早期类风湿关节炎血清生物学标志物的研究进展

孤独风

作者：郭乾育1，苏茵2
单位：1.北京大学人民医院风湿免疫科（现在山西医学科学院　山西大医院风湿免疫科）；2.北京大学人民医院风湿免疫科

RA是一种以慢性、侵蚀性、多关节炎为主要表现的全身性自身免疫病，未经治疗的RA最终可出现不可逆的关节畸形和功能丧失，给患者及社会带来了沉重的经济负担。国家统计局公布的2006年第二次全国残疾人抽样调查的数据显示，因关节病变导致的肢体残疾在女性中占第一位，其中70%以上为RA所致。因此，早期诊断与规范治疗对于预防RA导致的肢体残疾至关重要。近年来，早期类风湿关节炎（early rheumatoid arthritis，ERA）血清中生物标志物的研究越来越受到关注。本研究通过综述了近10年有关病程<1年的ERA患者血清生物标志物的研究文献，总结其对ERA分类诊断及预测的价值，希望有助于早期RA的分类诊断与早期治疗，为改善患者的预后、提高生活质量提供帮助。

1　常用的血清生物学标志物在ERA中的应用

1.1　RF：

RF是诊断RA的传统自身抗体，是目前RA分类标准中的重要指标之一，尤其高滴度IgM型RF对RA诊断有重要价值[1]。Nielsen等[2]进行了一项前瞻性研究，针对9 712例人群随访了28年，研究发现，在RF阳性但尚不能分类诊断RA的人群中，持续高滴度RF阳性的患者发展为RA的风险为健康人群的26倍，10年内发展为RA的绝对风险达32%，提示RF可能是ERA的血清标志物之一。Kolfenbach等[3]研究发现，在确诊RA前平均3.8年即可检测到RF阳性，分类诊断敏感性及特异性分别为56.6%，86.7%。此外RF还在监测疾病活动度以及预测TNF-α拮抗剂疗效方面有一定作用[1]。由此可见，传统的RF在ERA中仍有相当的诊断意义及预测价值。

1.2　抗瓜氨酸化蛋白/肽抗体家族：

已有研究证实，抗瓜氨酸化蛋白/肽抗体家族（anti-citrullinated peptide antibodies，ACPAs）家族是RA分类诊断的重要血清学标志物之一，可早于RA临床诊断前10年出现，对ERA有重要的诊断价值，并具有预测RA关节放射学进展的价值[4,5]。Gómara和Haro[6]根据APCAs是否阳性将RA进行分类研究，结果提示ACPAs阳性的ERA可更早出现骨质侵蚀，骨破坏发生的更为广泛；治疗后其病情缓解率也更低。
抗CCP抗体在ERA中的诊断价值是公认的。文献[3,7]报道发现在临床诊断RA前平均3.49年患者血清中即可检测到抗CCP抗体，对ERA分类诊断的敏感性及特异性分别为61.4%及100%。张颖健等[8]进一步对不同亚型抗CCP抗体进行研究，发现IgA型抗CCP抗体可出现在ERA的更早期阶段，建议对于病程<3个月的ERA患者加测IgA型抗CCP抗体，可提高ERA的早期分类诊断率。还有文献[7,9]报道基线抗CCP2阳性的未分化关节炎（undifferentiated arthritis，UA）发展为RA的百分率较抗体阴性增高，且可出现更为严重的骨侵蚀，提示抗CCP2抗体不仅是RA分类诊断的生物学指标，也是预测其放射学进展的主要因素之一。在病程<3个月的极早期RA中也有研究证实了其预测RA的价值[10]。此外抗CCP抗体与HLA-DRB1∗04同时阳性的ERA更容易对DMARDs产生耐药，提示抗CCP抗体也可能是预测耐药的因素之一[11]。

抗突变型瓜氨酸波形蛋白（anti-mutated citrullinated vimentin，MCV）抗体是ACPAs家族成员之一，研究证实其在ERA分类诊断中的敏感性与抗CCP3抗体一致[12,13]，对ERA分类诊断的敏感性及特异性分别为47.3%及98%。文献[12,14]报道抗MCV抗体对UA患者未来两年发展为RA的阳性预测值为72.5%，并与患者的疾病活动度（disease activity score，DAS）及健康评定指数（health assessment questionnaire，HAQ）密切相关，也是RA放射学进展的预测因素之一。抗Sa（anti-savoie）抗体也是APCAs的成员之一，一项纳入了165例病程<1年的早期多关节炎（early polyarthritis，EPA）患者的前瞻性队列研究显示，经随访30个月发现，抗Sa抗体对持续、严重关节炎的预测价值最佳，优于RF、抗CCP抗体及任何两个抗体的联合；多因素分析结果显示抗Sa抗体阳性的EPA患者发生持续、严重关节炎的可能性是阴性患者的8.83倍，提示血清抗Sa抗体阳性可能也是ERA预后不良的预测因素之一[15]。

2　新的血清生物学标志物在ERA中的临床意义

2.1　抗氨甲酰化蛋白抗体：

氨甲酰化是一种非酶介导的蛋白质翻译后的修饰方式之一，是赖氨酸残基在氰酸酯的作用下转变成高瓜氨酸化残基的过程；针对氨甲酰化蛋白的抗体––抗氨甲酰化蛋白（anti-carbamylated protein，anti-CarP）抗体可能成为一个ERA潜在的生物学标志物。Shi等[16]研究发现ERA患者血清IgG型及IgA型抗-CarP抗体的阳性率分别为45%及43%，在ACPA阴性的RA患者中其阳性率为30%；该研究还发现抗-CarP抗体与APCA阴性的RA的放射学进展显著相关，提示该抗体可能是RA早期分类诊断及预测关节放射学进展新的生物学标志物之一。在一项纳入340例RF或抗CCP2抗体阳性、仅有关节痛的患者研究提示，血清抗-CarP抗体在这个群体中的阳性率达39%，随访研究的结果发现，发展为RA患者的血清抗-CarP抗体阳性率显著高于未发展为RA的患者，强烈提示该抗体可早于临床诊断前多年，并对RA有预测价值[17,18]。

2.2　抗肽酰基精氨酸脱亚氨酶4抗体：

RA血清中可检测出多种抗瓜氨酸化多肽的自身抗体，而瓜氨酸多肽的形成有赖于肽酰基精氨酸脱亚氨酶（peptidyl arginine deiminase，PADI4）的催化。已经研究发现PAD共有5种亚型，与RA相关的是PAD2和PAD4。PAD4的mRNA表达与ERA的病程呈负相关，与疾病严重程度显示独立相关，并参与关节破坏；应用DMARDs治疗6个月后其活性下降，提示PAD4的酶活性可以作为监测疾病活动度的标记物[19,20]
Kolfenbach等[3]研究发现在明确诊断RA之前患者血清中抗PAD4抗体的阳性率显著高于对照组，其敏感性及特异性分别为18.1%和98.8%，血清学指标早于RA临床诊断平均4.67年，提示该抗体是RA临床前的血清生物标记物，也是分类诊断ERA的很有潜力的生物学标记物。此外，PAD4与PAD3可能参与RA相关肺间质病变（RA-ILD）的发生[21]，去除吸烟等混杂因素后，抗PAD3/4交叉抗体活性与RA肺间质病变程度及发生率密切相关，可能成为RA肺间质病变的风险预测因素之一。

2.3　抗鼠科肉瘤病毒癌基因同源物B1抗体：

鼠科肉瘤病毒癌基因同源物（BRAF）是一种能诱导细胞增殖及转化的致癌基因，其编码的蛋白是丝/苏氨酸激酶，可参与丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases，MAPK）信号转导，而MAPK通路在RA炎症及骨质破坏中起极其重要作用。Auger等[22]在RA患者血清中筛选出了几乎是"独一无二"的特异性抗体抗BRAF抗体和抗PAD4抗体，阳性率分别为29.3%和47.4%，并发现在抗CCP阴性RA患者中33%血清抗BRAF抗体阳性。Charpin等[23]进一步在RA血清中检测了抗BRAF蛋白及其不同多肽段的抗体，发现35%的RA患者血清抗BRAF抗体阳性，明显高于疾病对照组及健康对照组；此外研究还发现针对BRAF蛋白激酶第656~675位氨基酸（P25蛋白）的抗体在ERA中的阳性率为19%，在抗CCP抗体阴性的RA患者中21%为阳性。张霞等[24]发现抗BRAF抗体在病程≤3个月的极早期RA的阳性率为63.6%，高于病程>3个月的RA患者，且该抗体水平与病程呈负相关，提示这一抗体在RA早期发挥作用，并有助于ERA的分类诊断。

2.4　软骨寡聚基质蛋白：

软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligo-meric matrix protein，COMP）是软骨基质破坏降解过程中释放到滑液及血液中的大分子蛋白。已有研究证实血清COMP能反映关节软骨与骨的破坏情况，是RA关节软骨及骨破坏的潜在生物学标志物。Andersson等[25]依据RA患者治疗3个月前后血清COMP水平的变化，将349例病程<1年的ERA患者分为COMP升高组，无变化组及下降组，进行了为期5年的随访，发现血清COMP升高组患者分别在第1、2、5年的骨侵蚀评分及双手、足X线Sharp评分均较另外2组显著增加，提示血清COMP水平可能是评估ERA患者5年内关节侵蚀破坏的预测指标之一。Christensen等[26]研究发现，血清COMP水平与抗CCP抗体阳性的RA患者MRI骨侵蚀评分有关，且与抗CCP抗体阴性患者的滑膜炎评分相关。但目前COMP检测手段的敏感性较差，有待于进一步改进实验方法提高敏感性[27]。

2.5　脂肪因子：

近年研究发现，脂肪因子包括瘦素、脂联素、内脂素等作为炎性介质参与RA的发病。文献[28]报道脂联素、内脂素及瘦素在RA的关节液及滑膜组织中高表达，且与疾病活动度相关。Rho等[29]的研究发现，RA患者的血清脂联素和内脂素水平均高于对照组，且与患者的病程及放射学进展显著相关。Meyer等[30]分别测定了632例ERA及159例未分化关节炎（UA）血清中脂联素及瘦素水平，发现基线期血清脂联素水平是影响ERA放射学进展的独立因素，是提示放射学进展的血清生物标志物之一。Klein-Wieringa等[31]的研究也显示，血清ADP与ERA的放射学进展呈正相关。随后的研究发现虽然脂联素与RA放射学进展的关系明确，但高分子量脂联素（high molecular weight adiponectin，hmwAPN）与放射学进展并无相关性[32]。

2.6　血管活性肠肽：

血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）是一种重要的神经递质，也是一种重要的内分泌免疫调节肽，在抗炎和免疫调节中发挥重要作用。早在1991年有学者在RA的关节滑液中提取出包括VIP在内的5种神经肽，提示VIP参与了RA的发病；1999年国外研究证实了VIP可以抑制RA患者滑膜细胞的过度增生。近年来，Martinez等[33]测定了91例早期关节炎（early arthritis，EA）患者血清中VIP水平，其中76例为ERA患者，经龄年随访研究表明，基线VIP水平较低和治疗后VIP水平仍不能上调的EA显示出更高的疾病活动度和不良预后，提示低水平的VIP有可能是EA病情活动度和预后不良的血清生物标志物之一。

2.7　抗氧化修饰的Ⅱ型胶原抗体（抗ROS-CⅡ抗体）：

Ⅱ型胶原是诱导RA发病的主要自身抗原之一，在RA患者血清和关节液中可检测到抗Ⅱ型胶原抗体。已有研究发现将Ⅱ型胶原进行瓜氨酸化后作为抗原，检测血清中抗瓜氨酸化Ⅱ型胶原抗体，发现其在RA分类诊断中敏感性及特异性均较抗Ⅱ型胶原抗体明显提高，但在ERA患者中未进一步研究。Strollo等[35]将Ⅱ型胶原进行活性氧修饰（ROS-CⅡ）作为抗原，检测RA患者滑液及血清中抗活性氧修饰Ⅱ型胶原（抗ROS-CⅡ）抗体的活性，发现在未使用DMARDs药物的ERA患者中的抗ROS-CⅡ抗体的反应性显著增高，提示抗ROS-CⅡ抗体可能成为ERA的具有潜在分类诊断价值的自身抗体。

2.8　其他血清生物学标志物：

Charpin等[35]从病程<1年的ERA患者与病程超过5年晚期RA患者血清中提纯了25个差异蛋白，发现WIBG，GABARAPL2和锌指蛋白706（ZNF706）极有可能成为ERA新的血清生物学标志物；研究还发现抗WIBG抗体在ERA中的阳性率为33%，而在晚期RA及对照组中的阳性率分别只有5%及2%，其对于RF和抗CCP抗体阴性的ERA分类诊断的特异性可高达95%，是一个极具有研究潜力的ERA的血清生物学标志物。有研究对81例未经治疗病程<1年的ERA患者进行MMP-3的测定，经1年随访发现基线血清MMP-3水平不仅是ERA疾病活动度的血清生物学标志物，还是关节破坏的早期预测因素之一。

3　结语

综上所述，RA是具有高度的骨侵蚀性疾病，易导致关节畸形而影响患者的生活和工作，早期诊断和规范治疗对阻止其发展，改善患者的预后尤为重要，我们通过综述近年来国内RA早期血清生物学标志物的研究，发现这些生物学标志物的出现，使早期认识RA成为可能。因此，我们推荐给大家，希望其能在临床实践中成为有用的工具。

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