吴斌
(重庆市中医院风湿病科,重庆 400021)
原发性干燥综合征(primary Sjögren's syndrome,pSS)是一种复杂的异质性自身免疫性疾病,主要累及外分泌腺,导致分泌功能逐渐丧失[1]。尽管唾液腺和泪腺是pSS的主要靶点,但至少1/3患者在病程中可能累及其他系统,从而导致系统性临床表现。由于pSS早期缺乏特异性和高敏感性诊断方法,其早期诊断难度较大[2]。生物标志物对于pSS早期诊断和迅速识别具有较高腺外表现、不良预后结局的患者尤为重要,并有助于pSS分层管理和个性化治疗[3]。本文对pSS生物标志物研究进展进行综述。
pSS血清中包含多种自身抗体,最常见的为Ro52/SSA、Ro60/SSA和La/SSB,这些抗体是诊断特异性最高的标志物[4]。自身抗体可提示不同临床特征,如抗Ro/SSA抗体与年龄小、病程长、唾液腺淋巴细胞浸润重、严重腺外表现和腮腺肿胀有关[5]。抗Ro/SSA或抗La/SSB缺乏是一个特异性亚群(血清阴性pSS),其干燥症状和全身受累均较轻,淋巴瘤发生风险也较低[6]。研究发现,部分pSS相关抗体,如冷球蛋白被广泛认为是pSS淋巴瘤最重要的预测标志物[7];抗着丝点抗体患者表现出频繁的雷诺现象、硬皮病样临床特征和原发性胆汁性肝硬化[8];抗线粒体抗体和抗平滑肌抗体与自身免疫性肝脏受累有关[9];抗磷脂抗体(APL)患者更易发生血栓事件、血小板减少、流产和溶血性贫血[10];抗环瓜氨酸肽(抗CCP)抗体与pSS患者非糜烂性关节炎相关,上述抗体可作为识别有可能发展为重叠性疾病的标志物[11]。此外,还有一些新的抗体可能显示致病作用,如与唾液分泌功能相关的水通道蛋白(AQP)抗体,通过阻断神经传递影响唾液分泌的乙酰胆碱3型受体(M3R)抗体,针对唾液腺导管上皮细胞的抗α-胞衬蛋白(α-fodrin)抗体,与远端肾小管酸中毒相关的抗碳酸酐酶Ⅱ抗体,针对唾液和泪腺的唾液蛋白-1(SP1)、腮腺分泌蛋白(PSP)和碳酸酐酶Ⅵ(CA6)的特定抗体[12-15]。而抗丝切蛋白1(cofilin-1),抗α-烯醇酶和抗Rho鸟嘌呤核苷酸解离抑制因子2(RGI2)抗体是pSS并发淋巴瘤的潜在生物标志物[16]。但以上新抗体的特异性及敏感性仍需进一步临床研究。
唇腺活检是pSS诊断的基石,从组织病理学角度来看,小涎腺炎症浸润主要由T和B淋巴细胞组成,而巨噬细胞、树突状细胞和自然杀伤细胞比例低于10%。T细胞在轻度病变中占主导地位,而B细胞和巨噬细胞在重度病变中占优势,可导致生发中心(germinal center,GC)样病变形成[17]。研究发现,腺体中Foxp3 Tregs高表达与浸润严重程度有关[18]。一项回顾性研究显示,174例患者中,≥3个病灶阈值对淋巴瘤阳性预测值为16%,阴性预测值为98%[19]。GC样结构由特异性趋化因子和白细胞介导,是疾病严重程度和患者分层的潜在标志物。GC识别需要特定训练以避免使用不充分特定染色导致误诊[20]。综上所述,唇腺活检不仅可作为诊断工具,还可作为疾病严重程度的潜在标志物。但极少患者愿意重复活检监测疾病演变。若存在血清学不良预后因素,如低C4补体水平和冷球蛋白血症,则建议患者再次活检,才可为患者预后和治疗提供科学信息[21]。
活组织检查是一种侵入性手术,患者依从性较差,因此迫切需要无创性生物标志物用于pSS诊断。唾液作为理想的生物标志物资源,可测量未刺激和刺激条件下唾液分泌体积,从而提供关于唾液腺功能的重要信息,是pSS腺体功能障碍的本身生物标志物[22]。研究发现,pSS患者唾液中存在抗Ro/SSA和抗La/SSB自身抗体,而血清中无循环抗体,表明以上抗体是局部增加的,尤其是在唾液腺中,但尚无法证实唾液自身抗体比血清检测敏感性更高[23]。同时唾液中细胞因子IL-2、IL-6、IP-10、MIP-1a水平升高,而唾液表皮生长因子(EGF)水平显著下降[24]。此外,LEE等[25]分析了唾液中可溶性唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素(siglec)-5表达,与健康对照(HCs)、非干燥综合征干燥患者或系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)患者相比,pSS患者唾液siglec-5水平显著升高,与唾液流速呈负相关,与干眼评分和血清IgG水平呈正相关。ROC分析中,敏感性和特异性分别为69%、70%。验证队列中敏感性和特异性分别为64.4%、77.8%,提示siglec-5可能为pSS诊断的生物标志物。泪液也被认为是pSS生物标志物的另一来源,pSS泪液的脂蛋白和胱抑素显著减少,β-2微球蛋白显著增加[26]。此外乳铁蛋白、lipocalin-1水平显著升高,组织蛋白酶S活性升高[27-28]。以上均可在pSS诊断评估过程中作为自身免疫性泪腺炎的新型生物标志物。
近年研究人员在寻找pSS新的可靠生物标志物方面做了许多努力,发现了一些有潜力的标志物,其中前景最好的是Ⅰ-IFN信号,其在pSS发病机制中起重要作用。黏液病毒抗性蛋白A(MxA)可作为Ⅰ-IFN活性的潜在生物标志物,与ESSDAI评分密切相关,与羟氯喹疗效呈负相关[29]。另一个有潜力的标志物是B细胞活化因子(B-cell activiting factor,BAFF),是pSS唾液腺和外周血单核细胞中由Ⅰ-IFN诱导的一种重要致病细胞因子。BAFF可调节B淋巴细胞增殖和存活,已成为控制B细胞成熟、耐受和恶性肿瘤的关键因素之一[30]。越来越多证据表明,pSS血清和唾液中BAFF水平较高,与血清自身抗体和疾病活动相关[31]。此外,研究发现,血清FMS样酪氨酸激酶-3配体(Flt-3L)水平与pSS疾病活动性有关,Flt-3L在B细胞增殖中的作用可部分解释pSS向B细胞淋巴瘤的临床演变,也与淋巴瘤的传统预测因子(即紫癜、淋巴细胞减少、低C4、β-2微球蛋白和较高的疾病活动评分)有关,提示Flt-3L是pSS淋巴瘤预测的理想生物标志物[32-33]。CXC配体13蛋白(CXCL13)是一种B细胞稳态趋化因子,可促进淋巴样新生和GC形成。研究发现,血清CXCL13阳性与pSS口、眼症状和高球蛋白血症有关,CXCL13与疾病活动性和淋巴瘤也存在联系,因此CXCL13可作为预测pSS疾病活动度和预后的标志物[34-35]。上述MxA、BAFF、Flt-3L和CXCL13潜在标志物均与B细胞活化有关,对pSS淋巴瘤发生具有预警作用。
近年表观遗传学与pSS的关系引起研究者广泛兴趣。研究发现,pSS表观遗传机制存在缺陷,如上皮细胞中占主导的DNA去甲基化、miRNA异常表达及与糖基化修饰异常等。采用利妥昔单抗清除B细胞后,pSS唾液腺中的表观遗传修饰是可逆的,提示表观遗传可能成为新的生物标志物[36]。据报道,pSS患者唾液腺上皮细胞(SGEC)中总体DNA甲基化水平降低,去甲基化与DNA甲基转移酶(DNMT)1水平降低7倍[37]。miR-18a表达升高和miR-92a表达降低与pSS临床进展有关。ALEVIZOS等[38]分析了pSS小涎腺miRNAs表达,结果显示,miR-768-3p与较高的聚焦分数相关,而miR-574则相反。一项荟萃分析纳入6项研究以确定miR-146a与pSS和SLE的关系,发现miR-146a表达与pSS风险有关,与SLE无关[39]。糖基化修饰是另一种表观遗传调控方式,生物体内一半以上蛋白存在糖基化修饰。HALL等[40]探讨了N-糖基改变作为pSS生物标志物的可能性。可见表观遗传(甲基化、miRNA和糖基化修饰)指标可能是pSS诊断的新标志物。
临床上由于病史不详对pSS和继发干燥综合征(secondary Sjögren's syndrome,sSS)难 于 鉴 别,LI等[41]从患有类风湿关节炎(RA)的sSS患者血清中提取免疫球蛋白,并用其筛选具有随机序列肽的噬菌体文库,结果发现1种3S-P的特定肽在sSS患者中阳性率为68.2%,RA-sSS患者中阳性率为66.2%,SLE-sSS患者中阳性率为66.2%,但pSS患者仅为1.8%,RA患者为1.3%,SLE患者为4.2%,AS患者为0%,痛风患者为3.3%,HCs为2%,提示抗3S-P抗体鉴别sSS具有高度特异性。
近年高通量组学技术被用于pSS标志物筛选。转录组最早被广泛用于pSS差异基因研究,如KHUDER等[42]收集了9个基因表达数据集,其中包括52例pSS患者和51例对照者唾液腺基因表达数据,鉴定了55个基因作为潜在分类基因,采用线性判别分析留一法交叉验证鉴定19个基因,13个为IFN信号调节基因(EPSTI1、IFI44、IFI44L、IFIT1、IFIT2、
IFIT3、MX1、OAS1、SAMD9L、PSMB9、STAT1、HERC5
和TAP2),其表达谱预测敏感性和特异性分别为94.6%、100%。相关基因表达调控也被用于标志物筛选,如有研究采用微阵列检测4例pSS患者和4例HCs唇腺中63 431个lncRNA,结果发 现1 243个lncRNA表达异常,采用实时PCR验证8个lncRNA,结果显示其与β2微球蛋白、病程、ESR、RF、腮腺肿胀和干眼等显著相关,可用于新的生物标志物开发[43]。环状RNA(circRNA)可解除miRNA对靶基因的抑制作用,发挥重要调控作用。SU等[44]采用微阵列分析检测5对配对pSS患者、SLE患者和对照者PBMC中circRNA表达,鉴定234个差异表达的circRNA,并验证5个circRNA,其中3个与疾病活动指数密切相关,ROC分析表明具有潜在诊断价值。另外,蛋白组学技术也被用于标志物筛选,如NISHIKAWA等[45]采用高通量蛋白质组学筛选pSS和HCs中血清差异表达蛋白,结果显示82种差异表达蛋白与pSS相关,通过ELISA验证确认5种蛋白(CXCL13、TNF-R2、CD48、BAFF和PD-L2)为候选生物标志物。BALDINI等[46]采用唾液蛋白质组学技术发现,α-淀粉酶前体、碳酸酐酶Ⅵ、β-2微球蛋白、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、表皮脂肪酸结合蛋白和免疫球蛋白κ轻链可有效区分pSS与sSS和其他干燥症状。此外,有研究者采用代谢组研究pSS表征,提取12例pSS患者和21例HCs唾液样本,采用GC-MS分析代谢物,共检测到88种代谢物,其中41种代谢物含量降低,如甘氨酸、酪氨酸、尿酸和岩藻糖等,代谢产物谱主成分分析发现2个亚群,且2个亚群唾液腺炎患病率存在显著差异[47]。综上所述,组学生物标志物仍处于起步阶段,仍需进一步探索。
综上所述,组学和分子技术进展为pSS提供了大量新的血清、唾液和组织学生物标志物,尽管前景较好,但上述标志物的可靠性仍需扩大样本量进行研究。理想的标志物应该无创、高特异性、对治疗敏感,或可预测疾病发展。唾液可满足简单、廉价、无创的取样要求,无疑是寻找pSS生物标志物的有吸引力的生物样本,但唾液样本需要考虑取样时间/方式、受试者食物摄入量、老化和共病有关的唾液流率和成分变异性,还必须考虑严重口干患者可能存在样本量不足等问题[48]。另一个关键问题是高丰度蛋白(即黏蛋白、白蛋白、免疫球蛋白)可能妨碍对低丰度生物标志物的鉴定。迫切需要组学技术发展,将各种分离技术与组学分析相结合以有效筛选pSS生物标志物。