類風濕關節(jié)炎合并肺間質病變的臨床特點及與白介素33及其受體人基質裂解素2的相關性研究

王 燕，馮 欣，高 薇，張丹丹，董爭爭

類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是以對稱性多關節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的異質性、系統(tǒng)性、自身免疫性疾病，可反復遷延多年,最終導致關節(jié)畸變及功能喪失。然而,RA病變并非只局限于關節(jié)，也呈現(xiàn)關節(jié)外的系統(tǒng)性多臟器受累,產生一系列病理生理變化,其中侵犯肺致肺間質病變(interstitial lung disease，ILD)是其中嚴重的臨床類型之一。因其累及肺臟早期無明顯的臨床癥狀及體征常不能及時診斷[1]，到晚期出現(xiàn)ILD預后極差且不可逆[2-3]，相當一部分患者因呼吸衰竭而死亡。所以對類風濕關節(jié)炎合并肺間質病變(RA-ILD)患者早期發(fā)現(xiàn)早期干預意義重大[4]，本研究對RA-ILD的臨床特點及與血清白介素33(interleukin-33，IL-33)及其受體人基質裂解素2(human stromelysin-2，ST2)的相關性進行探討，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料收集2012年3—7月在遼寧醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院風濕免疫科門診及病房就診初診為RA患者114人，其中RA-ILD患者21例，均以肺部高分辨率CT(HRCT)確診[5-6]；男4例，女17例；年齡44～77歲，平均年齡為(61±11)歲；病程16周～30年，平均病程(10±6)年。未出現(xiàn)ILD的RA患者93例，其中男13例，女80例；年齡23～74歲，平均年齡為(48±10)歲；病程8周～20年，平均病程(5±4)年。RA患者均符合1987年美國風濕病學會(ACR)的分類診斷標準[7]。RA-ILD患者的診斷參照2000年美國胸科協(xié)會/歐洲呼吸協(xié)會(ATS/ERS)提出的特發(fā)性肺間質纖維化(IPF)的臨床診斷標準[8]。同時選取30例健康志愿者為對照組，均為我院體檢中心健康體檢者；男11例，女19例；年齡21～60歲，平均年齡為(47±6)歲。嚴格遵循赫爾辛基宣言中人體醫(yī)學研究的倫理準則，所選患者自愿簽署知情同意書，有以下情況者除外：曾患肺結核或有結核感染者、支氣管擴張、支氣管哮喘、慢性支氣管炎、肺氣腫、肺源性心臟病、結節(jié)病、肺部腫瘤患者等呼吸系統(tǒng)疾病者；慢性心、肝、腎功能不全者以及其他結締組織病患者；妊娠及準備妊娠者，精神病患者，急性感染、栓塞、控制不良的糖尿病、消化性潰瘍、嚴重骨質疏松患者，長期吸煙者。

1.2研究方法

1.2.2血清細胞因子測定所有參加試驗者均清晨空腹抽血5 ml，離心半徑13.5 cm，3 000 r/min離心5 min分離血清后置于-20 ℃冰箱凍存，酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)法測定血清細胞因子IL-33及ST2，測定方法按照試劑盒內說明進行，如下：(1)準備試劑，樣品和標準品；(2)加入準備好的樣品和標準品，生物素標記二抗和酶標試劑，37 ℃反應60 min；(3)洗板5次，加入顯色液A、B，37 ℃顯色10 min；(4)加終止液；(5)使用酶標儀(450 nm)檢測OD值，建立標準曲線，根據(jù)標準曲線計算樣本IL-33及ST2濃度。正常血清標本IL-33濃度預期平均值為5～2 000 ng/L；ST2的濃度預期平均值為20～6 000 ng/L。

2　結果

2.1一般情況及實驗室檢查結果RA-ILD在RA患者中的發(fā)生率為18.4%(21/114)，兩組患者平均年齡、病程、晨僵時間、壓痛關節(jié)數(shù)、腫脹關節(jié)數(shù)、關節(jié)功能分級、手X線分期差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01，見表1)。主要實驗室檢查指標兩組相比，CRP、ERS、RF、ACPA、DAS28評分差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而IgG、IgA、IgM差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05，見表2)。RA-ILD患者中16例出現(xiàn)呼吸系統(tǒng)癥狀，主要呼吸系統(tǒng)表現(xiàn)有咳嗽(13例)、咳痰(6例)、胸悶(8例)、氣短(9例)、胸痛(5例)、Velcro啰音(8例)、活動后呼吸困難(7例)。

2.2肺功能檢查及動脈血氣分析由于考慮到具體患者年齡、體質量、身高等的差異，統(tǒng)計中所采用的數(shù)據(jù)是實際值與預計值的比值，以百分比的形式表示。肺功能檢查顯示，兩組患者VC、FVC、MMF和DLCO間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01，見表3)。RA-ILD患者主要表現(xiàn)為彌散功能下降(17/21)、限制性通氣障礙(13/21)、氣道功能受損(9/21)、混合性肺功能障礙(4/21)。動脈血氣分析顯示，兩組患者pH和PaCO2間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，而PaO2間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01，見表3)。

表1　兩組患者一般情況比較

注：*為χ2值，余檢驗統(tǒng)計量值為t值；RA=類風濕關節(jié)炎，RA-ILD=類風濕關節(jié)炎合并肺間質病變

表2　兩組患者實驗室檢查指標比較

注：ESR=紅細胞沉降率，CRP=C-反應蛋白，RF=類風濕因子，ACPA=抗環(huán)瓜氨酸多肽抗體，Ig=免疫球蛋白，DAS28=疾病活動度評分

表3　兩組患者肺功能及血氣分析結果比較

注：VC=肺活量，F(xiàn)VC=用力肺活量，F(xiàn)EV1=第1秒呼氣容積，MMF=最大呼氣中段流量，DLCO=一氧化碳彌散量，PaO2=動脈血氧分壓，PaCO2=動脈血二氧化碳分壓

2.3肺部HRCT表現(xiàn)RA-ILD患者肺部損害HRCT表現(xiàn)主要有磨玻璃影(6例)、小葉間隔增厚(11例)、小葉內間質增厚(5例)、葉間胸膜肥厚(7例)、血管支氣管壁增厚(7例)、肺實質帶(2例)、馬賽克征(6例)、小結節(jié)影(5例)、肺氣腫(2例)、斑片狀陰影(4例)、蜂窩樣改變(3例)、肺動脈高壓(2例)、胸膜病變(8例)，病變多分布于雙肺中、下野，晚期有廣泛肺纖維化。

2.4血清細胞因子變化3組血清IL-33及ST2水平間差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，兩兩間差異亦有統(tǒng)計學意義(P<0.01，見表4)。相關性分析顯示，IL-33水平與RF、ACPA滴度呈正相關(r值分別為0.817、0.550，P<0.01，見圖1、2)；與DLCO水平呈負相關(r=-0.801，P<0.01，見圖3)，與ESR、CRP、DAS28等活動性指標無相關性。

表4　3組血清IL-33及ST2水平比較

注：IL-33=白介素33；ST2=人基質裂解素2

圖1　血清IL-33與RF相關性分析

圖2　血清IL-33與ACPA相關性分析

圖3　血清IL-33與DLCO相關性分析

3　討論

本研究顯示RA-ILD易發(fā)生于年齡偏大、病程較長、關節(jié)功能評價及手X線分期較差的RA患者；RA-ILD組DAS28評分及ACPA較RA組升高，表明RA患者發(fā)生ILD很大程度上與RA疾病活動度相關，疾病活動度越高者越易出現(xiàn)ILD。另外RA-ILD患者可出現(xiàn)明顯的低氧血癥及肺功能損害，本研究患者中有彌散功能者下降者占80%以上，主要由肺間質纖維組織增生彌散距離增加所致。限制性通氣功能障礙者占60%以上，由肺順應性降低、肺活量和肺總量減少引起。有些患者無呼吸道癥狀而肺功能已經表現(xiàn)異常，提示RA-ILD患者肺功能異常早于臨床癥狀出現(xiàn)，有助于早期ILD的發(fā)現(xiàn)。而本研究所做的ELISA法測定IL-33水平發(fā)現(xiàn)，RA、RA-ILD組均高于對照組，且RA-ILD組高于RA 組。提示IL-33可能對RA的發(fā)病機制有重要作用，且可能與RA-ILD發(fā)病相關；本研究同時發(fā)現(xiàn)IL-33水平與 RF、ACPA水平及肺功能指標具有相關性，由于RF和ACPA是RA的診斷和判斷預后的重要指標，這提示IL-33水平增高可能是RA預后不良的標志，所以臨床工作的醫(yī)務工作者注重對患者的一般狀況、疾病活動度及實驗室檢查的綜合性分析評估，對早期發(fā)現(xiàn)早期預防RA-ILD意義重大。

RA-ILD發(fā)生率較高，且早期無明顯臨床癥狀及體征及易漏診，晚期預后極差[9]，逐漸成為近年來RA患者死亡的重要原因，因此尋找特異靈敏的診斷指標早期發(fā)現(xiàn)及治療RA-ILD越來越受到人們的關注。RA基本病理改變?yōu)榛ぱ?，但其發(fā)病機制目前尚不清楚，研究表明，炎性細胞因子如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素1(IL-1)、白介素15(IL-15)、白介素18(IL-18)、白介素6(IL-6)、白介素12(IL-12)和白介素17(IL-17)等在RA滑膜病變中起核心作用，被認為是介導RA發(fā)生發(fā)展、造成滑膜損害和組織破壞的主要因素[10]。ILD的發(fā)病機制尚未完全闡明，根據(jù)免疫效應細胞的比例不同，可將ILD的肺間質和肺泡炎分為中性細胞型肺泡炎和淋巴細胞型肺泡炎[11]，肺泡巨噬細胞等炎性細胞可釋放TNF-α、血小板衍生生長因子等細胞因子，均對肺纖維化的形成產生作用，最后導致廣泛肺纖維化，研究證明炎性細胞、免疫細胞、肺泡上皮細胞和成纖維細胞及其分泌的間質和細胞因子，在引起肺間質纖維化的發(fā)病上起重要作用。RA所致的間質相關性肺疾病發(fā)病機制亦成為近年來的研究熱點，其中以細胞因子的研究為著，如IL-1、白介素8(IL-8)、轉化生長因子-β1(TGF-βl)、TNF-α、胰島素樣生長因子-α(IGF-α)[12]，而細胞因子IL-33是Schmitz等[13]在2005年發(fā)現(xiàn)的IL-1家族中的細胞因子，隨后又發(fā)現(xiàn)其特異性受體為ST2。有研究發(fā)現(xiàn),IL-33能使肥大細胞表達IL-1、IL-6、IL-13 等炎性因子[14-15]，在RA的發(fā)病過程中,滑膜肥大細胞能夠被抗關節(jié)自身抗體免疫復合物所激活,誘發(fā)超敏反應，分泌出TNF-α、IL-1等一系列效應因子,介導炎癥、滲出、趨化以及組織損傷過程,從而起到重要的調控作用。人們并不清楚體內IL-33的表達，目前研究證實IL-33表達同時存在于巨噬細胞、肥大細胞[15-16]、樹突狀細胞、皮膚角質細胞、上皮細胞等中[17]。也有研究證明IL-33在小鼠的胃、肺臟、脊髓、腦、皮膚有高表達,而在淋巴組織、脾臟、胰腺、腎臟和心臟中也有低表達，IL-33和其受體ST2發(fā)揮作用的方式應該是調節(jié)免疫應答,影響炎性反應。哮喘患者的血清IL-33表達升高，IL-33與ILD的發(fā)病機制相關性罕見報道；對于膜型ST2 表達的細胞類型的研究僅限于變態(tài)反應和自身免疫相關的免疫細胞和炎性細胞，在肺臟等器官中的作用罕見研究。本研究適用于RA尤其早期合并ILD便于早期發(fā)現(xiàn)早期干預，預后良好。而本研究的局限性為病例數(shù)少可能存在有偏倚及誤差，且血清細胞因子檢查費用高，短期內得不到普及。但目前提倡對 RA-ILD 的早期診斷和早期強化治療，深入了解IL-33在RA和RA-ILD的作用機制對RA、RA-ILD的早期發(fā)現(xiàn)及早期預防可能有重要的意義；為尋找并干預調控靶點研究帶來新的突破，為RA-ILD細胞因子靶向治療變成現(xiàn)實奠定了基礎。

1鄧琳，唐友國，朱紅斌，等.類風濕關節(jié)炎患者特異性標記物與肺間質病變的關系[J].中國全科醫(yī)學，2010，13(10)：3364.

2Brown KK.Rheumatoid lung disease[J].Proc Am Torac Soc,2007,4(5):443-448.

3閆慧明，王永福.不同年齡類風濕關節(jié)炎患者臨床特征分析[J].中國全科醫(yī)學，2012，15(7)：2259.

4Leslie KO,Trahan S,Gruden J.Pulmonary pathology of the rheumatic diseases [J].Semin Respir Crit Care Med,2007,28(4):369-378.

5Mayberry JP,Primack SL,Muller NL.Thoracic manifestations of systemic autoimmune diseases:Radiographic and high-resolution CT findings[J].Radiographics,2000,20(6):1623-1635.

6Daimon T,Johkoh T,Honda O,et al.Nonspecific interstitial pneumonia associated with collagen vascular disease:Analysis of CT features to distinguish the various types[J].Intern Med,2009,48(10):753-761.

7Arnelt FC,Edworth SM,Bloch DA，et al.The american rheumatism association 1987 revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis[J].Arthritis Rheum,1988,31(3):315-324.

8Demedts M,Costabel U.ATS/ERS international multidisciplinary consensus classification of the idiopathic international pneumonias[J].Eur Respir J,2002,19(5):794-796.

9Koduri G,Norton S,Young A,et al.Interstitial lung disease has a poor prognosis in rheumatoid arthritis:Results from an inception cohort[J].Rheumatology,2010,49(8):1483-1489.

10髙薇,魯靜.炎性細胞因子與類風濕關節(jié)炎[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志,2007,17(14):450-457.

11陸再英,鐘南山,謝毅,等.內科學[M].7版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2008:98-109.

12Jian XD,Guo GR,Ruan YJ,et al.Clinical observation of rheumatoid arthritis associated interstitial lung disease patients and changes of serum cytokines thereof[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2008,88(27):1884-1887.

13Schmitz J,Owyang A,Oldham E,et al.IL-33,an interleukin-1-like cytokine that signals via the IL-1 receptor-related protein ST2 and induces T helper type 2 associated cytokines [J].Immunity,2005,23(5):479-490.

14Allakhverdi Z,Smith DE,Comeau MR,et al.Cutting edge:The ST2 ligand IL-33 potently activates and drives maturation of human mast cells[J].Immunol,2007,179(4):2051-2054.

15Verri WA Jr,Souto FO,Vieira SM,et al.IL-33 induces neutrophil migration in rheumatoid arthritis and is a target of anti-TNF therapy[J].Ann Rheum Dis,2010,69(9):1697-1703.

16Moussion C,Ortega N,Girard JP.The IL-1-like cytokine IL-33 is constitutively expressed in the nucleus of endothelial cells and epithelial cells in vivo:A novel ′alarmin′?[J].PLoS One,2008,3(10):e3331.

17Ku chler AM,Pollheimer J,Balogh J,et al.Nuclear interleukin-33 is generally expressed in resting endothelium but rapidly lost upon angiogenic or proinflammatory activation[J].Am J Pathol,2008,173(4):1229-1242.