疾病(ILD)。間質性肺疾病為累及肺泡肺實質的彌漫性病變，早期癥狀不明顯，晚期出現明顯缺氧、呼吸困難、肺功能下降的臨床癥狀時病情多已不可逆，最后可因呼吸衰竭導致死亡[2]。RA-ILD確切的發病機制不詳，目前更傾向于可能有多方面的病理反應參與，對這些機制中的介質深入研究，有助于RA-ILD的早期診斷、病情評估和預后推測，可能為治療類風濕關節炎患者合并肺纖維化帶來新的靶點。本文對目前所發現的與主要發病機制相關的生物標志物進行綜述。

1 肺泡上皮細胞功能受損

1.1 涎液化糖鏈抗原(KL-6) KL-6即涎液化糖鏈抗原，于1985年日本學者 Kohno 首次發現并命名[1]。KL-6在正常肺組織和終末細支氣管的Ⅱ型肺泡上皮細胞表面只有極少量表達，若Ⅱ型肺泡上皮細胞受損則表達增強，提示KL-6與肺泡上皮和間質的損傷程度密切相關。

目前已經發現在多種結締組織病相關性間質性肺病(Connective tissue disease interstitial lung diease,CTD-ILD)患者血清中KL-6水平升高，與CT分級呈正相關，與用力肺活量(FVC)、第 1 秒用力呼氣容積(FEV1)、肺一氧化碳彌散量(DLCO)呈負相關[3]。表明血清KL-6水平不僅有助于診斷結締組織病是否合并間質肺，其結合胸部HRCT也有助于反映病情的嚴重程度，可以作為預測RA-ILD進展的指標之一。Avouac J等[4]研究結合HRCT的檢查發現RA-ILD患者組中KL-6>655UI/ml時，ILD的肺部損害程度隨著KL-6濃度的升高而加重，即可認為高濃度的KL-6是RA-ILD疾病進展的獨立危險因素。不僅如此，實驗還發現在隨訪期間，HRCT上顯示的ILD進展程度與KL-6濃度呈正比。表明KL-6有助于我們對于RA-ILD患者疾病風險分層，隨著時間的推移預測疾病進展等方面可指導適當的監測和管理。一項回顧性分析[5]研究報道高水平KL-6(685U/ml)是RA-ILD患者尤其病理表現為UIP組預后不良的一個獨立因素，且通過分析得出KL-6作為死亡率的預測因子的最佳臨界值為780 U/ml。KL-6近年研究集中在作為ILD的診斷血清標志物的基礎上展開的研究，但由于本身間質性肺疾病病因的復雜多樣性，單靠KL-6要想鑒別出ILD的不同病理分型還是十分困難[6]；盡管如此，KL-6對于ILD的診斷、病情評估及預后預測有不可否認的重要作用。

1.2 肺表面活性蛋白(SP) 肺表面活性物質-A(Surfactant Protein A,SP-A)和肺表面活性物質-D(Surfactant Protein D,SP-D)主要是由肺泡Ⅱ型細胞合成分泌的脂蛋白復合物。當ILD病情進展導致肺泡Ⅱ型上皮細胞及其功能屏障受損時，其水平可增高。現有研究已證實，SP-A、SP-D兩者結合對間質性肺病的診斷、病情進展和預后有重要作用，并在CTD-ILD中也有同樣的發現[7]。目前有研究發現CTD-ILD患者中，不論是通氣功能障礙還是彌散功能障礙，病情程度正常/輕度患者血清中SP-D水平均高于中重度患者組，且每組中CT表現為磨玻璃樣患者的SP-D水平高于蜂窩影患者，提示SP-D可能更多參與早期肺泡炎癥的發生[8]。后有楊金良等[9]研究發現SP-A在RA-ILD患者中與關節疾病活動度呈正相關，與FVC、肺活量(VC)、DLCO呈明顯負相關，提示SP-A可能為提示疾病活動度、反映RA-ILD疾病嚴重程度的血清學指標。高惠英等[10]學者通過動態監測RA合并ILD組12個月以內各個時間段血清中SP-A、SP-D的水平，發現SP-A、SP-D對于實驗病例的早期診斷和病情變化評估有重要意義，再通過對比分析發現SP-D水平越高，病情越重，預后越差。故在臨床上已將SP-A、SP-D作為間質性肺病早期診斷、疾病程度和進展轉歸的重要生物指標之一。

2 纖維活化/基質重塑

基質金屬蛋白酶(MMPs)作為蛋白水解酶在細胞外基質的降解、組織重建和多種細胞因子的調節中發揮重要作用時需要依賴金屬離子, 在目前已知的26種亞型中有幾種亞型已被證實在RA-ILD的診斷中有重要作用。大多數的研究報道顯示[11]，類風濕關節炎合并間質性肺病患者(無論是輕度還是重度ILD)的血清中基質金屬蛋白酶-7 顯著升高，可作為發病相關的生物標志物，有助于無創檢測關節外疾病并發癥，國內外觀點基本一致。通過模擬百草枯誘導的大鼠纖維化[12]，發現MMP-7表達與纖維化程度呈正相關；而祛除動物模型中的MMP-7, 可以減輕博萊霉素引起的肺纖維化[13]，進一步證實血清MMP-7的水平也許可以反映纖維化的程度。

不管是彈性蛋白、纖維連接蛋白還是膠原蛋白，基質金屬蛋白酶9(MMP-9)在降解細胞外間質中均有重要作用。陳紅等[14]通過對比分析RA-ILD的患者藥物治療前后發現：雷公藤與激素聯合治療可有效改善RA-ILD病情，其作用機制可能通過 MMPs 介導，此機制抑制RA-ILD的進展隨與 MMP-1 水平的升高及 MMP-9 水平下降有關。Kass DJ等[15]分析發現MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9可有效地區分RA是否合并ILD，具有高度的敏感性和特異性，但光靠著基質金屬蛋白酶無法有效區分RA-ILD和特發性肺纖維化(IPF)。而White ES等[16]將與IPF發病機制相關的三種蛋白(表面活性蛋白D、基質金屬蛋白酶7和骨橋蛋白)聯合診斷發現，無論HRCT、肺功能如何，或是有無吸煙史，均能可靠地將IPF患者與其他間質性肺病患者區分開來。

3 趨化炎癥細胞聚集

CXC 趨化因子配體10(CXC chemokine ligand-10,CXCL10)屬于CXC趨化因子亞族，也被稱為10kda干擾素γ誘導蛋白(IP-10)。CXCL10主要通過介導 Th型炎癥反應來促進炎癥介質如T淋巴細胞、單核細胞的聚集，從而在炎癥免疫性疾病中發揮作用。Chen等[11]隊列研究證實了血清IP-10/CXCL10是其所選血清標志物中與RA-ILD隊列的初始亞群最密切相關的血清生物標志物，且與間質肺異常程度之間有很強的相關性。在Gao B等[17]模擬樹鼩膠原誘導關節炎(TsCIA)的動物實驗中，發現雖然RA相關的慢性肺部炎癥并不表現為纖維化，但肺趨化因子CXCL10的異常上調與肺損傷直接相關。特異性阻斷CXCR3(一種CXCL10受體)可通過減少炎癥細胞的募集而顯著降低肺部炎癥的嚴重程度。表明CXCL10可能與肺部損傷相關，針對其受體也許能夠找到延緩肺部炎癥進展的方法。

目前研究認為，CXC趨化因子配體16(CXCL16)是一種促纖維化因子，存在跨膜CXCL16和可溶性CXCL16(sCXCL16)兩種形式。sCXCL16可趨化聚集活化的CXC趨化因子受體6(CXCR6)表達T細胞和NKT細胞，來參與免疫和炎癥反應。Ma Zhenzhen等[18]研究證實RA-ILD患者血清中sCXCL16水平可作為評估肺纖維化病情程度的參考指標，且與患者HRCT的影像分類或分級無關。同時通過細胞培養人胚肺成纖維細胞(MRC-5)證實CXCL16通過PI3K/AKT/FOXO3a信號通路促進MRC-5細胞增殖和膠原生成而促進纖維化，且若是能針對這條信號通路進行抑制，可以為RA-ILD治療靶點提供一個新的方向。

4 免疫調節異常相關因子—白介素(IL)

IL-4 主要由活化的T細胞產生，可通過誘導B細胞增殖產生抗體，同時刺激幾種其他類型細胞的增殖、分化和活化,來激活與調節免疫細胞的方式,在自身免疫中起著主要作用。因此學者們認為IL-4可能與類風濕關節炎相關間質性肺疾病的發病機制有密切關聯。Jiang S等[19]發現CTD合并ILD患者的IL-4水平顯著高于單純的CTD組和健康對照組，提示IL-4 可能與RA并發 ILD 的發生發展有密切關系。研究證明 Th1 和 Th2 細胞失衡在ILD持續進展的慢性炎癥過程中同樣起了無法忽視的作用[20]，IL-4可促進Th2優勢，導致Th1和Th2失衡,考慮其通過此途徑在RA合并ILD的發生發展中發揮作用。

目前在各種自身免疫病中均能觀察到TH17細胞的高表達，提示TH17 細胞與自身免疫病也可能有千絲萬縷的關聯。IL-25(IL-17E)是 IL-17 細胞因子家族的新成員，具有影響先天免疫和適應性免疫的能力。魯錦玥等[21]報道稱，IL-25在RA繼發ILD的患者中濃度顯著升高，其水平與RF分型均具有相關性，提示IL-25與RA-ICD發生發展密切相關。目前的研究更傾向于IL-25是前炎因子，通過誘導多種致炎因子的表達，來促進IL-4、IL-5、IL-13[22]等的產生而在炎癥過程中發揮著重要的調控作用，但其發揮作用的信號因子及參與疾病過程的信號通路還需更多更深入的后續實驗來完善。

5 免疫復合物介導免疫反應

抗瓜氨酸化蛋白抗體(ACPA)是一類針對含有瓜氨酸化表位自身抗原的抗體統稱，其中抗環狀瓜氨酸(CCP)抗體在RA中的敏感性和特異性均很高，是診斷RA的標記性抗體。郭洪佩等[23]發現抗CCP抗體只有在高滴度(>500U/ml)的表達下，差異才有統計學意義，提示高滴度的抗CCP抗體可能為RA合并ILD的獨立危險因素。因此建議RA患者盡早做肺HRCT、肺功能測定等檢查，尤其是CCP抗體水平高的患者。而國外多項研究表明，ACPA滴度與RA-ILD患者肺部病變嚴重程度相關。Rocha-Maoz AD等人[24]在薈萃分析中觀察到，在RA患者中，ACPA陽性血清表明ILD和間質性肺纖維化(IPF)的風險更高，提示ACPA不僅可以作為RA-ILD患者疾病活動度的指標，對于RA患者的預后也有一定的預測作用。這個結論與Chase S Correia等人[25]的研究基本一致。Chase S Correia的大隊列研究發現與無ILD的RA患者相比，RA-ILD患者具有更高的平均抗CCP滴度，即隨著總隊列中抗CCP滴度的增加，ILD患病率也逐漸升高。如果這些觀察結果在更大規模的研究中得到證實，抗CCP抗體的臨床價值將從單純的RA診斷擴展到ILD風險的分層。

RA合并ILD的預后比單純RA或合并其余關節外癥狀的預后要差許多，嚴重影響到RA的生存率，因其起病隱匿，晚期才會出現明顯的臨床癥狀，已有研究證實生物標志物聯合檢測可提高診斷的敏感性和特異性，所以早期診斷ILD對于改善RA患者的預后有非常重要的意義。本文只是羅列了目前已經研究的較全較新的生物標志物，由于本身自身免疫和間質性肺疾病發病機制的復雜多樣性，其診斷不能只靠血清生物標志物，還要結合危險因素、臨床表現、CT影像等多方面涉及多個學科來確診。古人云：“治未病者為上醫”，由于RA-ILD的前期隱匿性和晚期頑固性，若是能通過檢測簡便易行的血清生物標志物在臨床癥狀出現之前甚至是病變之前有所防范，并提早干預，對患者而言也是非常有必要的。今后若能得到大規模研究、臨床證實及長期隨訪，對RA-ILD的信號通路進行更深入的探索，了解到其發病機制及發生發展的關鍵因子，或許對于早期診斷、病情評估和推測預后等方面有更大的突破，同樣也會更有說服力。