生物标志物在类风湿关节炎相关间质性肺病中的研究进展

朱 璐 刘 玮

佳木斯大学附属第一医院风湿免疫科，黑龙江省佳木斯市 154007

类风湿关节炎(RA) 是一种以侵蚀性、对称性多关节炎为主要临床表现的慢性、全身性自身免疫性疾病，病变可导致受累关节及软骨进行性破坏。不少 RA 患者可出现关节外特征，包括皮肤、肺部、肾脏等，其中肺脏受累较为常见[1]，较常表现为间质性肺疾病(ILD)。间质性肺疾病为累及肺泡肺实质的弥漫性病变，早期症状不明显，晚期出现明显缺氧、呼吸困难、肺功能下降的临床症状时病情多已不可逆，最后可因呼吸衰竭导致死亡[2]。RA-ILD确切的发病机制不详，目前更倾向于可能有多方面的病理反应参与，对这些机制中的介质深入研究，有助于RA-ILD的早期诊断、病情评估和预后推测，可能为治疗类风湿关节炎患者合并肺纤维化带来新的靶点。本文对目前所发现的与主要发病机制相关的生物标志物进行综述。

1 肺泡上皮细胞功能受损

1.1 涎液化糖链抗原(KL-6) KL-6即涎液化糖链抗原，于1985年日本学者 Kohno 首次发现并命名[1]。KL-6在正常肺组织和终末细支气管的Ⅱ型肺泡上皮细胞表面只有极少量表达，若Ⅱ型肺泡上皮细胞受损则表达增强，提示KL-6与肺泡上皮和间质的损伤程度密切相关。

目前已经发现在多种结缔组织病相关性间质性肺病(Connective tissue disease interstitial lung diease,CTD-ILD)患者血清中KL-6水平升高，与CT分级呈正相关，与用力肺活量(FVC)、第 1 秒用力呼气容积(FEV1)、肺一氧化碳弥散量(DLCO)呈负相关[3]。表明血清KL-6水平不仅有助于诊断结缔组织病是否合并间质肺，其结合胸部HRCT也有助于反映病情的严重程度，可以作为预测RA-ILD进展的指标之一。Avouac J等[4]研究结合HRCT的检查发现RA-ILD患者组中KL-6>655UI/ml时，ILD的肺部损害程度随着KL-6浓度的升高而加重，即可认为高浓度的KL-6是RA-ILD疾病进展的独立危险因素。不仅如此，实验还发现在随访期间，HRCT上显示的ILD进展程度与KL-6浓度呈正比。表明KL-6有助于我们对于RA-ILD患者疾病风险分层，随着时间的推移预测疾病进展等方面可指导适当的监测和管理。一项回顾性分析[5]研究报道高水平KL-6(685U/ml)是RA-ILD患者尤其病理表现为UIP组预后不良的一个独立因素，且通过分析得出KL-6作为死亡率的预测因子的最佳临界值为780 U/ml。KL-6近年研究集中在作为ILD的诊断血清标志物的基础上展开的研究，但由于本身间质性肺疾病病因的复杂多样性，单靠KL-6要想鉴别出ILD的不同病理分型还是十分困难[6]；尽管如此，KL-6对于ILD的诊断、病情评估及预后预测有不可否认的重要作用。

1.2 肺表面活性蛋白(SP) 肺表面活性物质-A(Surfactant Protein A,SP-A)和肺表面活性物质-D(Surfactant Protein D,SP-D)主要是由肺泡Ⅱ型细胞合成分泌的脂蛋白复合物。当ILD病情进展导致肺泡Ⅱ型上皮细胞及其功能屏障受损时，其水平可增高。现有研究已证实，SP-A、SP-D两者结合对间质性肺病的诊断、病情进展和预后有重要作用，并在CTD-ILD中也有同样的发现[7]。目前有研究发现CTD-ILD患者中，不论是通气功能障碍还是弥散功能障碍，病情程度正常/轻度患者血清中SP-D水平均高于中重度患者组，且每组中CT表现为磨玻璃样患者的SP-D水平高于蜂窝影患者，提示SP-D可能更多参与早期肺泡炎症的发生[8]。后有杨金良等[9]研究发现SP-A在RA-ILD患者中与关节疾病活动度呈正相关，与FVC、肺活量(VC)、DLCO呈明显负相关，提示SP-A可能为提示疾病活动度、反映RA-ILD疾病严重程度的血清学指标。高惠英等[10]学者通过动态监测RA合并ILD组12个月以内各个时间段血清中SP-A、SP-D的水平，发现SP-A、SP-D对于实验病例的早期诊断和病情变化评估有重要意义，再通过对比分析发现SP-D水平越高，病情越重，预后越差。故在临床上已将SP-A、SP-D作为间质性肺病早期诊断、疾病程度和进展转归的重要生物指标之一。

2 纤维活化/基质重塑

基质金属蛋白酶(MMPs)作为蛋白水解酶在细胞外基质的降解、组织重建和多种细胞因子的调节中发挥重要作用时需要依赖金属离子, 在目前已知的26种亚型中有几种亚型已被证实在RA-ILD的诊断中有重要作用。大多数的研究报道显示[11]，类风湿关节炎合并间质性肺病患者(无论是轻度还是重度ILD)的血清中基质金属蛋白酶-7 显著升高，可作为发病相关的生物标志物，有助于无创检测关节外疾病并发症，国内外观点基本一致。通过模拟百草枯诱导的大鼠纤维化[12]，发现MMP-7表达与纤维化程度呈正相关；而祛除动物模型中的MMP-7, 可以减轻博莱霉素引起的肺纤维化[13]，进一步证实血清MMP-7的水平也许可以反映纤维化的程度。

不管是弹性蛋白、纤维连接蛋白还是胶原蛋白，基质金属蛋白酶9(MMP-9)在降解细胞外间质中均有重要作用。陈红等[14]通过对比分析RA-ILD的患者药物治疗前后发现：雷公藤与激素联合治疗可有效改善RA-ILD病情，其作用机制可能通过 MMPs 介导，此机制抑制RA-ILD的进展随与 MMP-1 水平的升高及 MMP-9 水平下降有关。Kass DJ等[15]分析发现MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9可有效地区分RA是否合并ILD，具有高度的敏感性和特异性，但光靠着基质金属蛋白酶无法有效区分RA-ILD和特发性肺纤维化(IPF)。而White ES等[16]将与IPF发病机制相关的三种蛋白(表面活性蛋白D、基质金属蛋白酶7和骨桥蛋白)联合诊断发现，无论HRCT、肺功能如何，或是有无吸烟史，均能可靠地将IPF患者与其他间质性肺病患者区分开来。

3 趋化炎症细胞聚集

CXC 趋化因子配体10(CXC chemokine ligand-10,CXCL10)属于CXC趋化因子亚族，也被称为10kda干扰素γ诱导蛋白(IP-10)。CXCL10主要通过介导 Th型炎症反应来促进炎症介质如T淋巴细胞、单核细胞的聚集，从而在炎症免疫性疾病中发挥作用。Chen等[11]队列研究证实了血清IP-10/CXCL10是其所选血清标志物中与RA-ILD队列的初始亚群最密切相关的血清生物标志物，且与间质肺异常程度之间有很强的相关性。在Gao B等[17]模拟树鼩胶原诱导关节炎(TsCIA)的动物实验中，发现虽然RA相关的慢性肺部炎症并不表现为纤维化，但肺趋化因子CXCL10的异常上调与肺损伤直接相关。特异性阻断CXCR3(一种CXCL10受体)可通过减少炎症细胞的募集而显著降低肺部炎症的严重程度。表明CXCL10可能与肺部损伤相关，针对其受体也许能够找到延缓肺部炎症进展的方法。

目前研究认为，CXC趋化因子配体16(CXCL16)是一种促纤维化因子，存在跨膜CXCL16和可溶性CXCL16(sCXCL16)两种形式。sCXCL16可趋化聚集活化的CXC趋化因子受体6(CXCR6)表达T细胞和NKT细胞，来参与免疫和炎症反应。Ma Zhenzhen等[18]研究证实RA-ILD患者血清中sCXCL16水平可作为评估肺纤维化病情程度的参考指标，且与患者HRCT的影像分类或分级无关。同时通过细胞培养人胚肺成纤维细胞(MRC-5)证实CXCL16通过PI3K/AKT/FOXO3a信号通路促进MRC-5细胞增殖和胶原生成而促进纤维化，且若是能针对这条信号通路进行抑制，可以为RA-ILD治疗靶点提供一个新的方向。

4 免疫调节异常相关因子—白介素(IL)

IL-4 主要由活化的T细胞产生，可通过诱导B细胞增殖产生抗体，同时刺激几种其他类型细胞的增殖、分化和活化,来激活与调节免疫细胞的方式,在自身免疫中起着主要作用。因此学者们认为IL-4可能与类风湿关节炎相关间质性肺疾病的发病机制有密切关联。Jiang S等[19]发现CTD合并ILD患者的IL-4水平显著高于单纯的CTD组和健康对照组，提示IL-4 可能与RA并发 ILD 的发生发展有密切关系。研究证明 Th1 和 Th2 细胞失衡在ILD持续进展的慢性炎症过程中同样起了无法忽视的作用[20]，IL-4可促进Th2优势，导致Th1和Th2失衡,考虑其通过此途径在RA合并ILD的发生发展中发挥作用。

目前在各种自身免疫病中均能观察到TH17细胞的高表达，提示TH17 细胞与自身免疫病也可能有千丝万缕的关联。IL-25(IL-17E)是 IL-17 细胞因子家族的新成员，具有影响先天免疫和适应性免疫的能力。鲁锦玥等[21]报道称，IL-25在RA继发ILD的患者中浓度显著升高，其水平与RF分型均具有相关性，提示IL-25与RA-ICD发生发展密切相关。目前的研究更倾向于IL-25是前炎因子，通过诱导多种致炎因子的表达，来促进IL-4、IL-5、IL-13[22]等的产生而在炎症过程中发挥着重要的调控作用，但其发挥作用的信号因子及参与疾病过程的信号通路还需更多更深入的后续实验来完善。

5 免疫复合物介导免疫反应

抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)是一类针对含有瓜氨酸化表位自身抗原的抗体统称，其中抗环状瓜氨酸(CCP)抗体在RA中的敏感性和特异性均很高，是诊断RA的标记性抗体。郭洪佩等[23]发现抗CCP抗体只有在高滴度(>500U/ml)的表达下，差异才有统计学意义，提示高滴度的抗CCP抗体可能为RA合并ILD的独立危险因素。因此建议RA患者尽早做肺HRCT、肺功能测定等检查，尤其是CCP抗体水平高的患者。而国外多项研究表明，ACPA滴度与RA-ILD患者肺部病变严重程度相关。Rocha-Maoz AD等人[24]在荟萃分析中观察到，在RA患者中，ACPA阳性血清表明ILD和间质性肺纤维化(IPF)的风险更高，提示ACPA不仅可以作为RA-ILD患者疾病活动度的指标，对于RA患者的预后也有一定的预测作用。这个结论与Chase S Correia等人[25]的研究基本一致。Chase S Correia的大队列研究发现与无ILD的RA患者相比，RA-ILD患者具有更高的平均抗CCP滴度，即随着总队列中抗CCP滴度的增加，ILD患病率也逐渐升高。如果这些观察结果在更大规模的研究中得到证实，抗CCP抗体的临床价值将从单纯的RA诊断扩展到ILD风险的分层。

RA合并ILD的预后比单纯RA或合并其余关节外症状的预后要差许多，严重影响到RA的生存率，因其起病隐匿，晚期才会出现明显的临床症状，已有研究证实生物标志物联合检测可提高诊断的敏感性和特异性，所以早期诊断ILD对于改善RA患者的预后有非常重要的意义。本文只是罗列了目前已经研究的较全较新的生物标志物，由于本身自身免疫和间质性肺疾病发病机制的复杂多样性，其诊断不能只靠血清生物标志物，还要结合危险因素、临床表现、CT影像等多方面涉及多个学科来确诊。古人云：“治未病者为上医”，由于RA-ILD的前期隐匿性和晚期顽固性，若是能通过检测简便易行的血清生物标志物在临床症状出现之前甚至是病变之前有所防范，并提早干预，对患者而言也是非常有必要的。今后若能得到大规模研究、临床证实及长期随访，对RA-ILD的信号通路进行更深入的探索，了解到其发病机制及发生发展的关键因子，或许对于早期诊断、病情评估和推测预后等方面有更大的突破，同样也会更有说服力。