刘晓敏,王永福,鲁芙爱
(1.内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古 包头 014010;2.内蒙古科技大学包头医学院第一附属医院风湿免疫科)
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis, RA)是以对称性关节破坏为主的全身性自身免疫病,除关节表现外,还可累及多系统,其中最常累及肺脏,以间质性肺病(interstitial lung disease, ILD)为主。类风湿关节炎合并间质性肺病(rheumatoid arthritis with interstitial lung disease,RA-ILD)早期临床表现不明显,且预后差,病死率高,早期缺乏有效的诊断方法,容易造成RA-ILD的误诊或漏诊。近年来相关文献提示RA-ILD的血清学标志物有望成为早期诊断的有效方法,因此,寻找RA-ILD早期诊断的血清学标志物至关重要。
1.1抗环瓜氨酸(抗CCP)抗体 抗CCP抗体是一种IgG抗体,由B细胞分泌产生。抗CCP抗体在RA中的临床价值是公认的,但是对于RA-ILD的价值仍存在争议。有研究发现[1-2]抗CCP抗体滴度越高,ILD的患病率就越高,提示抗CCP抗体是ILD的相关危险因素,且抗CCP抗体滴度与ILD的严重程度相关;但是也有研究[3]表明抗CCP抗体滴度与RA-ILD的严重程度无关,因此,仍需继续探讨抗CCP抗体滴度与RA-ILD的关系。Bernstein等[4]发现在ILD的亚临床阶段,吸烟会使抗CCP抗体滴度升高,可能是通过增加患者的肽精氨酸脱亚胺酶Ⅱ型(PAD2),增强瓜氨酸化,进而使抗CCP抗体滴度升高。Willis等[5]在RA-ILD患者的痰液中发现了抗CCP抗体。Katsumata等[6]发现抗CCP抗体阳性的ILD患者,大部分在未来3年内发展为RA;抗CCP抗体阴性的ILD患者发展为RA的可能性较小,极少数抗CCP抗体阴性的RA患者,后期抗CCP抗体阳性,且最终发展为RA。提示在ILD患者中,监测抗CCP抗体对于RA-ILD的早期诊断及预后至关重要。目前普遍认为瓜氨酸化是一个炎症过程,且与多个部位的炎症相关,特别是在RA患者中,瓜氨酸化被异常的免疫系统识别,产生相应的自身抗体及与之相关的细胞因子,但是抗CCP抗体如何参与RA-ILD的致病过程,目前尚不清楚。综上认为抗CCP抗体对于RA-ILD的早期诊断是有价值的,且抗CCP抗体滴度与RA发展至ILD的风险成正相关;若发现抗CCP抗体阳性,即行肺功能及高分辨率CT检查,减少ILD的漏诊率,及时对疾病进行干预,可改善RA-ILD的预后,降低病死率。
1.2类风湿因子(RF) RF 是 IgG 分子的特异性抗体,与IgG分子Fc段结合。RF是临床上最早用于检测RA的指标,敏感性较高,但特异性较差,RF可发生在其他自身免疫性疾病、慢性感染甚至健康人群中。有研究[7]发现RF是RA-ILD的危险因素。Mori等[8]发现高滴度的RF更容易引起肺间质性改变。Sokolove等[9]在RA中发现抗CCP抗体与RF的联合存在介导了促炎细胞因子的产生,并且与RA中系统性炎症和疾病活动度相关,发病机制目前尚不清楚。可能是由于RF增强了抗CCP抗体的表达,刺激巨噬细胞细胞因子产生的能力,从而提供了一种机制联系,通过这种联系RF增强了抗CCP抗体在RA中的致病性,且认为高滴度的RF、抗CCP抗体均是RA-ILD的危险因素。那么,猜测二者间的这种联合机制也可能参与了RA-ILD的发生与发展,因此 RF与抗CCP抗体滴度同时升高,需警惕ILD的发生,RF、抗CCP抗体对于RA-ILD来说是有潜力的血清学标志物,能够早发现、早诊断、早治疗疾病,希望能为RA-ILD的预后及治疗提供参考依据。
1.3抗瓜氨酸化的热休克蛋白90(Hsp90)抗体 Harlow等[10]发现抗Hsp90抗体在RA-ILD患者的血清中较RA患者高,抗Hsp90抗体阳性的RA患者较抗Hsp90抗体阴性的患者更倾向于发生ILD。与其他自身免疫性疾病相比,抗Hsp90抗体在RA患者的特异性较高(>95%),在RA-ILD患者的BALF中也发现了抗Hsp90抗体,表明抗Hsp90抗体可能是RA-ILD潜在破坏性肺部表现的有效生物标志物[11]。抗Hsp90抗体的致病机制尚不清楚,有学者[12]发现用Hsp90β刺激的T细胞可产生干扰素-γ,表明倾向于TH1免疫反应,这可能参与了RA-ILD的发病。环境因素如吸烟或肺部微生物群的改变可能导致某些RA患者肺部抗Hsp90抗体的增加,这可导致对Hsp90的免疫反应,并可能参与肺部炎症和纤维化以及RA-ILD的发展,未来仍需深入探讨抗Hsp90抗体对于RA-ILD的临床价值。
1.4可溶性程序性死亡配体1(sPD-L1) sPD-L1通过调节T、B细胞影响免疫系统。有研究发现[13]sPD-L1在RA-ILD患者的血清中升高,且sPD-L1不仅与RF等免疫指标成正相关,且与HRCT的评分成正相关,肺功能成负相关,提示sPD-L1在RA-ILD患者的血清中升高与ILD的存在相关。但是目前对于sPD-L1与RA-ILD的研究较少,未来仍需深入探讨二者间的关系,希望能为RA-ILD的早期诊断提供参考依据。
1.5抗MAA抗体 MAA是氧化应激过程中脂质过氧化产生的物质,具有将氧化应激、自身免疫、炎症和纤维化等多种途径联系在一起的潜力。England等[14]发现抗MAA抗体在RA-ILD的肺组织中高表达,提示抗MAA抗体在RA-ILD的发病机制中具有潜在的作用,可能是因为MAA受损,产生抗MAA抗体,激活免疫系统,促进了炎症和纤维化的途径。目前抗MAA抗体在RA中已有大量的研究,但抗MAA抗体与RA-ILD的研究较少,仍需进一步研究。
与RA-ILD相关的免疫指标除了上述提及的几种外,还有如Castellanos-Moreira等[15]发现的抗CarP抗体在RA-ILD患者血清中的效价明显升高,且抗CarP抗体的特异性对ILD的发病率有明显的影响。有研究[16]发现抗CEP-1抗体值大于185.91 U/mL时与ILD有显著相关性,但现在对于这些指标的研究较少,未来仍需深入探讨这些免疫指标与RA-ILD的相关性,期望寻找对于RA-ILD早期诊断有价值的血清学标志物,能够改善患者的预后,提高患者的生存率。
2.1白介素家族(IL) Gasse等[17]发现在博来霉素或IL-1β诱导的肺纤维化小鼠模型中,IL-23p19、IL-17A在肺部炎症的早期阶段就已表达,认为IL-17A早期主要由γδT细胞产生,γδT细胞可能在诱导Th17的自身反应性和致病性T细胞的增殖中起着不利的作用;IL-17在肺部炎症、纤维化、胶原沉积的过程中起着重要作用,中和IL-17能够延缓肺纤维化的发展。另有研究发现[18],与IPF或正常肺组织相比,RA-ILD患者肺活检显示,在成纤维细胞聚集和纤维化区域IL-17A表达增强,认为IL-17A可刺激细胞增殖、致细胞外基质(ECM)成分沉积和诱导肌成纤维细胞的产生,从而参与ILD的发生与发展。目前认为IL-17在肺纤维化小鼠中的促炎和致纤维化作用是明确的,但是,IL-17A在RA-ILD的炎症和纤维化中是否也起着同样的作用尚不明确,仍然需要大量的探讨研究,希望为RA-ILD的靶向治疗提供更多的可能性。
IL-6是一种全身性促炎因子,有研究[19]发现IL-6是预测ILD急性发作的一个指标,且能够反应RA-ILD患者的预后情况,高水平IL-6的RA-ILD患者生存率降低,因此认为IL-6是RA-ILD患者死亡的一个危险因素。IL-6导致ILD急性发作的具体机制目前尚不清楚,可能是因为促炎和促纤维化的标志物在其中起了重要的作用。
IL-22是IL-10家族的一员,也是由Th17分泌的。研究发现,IL-22具有促进炎症和拮抗炎症的双重作用。黄玲玲等[20]发现IL-22在RA-ILD组的水平最高,RA组次之,健康对照组最低。说明IL-22可能不仅参与RA的致病过程,还与RA-ILD的进展有关。但是另有一些研究[21]发现,IL-22的促炎或抑炎需要结合IL-17才能发挥作用,可能是因为IL-17通过协同作用诱导炎症细胞因子的生成,促进IL-22的促炎作用,也可能是IL-17通过抑制IL-22对上皮细胞的抗凋亡作用而抑制IL-22的组织保护功能。因此,IL-22在炎症中的具体作用有待进一步的研究。
IL作为炎症因子参与RA-ILD的发病,在RA-ILD的早期即可升高,因此,IL对于疾病的早期诊断至关重要。发病机制可能是由于IL激活了肥大细胞介导炎症反应,导致肺成纤维细胞增生,大量胶原积聚于肺间质,最终形成肺纤维化,新鲜血管的形成又为增生的成纤维细胞提供养分,加重 ILD 的形成,如此循环导致了ILD 的发生。
2.2涎液化糖链抗原-6(KL-6) KL-6是一种糖蛋白物质,为MUC1,KL-6主要由Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌。早期Kohno等[22]在ILD患者的血清中发现高水平的KL-6,KL-6升高提示上皮损伤,参与炎症反应。Jiang等[23]监测ILD患者在基线时以及1、2、6和12个月的血清KL-6变化,结果发现KL-6连续变化,因此认为KL-6可作为ILD进展的重要预测因子,反应疾病的严重程度。Kim等[24]认为KL-6是一个能够评估RA-ILD的预后血清学标志物。d'Alessandro等[25]发现巴瑞替尼能够通过阻断炎症因子的信号通路,进而减轻全身的炎症反应,降低CRP、ESR的表达,使KL-6有所降低,猜测KL-6作为一种炎症指标,参与RA-ILD的致病过程。大量研究发现KL-6与RA-ILD的严重程度相关,且与其他结缔组织病合并间质性肺病(CTD-ILD)的严重程度也有相关性[26],可作为监测病情及评估预后的血清学标志物。近年来有研究发现KL-6是一种炎症指标,若早期干预可预防肺纤维化的发生,降低RA-ILD患者的病死率。因此,KL-6对于RA-ILD是一种重要的血清学标志物,定期监测KL-6指标,能够反应RA-ILD的病情,及时给予恰当的治疗,从而改善患者的预后。
2.3趋化因子配体10(CXCL10) CXCL10属于α趋化因子家族成员,由巨噬细胞、内皮细胞和成纤维细胞分泌,与受体CXCR3结合,并通过T细胞、单核细胞调节免疫反应,还能结合并激活Toll样受体4(TLR4),在慢性炎症和免疫反应中发挥作用。Kameda等[27]发现,在自身免疫性疾病的背景下,CXCL10能够提示ILD的炎症反应,并经免疫抑制剂治疗后,CXCL10指标可降低,认为CXCL10在疾病的早期阶段即可升高,是一种有潜力的能够反应免疫抑制剂治疗疗效的血清学标志物。但是目前对于CXCL10与RA-ILD的研究较少,未来仍需大量的临床研究深入探讨CXCL10的价值。
2.4透明质酸(HA) HA是一种广泛存在于多种组织细胞外基质的糖胺多糖,是疏松结缔组织的主要组成部分。Inokoshi等[28]发现在ILD血清中HA水平较健康对照组中高,且与ESR、CRP等炎症指标相关。Rosenbaum等[29]发现HA在肺泡炎症的高峰期升高,在水肿期及纤维化期均未增加,提示HA是一种炎症指标。有研究发现[30]HA在CTD-ILD患者中较健康对照组中高,认为HA可反应ILD的严重程度。综上,认为HA作为一种炎症指标,可反应RA-ILD的严重程度,RA-ILD患者监测HA指标,早期干预可预防疾病进展为不可逆的肺纤维化。但是,目前对于HA与RA-ILD的研究较少,仍然需要大量研究来探讨HA对于RA-ILD的临床价值。
2.5Ⅳ型胶原蛋白(IVC) IVC构成了基底膜,是细胞外基质的主要成分。Rinaldi等[31]在RA患者中发现炎症细胞因子可能调节IVC的合成。Gudmann等[32]发现IVC与RA患者的疾病活动度相关,提示IVC是一种炎症指标。Urushiyama等[33]发现IVC在IPF的早期病灶中增加,认为IVC反映IPF患者的炎症程度,反复的炎症若不加以控制,就会进展为不可逆的纤维化疾病。综上,猜测IVC是一种炎症指标,IVC升高,提示处于组织的修复阶段,早期干预能够延缓纤维化的进展,改善患者的预后,降低患者的病死率。
RA是一种炎性疾病,炎症因子侵犯患者的全身各个脏器。ILD是一组肺泡炎症及间质纤维化的疾病。因此,对于RA-ILD患者来说,多种炎症因子经过复杂的信号通路发挥作用,最终导致疾病的发生。因此,监测对于RA-ILD有意义的炎症因子是至关重要的。若早期干预这些炎症因子,可能会延缓疾病的进展,提高患者的生活质量及降低患者的病死率。
3.1血清表面活性蛋白-D(SP-D)SP-D是由肺泡Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌的一种蛋白质,呼气时防止肺泡塌陷。有研究发现[34]SP-D在特发性肺纤维化(IPF)患者中的水平较肺部感染患者的水平高,提示SP-D是一种促进纤维化的指标,SP-D与ILD的纤维化评分相关。Ikeda等[35]发现对于IPF患者来说,经抗纤维化药物吡非尼酮治疗后,血清中SP-D有所降低,因此,认为SP-D可作为预测IPF抗纤维化治疗的血清学标志物,且SP-D在系统性硬化症(SSc)等纤维化疾病中升高。猜测SP-D是一种促纤维化的指标,SP-D升高,提示疾病已进入不可逆的纤维化阶段,且定期监测SP-D能够反映疾病的进展,与高惠英等[36]研究结果一致。
3.2Ⅲ型前胶原N端肽(PIIINP) 转化生长因子-β(TGF-β)是参与肺纤维化的主要因子,使细胞外基质(ECM)合成增加,PIIINP是Ⅲ型胶原的前肽,是ECM的主要组成成分。Rønnow等[37]发现TGF-β刺激Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ型胶原、纤维连接蛋白和α-SMA的合成,不促进Ⅳ型或Ⅴ型胶原的合成。IPF患者经抗纤维化治疗后PIIINP较前下降,认为PIIINP是一种纤维化指标,可评价ILD的纤维化程度。近年来研究发现PIIINP与肾、肺、心脏、皮肤及系统性硬化症等纤维化疾病相关。有研究发现[38]PIIINP在RA-ILD患者中的水平较RA患者中的水平高,RA患者的PIIINP健康对照组水平高,认为高水平的PIIINP的RA患者更易发生ILD。综上,猜测PIIINP可评价RA-ILD患者纤维化水平,PIIINP水平越高,RA-ILD患者预后越差,病死率越高,可预测抗纤维化治疗的效果。但是,目前国内外对于PIIINP与RA-ILD纤维化程度的研究较少,未来仍需大量的研究来进一步探讨PIIINP对于RA-ILD的临床价值。
3.3层粘连蛋白(LN) LN是构成基底膜的主要成分,起着支持组织的作用。有研究[39]发现层粘连蛋白α1(Lama 1)通过诱导巨噬细胞活化、成纤维细胞增殖、肌成纤维细胞转化和ECM的产生,进而促进肺纤维化进展。IPF患者肺组织Lama 1 mRNA表达明显增加,认为Lama 1是TGF-β1效应反应的遗传因子,影响肺纤维化的发展。LN在愈合创伤的上皮细胞中表达,若过度表达则造成组织的纤维化。有研究发现[30]LN在CTD-ILD患者中较健康对照组中高,认为LN可反应ILD的严重程度。综上,猜测LN可作为一种纤维化指标来评价RA-ILD的严重程度。但是,目前关于这方面的研究较少,未来需要进一步研究LN能否作为血清学标志物监测RA-ILD的病情进展,与RA-ILD的纤维化程度是否相关,为RA-ILD的诊断及预后提供参考依据。
3.4基质金属蛋白-7(MMP-7) MMP-7是基质金属蛋白酶家族的成员之一,是降解ECM及基底膜的主要成分。有研究发现[40-42]在RA-ILD患者中MMP-7升高,MMP-7可能有助于RA-ILD的早期诊断,降低患者的发病率及病死率。目前认为ILD的纤维化是由ECM成分的大量沉积所致,当肺内ECM成分的降解与合成平衡被打破,就会出现肺纤维化的改变。组织金属蛋白酶抑制剂(TIMP)是MMP的抑制剂,其上调能够减少MMP诱导的ECM的降解,使肺更倾向于纤维化改变,因此,这个轴的平衡被打破也会为肺纤维化创造条件。综上,认为MMP-7在RA-ILD患者中是一种有挖掘潜力的血清学标志物,能够反映RA-ILD患者的纤维化程度。但是,目前对于这方面仍需进一步研究。
RA-ILD疾病的最终结局是严重的肺纤维化,导致呼吸衰竭,甚至死亡。肺泡上皮细胞损伤后募集炎性细胞分泌多种中介物,包括TGF-β、结缔组织生长因子(CTGF)、血小板生长因子(PDGF)等物质,通过调节上皮修复、促进成纤维细胞增生、肌成纤维细胞活化及ECM成分的大量沉积,最终导致肺纤维化的发生。因此,寻找反应RA-ILD纤维化程度的血清学标志物对于疾病的预后至关重要,以期为RA-ILD的抗纤维化治疗提供依据。
另外,研究发现还有一些血清标记物与RA-ILD疾病相关,如MUC5B、LOXL2、PARC在RA-ILD中的价值,但是目前这方面数据较少,仍需大量研究来讨论这些血清标记物与RA-ILD的关系。