結(jié)締組織病相關(guān)肺間質(zhì)病的生物標志物

錢克琛，唐琳

(重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院，重慶 400010)

0 引言

肺間質(zhì)病變(interstitial lung disease，ILD)是以彌漫性肺部炎癥及間質(zhì)纖維化為基本病理改變的一類疾病的總稱。其主要臨床表現(xiàn)為活動性呼吸困難、肺部彌散功能減低、進行性加重的通氣障礙等。ILD病因復雜多樣，結(jié)締組織病是引起ILD的主要病因之一，如系統(tǒng)性硬化癥(systemic sclerosis，SSc)、炎性肌病(Idiopathic Inflammatory Myopathies，IIM)、類 風濕 關(guān) 節(jié) 炎(rheumatoid arthritis，RA)、干燥綜合征(Primary Sjogren's Syndrome)等疾病均可合并ILD，這類疾病被稱為結(jié)締組織病肺間質(zhì)病變(connective tissue disease associated interstitial lung disease，CTD-ILD)。目前診斷CTD-ILD主要依靠患者的臨床表現(xiàn)、HRCT、肺功能檢測、血氣分析等檢查，必要時也可通過組織病理學檢查確診。HRCT與組織病理學檢查對于CTD-ILD的診斷特異性高，但HRCT費用相對較高，且具有放射性，而獲取肺組織病理活檢的方式如開胸肺活檢、胸腔鏡下肺活檢、CT引導下經(jīng)皮穿刺活檢均為有創(chuàng)操作，患者接受度及配合度相對較差。肺功能檢測較方便簡潔，容易操作，但是其結(jié)果受患者的配合度影響嚴重，重復性較差。而大多數(shù)的CTD-ILD均進展迅速，能否在早期及時診斷治療，患者的預后會有較大差異，因而目前急需尋找一系列簡便、易行，且結(jié)果可靠的生物標志物協(xié)助臨床CTDILD的診治，本文收集匯總國內(nèi)外有關(guān)CTD-ILD生物標志物研究進展，并作綜述如下。

1 相關(guān)生物標志物

1.1 肺泡上皮細胞功能障礙

1.1.1 肺泡表面蛋白

肺泡表面蛋白(surfactant proteins，SPs)是由肺泡Ⅱ 型細胞合成并分泌的一種脂蛋白復合物，其作用主要為降低肺泡表面張力、參與主動防御等?，F(xiàn)在共發(fā)現(xiàn)表面蛋白A (SP-A)、 表面蛋白B (SP-B)、表面蛋白C (SP-C)及表面蛋白D (SPD)四種蛋白。目前關(guān)于SP的研究大多在SSc中進行，在一項對42例SSc-ILD患者的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)SSc-ILD患者的血清SP-D及SP-A水平明顯高于單純SSc組，且SP-D較SP-A敏感性更高，但特異性較低[3]。在一項40例SSc/MCTD相關(guān)ILD患者的研究中，研究者發(fā)現(xiàn)較高的血清SP-D水平是SSc/MCTD相關(guān)ILD中用力肺活量 (forced vital capacity，F(xiàn)VC)短期內(nèi)下降的重要預測因子[4]。

1.1.2 涎液化糖鏈抗原

涎液化糖鏈抗原 (Krebs von den Lungen-6，KL-6)，屬于分類為 Cluster9 的上皮性粘蛋白1 ，表達于Ⅱ型肺泡上皮細胞表面，KL-6水平能反映肺泡上皮和間質(zhì)的損傷程度。韓國一項涉及549名CTD患者的研究發(fā)現(xiàn)CTD-ILD患者血清KL-6水平較無ILD患者明顯升高，一氧化碳彌散量(DLCO)及用力肺活量(FVC)均與KL-6水平呈中度負相關(guān)[5]。在一項針對PM/DM患者的前瞻性研究中，研究者對 56例PM/DM-ILD的患者進行治療并隨訪2個月，對44名未合并ILD的患者隨訪一年，研究發(fā)現(xiàn)PM/DM-ILD患者的血清KL-6水平高于單純PM/DM患者，并且PM/DMILD患者治療前后KL-6的表達水平與ILD的嚴重程度呈正相關(guān)，因此KL-6不僅可以用于預測PM/DM患者ILD的狀態(tài)，也可用于評估患者的治療效果[6]。另一項包含155例CTD患者的研究中，研究者將患者是否合并ILD分為CTD-ILD組和CTD組，并對32例接受環(huán)磷酰胺(CTX)沖擊治療的CTD-ILD患者在治療前、治療后3個月和治療后6個月3個時間點的血清KL-6水平進行檢測，結(jié)果顯示CTD-ILD組血清KL-6水平明顯高于CTD組，且CTD-ILD組血清KL-6水平與HRCT結(jié)果反應的疾病嚴重程度呈正相關(guān)。32例接受CTX沖擊的患者，其中20例病灶在6個月內(nèi)吸收，血清KL-6水平逐漸下降，這項研究進一步驗證了KL-6可以用于CTD-ILD患者治療效果的評估[7]。

1.2 趨化因子/細胞因子

1.2.1 趨化因子

CCL18又稱肺活化調(diào)節(jié)趨化因子(pulmonary and activation-regulated chemokine，PARC)，其在肺中高水平表達，CCL18通過招募炎癥細胞參與機體的免疫和炎癥過程，發(fā)揮免疫調(diào)控作用。Koderad等人的研究認為血清CCL18水平的升高與肺纖維化水平呈正相關(guān)，且對于SSc患者而言，CCL18比血清KL- 6或SP-D水平對于ILD的預測敏感性更高。血清CCL18水平可能是SSc-ILD預測的一個新的血清標志物[8]。另一項包含298例SSc患者的前瞻性研究驗證了這個觀點，即高CCL18可作為SSc-ILD的早期生物標志物[9]。但有一部分反對者認為CCL18水平與FVC下降率并無關(guān)聯(lián)，CCL18在預測CTD-ILD方面的價值并不如KL-6[10]。目前關(guān)于CCL18作為CTD-ILD的生物標志物是否具有臨床價值，仍尚無定論。

CXCL10即干擾素γ誘導蛋白 10 (Interferon gamma-induced protein 10，IP-10)，屬于CXC趨化因子超家族的非ELR類，目前研究認為CXCL10參與多種疾病的免疫調(diào)控，各種自身免疫性疾病中，患者血清及組織表達的CXCL10均有明顯增加，如類風濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、干燥綜合征、系統(tǒng)性硬化等。一項同時包含中國及美國兩個RA患者隊列的研究表明，在RA-ILD的患者中，無論輕度還是重度ILD，均可發(fā)現(xiàn)血清CXCL10水平升高，CXCL10可作為早期診斷RA-ILD的生物標志物[11]。另一項針對DM/PM-ILD患者血清38項細胞因子的研究中發(fā)現(xiàn)，在抗ARS-ILD和抗MDA5-ADM-ILD患者中，存活和非存活ADMILD患者的CXCL10水平有顯著性差異，同時CXCL10可能是抗MDA5抗體陽性ILD病理生理機制中極其重要的環(huán)節(jié)[12]。

MCP-1即單核細胞趨化蛋白-1(monocyte chemotactic protein 1，MCP-1)又稱單核細胞趨化和激活因子，目前研究發(fā)現(xiàn)其在炎癥狀態(tài)下對單核/巨噬細胞具有特異性趨化激活作用，在類風濕關(guān)節(jié)炎、腎小球腎炎和深靜脈血栓等疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，一項有關(guān)DM/PM-ILD的研究發(fā)現(xiàn)，DM/PM-ILD患者血清MCP-1水平較肺部感染組明顯升高，且在治療后降低，作者認為MCP-1可以用于ILD與肺部感染的鑒別，有助于DM/PM-ILD的早期預測和預后評估[13]。

CCL2即趨化因子2，有團隊進行了一項針對SSc患者的雙獨立隊列的研究，該團隊分別檢測了226名及171名早期SSc患者血漿中的11種細胞因子及趨化因子。在校正了年齡、性別、種族等因素后，該團隊發(fā)現(xiàn)CCL2水平是SSc-ILD的重要預測因子，較高的CCL2預示著FVC的快速下降及較低的生存率，CCL2可以作為SSc-ILD早期預測的生物標志物[14]。

1.2.2 細胞因子

白介素-6(IL-6)是活化的T細胞和成纖維細胞產(chǎn)生的細胞因子。研究認為在SSc-ILD中，血清IL-6水平可以預測輕度ILD患者的早期疾病進展[15]，而NUMAJIRI等人測定了23例經(jīng)靜脈環(huán)磷酰胺治療的活動性SSc-ILD患者和20例穩(wěn)定的SSc-ILD患者的血清IL-6水平，發(fā)現(xiàn)患者血清IL-6水平與肺功能水平呈負相關(guān)，因此，在兩次給藥期間血清IL-6水平的快速下降可以預測CTX治療SSc-ILD的療效[16]。在一項針對DM及無肌病性皮肌炎(ADM)患者的研究中，出現(xiàn)急性/亞急性間質(zhì)性肺炎(A/SIP)患者血清白細胞介素(IL)-6水平明顯高于非A/SIP患者，IL-6可作為皮肌炎肺部病變的檢測指標[17]。

白介素-18(IL-18)是一種Th1型細胞因子，在RA患者中，有ILD的RA患者血漿IL-18水平高于無ILD的RA患者，IL-18水平升高與RAILD的發(fā)生有關(guān)[18]。另外在DM及ADM的患者中，也發(fā)現(xiàn)IL-18的升高與急性/亞急性間質(zhì)性肺炎的發(fā)生密切相關(guān)[17]。

此外也有研究發(fā)現(xiàn)IL-8、IL-10可能也參與了PM/DM-ILD的發(fā)生發(fā)展[19]，其中IL-8與抗MDA5抗體陽性相關(guān)ILD的發(fā)生密切相關(guān)[20]。

1.3 自身抗體

近年來對于CTD-ILD的不斷研究已經(jīng)證明，自身抗體在CTD-ILD的發(fā)生發(fā)展過程中扮演了重要角色，不同類型的CTD-ILD有著不同的特異抗體，目前國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)與DM/PM-ILD相關(guān)性較高的自身抗體為抗MDA5抗體、抗ARS抗體；與SSc-ILD較密切的自身抗體有抗SCL-70抗體、抗著絲?？贵w；與RA-ILD有關(guān)的抗體為抗環(huán)瓜氨酸肽(CCP)及抗CarP抗體。

1.3.1 抗MDA5抗體

抗黑色素瘤分化相關(guān)蛋白5(MDA5)抗體是DM/ADM的特異性抗體，目前廣泛認為其與快速進行性間質(zhì)性肺病(RP-ILD)相關(guān)。目前發(fā)現(xiàn)在抗MDA5抗體陽性的RP-ILD患者中，治療期間抗MDA5抗體水平與患者的臨床病程平行，此外，治療后的患者出現(xiàn)抗MDA5抗體的復陽或升高似乎與其疾病復發(fā)有關(guān)，因此抗MDA5抗體可以用于預測MDA5-ILD患者的復發(fā)情況[21]。但是也有文獻報道，在抗MDA5抗體陽性的ILD中，抗MDA5抗體水平并不能反應治療效果，其認為血清鐵蛋白水平對于治療效果的評估更具意義[22]。

1.3.2 抗ARS抗體

抗ARS抗體是PM/DM特異的自身抗體，目前已發(fā)現(xiàn)的抗ARS抗體包括抗Jo-1、抗PL-7、抗PL-12、 抗EJ、抗OJ、抗ZO、抗KS和抗Ha 8種。目前認為抗 Jo-1 對肌炎相關(guān)的ILD預測能力最強[23]，抗EJ陽性最常見的初始表現(xiàn)是ILD，此外CHEN等人的研究發(fā)現(xiàn)ARS-ILD的患者出現(xiàn)RPILD的幾率低于抗MDA5陽性患者，且該類患者經(jīng)過系統(tǒng)的治療有良好的治療效果和預后[24]。

1.3.3 抗環(huán)瓜氨酸多肽抗體

抗環(huán)瓜氨酸多肽抗體(抗CCP)是由RA患者B淋巴細胞自發(fā)分泌的，其對RA具有較高的特異性，故常用于RA的診斷。Correia等人的研究發(fā)現(xiàn)，與無ILD的RA患者相比，RA-ILD患者具有更高的平均抗CCP滴度，并且在排除了混雜因素后，他們首次發(fā)現(xiàn)抗CCP滴度升高與ILD患病率的增加相關(guān)，提示抗CCP可以作為RA-ILD的一項預測指標[25]。

1.3.4 抗氨甲?；鞍卓贵w

近年來抗氨甲?；鞍卓贵w(抗CarP)作為一個獨立于ACPA和RF外的全新的與RA相關(guān)的自身抗體備受關(guān)注，近日Castellanos- Moreira的一項研究首次發(fā)現(xiàn)相較于普通RA患者而言，RAILD患者的抗CarP陽性率明顯升高，其滴度最高甚至達到四倍于普通RA患者，其認為抗CarP可能與RA-ILD存在密切聯(lián)系，但現(xiàn)在仍缺乏更多的證據(jù)，還需要繼續(xù)研究[26]。

1.4 基質(zhì)金屬蛋白酶

基質(zhì)金屬蛋白酶 (matrix m etalloproteinases，MMPs)是一類結(jié)構(gòu)高度同源的內(nèi)肽酶的總稱，因含有金屬 (鋅、鈣)離子而得名。MMPs主要參與新生血管的形成及胚胎形成等，同時也參與關(guān)節(jié)炎、心血管疾病、肺纖維化等疾病的發(fā)生發(fā)展。Manetti等人的研究發(fā)現(xiàn)SSc-ILD患者MMP-12水平高于無ILD的SSc患者，且與肺功能限制程度相關(guān)，同時該研究完善SSc相關(guān)ILD患者肺組織活檢發(fā)現(xiàn)MMP-12在增厚的肺泡毛細血管、肺泡巨噬細胞和成纖維細胞中表達較強，而正常肺組織中表達較弱，研究者認為MMP-12水平與SSc患者肺纖維化的嚴重程度呈正相關(guān)[27]。也有研究表明MMP-7在類風濕關(guān)節(jié)炎(RA)相關(guān)ILD患者的血清中，無論輕重癥均有明顯升高，MMP-7有用作RA-ILD生物標志物的價值，有助于RA-ILD的檢測診斷[11]。另一項研究發(fā)現(xiàn)PM/DM-ILD患者血清MMP-7水平升高，該研究特別指出ARSILD患者血清MMP-7水平明顯高于其他PM/DMILD患者，而抗MDA5陽性的PM/DM-ILD患者血清MMP-7水平＞5.08 ng/mL與入院后6個月內(nèi)較高的死亡率相關(guān)，血清MMP-7水平升高可能預示MDA5-ILD患者肺纖維化的進展，從而預測不良預后[28]。

1.5 其他

1.5.1 NLR及PLR

NLR即中性粒細胞/淋巴細胞比值。近年來，不少研究表明中性粒細胞/淋巴細胞比值(NLR)是慢性炎癥性疾病、心血管疾病或惡性腫瘤患者疾病活動和預后的新指標。研究指出患者血液NLR水平與系統(tǒng)性紅斑狼瘡、DM、RA等疾病的疾病活動度和預后密切相關(guān)。一項針對SSc-ILD患者的研究發(fā)現(xiàn)，SSc-ILD組的NLR值顯著高于單純SSc患者，且與肺一氧化碳轉(zhuǎn)移系數(shù)(KCO)呈負相關(guān)，NLR水平可作為SSc-ILD患者肺受累的標志物[29]。同樣也有研究表明NLR對于DM患者肺部病變和疾病活動性的預測方面均顯示出良好的效果[30]。Ha等人的研究也證實PM/DM-ILD患者的NLR值顯著升高[31]。除了SSc及DM/PM外，在RA-ILD患者中的研究發(fā)現(xiàn)RA-ILD組患者的NLR水平高于RA組及對照組，其可以作為RAILD的生物標志物應用[32]。

除了NLR外，近來研究表明血小板/淋巴細胞比值(PLR)可作為預測和診斷RA-ILD，評估DM-ILD肺部病變及疾病活動度的一種新的生物標志物[30,32]。

1.5.2 BAFF

B細胞激活因子(BAFF)在最近的研究中被證實與DM患者的疾病活動度相關(guān)，日本一項研究發(fā)現(xiàn)血清BAFF水平升高的DM患者更易發(fā)生ILD，而尤其在亞洲人群中，抗ARS抗體的DM患者和抗MDA5抗體的DM患者的血清BAFF水平明顯更高，在縱向研究中，抗MDA5陽性的DM患者的血清BAFF水平在治療后降低，同時血清抗MDA5-Ab和鐵蛋白水平也降低，鐵蛋白是疾病活動的生物標志物。提示BAFF在抗ARS和抗MDA5陽性的DM患者ILD發(fā)病中起重要作用，而且血清BAFF水平與MDA5-DM患者的疾病活動性有關(guān)[33,34]。

1.5.3 維生素D

維生素D在近幾年的研究中也被認為與CTD-ILD有關(guān)，研究表明血清維生素D缺乏與CTD-ILD相關(guān)，是CTD-ILD的危險因素[35]，另一項研究進一步發(fā)現(xiàn)CTD-ILD患者維生素D水平較低，預后不良。維生素D的持續(xù)水平可能是判斷預后的重要血清生物標志物[36,39]。

1.5.4 CD4+CXCR4+T細胞

Wang等人針對特發(fā)性炎性肌病(idiopathic cinflammatory myopathies，IIM)相關(guān)ILD患者的研究發(fā)現(xiàn)，IIM-ILD患者循環(huán)CD4+CXCR4+T細胞百分率與肺部HRCT評分密切相關(guān)，與肺功能損害(FVC和DLCO/SB)中度相關(guān)，以及與抗MDA5抗體的存在有關(guān)，更重要的是CD4+CXCR4+T細胞的外周比例與患者短期生存率平行。作者認為CD4+CXCR4+T細胞在與ILD的相關(guān)性和生存預測方面的整體表現(xiàn)明顯優(yōu)于現(xiàn)有的生物標記物[37]。

1.5.5 CD206

CD206是M2型巨噬細胞標志物，具有高度特異性，一項針對MDA5-ADM/DM-ILD患者的研究發(fā)現(xiàn)，患者血清可溶性CD206(sCD206)水平明顯高于對照組，且死亡病例的sCD206水平更高，分析得出sCD206是MDA5-CADM/DM-ILD的獨立預后因素，且病理活檢驗證了死亡病例肺組織中CD206陽性巨噬細胞數(shù)量明顯增多。sCD206可以作為預測MDA5-ADM/DM-ILD嚴重程度的潛在生物標志物[38]。

2 總結(jié)與展望

總的來說，近年來對于CTD-ILD相關(guān)生物標志物的研究不斷進展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了不少的生物標志物，但目前相關(guān)研究大多集中于SSc、DM/PM、RA相關(guān)的ILD上，且多為小樣本和單中心的研究，其他類型的CTD-ILD的生物標志物更是鮮有報道。此外目前大多生物標志物還處于實驗室驗證階段，難以應用于臨床。因此目前生物標志物用于CTD-ILD的診斷、活動性評估、疾病進展預測、預后、治療效果評估等仍待多中心、大樣本研究的驗證，而一些類似NLR、PLR一類能快速應用于臨床且具有一定指導意義的指標更需要加速研究進展，幫助臨床更有效、更快速的診治CTD-ILD。