特發性炎癥性肌病相關間質性肺疾病發病機制的研究進展

唐子猗，青玉鳳,2※

(1.川北醫學院附屬醫院風濕免疫科，四川 南充 637000； 2.四川大學華西醫院精準醫學研究中心，成都 610041)

特發性炎癥性肌病(idiopathic inflammatory myopathies，IIM)是一組以慢性非化膿性肌肉炎癥病變為特點的系統性自身免疫性疾病，主要臨床表現為肌痛、對稱性四肢近端肌肉無力，可累及皮膚、肺、心臟、胃腸道等。其主要臨床類型包括多發性肌炎(polymyositis，PM)、皮肌炎(dermatomyositis，DM)、壞死性自身免疫性肌病、散發性包涵體肌炎、重疊肌炎等[1]。間質性肺疾病(interstitial lung disease，ILD)是IIM患者最主要的肺部并發癥及死亡原因，其臨床上常起病隱匿，早期可無咳嗽、咳痰、呼吸困難等相關呼吸道癥狀，發現時多已出現肺間質纖維化，且易合并肺部感染，治療效果差，最終導致患者呼吸衰竭而死亡。更有部分患者可發生難以預測的急進性發作，嚴重威脅患者生命。研究報道，ILD在PM/DM中發病率為19.9%～78%，致死率高達50%以上[2-3]。特發性炎癥性肌病相關ILD(idiopathic inflammatory myopathies associated with interstitial lung disease，IIM-ILD)的發病機制目前尚不十分清楚，臨床上仍主要以激素聯合免疫抑制劑治療，缺乏有效的防治方式。現就IIM-ILD發病機制的研究進展予以綜述，以進一步提高臨床醫師對IIM-ILD的認識，提供診治新思路。

1 自身抗體

1.1抗氨酰tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase，ARS)抗體 抗ARS抗體是最常見的肌炎特異性抗體，存在于22%的IIM患者中[4]。其包括抗Jo-1、抗PL-7、抗PL-12、抗EJ、抗OJ、抗ZO、抗KS和抗Ha 8類。抗ARS抗體陽性的IIM患者常具有一組特殊的綜合征，即ILD、肌炎、關節炎、發熱、皮疹、雷諾現象和技工手等，稱為抗合成酶綜合征。在部分抗合成酶綜合征患者中，肺部受累可能是其唯一的臨床表現。文獻報道抗ARS抗體陽性的PM/DM患者發生ILD的概率超過70%[5]。既往研究發現，在DM患者中，抗ARS陽性患者的ILD發生率遠高于抗ARS陰性患者(94%比23%)[6]。不同抗ARS抗體患者臨床特征及表型存在差異，有研究顯示抗Jo-1抗體陽性是PM/DM患者發展為ILD的危險因素并在ILD發病中起作用，而抗PL-7、PL-12抗體與早期、嚴重的ILD以及胃腸道問題相關[7-9]。Gofrit等[10]對507例IIM患者進行抗體檢查發現抗Jo-1組、抗PL-12組及抗PL-7組ILD發生率分別為60%、67%、75%，而近年來日本研究報道抗PL-7、抗PL-12、抗KS和抗OJ抗體均被認為與ILD發生有關[11]。抗Jo-1和抗PL-7陽性的IIM患者在ILD嚴重程度方面無顯著差異[12]。既往對系統性硬化癥合并ILD的發病機制研究發現，炎癥反應與持續的肺泡上皮細胞損傷在肺纖維化過程中具有重要作用[13]，而抗ARS抗體本身可作為細胞因子趨化CD4+T細胞、CD8+T細胞、白細胞介素(interleukin,IL)-2激活的單核細胞和未成熟的樹突狀細胞[14]，募集炎癥介質使炎癥過程持續，這可能是其參與ILD發生的機制之一。雖然抗ARS抗體陽性的IIM患者容易合并ILD，但其普遍對激素與免疫抑制劑敏感，在治療過程中易復發，需長期監測病情變化情況。

1.2抗黑色素瘤分化相關基因5(melanoma differentiation-associated protein 5,MDA5)抗體 無肌病性皮肌炎(clinically amyopathic dermatomyositis，CADM)在亞洲多發，其特點為具有典型的DM皮損而無肌炎的臨床特征，50%～100%的CADM可發展成為急性進行性ILD(rapidly progressive interstitial lung disease，RP-ILD)，預后較其他類型的IIM患者差，6個月生存率僅為41%[15]。Sato等[16]在日本CADM患者中發現的一種重要自身抗體被證實與CADM患者發生RP-ILD密切相關，稱抗MDA5抗體。與其對應的抗原為MDA5，是一種dsRNA解旋酶，由干擾素誘導的解旋酶C結構域1編碼，能夠識別入侵病毒RNA鏈，誘發Ⅰ型α干擾素和炎癥細胞因子表達，抑制病毒復制和擴散。Chen等[15]對26例抗MDA5抗體陽性的中國IIM患者進行回顧性分析發現ILD的患病率為100%，其中38.5%的病例患有RP-ILD，與抗MDA5陰性患者相比，抗MDA5陽性患者RP-ILD患病率高。

2014年在歐洲進行的一項IIM患者抗MDA5抗體檢測得到了與上述相似的結果，7%的PM/DM患者出現抗MDA5抗體陽性(均為CADM)，60%的抗MDA5陽性患者合并ILD，較抗MDA5陰性患者14%的ILD發生率高[17]。抗MDA5抗體陽性的IIM患者高分辨率CT主要表現為雙下肺磨玻璃影，病理學基礎為彌漫性肺泡損傷，對激素及免疫抑制劑的治療反應不佳，較抗ARS抗體陽性的IIM-ILD患者預后差[18]。抗體滴度與疾病預后存在相關性，一項研究通過酶聯免疫吸附試驗對36例抗MDA5抗體陽性的DM-ILD患者進行血清抗MDA5抗體水平測定發現，雖然抗MDA5抗體的高血清滴度與RP-ILD的發展導致急性死亡有關，但低滴度抗MDA5抗體患者長期預后與抗MDA5抗體陰性的患者相似[19]。

抗ARS抗體與抗MDA5抗體在IIM-ILD發病機制中的具體作用目前仍不明確，推測系統性紅斑狼瘡患者免疫復合物在腎臟的沉積可致腎臟受累，肺作為人體血液循環最豐富的另一重要臟器，上述抗體與抗原結合形成的免疫復合物是否可能在某些趨化因子的作用下沉積于肺血管或肺組織，致使炎癥反應產生及肺泡上皮細胞損傷持續，最終促使肺纖維化進展有待深入研究，如建立IIM-ILD動物模型或提取IIM-ILD患者的活檢肺組織予以驗證。

2 免疫細胞

2.1T細胞 CD4+T細胞與CD8+T細胞分別參與DM與PM的發病[20]。研究發現多發性肌炎/皮肌炎相關ILD(polymyositis/dermatomyositis associated with interstitial lung disease，PM/DM-ILD)患者肺內T細胞克隆受到限制[21-22]。抗MDA5陽性的DM患者外周血中T細胞計數較抗MDA5陰性的DM患者低，但CD4+T細胞計數/CD8+T細胞計數比值更高[23]。PM/DM-ILD患者的肺泡灌洗液中，T細胞可識別受限制的抗原并通過抗原驅動的刺激積累，提示T細胞可能在PM/DM患者的ILD發展中起關鍵作用[24]。

2.2B細胞 除分泌抗ARS抗體、抗MDA5抗體參與IIM-ILD發病外，Krystufková等[25]證實PM/DM-ILD患者血清中對B細胞成熟和存活至關重要的B細胞活化因子水平顯著升高，尤其是抗Jo-1陽性的患者。Li等[26]發現DM-ILD患者的調節性B細胞水平通常低于無ILD的患者。利妥昔單抗是一種由嵌合小鼠/人單克隆抗CD20抗體組成的生物制劑，該分子靶向阻斷B細胞導致B細胞耗盡，近年來在治療IIM-ILD的過程中取得較好的療效[27]。上述結果均提示B細胞可能參與PM/DM-ILD的發病。

2.3巨噬細胞 巨噬細胞是多種細胞因子和趨化因子的來源，其活化在IIM及IIM-ILD的發病中具有重要作用。巨噬細胞主要分為M1和M2型，M2型巨噬細胞又稱激活的巨噬細胞(極化的巨噬細胞),可調控肺與其他器官纖維化[28]。DM-ILD患者的肺泡灌洗液中始終存在活化的肺泡巨噬細胞。CD163是一種在活化巨噬細胞表面表達的清道夫受體，介導抗炎功能，PM/DM-ILD與正常肺對比發現前者CD163陽性的巨噬細胞的肺泡浸潤明顯，在Cox比例風險模型中，較高的血清sCD163與較差的預后顯著相關，提示PM/DM-ILD中的巨噬細胞活化在推進疾病中起重要作用[29]。

2.4中性粒細胞 長期以來，中性粒細胞被認為在IIM-ILD的發病機制中起關鍵作用。體內外各種刺激激活中性粒細胞后，細胞會進行程序性死亡進而釋放核內的殺菌酶和核苷酸，在自體胞外形成一張網絡——中性粒細胞胞外陷阱。異常的細胞因子環境可能導致大量中性粒細胞胞外陷阱形成，其刺激α干擾素釋放使內環境穩態失去平衡，最終導致肺泡上皮細胞的損傷[30]。Zhang等[31]報道異常的中性粒細胞胞外陷阱調節可能參與PM/DM發病機制，是引發和(或)加重ILD的一個因素。另一項研究發現異常的中性粒細胞胞外陷阱形成可能參與抗MDA5抗體陽性的CADM，特別是在合并ILD的發病過程中[30]。防御素-α是調節炎癥反應的抗微生物肽，主要儲存在中性粒細胞的嗜天青顆粒內。一項納入56例IIM-ILD患者對照試驗的結果顯示，IIM-ILD患者血漿和肺泡灌洗液中防御素-α水平顯著升高，尤其是在抗ARS抗體陽性的ILD患者中，其可能通過誘導生成的細胞因子和生長因子，作用于肺成纖維細胞和上皮細胞，導致膠原蛋白產生和肺纖維化[32]。

3 血清學蛋白

3.1KL-6(Krebs von den Lungen-6) 結締組織相關的ILD中，肺泡上皮細胞的損傷對ILD的發生至關重要[13]，在該過程中Ⅰ型肺泡上皮細胞凋亡，大量Ⅱ型肺泡上皮細胞增殖，從而產生大量細胞因子、肺泡表面活性物質和黏蛋白樣糖蛋白。KL-6則是一種來自Ⅱ型肺泡上皮細胞的黏蛋白樣糖蛋白，其可促進肺成纖維細胞遷移和增殖，并在ILD患者的血清、肺泡灌洗液和肺組織中顯著表達[33-34]，外周血中升高的KL-6水平反映了彌漫性肺泡損傷的肺間質病理微環境，對PM/DM-ILD具有診斷及預后判斷價值[35]。

3.2肺泡表面活性物質 肺泡表面活性物質D與肺泡表面活性物質A也來自增殖的Ⅱ型肺泡上皮細胞，與KL-6具有相似的臨床價值，其聯合診斷PM/DM-ILD優于單個指標診斷[36]。IL-12在特發性肺纖維化的發生、發展中具有重要的促纖維化作用，一項基于特發性肺纖維化患者的研究發現，肺泡表面活性物質D可通過多種信號轉導通路抑制脂多糖刺激的IL-12p40產生，從而調節肺纖維化進展[37]。

3.3鐵蛋白 鐵蛋白是一種細胞內蛋白質，負責鐵的儲存，主要由活化的巨噬細胞分泌，是巨噬細胞的標志物。長期以來血清鐵蛋白水平被認為與抗MDA5抗體陽性DM患者并發RP-ILD密切相關。Gono 等[38]對并發RP-ILD的抗MDA5抗體陽性的DM患者進行尸檢發現，患者肺內存在大量CD68陽性且含有重鏈鐵蛋白的細胞，重鏈鐵蛋白在鐵轉運的過程中具有快速解毒、保護細胞免受氧化應激引起的損傷的作用。因此，CADM相關RP-ILD患者中全身活化的巨噬細胞引起的缺氧和炎癥可能是鐵蛋白水平升高的原因之一。

3.4人軟骨糖蛋白39 除上述血清蛋白外，目前研究參與IIM-ILD發病機制的蛋白還包括人軟骨糖蛋白39。這種由巨噬細胞、中性粒細胞和上皮細胞分泌的糖蛋白,具有參與炎癥、細胞增殖和組織重塑的多效生物活性，現已被證實可用于評估多種自身免疫疾病的疾病活動性與嚴重程度，是具有前景的血清生物學標志物[39-40]。研究發現，其不僅在PM/DM患者中升高，而且PM/DM-ILD患者的升高水平顯著高于無ILD的PM/DM患者，表現為人軟骨糖蛋白39在PM/DM-ILD患者聚集的肺泡內巨噬細胞和過度增殖的肺泡上皮細胞中表達增強[41-42]。

4 細胞因子

4.1轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1) 肺纖維化中的效應細胞是活化的成纖維細胞和肌成纖維細胞，它們通過產生的過量細胞外基質在肺內形成纖維瘢痕[13]。TGF-β1是突出的纖維化誘導分子，可由慢性肺部炎癥中的巨噬細胞和內皮細胞產生。研究表明，TGF-β1能促進成纖維細胞的活化，抑制組織蛋白酶對細胞外基質的降解[43]，并促進巨噬細胞向M2型極化[44]。有文獻報道通過靶向抑制TGF-β1信號轉導可在一定程度上延緩特發性肺間質纖維化的發展[45-46]，提示TGF-β1抑制劑在治療IIM-ILD中具有較好的應用前景。

4.2干擾素 多種干擾素被提示可能參與IIM-ILD發病。Zhang等[47]對20例抗MDA5陽性的DM患者進行對照分析證實α干擾素在抗MDA5抗體陽性的DM患者中存在異常激活，與B細胞活化因子相關的α干擾素過量產生可能與ILD的發生有關。日本一項臨床對照試驗中，納入了9例RP-ILD并嚴重低氧血癥(部分動脈氧分壓/吸入氧氣比率≤200)的DM患者，對這些患者進行細胞因子水平與高分辨率CT評分相關性分析發現，試驗組肺和肺門淋巴結中存在強烈的γ干擾素相關免疫反應，提示γ干擾素與RP-ILD的發病相關[48]。

4.3其他 除上述細胞因子外，目前研究發現與IIM-ILD發病機制相關的細胞因子還包括IL-6、IL-8、IL-10、IL-18、Ⅰ型腫瘤壞死因子、高遷移率蛋白1、多形性前列腺素和趨化因子C-X3-C趨化因子配體1等[49-53]。這些細胞因子濃度在IIM-ILD中均顯著升高，與疾病活動度相關，可伴隨疾病治療好轉逐漸降低，它們通過刺激巨噬細胞的活化或其他通路導致肺泡上皮細胞損傷，參與肺纖維化過程。如表達于內皮細胞上的C-X3-C趨化因子配體1，可通過與趨化因子受體C-X3-C趨化因子配體1相互作用誘導白細胞黏附和遷移，參與白細胞向炎癥反應組織的募集過程。

5 遺傳學

遺傳和環境因素均參與IIM-ILD的發病。目前關于IIM-ILD的基因檢測研究相對有限。人類白細胞抗原-DRB1(human leukocyte antigen-DRB1，HLA-DRB1)長期以來都是CADM患者遺傳易感性的研究熱點，日本報道的HLA-DRB1*01:01、HLA-DRB1*04:05和我國報道的HLA-DRB1*12:01[54]、DRB1*04:01、DRB1*12:02[55]均與DM患者中抗MDA5抗體相關。抗PM-Scl和抗ARS抗體在白種人中與HLA-DRB1*03相關[56]。而吸煙可能增加具有HLA-DRB1*3等位基因的歐洲IIM人群抗Jo-1抗體發生風險[57]。在中國漢族人群中，多項研究應用候選基因方法進行的大規模病例對照研究發現，易感基因CC趨化因子配體21、腫瘤壞死因子-α誘導蛋白3、干擾素調節因子5和磷脂C樣酶-1與PM/DM-ILD有關[58-60]。Li等[61]研究發現錨蛋白重復結構域55多態性與DM/PM-ILD存在正相關，rs7731626-A的頻率降低表明A變體可能對DM/PM-ILD具有保護作用。

6 小 結

多因素綜合作用參與IIM-ILD的發病，推測遺傳背景下，環境因素(如感染、化學刺激)誘導炎癥產生，繼而多種免疫細胞(T細胞、B細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等)激活，大量細胞因子(TGF-β1、α干擾素、γ干擾素、IL-6、IL-8、IL-10、IL-18、C-X3-C趨化因子配體1等)、鐵蛋白、肺泡表面活性物質及黏蛋白聚集形成纖維微環境，炎癥與形成的纖維微環境在導致肺泡上皮細胞持續損傷的同時還促進活化的肌成纖維細胞生成富含膠原的細胞外基質，其累積和長時間作用最終導致肺纖維化發生和進展。抗ARS抗體和抗MDA5抗體與IIM-ILD發生、進展密切相關，現臨床已用于對IIM早期的風險分層，但仍需要更進一步的研究證實其發生的關聯機制，以期尋找IIM-ILD的防治靶點。