肌骨超声分级联合血清标志物对类风湿关节炎活动度的预测效能

［摘要］目的探讨肌骨超声半定量分级及基质金属蛋白酶-3（MMP-3）、可溶性程序性死亡受体-1（sPD-1）对类风湿关节炎（RA）活动性的预测价值。

方法选取2020年1月－2023年9月在我院诊治的RA病人176例，按照28处关节疾病活动度评分分为高活动组（33例）、中活动组（62例）、低活动组（54例）和缓解期组（27例），选取健康志愿者40例作为对照组。分析肌骨超声半定量总分、MMP-3、sPD-1对RA活动性（低、中、高活动为有活动性，缓解期和对照为非活动性）的预测价值。

结果各组肌骨超声半定量（滑膜增生、滑膜血流信号、骨侵蚀、关节积液）评分及总分、MMP-3、sPD-1差异有显著意义（F=119.860～290.329，P＜0.05）。肌骨超声半定量总分、MMP-3、sPD-1预测RA活动性的受试者工作特征曲线下面积（AUC）为0.977、0.964、0.888，三者联合预测的AUC为0.986，灵敏度为95.3%，特异度为100.0%。三者联合预测RA活动性的AUC优于sPD-1（Z=-3.395，P=0.001），MMP-3和肌骨超声半定量总分预测的AUC也优于sPD-1（Z=-2.462、-3.026，P=0.002）。

结论肌骨超声半定量分级、MMP-3、sPD-1对RA病人疾病活动性有较好的预测价值，三者联合预测价值更高。

［关键词］关节炎，类风湿；超声检查；基质金属蛋白酶3；可溶性程序性死亡受体-1；疾病活动度

［中图分类号］R593.22；R445.1

［文献标志码］A

［文章编号］2096-5532（2024）04-0570-04

doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.133

［开放科学（资源服务）标识码（OSID）］

［网络出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20240924.1915.004;2024-09-2515：49：15

Performance of musculoskeletal ultrasound grading combined with serum biomarkers in predicting the activity of rheumatoid arthritis

DUAN Xia， WANG Xiaoqing， CHEN Xiaomin

（Ultrasound Department of Neijiang Traditional Chinese Medicine Hospital， Neijiang 641000， China）

; ［Abstract］ObjectiveTo investigate the value of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound grading combined with matrix metalloproteinase-3 （MMP-3） and soluble programmed death-1 （sPD-1） in predicting the activity of rheumatoid arthritis （RA）.

MethodsA total of 176 RA patients who were diagnosed and treated in our hospital from January 2020 to September 2023 were enrolled， and according to the activity scores of 28 joint diseases， they were divided into high activity group with 33 patients， medium activity group with 62 patients， low activity group with 54 patients， and remission group with 27 patients; 40 healthy volunteers were enrolled as control group. The total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， MMP-3， and sPD-1 were analyzed in terms of their value in predicting the activity of RA （low， medium， and high activity were defined as active and remission and control were defined as inactive）.

ResultsThere were significant differences between groups in the total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， the scores of synovial hyperplasia， synovial blood flow signal， bone erosion， and joint effusion， and the levels of MMP-3 and sPD-1 （F=119.860-290.329，P<0.05）. The total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， MMP-3， and sPD-1 had an area under the ROC curve （AUC） of 0.977， 0.964， and 0.888， respectively， in predicting the activity of RA， and the combination of these three indicators had an AUC of 0.986， with a sensitivity of 95.3% and a specificity of 100.0%. The combination of the three indicators had a better AUC than sPD-1 in predicting the activity of RA （Z=-3.395，P=0.001）， and MMP-3 and the total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound also had a better AUC than sPD-1 （Z=-2.462，-3.026，P=0.002）.

ConclusionSemi-quantitative musculoskeletal ultrasound grading， MMP-3， and sPD-1 have a good value in predicting disease activity in RA patients， and the combination of these three indicators has a higher predictive value.

［Key words］rheumatoid arthritis; ultrasonography; matrix metalloproteinase 3; soluble programmed death receptor-1; di-sease activity

类风湿关节炎（RA）是一种慢性自身免疫性疾病，主要累及小关节。RA病人的活动性评估对于病情监测、治疗方案制定以及预后评估具有重要意义[1]。肌骨超声是一种无创、便携的影像学检查方法，可以用于评估RA病人的关节病变情况[2]。血清学指标基质金属蛋白酶-3（MMP-3）和可溶性程序性死亡受体-1（sPD-1）在RA的发病过程中发挥着重要作用，能够反映RA病人的疾病活动状态[3]。肌骨超声和血清MMP-3、sPD-1检测在RA活动性的预测中具有重要意义。通过这些检查手段可以更加准确地评估RA病情，制定针对性的治疗方案及监测治疗效果。本研究旨在探讨肌骨超声半定量分级及MMP-3和sPD-1对RA活动性的预测价值，从而为临床准确评估RA病情、制定治疗方案、评估治疗效果提供参考依据。

1资料与方法

1.1研究对象

选取2020年1月—2023年9月在我院诊治的RA病人176例。纳入标准：①年龄≥18岁；②符合相关文献的诊断标准[4]；③有完整的肌骨超声骨关节图像检查资料。排除标准：①存在其他类型关节疾病的病人；②存在免疫系统疾病的病人；③近期接受过激素或免疫药物治疗的病人；④妊娠期或哺乳期女性。纳入病人按照28处关节疾病活动度评分（DAS28）分为高活动组（33例）、中活动组（62例）、低活动组（54例）和缓解期组（27例），选取同期体检的健康志愿者40例作为对照组。5组研究对象的年龄、性别和体质量指数（BMI）差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。所有研究对象均签署知情同意书。该研究已获得我院医学伦理委员会的批准。

1.2观察指标与评价方法

1.2.1肌骨超声半定量分级使用彩色多普勒超声诊断仪（Aplio500、GELOGIQE9、ALOKAa10等机型，探头频率为7～12 MHz）对病人7个关节进行超声检查，包括腕关节、第二和第三掌指关节、第二和第三近端指间关节以及第二和第五跖趾关节。

根据评分准则[5]，评估滑膜增生、滑膜血流信号、骨侵蚀和关节积液，进行半定量分级。肌骨超声半定量总分为评估滑膜增生、滑膜血流信号、骨侵蚀和关节积液4项得分之和。

1.2.2MMP-3和sPD-1的测定采集病人空腹静脉血5 mL，离心后取上清液保存。采用免疫比浊法检测血清MMP-3水平，酶联免疫吸附法检测血清sPD-1水平。

1.2.3RA病人DAS28评估[6] 根据压痛关节数（TJC）、肿胀关节数（SJC）、红细胞沉降率（ESR）、C反应蛋白（CRP）、视觉模拟评分法（VAS）评分以及病人的健康状况和总体评价（GH）进行评估，具体公式为：DAS28=0.56×TJC+0.28×SJC+0.36×ln（CRP+1）+0.014×GH+0.96×ln（10×VAS）。根据DAS28分为低度活动期（2.6＜DAS28＜3.2）、中度活动期（3.2≤DAS28≤5.1）以及高度活动期（DAS28＞5.1）。

1.3统计学分析

使用SPSS 22.0软件进行数据分析。计数资料用例数和百分比表示，组间比较采用卡方检验。计量资料用±s表示，多组比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法。采用灵敏度、特异度、受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）评价肌骨超声半定量总分以及血清MMP-3、sPD-1预测RA疾病活动性（RA有活动性（低、中、高活动组）=1， RA非活动性（缓解期组和对照组）=0）的预测价值。构建以肌骨超声半定量总分及血清MMP-3、sPD-1为自变量的Logistic回归模型作为三者联合的预测模型。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1各组肌骨超声半定量评分比较

各组肌骨超声半定量（滑膜增生、滑膜血流信号、骨侵蚀、关节积液）评分及总分差异有显著性（F=119.860～290.329，P＜0.05），两两比较显示，高活动组＞中活动组＞低活动组＞缓解期组＞对照组（P＜0.05）。见表2。

2.2各组血清MMP-3、sPD-1比较

各组血清MP-3、sPD-1水平差异具有显著性（F=283.520、189.457，P<0.05），两两比较显示，高活动组＞中活动组＞低活动组＞缓解期组＞对照组（P<0.05）。见表3。

2.3肌骨超声半定量总分及血清MMP-3、sPD-1对RA活动性的预测价值肌骨超声半定量总分、MMP-3、sPD-1预测RA活动性的AUC分别为0.977、0.964、0.888。而三者联合预测RA活动性的AUC为0.986，灵敏度为95.3%，特异度为100.0%。三者联合预测RA活动性的AUC优于sPD-1（Z=-3.395，P=0.001），MMP-3和肌骨超声半定量总分预测的AUC也优于sPD-1（Z=-2.462、-3.026，P=0.002）；各指标的AUC其他两两比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表4、图1。

3讨论

RA是由于免疫系统错误地攻击关节内的正常组织，导致关节疼痛、肿胀、僵直和变形等症状。RA对病人的生活会产生很大的影响。由于关节的疼痛和肿胀，病人可能会感到难以进行日常活动和工作[7]。肌骨超声是一种常规超声诊断设备，可用于肌肉、骨骼及关节相关疾病的诊断。

本研究结果显示，RA病人疾病活动度越高，其肌骨超声半定量评分越高，与桂冬冬等[8]的研究结果一致。李超等[9]研究也指出，肌骨超声半定量分级可反映关节受累情况，与RA活动性密切相关，可作为评估与诊断的重要工具，这可能与滑膜增生和积液等病理变化有关[10]。疾病活动度高说明RA病情活跃，炎症反应明显，关节局部的血流量增加，这种情况下行肌骨超声检查，可能会观察到更多的滑膜增生和积液[11]。MMP-3是一种能够降解多种基质成分的蛋白水解酶，在RA中，它参与了软骨降解的过程。在RA的病理过程中，滑膜增生和淋巴细胞浸入会导致关节软骨的破坏和骨侵蚀，从而使MMP-3水平升高[12]。有研究显示，MMP-3在RA病人血清和关节液中的水平均显著升高，而且与RA的严重程度和活动度有关[13]。sPD-1是程序性死亡受体-1（PD-1）的剪切变体，有研究发现，sPD-1在RA病人的血清中升高，并与RA的活动度和炎症水平相关[14]。RA病人疾病活动度越高，MMP-3和sPD-1水平越高，这可能是由于炎症反应加剧，导致更多的软骨降解和免疫反应，从而使这些指标的水平升高。有研究指出，CRP水平与机体炎性反应严重程度相关[15]。MMP-3是一种广泛参与基质降解的蛋白水解酶，在RA中扮演了破坏软骨的关键角色[16]。研究表明，MMP-3在RA病人血清与关节液中的水平均显著升高，且与疾病的严重程度和活动度紧密相关[17]。另一方面，sPD-1作为PD-1的剪切变体，其血清水平的升高亦被证实与RA的活动度和炎症水平存在正相关关系[18]。这两种生物标志物的联合分析，不仅加深了我们对RA病理机制的理解，也为疾病活动性的评估提供了有力支持。监测这些与炎症密切相关的生物标志物及超声表现，可以更为准确地把握RA的病情动态。

ROC曲线分析显示，肌骨超声半定量分级和血清MMP-3、sPD-1与RA病人疾病活动度密切相关，三者联合检测对RA活动性具有较高的预测价值。RA是一种慢性自身免疫性疾病，可导致关节炎症和骨侵蚀。在疾病的早期阶段，往往存在滑膜炎症和水肿，这些表现在肌骨超声检查中可以被发现。半定量分级总分能够反映炎症的严重程度，对于预测RA的活动性具有一定的价值[15]。MMP-3和sPD-1是两种与RA病理生理有关的生物标志物。MMP-3参与降解关节软骨和基质，在RA病人中可能过度表达。sPD-1则是一种细胞表面分子，参与调节免疫反应，在RA病人中也可能过度表达[16]。本研究进一步通过ROC曲线分析证实，肌骨超声半定量分级、MMP-3及sPD-1三者联合应用，对RA活动性的预测价值显著高于单一指标。该结果不仅为RA的临床诊断提供了更为全面的评估体系，也为制定个性化治疗方案、优化疾病管理策略提供了科学依据。

综上所述，肌骨超声半定量分级和血清MMP-3、sPD-1与RA病人疾病活动度密切相关，三者联合对RA活动性具有较高的预测价值。但本研究样本量相对较少，加之所有病人均来自同一医院，结论可能存在一定偏差，尚需开展大样本、多中心研究来进一步验证结论的可靠性。

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（本文编辑周晓彬）