幼年特發性關節炎生物學標記物研究進展

余怡凡，趙麗娜，田 昕*

(1.吉林大學第二醫院 小兒科，吉林 長春130041; 2.吉林大學中日聯誼醫院)

幼年特發性關節炎(JIA)是兒童常見的以關節炎為主要表現的自身免疫性疾病，現行的診斷標準是由國際風濕病聯盟于2001年制定的，定義JIA為除外其他疾病的16歲以前起病的持續6周或以上的一個或多個關節炎，這并非一種單一疾病，而是一個涵蓋不同亞型的病因不明的關節炎疾病的總稱。本病臨床表現差異大、病因尚不明確、可能發生嚴重的并發癥和具有致殘性，這些因素均對JIA的診治提出了挑戰。生物學標記物的研究可用于協助診斷、系統評估、規范治療，對于指導臨床實踐具有重要意義。本文就生物學標記物在JIA疾病診斷、評估、治療方面的研究進展作一綜述。

1 診斷性生物學標記物

1.1 全身型幼年特發性關節炎(sJIA)相關生物學標記物

在JIA的診斷中，目前認知的最大突破是不再籠統地將sJIA歸于自身免疫性疾病，而是認識到sJIA具有自身炎癥性疾病的免疫特征[1]，對于新的生物學標記物的探索正是基于對自身炎癥過程新的認知進行的，如：血清鐵蛋白(SF)是一種常見的炎癥指標，在sJIA患者體內明顯高于川崎病、感染性疾病及其他類型關節炎患者，提示其可在sJIA的診斷中作為診斷性標志物得到新的應用[2]。有證據表明，前炎癥蛋白S100家族中的髓相關蛋白(myeloid-related protein,MRP)8/14蛋白復合物可用于在不明原因發熱的情況下診斷sJIA，以MRP8/MRPl4水平鑒別sJIA與感染性疾病的特異性為95%[3]。細胞因子編碼基因的多態性研究是近年來的研究熱點，研究結果表明，IL-1，IL-6、IL-18和IL-10基因多態性與sJIA發病具有相關性，但是否能作為生物學標記物仍需進一步研究[4]。

1.2 其余亞型相關生物學標記物

JIA的不同亞型的臨床表現和成人的風濕性疾病有許多相似之處和聯系。生物學標志物對認識二者之間的關聯和JIA的發病機制起到了很大的提示作用。

JIA常與成人常見的類風濕關節炎(RA)相比較，既往認為僅有類風濕因子(RF)陽性的多關節型JIA在臨床表現及預后方面和RA相似。2010年ACR和歐洲抗風濕病聯盟將抗CCP抗體列入新的RA分類標準。抗瓜氨酸化蛋白抗體(anti-citrullinated protein antibodies ACPA)已成為國際公認的早期診斷RA及判斷關節破壞的特異性指標。抗CCP抗體在JIA診斷中的意義一直是研究的熱點。在總的JIA中，抗CCP抗體的陽性率并不高。Tebo等[5]檢測了334例JIA患者，抗CCP抗體的陽性率僅為14.3%。但進一步研究發現，在RF陽性的多關節型JIA中，抗CCP抗體的陽性率上升為73%，而RF陰性的多關節型JIA中抗CCP抗體的陽性率為6.9%。另外還發現RF陽性和抗CCP抗體陽性的患兒表達與成人RA類似的HLA-DRB1基因型。該研究還發現，RF和抗CCP抗體同時陽性的患兒在臨床表型上與成人RA更相似。Peckham H等[6]對抗CCP抗體在JIA和成人RA中的發病機制做了進一步研究。該研究同樣發現抗CCP抗體在RF陽性的多關節型JIA中的陽性率高于其他類型JIA，同時抗CCP抗體在RF陽性的多關節型JIA中的陽性率為87%，在成人RA中的陽性率為68.6%，抗CCP抗體在二者中的陽性率沒有差異，并且兩者表達相同的固有的自身反應性9G4獨特型CCP抗體，這說明在JIA和RA患者中抗CCP抗體的產生都是通過共同的致病性B細胞選擇重排過程。以上研究均說明RF陽性的多關節型JIA在發病機制上與RA有相似之處[7]，抗CCP抗體的發現更有助于深入理解JIA與RA二者之間的關系。關于是否把抗CCP抗體也列入JIA的分類標準中值得進一步探討。

抗核抗體(ANA)在JIA的很多亞型中均有提及，有學者認為ANA陽性的JIA患兒具有同質性，建議把ANA陽性的患兒在JIA分類標準中作為獨立的一種類型[8-11]。如Ravelli A等進行了一項長達22年的隨訪研究，結果表明：與ANA陰性組比，ANA陽性組(包括持續性少關節型，擴展性少關節型，RF陰性多關節型，銀屑病性關節炎和未分化關節炎)的患兒多表現為：女性為主，發病年齡早，在發病6個月內不對稱性關節炎和慢性虹膜睫狀體炎的發病率高等。但也有學者認為把ANA陽性的患兒作為JIA分類中的獨立的一種分型存在困難[12]，因為ANA在JIA中的靶抗原和抗原特異性并不清楚，而且ANA在JIA中的致病作用也不明了，所以需要定義明確和可重復性的實驗來進一步證實這個結論。

2 疾病活動性及嚴重度的判斷

2.1 對疾病活動性的評估

在活動性評估方面，除了常規應用于臨床的血沉和C反應蛋白之外，S100前炎癥蛋白，包括S100-A8(MRP-8)、S100-A9(MRP-14)、S100-A8- S100-A9(MRP-8-MRP-14)、S100-A12(MRP-6)也是目前研究較多的JIA敏感的活動性生物學標記物。在相關研究中，/ump8/14在血清中顯著升高并且與sJIA患兒其它活動性指標相一致[13]。IL -18[14]、sST2(L-33的受體)[15]水平與sJIA活動性也表現出正相關性，提示其可能作為疾病活動的指標。此外，一組尿液中的17肽生物學標記物可以有效地區分處于活動、靜止和緩解的疾病狀態的sJIA個體[16]。有研究表明，活動期JIA患者血清中及滑膜液中半乳糖凝集素3(Galectin-3，Gal-3)水平較對照組升高，滑膜液中升高水平更顯著，疾病加重期間的水平越高，緩解后殘留水平越高，雖然進一步研究仍需納入更多樣本，但Gal-3將來仍可能作為JIA疾病的新生物標志物在評估疾病的活動性、甚至包括評估疾病嚴重程度和進展中得到應用[17]。

2.2 對疾病嚴重度的評估

2.2.1關節損害 JIA是一種致殘性疾病，是否發生關節損害是評估疾病嚴重程度的重要環節。基質金屬蛋白酶-3(MMP-3)可以通過降解骨及軟骨成分造成骨質破壞。JIA患兒血清中MMP-3的水平明顯高于健康兒童，并且與疾病活動性的指標相關，推測MMP-3可以作為判定疾病活動性和預測關節破壞的標記物。近期研究結果表明，MMP-1和MMP-3的基因多態性可通過增加MMP-1和MMP-3的血清濃度而影響JIA的進程及活動性，進而預測關節破壞[18]。有研究表明，抗CCP抗體在發生骨侵蝕和畸形的JIA患者中陽性率更高[19]，進一步研究認為抗CCP抗體與關節損害的嚴重程度呈正相關[20]，提示其可以作為預測疾病嚴重進程的生物標記物。一項JIA相關的動物實驗中發現S100A8/A9有成為血清陰性關節炎的全身和局部生物學標記物的潛力：不僅可用于評估炎癥，而且可用于評估炎性關節破壞的嚴重程度[21]。

2.2.2巨噬細胞活化綜合征(MAS) MAS 是sJIA嚴重的并發癥，與活動期sJIA鑒別則是MAS臨床診斷中的難點。前文已述，SF 在sJIA中明顯升高，提示其可作為sJIA的診斷性生物學標記物。而在2016年MAS診斷標準中，則明確將SF>684 ng/ml作為伴有發熱的明確或可疑sJIA患者診斷MAS的唯一必要實驗室指標[22]。有文獻提出SF與紅細胞沉降率(ESR)的比值能較SF更有效地區分MAS早期和sJIA，進一步證明SF在sJIA及MAS診斷和鑒別診斷中的重要性[23]。IL-18作為IL-1家族中一員，在活動期sJIA和MAS中都明顯升高，進一步研究顯示，IL-18血漿中濃度>47 750 ng/L可以預測sJIA患者有發生MAS的可能[24]。此外，還有研究認為可溶性白介素2受體α、可溶性CD163[25]、可溶性CD25[26]、卵泡抑素樣蛋白1[23]等有鑒別MAS活動期與sJIA及預測亞臨床型MAS的潛能。

2.2.3JIA相關葡萄膜炎 傳統上認為，ANA是葡萄膜炎形成的一個危險因素，但也有觀點認為ANA陽性和滴度與JIA相關性葡萄膜炎的活動性或進程無關[27]。在一項關于JIA相關葡萄膜炎患者房水中生物學標記物的調查研究中，轉甲狀腺素蛋白(TTR)的表達與葡萄膜炎的活動呈正相關，提示其可作為潛在的生物學標記物，而其在伴有或不伴有關節炎的隱匿性葡萄膜炎中的作用仍待考證[28]。

3 生物學標記物在治療方面的應用

3.1 藥物反應預測

在一項對87名JIA患者進行的6個月的甲氨蝶呤藥物試驗中，高MRP-8/14基礎水平(>3000 ng / ml)與對MTX高反應性相關[29]。在sJIA患者中，高ACR組患者經過6個月的甲氨蝶呤治療，MRP-8/14水平會顯著下降，而低反應性組則會維持在某個較低水平。成功接受白細胞介素(IL)-1受體拮抗劑或者腫瘤壞死因子(TNF)拮抗劑的sJIA患者MRP-8/14復合物水平也會出現類似的下降[13]。大約1/3的JIA患者對一線甲氨蝶呤(MTX)或抗TNF治療無效，更高的治療前S100A12血清濃度水平可鑒別出對藥物有反應者[30]。

3.2 停藥時間預估

有證據表明，在大多數對阿那白滯素藥物反應性良好的sJIA患者中，血清IL-18在治療開始3月后恢復正常，提示IL-18水平的測定可指導SJIA患者停藥策略[31]。

S100蛋白家族在預測停藥時間上也展現出了較大的潛力：高基礎水平的MRP8/14與抗TNF-α治療的良好反應相關，而在停用依那西普時，MRP8/14水平越高，復發幾率越高[32]。多中心、隨機抽樣的364例sJIA藥物撤回隨機臨床試驗結果顯示，撤藥后的復發率與應用MTX時間長短無關，而與撤藥時MRP-8/14濃度有關，濃度高于690 ng/ml的患者復發率遠大于低濃度者[33]。這些發現提示MRP-8/14可作為評估臨床緩解JIA患者停藥后復發風險的標志物。一項納入188名JIA患者的比較研究證明：在6個月內復發的患者中，S100A12、MRP8/14水平明顯升高，其中，用于預測復發的最佳單一生物標志物是S100A12，與hsCRP聯合應用則預測特異性更強[34]。

4 結語

當前，關于生物學標記物的研究是JIA疾病研究中的熱點，新的研究進展不斷推動著我們對疾病的認知，然而，在生物學標記物的研究日益增長的同時，仍存在許多不足之處：比如，雖然各種新型生物學標記物的發現時見報道，但關于這些生物學標記物的驗證性研究卻很少見。一項鑒定sJIA相關生物學標記物的研究指出：大部分生物學標記物是由單個研究組或單種研究方法提出的，缺乏可靠性[35]。事實上，由于驗證性研究要求的更為嚴密的邏輯性、更為嚴格的準入條件、更為龐大的研究經費，不僅sJIA，JIA其它亞型的生物學標記物研究面臨著同樣的情況。又如，JIA異質性強，發病機制不明確，當前仍然缺乏檢驗性能較高的實驗室指標，這給研究結果規模化的臨床應用帶來了困難。再如，同類研究可能得出不同的結論，這表明，多中心、大規模的實驗室研究或類似研究機制亟待建立。基于以上現實，生物學標記物從實驗室走向臨床的路上仍存在許多機遇與挑戰。