幼年特發性關節炎細胞因子表達及其臨床意義

耿玲玲，李 丹，馮 媛，段明玥，張 翠，李小青

(西安市兒童醫院1.風濕免疫科；2.兒研所，陜西 西安 710003)

幼年特發性關節炎(juvenile idiopathic arthritis，JIA)是指16歲以下兒童發病原因不明、持續6周以上的關節炎，它是兒童風濕病最常見的一種病患。JIA按國際風濕病學聯盟兒科常委專家組(ILAR)2001年的分類標準分為全身型、多關節型RF陰性、多關節型RF陽性、少關節型、銀屑病型、與附著點炎癥相關型、未分類共七類。目前國外報道該病每年的發病率為(1.9～22.6)/10萬[1]，該病在全球已成為導致兒童致殘的主要疾病之一，部分患兒病情反復、病程遷延、治療困難。甚至少數患兒在疾病活動過程中可并發巨噬細胞活化綜合征(macrophage activation syndrome，MAS)[2-3]，其致死率高，預后差。JIA的確切病因和發病機制尚不明確，因此，JIA發病機制的研究也成為目前關注的焦點[4]。根據目前的認識，Th1/Th2免疫反應失調及細胞因子網絡對JIA的發生和發展起著重要的作用。

1研究對象與方法

1.1研究對象

選取2016年1月至2017年12月在西安市兒童醫院風濕免疫科住院的73例JIA活動期患兒，其中全身型36例，多關節型21例，少關節型16例。本研究經過患兒監護人同意并獲得醫院醫學倫理委員會的批準。

1.2方法

1.2.1一般實驗室檢查資料

收集73例患兒的一般實驗室檢查資料，包括白細胞(white blood cell，WBC)、血紅蛋白(hemoglobin，Hb)、血小板(platelet，PLT)、C-反應蛋白(c-reactive protein，CRP)、紅細胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate，ESR)、鐵蛋白(ferritin，FER)。

1.2.2細胞因子檢測

抽取患兒外周血2mL，分離血清，應用流式細胞儀檢測細胞因子白介素(interleukin，IL)-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)和干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)。這7種細胞因子的檢測下限為1.0pg/mL，檢測上限為5 000pg/mL。

1.3統計學方法

2結果

2.1一般實驗室檢查結果比較

全身型JIA、多關節型JIA與少關節型JIA活動期患兒WBC、PLT、ESR、FER、CRP比較差異均有統計學意義(均P<0.05)，見表1。

表1 3種類型JIA活動期患兒一般實驗室檢查結果比較Table 1 Comparison of general laboratory examinations among the three types of active JIA

2.2 3種類型JIA活動期患兒細胞因子水平比較

全身型JIA、多關節型JIA與少關節型JIA活動期患兒細胞因子水平比較，IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-17A、TNF-α、IFN-γ差異均存在統計學意義(均P<0.05)。其中IL-6、IL-10、TNF-α在每兩組間差異存在統計學意義(均P<0.05)，見表2。

表2 3種類型JIA活動期患兒細胞因子比較Table 2 Comparison of cytokines among the three types of active JIA

2.3 細胞因子與CRP、ESR、FER的相關性分析

相關性分析結果顯示，全身型JIA患兒IL-6與CRP、ESR、FER呈正相關(均P<0.05)，IL-17A與CRP、FER呈正相關(均P<0.05)，IL-10與CRP、ESR、FER呈負相關(均P<0.05)，IL-4與CRP、FER呈負相關(均P<0.05)，見表3。多關節型JIA患兒TNF-α與CRP、ESR、FER呈正相關(均P<0.05)，IL-6與CRP、FER呈正相關(均P<0.05)，IL-17A與ESR、FER呈正相關(均P<0.05)，見表4。少關節型JIA患兒細胞因子與CRP、ESR、FER之間無相關性(均P>0.05)，見表5。

表3 全身型JIA患兒細胞因子與一般實驗室檢查的相關性分析Table 3 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with systemic JIA

表4 多關節型JIA患兒細胞因子與一般實驗室檢查的相關性分析Table 4 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with polyarticular JIA

表5 少關節型JIA患兒細胞因子與一般實驗室檢查的相關性分析Table 5 Correlations between cytokines and general laboratory examinations in patients with oligoarticular JIA

3討論

3.1幼年特發性關節炎與Th細胞失衡

在幼年特發性關節炎研究中，大多數研究認為Th細胞失衡是導致關節局部炎癥的重要原因之一，在不同細胞因子、共刺激分子、胞內信號轉導分子、核轉錄因子和抗原環境因素等共同作用下，Th0細胞可分別向Th1、Th2和Th17細胞分化，特異性轉錄因子活化并分泌特異性細胞因子。Th1分泌的細胞因子主要包括IL-2、IL-6、IL-12、TNF-α、IFN-γ等，Th2分泌的細胞因子主要包括IL-4、IL-5、IL-10、IL-13等。Th17是較晚發現的一種不同于Th1、Th2細胞的輔助性T細胞亞群，因其能夠特異性分泌IL-17而得名。

3.2幼年特發性關節炎細胞因子的表達意義

IL-2是體內的Th1型細胞因子，是有效的NK細胞刺激因子，還能協同誘導體內的IFN-γ放大潛在刺激因子的作用。有研究表明小劑量IL-2治療可介導STAT5的磷酸化，使Treg細胞增殖促進[5]。本研究顯示3種類型JIA患兒的IL-2表達水平存在顯著性差異(P<0.05)。在眾多細胞因子中，TNF-α在免疫反應中作用最多，研究表明TNF-α主要通過兩個特異性受體(TNFR1表達于所有細胞、TNFR2表達于免疫細胞和內皮細胞)介導機體細胞和體液免疫調節作用，在許多免疫介導的疾病中起中心作用[6-7]。本研究發現全身型JIA活動期患兒TNF-α水平明顯高于多關節型JIA活動期及少關節型JIA活動期患兒(均P<0.05)。可以認為在3種類型JIA的發病中，全身型JIA是炎癥反應最劇烈的一類疾病。IFN-γ可由包括單核-巨噬細胞、Th1細胞、NK細胞等在內的多種細胞合成和分泌，在類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)的觸發階段起到關鍵作用。本研究發現3種類型JIA活動期患兒IFN-γ表達水平比較差異具有統計學意義(P<0.05)，證明IFN-γ在JIA的起病中同樣起著關鍵作用。

IL-4由Th2分泌產生，IL-4主要通過減輕由IFN-γ和脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)的蛋白多糖的破壞而起到保護軟骨、關節下骨及其他關節組織完整性的作用[8-9]，本研究顯示3種類型JIA活動期患兒IL-4水平比較差異具有統計學意義(P<0.05)。IL-10主要由Th2、Treg細胞分泌，作為Th2分泌的經典成員，既有免疫刺激作用又有免疫抑制作用。已有對RA的研究證實IL-10在其發病過程中發揮著調節免疫進展的重要作用，IL-10可以抑制骨性蛋白配體、組織蛋白酶K等蛋白的活性，進而遏制骨質及其關節的損傷[10]。本研究顯示血漿中IL-10水平在3種類型JIA活動期患兒中差異具有統計學意義(P<0.05)，且與全身型JIA的炎癥指標CRP、ESR、FER呈負相關(P<0.05)。IL-10有可能作為治療方法應用于全身型JIA的治療，通過發揮其抗炎及免疫調節的作用起到抑制炎癥反應的目的。

IL-17是由Th17細胞亞群唯一分泌的，促炎癥細胞因子IL-17近年才被全面認識就已經成為眾多慢性炎癥性疾病的重要治療靶點[10-13]。Th17細胞亞群亦可分泌IL-6，因此動態監測患兒體內IL-17、IL-6水平對于判斷疾病活動性、病情嚴重程度的評估、療效評價及疾病預后均具有重要意義[14]。本研究發現IL-17A在3種類型JIA活動期患兒中差異具有統計學意義(P<0.05)。IL-6是由單核-吞噬細胞、血管內皮細胞等產生的細胞因子，在骨髓組織造血功能調控、免疫細胞功能調節及炎癥感染等方面起著關鍵作用。本研究結果顯示IL-6水平在3種類型JIA差異存在統計學意義(P<0.05)，且在全身型JIA患兒明顯高于多關節型JIA及少關節型JIA患兒(P<0.05)，進一步印證了臨床治療中IL-6受體拮抗劑在全身型JIA療效顯著的原因，同時可作為進一步推廣下去的依據。

3.3幼年特發性關節炎細胞因子表達與其他炎癥指標的相關性

本研究相關性分析結果提示，全身型JIA患兒IL-6與CRP、ESR、FER呈正相關(P<0.05)，IL-10與CRP、ESR、FER呈負相關(P<0.05)。多關節型JIA患兒TNF-α與CRP、ESR、FER呈正相關(P<0.05)。少關節型JIA患兒細胞因子與CRP、ESR、FER之間不相關(均P>0.05)。

綜上所述，JIA的發病和進展與Th1/Th2、Treg/Th17細胞亞群的失衡高度相關，其細胞因子表達水平的變化可進一步導致疾病活動。因此，可通過干預減少相關炎癥因子水平，從而達到治療JIA的目的。隨著對JIA發病機制及生物制劑研究的不斷深入，更多新靶點將為治療JIA提供新手段。