結(jié)締組織病相關(guān)肺間質(zhì)病變的血清生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

殷 培，石桂秀

(1.四川大學(xué)華西臨床醫(yī)學(xué)院2011級碩士研究生，四川 成都 610041;2.廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，福建 廈門 361003)

肺間質(zhì)病變(interstitial lung disease，ILD)是由多種原因引起的肺間質(zhì)炎癥性疾病，是炎癥、組織損傷和試圖修復(fù)等綜合因素作用的結(jié)果。表現(xiàn)為呼吸困難，限制性通氣障礙，一氧化碳彌散量降低等，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。ILD目前尚缺乏良好的治療手段，其中位生存期只有2～3年［1］。根據(jù)病因明確或不明確，一般將ILD分為非特發(fā)性ILD和特發(fā)性ILD［2］。在明確病因的ILD中，結(jié)締組織病(connective tissue disease，CTD)是引起 ILD 的重要原因［3］。CTD是一組以自身免疫異常造成多器官系統(tǒng)損傷為特征的疾病，而這其中就包括呼吸系統(tǒng)。多種CTD均可以引起ILD，包括:類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、硬皮病、原發(fā)性干燥綜合癥、多發(fā)性肌炎/皮肌炎、抗合成酶綜合征、混合性CTD和未分化的CTD等。這些疾病在呼吸道的不同組成部分都有著不同的發(fā)病率和患病率的風(fēng)險［4，5］(表1)。在病理組織學(xué)檢查中，CTD-ILD有著各種不同的分型，包括普通型間質(zhì)性肺炎(usual interstitial pneumonia，UIP)、非特異性間質(zhì)性肺炎(nonspecific interstitial pneumonia，NSIP)、彌漫性肺泡損傷(diffuse alveolar damage，DAD)、閉塞性細(xì)支氣管炎機(jī)化性肺炎(bronchiolitis obliterans organizing pneumonia，BOOP)、淋巴細(xì)胞性間質(zhì)性肺炎(lymphocytic interstitial pneumonia，LIP)等［5］。不同的病理亞型，其病程、治療效果、預(yù)后皆不盡相同。

CTD-ILD是結(jié)締組織疾病的重要并發(fā)癥，也是肺間質(zhì)病變的重要病因。CTD-ILD呈現(xiàn)了很高的發(fā)病率。一項回顧性研究中，經(jīng)2.1年的隨訪后，114例ILD患者中近1/3可確診為CTD-ILD［6］。而西班牙的一項研究則顯示176例患者中有41.4%患者確診CTD-ILD［7］。CTD-ILD的發(fā)病率可能遠(yuǎn)高于目前觀點(diǎn)，有流行病學(xué)研究認(rèn)為“亞臨床”ILD更為常見，約發(fā)生在40%的CTD中，而這一階段可能是CTD-ILD的可治療階段［8］。CTD-ILD是一組發(fā)病率高、預(yù)后差的疾病［9］，早期干預(yù)可以及時控制炎癥，修復(fù)已經(jīng)受損的肺泡間質(zhì)。若炎癥反應(yīng)持續(xù)，組織損傷及結(jié)構(gòu)改變持續(xù)發(fā)展，則會使受損肺泡壁廣泛破壞、功能性肺泡毛細(xì)血管單元喪失，膠原性疤痕組織聚集，造成不可逆轉(zhuǎn)的組織破壞［3，10］。因此早期發(fā)現(xiàn)和治療CTD-ILD對改善患者預(yù)后有重要影響［4，11，12］。

表1 常見CTD伴發(fā)ILD的頻率

然而，CTD-ILD的診斷很復(fù)雜，懷疑肺部受損的患者需全面評估職業(yè)史、肺部癥狀、肺外表現(xiàn)有關(guān)的環(huán)境因素等才能做出相關(guān)判斷。目前診斷CTD-ILD主要依靠高分辨率CT(high-resolution computed tomography，HRCT)和肺活檢。HRCT檢測昂貴，肺活檢為有創(chuàng)檢查。因判斷手法的單一，和患者對放射性檢查及有創(chuàng)檢查的接受度低等原因，常因漏診、誤診而耽誤治療時機(jī)。甚至有時進(jìn)行了多種檢查后仍不能確診CTD-ILD［13］，因此尋找簡便、易行、可靠的早期診斷方法成為目前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。檢測相關(guān)血清生物標(biāo)志物簡單易行，本文對目前相關(guān)研究進(jìn)行綜述。

1 基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)及基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子(tissue inhibitor of metalloproteinasas，TIMPs)

1.1 MMPsMMPs是降解細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)組成部分的關(guān)鍵酶，與結(jié)締組織重塑有關(guān)［14］。MMP-1是一種間質(zhì)膠原酶，主要定位于肺泡上皮細(xì)胞，可以裂解堆積的Ⅰ型和Ⅲ型纖維膠原分子，有抗纖維化的作用。最近有研究證明，MMP-1通過結(jié)合人角質(zhì)形成細(xì)胞和單核細(xì)胞的細(xì)胞膜上β1整合素調(diào)節(jié)遷徙活動［15］。在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid arthritis，RA)合并急性起病彌漫性ILD(acute-onsetdiffuse interstitiallung disease，AoDILD)患者中，MMP1血清表達(dá)水平顯著增加［16］。在RA患者中，MMP-3血清水平被認(rèn)為與關(guān)節(jié)損害密切相關(guān)，是系統(tǒng)性炎癥的標(biāo)志物，也是引起細(xì)胞外基質(zhì)降解及最終導(dǎo)致軟骨、韌帶及骨破壞的最重要的蛋白酶［17］。在RA-AoDILD患者中，MMP-3血清水平明顯降低，MMP-3/MMP-1的比值降低［16］。MMP-7又稱溶素(matrilysin)，是針對廣泛的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的金屬蛋白酶，被認(rèn)為在ILD中高表達(dá)。在硬皮病(scleroderma，SSc)合并肺纖維化的患者中，血清MMP-7表達(dá)較高，并與肺彌散水平低相關(guān)［18，19］。MMP-9 又稱明膠酶 B(gelatinase B)，與慢性炎癥性自身免疫性疾病相關(guān)，與健康對照組相比較，系統(tǒng)性硬化癥合并肺間質(zhì)病變(SSc-ILD)患者的支氣管肺泡灌洗液中MMP-9含量明顯增加［20］，在血清中的表達(dá)水平有待進(jìn)一步證實(shí)。MMP-12又稱巨噬細(xì)胞彈性蛋白酶(macrophage elastase)，主要由巨噬細(xì)胞以酶原方式分泌，可降解多種細(xì)胞外基質(zhì)，彈性蛋白是其主要底物。在SSc-ILD的患者，MMP-12血循環(huán)水平增加，并與肺纖維化嚴(yán)重程度相關(guān)［21］。

1.2 TIMPsTIMPs是MMPs抑制劑，兩者之間的平衡可以改建細(xì)胞外基質(zhì)和維護(hù)基底膜完整。TIMP-1水平已被證明與SSc-ILD的存在相關(guān)，與彌散水平微弱負(fù)相關(guān)［22］。在 RA-AoDILD時，血清TIMP-2降低，TIMP-1、TIMP-3升高［16］。在 RA-ILD，血清MMP-9/TIMP-1比值降低可以反映肺組織病理變化的嚴(yán)重程度［23］，在SSc-ILD患者肺泡灌洗液中也發(fā)現(xiàn)了相似的結(jié)論［20］。

2 趨化因子CCL家族和CXCL家族

白細(xì)胞炎癥趨化因子根據(jù)其開端兩個半胱氨酸殘基的位置不同分為CCL［Chemokine(C-C motif)ligand］和 CXCL［Chemokine(C-X-C motif)ligand］，兩者都可結(jié)合于白細(xì)胞表面表達(dá)的受體。

2.1 趨化因子CCL家族 ①趨化因子2(CCL2):在一項隨訪期3年的研究中，血清CCL2變化與肺活量(vital capacity，VC)的變化密切相關(guān)，但是此項研究中肺功能下降的患者人數(shù)并不多，可能對結(jié)果造成一定影響［24］。在另一項研究中，支氣管肺泡灌洗液CCL2濃度與SSc患者是否合并ILD、肺功能參數(shù)、CT 評分相關(guān)［25］。②趨化因子 18(CCL18):CCL18又稱為肺活化調(diào)節(jié)的趨化因子(pulmonary and activation regulated chemokine，PARC)，主要由Th2型細(xì)胞因子激活，由肺泡巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，作為多種單核細(xì)胞的趨化因子在肺中高水平表達(dá)。有研究表明 SSc-ILD患者血清 CCL18水平增加［26］。在Kodera等人的研究中，SSc-ILD患者血清CCL18水平與ILD活動度相關(guān)，并可能比KL-6(Krebs vonden lungen-6)或 SP-D(Surfactant protein D)與 SSc-ILD的關(guān)聯(lián)更為緊密［27］。Tiev等人的超過4年的前瞻性隊列研究中，血清CCL18水平可以獨(dú)立預(yù)測SSc-ILD惡化［28］。③趨化因子24(CCL24):CCL24即嗜酸粒細(xì)胞趨化因子2(Eotaxin-2)或髓系造血細(xì)胞抑制因子2(myeloid progenitor inhibitory factor 2，MPIF-2)。CCL24是靜止T淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞活化的趨化因子。它具有較低的中性粒細(xì)胞的趨化活性，但在單核細(xì)胞和活化的淋巴細(xì)胞沒有趨化活性。在RA-AoDILD患者中，CCL24血清水平明顯降低［16］。

2.2 CXCL家族 ①CXCL9及CXCL10:在肌炎相關(guān)的ILD患者血清中CXCL9及CXCL10水平升高［29］。CXCL10血清水平升高可見于各種自身免疫性疾病，并顯示出較強(qiáng)的Th1型淋巴細(xì)胞趨化活性［29］。SSc合并ILD與那些不合并ILD或正常對照組相比，CXCL10血清水平顯著增加［30］。然而這一結(jié)論尚有爭議。最近一項回顧性的縱向研究發(fā)現(xiàn)，SSc患者的CXCL10血清水平隨著時間的推移并沒有與肺功能的變化相關(guān)［24］。②CXCL12又稱基質(zhì)細(xì)胞衍生因子－1(SDF-1)。CXCL12及其受體CXCR4的表達(dá)是在組織修復(fù)中招募內(nèi)皮祖細(xì)胞的至關(guān)重要的一環(huán)。循環(huán)CXCR4+祖細(xì)胞已被觀察到與皮膚和肺受累的相關(guān)性［31］，研究表明在SSC-ILD患者肺組織中CXCL12及其受體CXCR4表達(dá)存在并升高［32］。

3 白細(xì)胞介素(interleukin，IL)家族

有研究認(rèn)為血清白細(xì)胞介素-6(IL-6)是可以預(yù)測SSc-ILD早期肺功能下降和死亡率的指標(biāo)［33］。在RA-AoDILD患者中，IL-2Rα、IL-1受體拮抗劑顯著增加［16］。IL-22與 SSc-ILD的關(guān)系尚不十分明確，有待進(jìn)一步確認(rèn)［34］。

4 肺泡上皮蛋白

4.1 血清表面活性蛋白A(Surfactant protein A，SP-A)和D(SP-D)SP-A和SP-D由II型肺泡上皮細(xì)胞產(chǎn)生。研究表明SSc肺纖維化患者血清SPA 和 SP-D 明顯高于無纖維化患者［35，36］，并且 SP-D具有很高的敏感性［37］。一項前瞻性小規(guī)模研究顯示，SSC-ILD患者SP-D血清水平會隨著時間的推移而增加［36］。而另一項小樣本研究中，SSC-ILD患者SP-D 水平下降或穩(wěn)定［37］。

4.2 糖蛋白Krebs vonden lungen-6(KL-6)KL-6是一種高分子量的粘蛋白樣糖蛋白，由Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞和支氣管上皮細(xì)胞強(qiáng)烈表達(dá)，可以加重細(xì)胞的損傷或再生。此外，KL-6已被證明有對肺成纖維細(xì)胞纖維化和抗細(xì)胞凋亡的作用，可能在SSc-ILD發(fā)病中發(fā)揮作用［38］。相比單發(fā)SSc患者，SSc肺纖維化患者KL-6血清水平明顯升高，并與VC和肺一氧化碳彌散量(DLco)水平呈負(fù)相關(guān)［37，39］。KL-6 血清水平在SSc-ILD更具特異性［37］。博內(nèi)拉等人研究表明KL-6可作為CTD-ILD及反應(yīng)其活動性的血清標(biāo)志物［40］。在皮肌炎/多發(fā)性肌炎合并ILD患者，KL-6 血清水平也有升高［41，42］。

5 骨橋蛋白(osteopontin，OPN)

OPN(也被稱為Eta-1)是由包括破骨細(xì)胞、T細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌的促炎性細(xì)胞因子，屬于粘附分子整合素家族［43］。OPN在肺泡炎癥時表達(dá)升高，在纖維化炎癥浸潤消退階段達(dá)到頂峰［44］，參與 RA、SSc 發(fā)?。?5，46］。有研究表明在 RA-AoDILD 患者中，OPN血清水平顯著增加［16］。

6 中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶(neutrophil Elastase，NE)

多形核嗜中性白細(xì)胞(polymorphonuclear neutrophilic leukocyte，PMN)彈性蛋白酶是一種絲氨酸蛋白酶，可以調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)的形成，對繼發(fā)肺損傷進(jìn)行重塑。Hara等研究指出，SSC-ILD患者血清PMN彈性蛋白酶水平顯著增加，并與SP-D和KL-6相關(guān)［47］。

7 氧化應(yīng)激標(biāo)志物

8-異前列腺素作為脂質(zhì)過氧化的標(biāo)記，其血清水平在 SSC-ILD升高，和肺活量及 DLco呈負(fù)相關(guān)［48］。

8 抗Jo-1及抗CADM-140(Anti-clinically amyopathic dermatomyositis-140)

在皮肌炎/多肌炎患者，最強(qiáng)的ILD預(yù)測因子是指向氨酰tRNA合成酶的自身抗體抗Jo-1［29，49］。抗CADM-140在皮肌炎，特別是無肌病皮肌炎出現(xiàn)，對合并 ILD 有著重要的預(yù)測意義［50，51］。Anti-CADM-140/MDA5(melanoma differentiation-associated gene 5，MDA5)抗體滴度可以預(yù)測迅速進(jìn)展的皮肌炎合并 ILD 患者［52，53］。另外，有研究證實(shí)，轉(zhuǎn)化生長因子 β1(Transforming growth factorβ1，TGF-β1)、結(jié)締組織生長因子(Connective tissue growth factor，CTGF)、糖蛋白YKL-40、幾丁質(zhì)酶CHIT1、單核細(xì)胞趨化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、熱休克蛋白-90(heat-shock protein-90，Hsp90)、瓜氨酸 α和瓜氨酸β、胰島素受體-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)、內(nèi)皮素-1(endothelin-1，ET-1)、早期生長反應(yīng)基因-1(Early growth response protein 1，Egr-1)等與CTD-ILD發(fā)病機(jī)制可能相關(guān)，是否可成為血清學(xué)標(biāo)志還有待進(jìn)一步研究［3］。

盡管目前已發(fā)現(xiàn)了很多CTD-ILD相關(guān)的標(biāo)記物，但正如上文提到的，仍有許多與CTD-ILD發(fā)病機(jī)制相關(guān)的血清指標(biāo)未納入研究范疇。且目前研究均為小樣本和單個實(shí)驗(yàn)室的研究，未能得到大規(guī)模研究及臨床證實(shí)。目前對于CTD-ILD的研究集中在硬皮病、肌炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎合并肺間質(zhì)病變中，對于系統(tǒng)性紅斑狼瘡、原發(fā)性干燥綜合癥等其他結(jié)締組織病研究不足。相信隨著新的生物標(biāo)記物的發(fā)現(xiàn)，和進(jìn)一步大樣本多中心的研究，必將給CTD-ILD患者的治療和預(yù)后提供有力的實(shí)驗(yàn)支持。

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