基于25-羥基維生素D、血清學因子等對老年類風濕性關節炎合并間質性肺疾病Nomogram預測模型的構建和評價

申 爽,季忠庶,張 悅,孫偉民

類風濕性關節炎(rheumatoid arthritis, RA)屬于自身免疫性疾病,主要表現為關節破壞,約40%可合并血管炎和肺部疾病等關節外損害,間質性肺疾病(interstitial lung disease, ILD)在RA相關肺部疾病中預后最差,是導致老年RA患者死亡的主要因素[1]。25-羥基維生素D[25-(OH)D]是維生素D中較穩定的中間代謝物質。近年流行病學調查發現,維生素D與感染性疾病、炎癥反應及肺功能損傷有關,而25-(OH)D與RA合并間質性肺疾病(RA-ILD)的關系報道較少[2]。白細胞介素-33(IL-33)、白細胞介素-35(IL-35)等血清學因子在RA發病機制中起重要免疫抑制作用[3-4]。賴氨酰氧化酶樣蛋白-2(LOXL-2)具有促進細胞外基質重塑、基質沉積及病理間質膠原交聯的生物學功能[5]。有研究指出基質金屬蛋白酶-8(MMP-8)水平在肺纖維化患者肺泡灌洗液、肺外周血中升高,可能促使纖維細胞向肺遷移,加劇肺纖維化[6]。有研究表明,血清涎液化糖鏈抗原-6(KL-6)水平在不同類型ILD的診斷、評價中有重要參考作用[7]。本研究探究25-(OH)D及多種血清學因子對老年RA-ILD的影響,旨在為臨床預測老年RA-ILD發病和改善老年RA患者預后提供參考,現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年5月—2022年10月葫蘆島市中心醫院收治的老年RA 220例,男90例,女130例;年齡60～84(71.84±5.67)歲;體質量指數18～27(22.15±1.96)kg/m2;RA病程2～13(7.17±2.27)年。納入標準:RA診斷符合《2018中國類風濕關節炎診療指南》[8]相關標準;經臨床及影像學檢查確診RA;年齡≥60歲;認知、精神正常;無骨折史和嚴重外傷史;無其他風濕性疾病。排除標準:有肺部感染和肺部腫瘤等肺部疾病史者;存在系統性硬化癥和紅斑狼瘡等其他結締組織疾病者;伴有肝和腎等其他嚴重器官損傷者;有器官移植史者;胺碘酮等藥物所致肺部變化者。本研究經葫蘆島市中心醫院醫學倫理委員會批準(X-202244),入選者均簽署相關知情同意書。

1.2 研究方法

1)實驗室指標:入選者入組次日檢測25-(OH)D和各項血清學因子,采集5 mL空腹靜脈血,以8 cm半徑離心(3 500 r/min,10 min)取血清,采用化學發光法檢測血清KL-6,電化學發光法檢測25-(OH)D、IL-33、IL-35、LOXL-2、MMP-8、抗環瓜氨酸抗體(anti-CCP),乳膠凝法測定類風濕因子(RF),間接免疫熒光法檢測抗角蛋白抗體(AKA)。

2)資料收集:以病歷收集和跟蹤檢查結果等方式收集入選者性別、年齡、體質量指數、RA病程、腫脹關節數、吸煙、氨甲蝶呤用藥情況、RF、AKA、anti-CCP、類風濕關節炎活動度評分(DAS28)等資料。根據是否合并ILD[9]將老年RA 220例分為RA-ILD組(51例)和單純RA組(169例)。DAS28=關節觸痛數×0.56+腫脹關節數×0.28+視覺模擬評分×0.014+紅細胞沉降率×0.70。疾病活動度劃分:高等(>5.1分)、中等(3.2～≤5.1分)、低等(2.6～≤3.2分)、臨床緩解(≤2.6分)[10]。

1.3 觀察指標

比較2組臨床資料和25-(OH)D、血清學因子,分析老年RA患者25-(OH)D與血清學因子的相關性,探討老年RA-ILD發生的影響因素,構建老年RA-ILD發生的Nomogram預測模型并評價。臨床資料包括一般資料[性別、年齡、體質量指數、RA病程、腫脹關節數、吸煙、氨甲蝶呤用藥情況(累積劑量)]和實驗室相關資料(RF、anti-CCP、AKA、DAS28),血清學因子包括IL-33、IL-35、LOXL-2、KL-6、MMP-8。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 2組臨床資料比較

2組一般資料和anti-CCP、AKA比較差異無統計學意義(P>0.05);2組RF、DAS28比較差異有統計學意義(P<0.01),見表1。

表1 2組老年RA臨床資料比較

2.2 2組25-(OH)D和血清學因子比較

RA-ILD組25-(OH)D和IL-35、KL-6低于單純RA組,IL-33和LOXL-2、MMP-8高于單純RA組(P<0.05,P<0.01),見表2。

表2 2組老年RA 25-(OH)D和血清學因子比較

2.3 老年RA患者25-(OH)D與血清學因子的相關性分析

老年RA患者25-(OH)D與IL-35、KL-6呈正相關(r=0.723、0.635,P<0.05),與IL-33、LOXL-2、MMP-8呈負相關(r=-0.684、-0.612、-0.710,P<0.05)。

2.4 老年RA-ILD發生的影響因素分析

將RA-ILD發生作為因變量(否=0,是=1),表1、2中差異有統計學意義的項目作為自變量(均為連續變量,原值代入),進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示RF、DAS28、25-(OH)D、IL-33、IL-35、LOXL-2、KL-6、MMP-8均為老年RA-ILD發生的影響因素(P<0.01),見表3。

表3 老年RA-ILD發生的影響因素分析

2.5 老年RA-ILD發生的Nomogram預測模型構建

以老年RA-ILD發生為目標事件,將RF、DAS28、25-(OH)D、IL-33、IL-35、LOXL-2、KL-6、MMP-8作為預測因素,構建老年RA-ILD發生的Nomogram預測模型,見圖1。在Nomogram預測模型中直接獲取各預測因素對應得分,得分之和對應的預測概率即為該老年RA-ILD發生的風險概率。

RA-ILD為類風濕性關節炎合并間質性肺疾病,RF為類風濕因子,DAS28為類風濕關節炎活動度評分,25-(OH)D為 25-羥基維生素D, IL-33為白細胞介素-33,IL-35為白細胞介素-35,LOXL-2為賴氨酰氧化酶樣蛋白-2,KL-6為涎液化糖鏈抗原-6,MMP-8為基質金屬蛋白酶-8。

2.6 Nomogram預測模型評價

對Nomogram預測模型進行外部評價,繪制該模型預測老年RA-ILD發生的ROC曲線,結果顯示其預測的曲線下面積為0.885(95%CI0.831,0.939),具有較好預測效能,見圖2;繪制該模型預測老年RA-ILD發生的校準曲線,結果顯示其預測結果與實際觀測結果的一致性較好,有良好校準度,見圖3。

3 討論

有研究報道,RA-ILD患者中存在臨床表現者僅10%,出現肺部影像學表現者約30%,但無明顯呼吸道表現[11]。由于RA-ILD早期無明顯臨床表現、缺乏明確診斷指標,易延誤臨床診斷與治療,導致患者病死率較高。有數據顯示,RA-ILD患者1、5、10年病死率分別為13.9%、39.0%、60.1%,死亡風險是單純RA的2～3倍,嚴重威脅老年RA患者的生命[12]。

維生素D具有免疫調節作用,可參與調節肺部固有免疫、獲得性免疫[13]。付文軼等[14]研究指出,RA患者25-(OH)D水平偏低,且該指標水平與DAS28顯著相關。本研究結果顯示RA-ILD組25-(OH)D低于單純RA組,提示25-(OH)D與RA疾病活動度及病情進展有關。目前,有研究表明維生素D與各種肺部疾病發生有關,戴靖榕等[15]研究證實,25-(OH)D是老年住院患者發生慢性阻塞性肺疾病的獨立影響因素;邵云燕等[16]研究發現25-(OH)D與支氣管哮喘患者肺功能密切相關。分析25-(OH)D對此類患者的作用機制可能為維生素D能阻止轉化生長因子β在肺上皮細胞、纖維細胞的聚集,抑制成纖維細胞增殖及膠原蛋白合成,進而緩解肺纖維化。

IL-33蛋白主要分泌于成纖維細胞、上皮細胞,炎癥發展過程中上述細胞受損,引起IL-33釋放,導致其他相關細胞增生、遷移等一系列生物學效應[17-19]。本研究中RA-ILD組IL-33高于單純RA組,李樹崗和宋遠瑛[20]研究顯示RA患者經皂芥二陳湯、來氟米特治療后血清IL-33水平顯著下降。莫湘濤等[21]研究顯示,IL-33/ST2信號通路可能參與蛋白酶抑制劑治療RA的作用機制。結合文獻推測,IL-33/ST2信號通路的調節可能通過抑制白細胞介素-6和腫瘤壞死因子-α等因子釋放,緩解RA-ILD患者炎癥反應。IL-35主要表達在Treg細胞,其作為炎性抑制因子,在炎性腸病、RA等多種自身免疫性疾病中發揮免疫抑制作用,可能參與RA-ILD的發病過程[22]。本研究結果顯示RA-ILD組IL-35低于單純RA組,分析可能是由于伴ILD的RA患者疾病處于活躍狀態,外周血Treg細胞受抑制,IL-35分泌減少;低水平IL-35不足以抑制炎癥進展,造成肺臟炎性浸潤,這可能是IL-35參與RA-ILD疾病發生過程的作用機制。

MMP-8屬于基質金屬蛋白酶,對結締組織基質的各種成分有降解作用,可參與組織破壞、肺疾病修復、肺實質重構等過程[23-26]。LOXL-2蛋白強烈表達于肺纖維化肺組織,臨床認為LOXL-2可調節纖維化相關的細胞信號通路[27]。本研究結果顯示RA-ILD組LOXL-2、MMP-8高于單純RA組,與張員霞[6]研究結果一致。RA-ILD患者病理狀態下機體成纖維細胞活化,LOXL-2高水平表達,促進彈性蛋白、膠原蛋白交聯,在纖維形成、基質重塑、病理間質形成中發揮重要作用,抑制LOXL-2有利于阻止RA-ILD疾病進展?；|蛋白水解和內皮細胞遷移是新血管形成的重要步驟,其中基質金屬蛋白酶是血管生成的關鍵,MMP-8可能參與肺纖維化的發病,在RA-ILD發生和進展中起重要作用,可為靶向監測RA患者ILD的發生提供臨床依據。

既往多項研究證實,KL-6與RA-ILD患者病情有關,可作為診斷RA-ILD的血清學指標[28-30]。本研究相關性分析結果顯示老年RA患者25-(OH)D與IL-35、KL-6呈正相關,與IL-33、LOXL-2、MMP-8呈負相關,提示老年RA患者25-(OH)D與各項血清學因子之間存在聯系,且共同參與RA-ILD病情發生和進展。本研究多因素Logistic回歸分析顯示,25-(OH)D、IL-35、KL-6、IL-33、LOXL-2、MMP-8、DAS28和RF均為老年RA-ILD發生的影響因素?？梢娕R床上對存在高風險因素的老年RA患者應重點監測、及時診治RA-ILD,以改善老年RA患者預后。本研究在老年RA-ILD發生的多因素Logistic回歸分析基礎上構建Nomogram預測模型,整合多個預測指標獲取各預測因素對應得分及該患者RA-ILD發生的風險概率,經ROC曲線分析發現該模型預測老年RA-ILD發生的曲線下面積為0.885,具有較好預測效能;繪制校準曲線發現該模型預測老年RA-ILD發生的校準度良好。

綜上所述,老年RA-ILD發生受25-(OH)D、IL-35、KL-6、IL-33、LOXL-2、MMP-8等血清學因子及RF、DAS28等因素影響,基于上述指標構建Nomogram預測模型,具有較高預測效能及良好校準度。