幼年特发性关节炎细胞因子表达及其临床意义

耿玲玲，李 丹，冯 媛，段明玥，张 翠，李小青

(西安市儿童医院1.风湿免疫科；2.儿研所，陕西 西安 710003)

幼年特发性关节炎(juvenile idiopathic arthritis，JIA)是指16岁以下儿童发病原因不明、持续6周以上的关节炎，它是儿童风湿病最常见的一种病患。JIA按国际风湿病学联盟儿科常委专家组(ILAR)2001年的分类标准分为全身型、多关节型RF阴性、多关节型RF阳性、少关节型、银屑病型、与附着点炎症相关型、未分类共七类。目前国外报道该病每年的发病率为(1.9～22.6)/10万[1]，该病在全球已成为导致儿童致残的主要疾病之一，部分患儿病情反复、病程迁延、治疗困难。甚至少数患儿在疾病活动过程中可并发巨噬细胞活化综合征(macrophage activation syndrome，MAS)[2-3]，其致死率高，预后差。JIA的确切病因和发病机制尚不明确，因此，JIA发病机制的研究也成为目前关注的焦点[4]。根据目前的认识，Th1/Th2免疫反应失调及细胞因子网络对JIA的发生和发展起着重要的作用。

1研究对象与方法

1.1研究对象

选取2016年1月至2017年12月在西安市儿童医院风湿免疫科住院的73例JIA活动期患儿，其中全身型36例，多关节型21例，少关节型16例。本研究经过患儿监护人同意并获得医院医学伦理委员会的批准。

1.2方法

1.2.1一般实验室检查资料

收集73例患儿的一般实验室检查资料，包括白细胞(white blood cell，WBC)、血红蛋白(hemoglobin，Hb)、血小板(platelet，PLT)、C-反应蛋白(c-reactive protein，CRP)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、铁蛋白(ferritin，FER)。

1.2.2细胞因子检测

抽取患儿外周血2mL，分离血清，应用流式细胞仪检测细胞因子白介素(interleukin，IL)-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和干扰素-γ(interferon-γ，IFN-γ)。这7种细胞因子的检测下限为1.0pg/mL，检测上限为5 000pg/mL。

1.3统计学方法

2结果

2.1一般实验室检查结果比较

全身型JIA、多关节型JIA与少关节型JIA活动期患儿WBC、PLT、ESR、FER、CRP比较差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表1。

表1 3种类型JIA活动期患儿一般实验室检查结果比较Table 1 Comparison of general laboratory examinations among the three types of active JIA

2.2 3种类型JIA活动期患儿细胞因子水平比较

全身型JIA、多关节型JIA与少关节型JIA活动期患儿细胞因子水平比较，IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、IFN-γ差异均存在统计学意义(均P<0.05)。其中IL-6、IL-10、TNF-α在每两组间差异存在统计学意义(均P<0.05)，见表2。

表2 3种类型JIA活动期患儿细胞因子比较Table 2 Comparison of cytokines among the three types of active JIA

2.3 细胞因子与CRP、ESR、FER的相关性分析

相关性分析结果显示，全身型JIA患儿IL-6与CRP、ESR、FER呈正相关(均P<0.05)，IL-17A与CRP、FER呈正相关(均P<0.05)，IL-10与CRP、ESR、FER呈负相关(均P<0.05)，IL-4与CRP、FER呈负相关(均P<0.05)，见表3。多关节型JIA患儿TNF-α与CRP、ESR、FER呈正相关(均P<0.05)，IL-6与CRP、FER呈正相关(均P<0.05)，IL-17A与ESR、FER呈正相关(均P<0.05)，见表4。少关节型JIA患儿细胞因子与CRP、ESR、FER之间无相关性(均P>0.05)，见表5。

表3 全身型JIA患儿细胞因子与一般实验室检查的相关性分析Table 3 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with systemic JIA

表4 多关节型JIA患儿细胞因子与一般实验室检查的相关性分析Table 4 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with polyarticular JIA

表5 少关节型JIA患儿细胞因子与一般实验室检查的相关性分析Table 5 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with oligoarticular JIA

3讨论

3.1幼年特发性关节炎与Th细胞失衡

在幼年特发性关节炎研究中，大多数研究认为Th细胞失衡是导致关节局部炎症的重要原因之一，在不同细胞因子、共刺激分子、胞内信号转导分子、核转录因子和抗原环境因素等共同作用下，Th0细胞可分别向Th1、Th2和Th17细胞分化，特异性转录因子活化并分泌特异性细胞因子。Th1分泌的细胞因子主要包括IL-2、IL-6、IL-12、TNF-α、IFN-γ等，Th2分泌的细胞因子主要包括IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等。Th17是较晚发现的一种不同于Th1、Th2细胞的辅助性T细胞亚群，因其能够特异性分泌IL-17而得名。

3.2幼年特发性关节炎细胞因子的表达意义

IL-2是体内的Th1型细胞因子，是有效的NK细胞刺激因子，还能协同诱导体内的IFN-γ放大潜在刺激因子的作用。有研究表明小剂量IL-2治疗可介导STAT5的磷酸化，使Treg细胞增殖促进[5]。本研究显示3种类型JIA患儿的IL-2表达水平存在显著性差异(P<0.05)。在众多细胞因子中，TNF-α在免疫反应中作用最多，研究表明TNF-α主要通过两个特异性受体(TNFR1表达于所有细胞、TNFR2表达于免疫细胞和内皮细胞)介导机体细胞和体液免疫调节作用，在许多免疫介导的疾病中起中心作用[6-7]。本研究发现全身型JIA活动期患儿TNF-α水平明显高于多关节型JIA活动期及少关节型JIA活动期患儿(均P<0.05)。可以认为在3种类型JIA的发病中，全身型JIA是炎症反应最剧烈的一类疾病。IFN-γ可由包括单核-巨噬细胞、Th1细胞、NK细胞等在内的多种细胞合成和分泌，在类风湿关节炎(rheumatoid arthritis，RA)的触发阶段起到关键作用。本研究发现3种类型JIA活动期患儿IFN-γ表达水平比较差异具有统计学意义(P<0.05)，证明IFN-γ在JIA的起病中同样起着关键作用。

IL-4由Th2分泌产生，IL-4主要通过减轻由IFN-γ和脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)的蛋白多糖的破坏而起到保护软骨、关节下骨及其他关节组织完整性的作用[8-9]，本研究显示3种类型JIA活动期患儿IL-4水平比较差异具有统计学意义(P<0.05)。IL-10主要由Th2、Treg细胞分泌，作为Th2分泌的经典成员，既有免疫刺激作用又有免疫抑制作用。已有对RA的研究证实IL-10在其发病过程中发挥着调节免疫进展的重要作用，IL-10可以抑制骨性蛋白配体、组织蛋白酶K等蛋白的活性，进而遏制骨质及其关节的损伤[10]。本研究显示血浆中IL-10水平在3种类型JIA活动期患儿中差异具有统计学意义(P<0.05)，且与全身型JIA的炎症指标CRP、ESR、FER呈负相关(P<0.05)。IL-10有可能作为治疗方法应用于全身型JIA的治疗，通过发挥其抗炎及免疫调节的作用起到抑制炎症反应的目的。

IL-17是由Th17细胞亚群唯一分泌的，促炎症细胞因子IL-17近年才被全面认识就已经成为众多慢性炎症性疾病的重要治疗靶点[10-13]。Th17细胞亚群亦可分泌IL-6，因此动态监测患儿体内IL-17、IL-6水平对于判断疾病活动性、病情严重程度的评估、疗效评价及疾病预后均具有重要意义[14]。本研究发现IL-17A在3种类型JIA活动期患儿中差异具有统计学意义(P<0.05)。IL-6是由单核-吞噬细胞、血管内皮细胞等产生的细胞因子，在骨髓组织造血功能调控、免疫细胞功能调节及炎症感染等方面起着关键作用。本研究结果显示IL-6水平在3种类型JIA差异存在统计学意义(P<0.05)，且在全身型JIA患儿明显高于多关节型JIA及少关节型JIA患儿(P<0.05)，进一步印证了临床治疗中IL-6受体拮抗剂在全身型JIA疗效显著的原因，同时可作为进一步推广下去的依据。

3.3幼年特发性关节炎细胞因子表达与其他炎症指标的相关性

本研究相关性分析结果提示，全身型JIA患儿IL-6与CRP、ESR、FER呈正相关(P<0.05)，IL-10与CRP、ESR、FER呈负相关(P<0.05)。多关节型JIA患儿TNF-α与CRP、ESR、FER呈正相关(P<0.05)。少关节型JIA患儿细胞因子与CRP、ESR、FER之间不相关(均P>0.05)。

综上所述，JIA的发病和进展与Th1/Th2、Treg/Th17细胞亚群的失衡高度相关，其细胞因子表达水平的变化可进一步导致疾病活动。因此，可通过干预减少相关炎症因子水平，从而达到治疗JIA的目的。随着对JIA发病机制及生物制剂研究的不断深入，更多新靶点将为治疗JIA提供新手段。