蛋白、核酸類生物學(xué)標(biāo)志物在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎診斷治療及預(yù)后預(yù)測中的應(yīng)用進(jìn)展

黃妃，王宇，方芳

1華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院全科醫(yī)學(xué)科，廣東深圳518000；

2遵義醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA）是一種慢性進(jìn)行性炎癥性疾病，臨床上主要表現(xiàn)為對稱性多發(fā)性關(guān)節(jié)炎及自身免疫異常，導(dǎo)致關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)周圍結(jié)構(gòu)的損害以及全身炎癥，最終可造成關(guān)節(jié)畸形和功能喪失，是一種高致殘性的自身免疫病［1］。在早期階段識別RA對預(yù)防患者骨質(zhì)侵蝕和阻止放射學(xué)變化的進(jìn)展至關(guān)重要。目前，用于RA臨床診斷最常見的血清學(xué)標(biāo)志物是類風(fēng)濕因子（RF）和抗瓜氨酸蛋白抗體，二者聯(lián)合具有良好的敏感性和特異性［2-7］。但在臨床上仍存在大量在疾病早期甚至患病多年的RA患者血清學(xué)生物標(biāo)志物表現(xiàn)陰性，給臨床診斷帶來困難，延誤治療。因此，在RA早期疾病階段尋找更具有診斷價值的生物標(biāo)志物引發(fā)了學(xué)者們的極大興趣，近年也取得了一些成就?，F(xiàn)就近年新發(fā)現(xiàn)的RA診斷相關(guān)的蛋白類及核酸類生物標(biāo)志物臨床應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述，希望有助于早期和血清學(xué)陰性RA的分類診斷、治療及預(yù)后預(yù)測。

1 蛋白類生物標(biāo)志物在RA診斷、治療及預(yù)后預(yù)測中的應(yīng)用

RA是一種以關(guān)節(jié)炎癥為特征的自身免疫性疾病。雖然RA的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，但RA患者血清中自身抗原和抗體的存在為潛在疾病的病理生理學(xué)提供了許多線索。因此，研究抗原-抗體可能的致病潛力可能會導(dǎo)致更好地了解RA的病理生理過程。迄今為止，各種候選的自身抗原和自身抗體已被發(fā)現(xiàn)在RA診療及預(yù)后預(yù)測中發(fā)揮著重要作用。

1.1 自身抗體類抗氨甲?；鞍祝–arP）抗體是一種與ACPA類抗體具有高度相似性的抗修飾蛋白類新型自身抗體。ZHANG等［8］最新研究發(fā)現(xiàn)，中國地區(qū)RA患者血清中有18.8%的抗CarP抗體陽性，在抗CCP陰性/RF陰性的RA患者中抗CarP抗體的陽性率為9.4%，該研究首次發(fā)現(xiàn)抗CarP抗體滴度與RA的疾病活動度以及骨侵蝕呈顯著相關(guān)性。

抗肽基精氨酸脫亞胺酶4（PAD4）抗體可通過催化人體內(nèi)蛋白質(zhì)中的精氨酸轉(zhuǎn)變成瓜氨酸從而形成多種瓜氨酸化自身抗原，在RA診斷中具有較高的特異性。一項研究發(fā)現(xiàn)，抗PAD4在ACPA陰性的RA患者中特異性高達(dá)96.2%，二者聯(lián)合檢測可使特異性升高至99.2%；而在早期RA中（病程＜2年），其特異性也可達(dá)到99.1%［9］，為血清陰性和早期難診斷的RA患者提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。

抗瓜氨酸化α烯醇化酶多肽1（CEP1）抗體先后在RA患者的關(guān)節(jié)滑液和血清中發(fā)現(xiàn)，且前者表達(dá)水平高于后者，表明其參與了RA的局部炎癥反應(yīng)。PONIKOWSKA等研究發(fā)現(xiàn)，RA患者的抗CEP1陽性率明顯高于健康對照及未分化性關(guān)節(jié)炎（UA）患者。此外，在抗CCP與RF均陰性的RA患者中有50%的抗CEP1檢測為陽性［10］。因此，抗CEP1抗體對于鑒別RA與UA具有一定價值，可作為診斷早期炎性關(guān)節(jié)炎的標(biāo)志物。

肽聚糖識別蛋白可通過將具有生物活性的細(xì)菌細(xì)胞壁肽聚糖消化成無生物活性的小分子片段來發(fā)揮類似清道夫的作用，并調(diào)節(jié)NOD1/2介導(dǎo)的機(jī)體炎癥，因此被認(rèn)為是連接天然免疫和獲得性免疫的紐帶。有研究發(fā)現(xiàn)，抗肽聚糖識別蛋白2（PG?LYRP2）抗體水平在RA中明顯高于其他疾病和健康對照組，盡管其診斷RA的敏感性（42.7%）和特異性（85.20%）偏低，但其仍可識別30%～40%的早期（病程＜2年）和血清陰性的RA患者，提示抗PG?LYRP2抗體可能成為診斷RF和/或抗CCP抗體陰性RA的一種有前途的生物標(biāo)志物［11］。

抗五聚蛋白3（PTX3）抗體是一種典型的可溶性模式識別分子，與補(bǔ)體相互作用參與識別和消滅入侵的病原體和凋亡碎片，在先天免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)以及組織損傷和重塑中發(fā)揮關(guān)鍵作用。一項研究表明，RA患者血清和關(guān)節(jié)滑液中PTX3濃度均顯著升高，并且與疾病的嚴(yán)重程度相關(guān)。當(dāng)血清PTX3臨界值為1 683 pg/mL時，其診斷RA的靈敏度為86.67%，特異度為86.67%；當(dāng)關(guān)節(jié)滑液PTX3臨界值為1 902 pg/mL時，靈敏度為100%，特異度為100%，顯示了較好的診斷性能，但仍需大樣本實驗進(jìn)行驗證。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，血清和關(guān)節(jié)滑液中PTX3和C-反應(yīng)蛋白（CRP）濃度呈正相關(guān)，二者聯(lián)合檢測可提高診斷敏感性［12］。

1.2 抗原類已有研究證實，14-3-3η蛋白檢測可增強(qiáng)對RA的診斷效率［13］。在早期RA中（病程＜1年），骨密度不同的患者血清14-3-3η濃度也明顯不同，可能與RA患者骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生有關(guān)，因此14-3-3η可能是早期RA發(fā)展骨質(zhì)疏松癥的預(yù)測因子［14］。

結(jié)締組織生長因子（CTGF）是一種廣泛存在于人類多種組織器官中的富含半胱氨酸的基質(zhì)細(xì)胞蛋白，參與細(xì)胞增殖、分化、炎癥、血管生成等病理生理過程。有研究表明，RA患者滑液中CTGF濃度明顯升高，曲線下面積（AUC）可達(dá)0.97，對RA有較好的診斷能力［15］。

主穹窿蛋白（MVP）介導(dǎo)核膜轉(zhuǎn)運以及參與多種細(xì)胞增殖和凋亡等生物學(xué)過程，在先天免疫和炎癥反應(yīng)中起著十分重要的作用。最近有研究表明，MVP水平在RA組和早期RA組中明顯高于OA組和健康對照組。MVP聯(lián)合RF或抗CCP對RA和早期RA的診斷準(zhǔn)確率高于單獨使用RF或抗CCP診斷［16］。

半乳糖凝集素l（Gal-1）是一種進(jìn)化上保守的糖結(jié)合蛋白家族成員，參與T細(xì)胞凋亡的調(diào)節(jié)、信號傳導(dǎo)及細(xì)胞因子的分泌等。最近的一項橫斷面研究表明，RA患者表現(xiàn)出較高的Gal-1血清水平［17］。而以往研究表明，RA患者和健康對照組中的Gal-1血清水平并無差異［18］。另有研究表明，與健康對照組相比，幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎患者滑膜組織中Gal-1的表達(dá)水平降低［19］，RA患者軟骨侵襲部位的Gal-1表達(dá)缺失［20］，或關(guān)節(jié)滑液中Gal-1的表達(dá)水平降低［18］。因此，Gal-1作為RA生物標(biāo)志物的作用仍然存在爭議。

趨化因子和趨化因子受體參與白細(xì)胞遷移和炎癥過程，因此被認(rèn)為與RA發(fā)病機(jī)理有關(guān)。趨化因子10（CXCL10，傳統(tǒng)上稱為干擾素γ誘導(dǎo)的10 KD蛋白或IP-10）可由多種細(xì)胞分泌，具有將炎癥細(xì)胞募集到關(guān)節(jié)間隙的趨化作用，還可通過在活化的CD4+T細(xì)胞和成纖維樣滑膜細(xì)胞（FLSs）中誘導(dǎo)核激活因子κB受體（RANKL）來促進(jìn)破骨細(xì)胞生成，導(dǎo)致骨侵蝕，因而靶向CXCL10可能是RA治療的有益選擇［21］。對RA患者的研究顯示，CXCL10水平在RA和早期RA患者外周血中均顯著高于健康對照組，臨界值為793 pg/mL時診斷早期RA的敏感性為65%，特異性為77%，且CXCL10水平與DAS28、腫脹和壓痛關(guān)節(jié)數(shù)呈正相關(guān)，表明CXCL10在RA早期炎癥中起著核心作用，可能是RA早期疾病活動的標(biāo)志物［22-23］。此外，CXCL10可用于監(jiān)測RA對腫瘤壞死因子抑制劑和阿巴西普治療的反應(yīng)性［24-25］。

可溶性清道夫受體A（sSR-A）又稱CD204，是一種主要表達(dá)于髓系細(xì)胞的模式識別受體。大量的研究已經(jīng)描述了SR-A在脂質(zhì)代謝、心血管疾病和病原體識別中的作用。然而，sSR-A作為RA潛在診斷標(biāo)記物的意義尚未得到研究。近期HU等［26］進(jìn)行了一項大規(guī)模的多中心研究，發(fā)現(xiàn)RA患者的sSR-A水平顯著高于其他風(fēng)濕疾病和健康對照組，在早期和血清陰性RA中也顯示出較高的陽性率。另外，sSR-A水平與RA患者放射學(xué)損傷之間也存在適度的相關(guān)性。

中性粒細(xì)胞是RA發(fā)病機(jī)制中的重要免疫細(xì)胞，通過免疫復(fù)合物和補(bǔ)體介導(dǎo)的機(jī)制滲透到關(guān)節(jié)，參與蛋白水解酶的釋放，引起組織損傷和炎癥。有研究表明，RA患者中性粒細(xì)胞活化和細(xì)胞死亡的標(biāo)志物較正常人升高，分別是鈣衛(wèi)蛋白（CALP）和中性粒細(xì)胞胞外殺菌網(wǎng)絡(luò)（NETs）。CALP水平與臨床疾病活動指數(shù)（CDAI）相關(guān)，并可有效區(qū)分緩解期和活動期RA患者，與ACPA聯(lián)合可以預(yù)測骨侵蝕病變和關(guān)節(jié)間隙狹窄。而NETs水平與炎癥水平相關(guān)，聯(lián)合“中性粒細(xì)胞活化標(biāo)記物”在識別發(fā)生關(guān)節(jié)外結(jié)節(jié)的患者方面有很好的預(yù)測價值。因此，中性粒細(xì)胞生物標(biāo)志物在RA病情監(jiān)測和預(yù)后方面提供了額外的臨床價值［27］。纖維蛋白原樣蛋白1（FGL1）是一種肝源性生長因子，可以加速正常肝細(xì)胞的增殖，屬于纖維蛋白原家族。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GL1用于RA監(jiān)測疾病活動有一定價值，能有效判斷RA活動程度以及區(qū)別健康人，是評估RA的疾病活動性和預(yù)后的良好生物標(biāo)志物［28］。

2 核酸類生物標(biāo)志物在RA診斷、治療及預(yù)后預(yù)測中的應(yīng)用

越來越多的研究表明，非編碼RNA（ncRNA）在炎癥和自身免疫調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵作用，主要包括微小RNA（miRNAs）、長鏈非編碼RNA（lncRNAs）和環(huán)狀RNA（circRNA）。ncRNA是不同生理和病理生理過程中的重要調(diào)節(jié)因子。許多經(jīng)過驗證的ncRNA已被確定為診斷和治療RA的有希望的生物標(biāo)志物。

2.1 微小RNA（miRNAs）miRNA是一類長度為20～24核苷酸的單鏈小分子，參與調(diào)控多種免疫過程，包括T細(xì)胞和B細(xì)胞的發(fā)育和成熟、抗原呈遞、Toll樣受體信號傳導(dǎo)和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生［29］，通過調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞和關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的分化參與骨和軟骨的重建［30］。近年，miRNAs在RA發(fā)展過程中的調(diào)節(jié)功能和作用機(jī)制受到廣泛關(guān)注，有望成為血液中穩(wěn)定的且易于檢測的非侵入性生物標(biāo)記物，用于RA診斷和治療反應(yīng)的監(jiān)測等方面。

YUE等［31］首次報道，在RA患者 血 清中miR-99b-5p、miR-143-3p和miR-145-5p表達(dá)升高，且與RA的早期診斷密切相關(guān)，其中miR-99b-5p能夠預(yù)測在以傳統(tǒng)合成改變病情抗風(fēng)濕藥（csDMARDs）為主的治療1年后的骨質(zhì)侵蝕進(jìn)展。體外研究表明，miR-27b-3p可能通過直接抑制同源結(jié)構(gòu)域相互作用蛋白激酶2（HIPK2）的表達(dá)而阻止軟骨細(xì)胞的凋亡，從而延緩RA的發(fā)展［32］。MURATA等研究發(fā)現(xiàn)，miR-16、miR-146a、miR-155和miR-223在RA患者的滑液中高度表達(dá)，而這些miRNAs在血清和滑液 中 的 豐 度 并 不 一 致［33］。SINGH等［34］認(rèn)為，hsa-miR-132-3p、hsa-miR-146a-5p和hsa-miR-155-5p是預(yù)測甲氨蝶呤（MTX）治療RA療效的有前途 的 生 物 標(biāo) 志 物。LIU等［35］發(fā) 現(xiàn)miR-5571-3p和miR-135b-5p在RA滑膜組織中表達(dá)增加，二者聯(lián)合診斷RA時AUC值可達(dá)0.833。此外，miR-5571-3p和miR-135b-5p水平均與RA的疾病活動性和炎癥水平呈正相關(guān)。CHENG等［36］發(fā)現(xiàn)，RA患者外周血中miR-125a和miR-125b表達(dá)均升高，且高表達(dá)miR-125a和miR-125b的RA患者對英夫利昔單抗治療反應(yīng)性較好。

2.2 長鏈非編碼RNA（lncRNAs）lncRNAs是一類長度＞200個核苷酸的ncRNA，近年發(fā)現(xiàn)可能參與調(diào)控RA FLSs的炎癥反應(yīng)、增殖、遷移、侵襲和凋亡過程，調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的分化，并影響軟骨細(xì)胞再生—破壞的平衡［37］。有許多研究借助高通量測序和生物信息學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在RA患者組織、細(xì)胞或體液樣本中存在差異表達(dá)的lncRNAs。

ZHANG等［38］發(fā)現(xiàn)，lnc0640在RA患者外周血單個核細(xì)胞（PBMC）中高表達(dá)，而lnc5150表現(xiàn)為低表達(dá)，二者均與CRP顯著相關(guān)。MOHARAMOGHLI等［39］發(fā)現(xiàn)，GAS5、RMRP和THRIL高表達(dá)于RA患者外周血T淋巴細(xì)胞，且RMRP表達(dá)與疾病持續(xù)時間呈正相關(guān)。MEG3在RA患者的FLSs中表達(dá)下調(diào)。動物實驗表明，lncRNA MEG3可通過下調(diào)miR-141和AKT/mTOR信號通路從而抑制RA的發(fā)生發(fā)展［40］。GONG等［41］發(fā)現(xiàn)，lnc-ITSN1-2高表達(dá)于RA患者血清，其對RA的診斷價值較高（AUC=0.898），靈敏度為90.0%，特異性為80.0%。此外，血清lnc-ITSN1-2水平與炎癥指標(biāo)（ESR、CRP）和疾病活動性（DAS28）均呈正相關(guān)。PIAO等［42］研究發(fā)現(xiàn)，ln?cRNA MTCO2P12，KCNQ5-IT1和RP11-83J16.1在RA患者滑液中表達(dá)水平升高，其中l(wèi)ncRNA RP11-83J16.1可促進(jìn)RA FLSs細(xì)胞增殖、遷移、侵襲和炎癥反應(yīng)，減少細(xì)胞凋亡，正向調(diào)節(jié)細(xì)胞URI1、FRAT1和β-catenin的表達(dá)，與RA的風(fēng)險增加和疾病活動性相關(guān)。WANG等［43］發(fā)現(xiàn)，RA患者血清中l(wèi)ncRNA DILC表達(dá)下調(diào)，而IL-6表達(dá)上調(diào)，二者存在負(fù)相關(guān)。

ZHOU等［44］發(fā)現(xiàn)，RA相關(guān)肺間質(zhì)病變（RA-ILD）組PBMC中NR_002819，NR_038935和ENST00000 603415的表達(dá)顯著升高，而ENST00000560199的表達(dá)顯著降低。NR_002819，NR_038935和ENST0000 0603415診斷RA-ILD的AUC值分別為0.858、0.704和0.976，ENST00000560199診斷RA-ILD的AUC為0.853，提示這些lncRNAs對診斷RA-ILD具有輔助價值，是RA-ILD診斷的潛在標(biāo)志物。

綜上所述，RA患者體內(nèi)蛋白類生物標(biāo)志物（抗體類及抗原類）、核酸類生物標(biāo)志物（miRNAs、ln?cRNAs、circRNA等）在RA的診斷、治療及預(yù)后預(yù)測中均起重要作用。近年，ncRNA已被視為全球許多科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點，在炎癥調(diào)節(jié)和自身免疫中的作用也已引起學(xué)者們的廣泛關(guān)注。其中，越來越多的研究表明lncRNA和miRNA是一類很有前途的疾病生物標(biāo)志物。盡管ncRNA表達(dá)量低，易受環(huán)境影響，但龐大的ncRNA家族中仍存在許多未知的值得人們?nèi)ヌ剿鞯募膊?biāo)志物。