可溶性白介素2 受体和肿瘤坏死因子α 对狼疮性肾炎活动度的预测价值

黄冠文，包继文，李子扬，张敏芳，周文彦，王 琴，倪兆慧，王 玲

上海交通大学医学院附属仁济医院肾内科，上海200127

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus，SLE）是一种累及全身多个器官的自身免疫性疾病，其中狼疮性肾炎（lupus nephritis，LN）是SLE 最常见且严重的合并症，50%～70%的SLE 患者会出现肾脏受累的临床表现。尽管各种新型治疗手段不断应用于临床，但仍有约25%的LN 患者会进展为终末期肾病［1］，导致预后不良。

LN 的病理学改变多样，发病机制复杂，如何有效评价LN 的活动度对患者治疗方案的选择及生存预后有重大意义。肾穿刺活检病理检查是诊断LN 及评价疾病活动度的金标准，但因其为有创性检查手段，难以多次重复进行；而临床治疗中动态监测LN 疾病活动度，及时调整治疗方案，对LN 患者极为重要［2］。目前用于监测LN 疾病活动度的指标如尿蛋白、红细胞沉降率、C 反应蛋白、C3、C4、C1q 和抗双链DNA 抗体（anti-double stranded DNA antibody，anti-dsDNA）等敏感度和特异度各有不同［3］，传统的指标不能特异性监测LN 疾病活动度，因此寻找无创、快捷且灵敏评价LN 活动度的临床指标尤为重要。

T细胞信号异常及功能失调是SLE的重要发病机制之一［4］。 可 溶 性 白 介 素2 受 体（soluble interleukin-2 receptor，sIL-2R）是T 细胞激活的一个标志［5-6］。肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是一种介导自身免疫反应的重要效应因子，主要由激活的T 细胞和单核巨噬细胞产生［7］。研究发现自身免疫性疾病，如干燥综合征、系统性硬化症和SLE 中血清sIL-2R 和TNF-α水平均升高［8］。然而，目前对于sIL-2R 和TNF-α 是否能用于评估LN 的疾病活动度尚不明确。故本研究通过检测健康人群和不同活动度LN患者的sIL-2R和TNF-α水平并收集相关临床指标，探讨sIL-2R和TNF-α与LN活动度的关系，以期为临床上LN 疾病变化监测提供新的潜在标志物。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究为横断面研究。收集2018 年1 月—12 月于上海交通大学医学院附属仁济医院东院就诊的LN 患者40例。纳入标准：年龄≥18 岁并符合1997 年美国风湿病协会修订的SLE 诊断标准［9］4 项及以上，且肾穿刺病理活检证实为LN 的患者。排除标准：患恶性肿瘤患者、精神疾病患者、妊娠或哺乳期妇女。根据系统性红斑狼疮疾病 活 动 指 数［10］（systemic lupus erythematosus disease activity index-2000，SLEDAI-2K）将LN 患者分成2 组：0～4 分为非活动组，＞4 分为活动组。同时选取同期在本院体检健康者68 例为对照组。本研究获得所有对象的知情同意，并获得上海交通大学医学院附属仁济医院伦理委员会批准。

1.2 资料收集

收集患者一般资料，包括姓名、性别、年龄、身高、体质量和血压。收集实验室检查指标，包括血常规、红细胞沉降率、24 h 尿总蛋白（24 hours urine total protein，24h-UTP）、肝功能、肾功能、高敏C-反应蛋白（high sensitive C-reactive protein，h-CRP）、C3、C4、抗核抗体（antinuclear antibody，ANA）、anti-dsDNA 和调节性T 细胞（regulatory T cells，Tregs）等。

1.3 血清sIL-2R和TNF-α的水平检测

无菌采集患者和健康者静脉血5 mL，1 000×g 离心15 min 后吸取上层血清，分装至离心管，-80 ℃冰箱冻存。sIL-2R 和TNF-α 均使用ELISA 试剂盒进行检测，设备为美国伯腾ELX800全自动酶标仪，试剂由瑞士罗氏公司提供，操作严格按照试剂盒要求进行。

1.4 统计学分析

所有数据均采用SPSS 23.0 统计软件和GraphPad Prism 7.0 软件进行统计分析处理。正态分布的定量资料采用x±s 表示，非正态分布的定量资料采用M（Q1，Q3）表示。正态分布的定量资料组间比较采用两样本独立t检验，非正态分布的定量资料则采用Mann-Whitney U检验，分类变量采用χ2检验。用Spearman秩相关分析评价LN患者血清sIL-2R和TNF-α水平与LN活动度及临床指标的相关性。经Box-Tidwell 方法检测连续自变量与因变量logit转换值之间存在线性关系且自变量之间不存在多重共线性后，采用多因素Logistic 回归分析法（基于最大似然估计的向前逐步回归法）分析sIL-2R和TNF-α与LN活动度之间的关系，并采用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线评价其对预测LN 活动度的价值。双侧检验，P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

本研究共纳入40 例LN 患者和68 名健康对照者。对照组平均年龄（38.6±13.1）岁，其中男17 例，女51 例；LN 组平均年龄（42.6±11.3）岁，其中男4 例，女36 例，2组间性别和年龄差异无统计学意义（P＞0.05）。和对照组相比，LN 组红细胞、血红蛋白、血小板和白蛋白较低，白细胞和血肌酐较高，差异具有统计学意义（表1）。

表1 对照组和LN组一般特征和临床指标Tab 1 General characteristics and clinical indexes of control group and LN group

2.2 LN患者血清sIL-2R和TNF-α水平分析

如图1 所示，LN 患者的血清sIL-2R 水平［（554.0±199.0）U/mL］和TNF-α 水平［（13.6±6.1）pg/mL］显著高于对照组，差异具有统计学意义。

图1 对照组与LN组血清sIL-2R和TNF-α水平Fig 1 Serum levels of sIL-2R and TNF-α in the control group and LN group

2.3 LN患者血清sIL-2R和TNF-α水平与病情相关性分析

如图2 所示，sIL-2R 及TNF-α 水平与LN 患者疾病活动度及相关临床指标之间的相关性分析显示，LN 患者血清sIL-2R 水平与SLEDAI-2K、24h-UTP、血肌酐、antidsDNA 和h-CRP 呈显著正相关（均P＜0.05），和C3 呈显著负相关（P＜0.05）。TNF-α 水平与SLEDAI-2K、24h-UTP、血肌酐和h-CRP 呈显著正相关（均P＜0.05），但与anti-dsDNA和C3（均P＞0.05）无明显相关性。

图2 LN患者血清sIL-2R和TNF-α水平与病情相关性分析Fig 2 Correlation analysis of serum sIL-2R,TNF-α and disease activity in LN patients

2.4 LN患者疾病活动度预测分析

根据SLEDAI-2K 评分将LN 患者分为LN 活动组和LN 非活动组，其中LN 非活动组（SLEDAI-2K≤4）有23 例患者，LN 活动组（SLEDAI-2K＞4）有17 例患者。LN 非活动组和活动组患者的年龄、性别和既往用药差异无统计学意义。LN 活动组患者C3 低于非活动组，差异具有统计学意义（P=0.000）；血白细胞、红细胞、血红蛋白、血小板、白蛋白和Treg水平低于非活动组，h-CRP水平高于非活动组，但差异无统计学意义（均P＞0.05）。LN 活动组患者24h-UTP、肌酐、anti-dsDNA、TNF-α 和sIL-2R 水平高于非活动组，差异有统计学意义（均P＜0.05）（表2）。

表2 LN 患者非活动组与活动组的临床资料Tab 2 Clinical data of active and non-active group in LN patients

Continued Tab

为了进一步研究sIL-2R及TNF-α与LN疾病活动度的关系，将LN 活动组和非活动组患者存在差异的指标（肌酐、24h-UTP、C3、anti-dsDNA、TNF-α 和sIL-2R）作为自变量，活动度指标（SLEDAI-2K）作为因变量，进行多因素Logistic 回归分析（向前逐步回归法），结果显示sIL-2R 和anti-dsDNA 是提示LN 患者疾病活动的预测因素（表3）。

表3 LN活动度预测因子的Logistic分析Tab 3 Logistic analysis of predictive factors of LN activity

采用ROC 曲线对anti-dsDNA、sIL-2R 以及两者联合分析对LN 患者疾病活动度的预测结果如图3 所示，antidsDNA 预测LN 疾病活动度的曲线下面积（area under curve，AUC）为0.871（95%CI 0.762～0.980，P=0.000），血清sIL-2R 预测LN 疾病活动度的AUC 为0.816（95%CI 0.684～0.948，P=0.000），anti-dsDNA 和sIL-2R 联合预测LN 疾病活动度的AUC 最大，为0.957（95%CI 0.899～1.000，P=0.000）。

图3 Anti-dsDNA、sIL-2R及两者联合预测LN患者疾病活动度的ROC曲线Fig 3 ROC curves for disease activity prediction of LN patients using antidsDNA,sIL-2R and their combination

3 讨论

LN 的病理学改变多样，发病机制复杂，找到快捷且准确评估LN 活动度的临床指标对患者的治疗及生存预后有重大意义。我们研究表明，LN 患者中血清sIL-2R 和TNF-α 水平显著升高，并与LN 疾病活动度呈正相关，sIL-2R 和anti-dsDNA 联合可提高对LN 患者疾病活动度预测的准确性。

我们的研究结果发现，sIL-2R 与LN 患者疾病严重程度及活动度的临床指标相关，包括24h-UTP、antidsDNA、C3 和h-CRP。研究［11］发现，T 细胞转录因子表达和功能失调导致的IL-2 生成减少及sIL-2R 生成增加是SLE发生发展的重要机制。SLE中IL-2的转录激活因子核因 子κB （nuclear factor-κB，NF-κB）、激 活 蛋 白-1（activator protein 1，AP-1）、活化T 细胞核因子（nuclear factor of activated T cells，NF-AT）和磷酸化cAMP 反应元件结合蛋白（cyclic AMP response element binding protein，CREB）减少，以及转录抑制因子磷酸化cAMP应答元件调节子α （cyclic AMP responsive element modulator α，CREMα）增加，可导致T 细胞分泌IL-2 减少［12］。IL-2 减少又可反向调节多种T 细胞，使Treg 细胞功能受损，T效应细胞凋亡增加，增强自身免疫反应，导致SLE 病情的恶化［4］。IL-2 通过结合效应细胞表面的IL-2R 发挥作用，该受体主要分布在T 细胞及自然杀伤细胞的细胞膜表面，由α 链（CD25）、β 链（CD122）和细胞因子共用受体γ 链（CD132）3 个亚单位组成［13］。SLE中IL-2 与Treg 细胞上的IL-2R 结合，而后24～48 h IL-2R的α 链从细胞表面脱落进入循环系统，成为sIL-2R［14］。本研究证实在LN 活动期，患者sIL-2R 明显升高，与SLEDAI-2K呈正相关。目前用于监测LN活动度的传统指标有一定的局限性。如蛋白尿并不总是与LN 疾病活动度相关，蛋白尿的减少与肾脏炎症的缓解并不完全一致［15］；Anti-dsDNA 在肾脏疾病暴发前滴度上升，而在疾病暴发时，其滴度可能下降［16］。我们通过预测分析显示，相较于单个指标，sIL-2R 和anti-dsDNA 联合可提高对LN 患者疾病活动度预测的准确性。另一方面，循环系统中的sIL-2R 可能与IL-2R 竞争性结合效应T 细胞膜上的IL-2，使IL-2不能发挥调节免疫反应的作用，加重肾脏损伤；这也进一步证实sIL-2R 在LN 的疾病进展中具有重要作用［17-18］。临床研究［19］也发现，低剂量IL-2能降低SLE患者的免疫应答、调节T 细胞亚群和降低SLEDAI，从而缓解SLE患者的病情。

TNF-α 由单核巨噬细胞产生，参与免疫调节、炎症等过程。SLE患者的TNF-α信号通路被激活，并通过NFκB 激活炎症信号通路，造成局部炎症暴发、组织损伤坏死和自身抗原暴露，介导了SLE 的发生和发展［20］。本研究发现，LN 患者血清TNF-α 水平升高，活动期和非活动期患者TNF-α 水平具有明显差异，且与SLEDAI-2K（r=0.561，P=0.000）和24h-UTP（r=0.427，P=0.006）呈中度正相关。既往研究［21-22］发现，血清高水平TNF-α 与SLE 活动度呈正相关，且SLE 患者中TNF-α 的水平升高，同时在SLE 复发前6～12 周，TNF-α 及其受体水平升高。Idborg 等［23］证明TNF-α 和SLE 患者SLEDAI-2K 之间具有低度正相关性（r=0.32，P＜0.01）。然而，TNF-α 是否可作为LN 的活动度监测指标目前仍不明确。TNF-α 在肾小球屏障功能障碍及蛋白尿的发展中也起重要作用。除单核巨噬细胞可产生TNF-α 外，TNF-α 也高表达于肾小球和肾小管细胞，LN 患者的TNF-α 升高可能有多种来源，共同破坏肾小球屏障功能，增加尿蛋白水平［20］。

既往研究［23］还发现，TNF-α 可作为SLE 诊断和活动度监测的生物标志物，横断面研究显示其与SLEDAI-2K、系统性狼疮活动问卷 （Systemic Lupus Activity Questionnaire，SLAQ） 得分和红斑狼疮活动度测定（systemic lupus activity measure，SLAM）结果呈低度正相关，然而该研究仅进行相关性分析。本研究也发现在LN 患者中TNF-α 与SLEDAI-2K 呈正相关，然而纳入多因素Logistic 回归分析后发现，TNF-α 与LN 活动度无相关性；可能TNF-α水平受多种因素影响，其作为LN 活动度预测的特异性需进一步证实。

本研究LN 组患者均有尿液及肾功能异常表现。有研究［24］表明，无明显尿液及肾功能异常的亚临床LN患者，其肾活检结果仍显示肾脏受累， 且病理类型轻重不一，与临床LN 患者病理改变无明显差异。因此，探索sIL-2R和TNF-α在亚临床LN 患者中的水平及进一步的随访研究将有助于证实我们的研究结论。

综上所述，LN患者中血清sIL-2R和TNF-α水平升高，sIL-2R 和TNF-α 水平和LN 疾病活动相关，sIL-2R 联合anti-dsDNA可能可以较准确地预测LN患者疾病活动度。