血清MMP-3 水平預測類風濕性關節炎MRI 影像學變化的研究

朱柏林，梁麗婷

（江西省撫州市中醫院檢驗科，江西 撫州 344000）

類風濕性關節炎（rheumatoid arthritis,RA）是一種以關節滑膜炎癥為主要病理表現的慢性、 系統性自身免疫性疾病[1,2],主要表現為以雙手和腕關節等小關節受累為主的對稱性、 持續性多關節炎,病理表現為關節滑膜的慢性炎癥、血管翳形成,并出現關節軟骨和骨質的破壞,最終可導致關節畸形和功能喪失。據統計,RA 的發病率約為1%, 好發于40～60 女性[3]。早期診斷并治療,盡可能防止致殘為治療RA 的首要目標。磁共振（MRI）影像學檢查,可用于RA 的診斷、監測疾病進展、評估治療效果。基質金屬蛋白酶3（MMP-3）是滑膜成纖維細胞和關節軟骨細胞分泌的蛋白酶,主要參與組織基質和膠原降解,與關節損傷密切相關[4]。本研究通過觀察藥物治療前、后不同活動期的RA 患者MMP-3 水平與MRI 影像學變化,探討MMP-3 在RA 病情活動性評估中的作用及對RA 患者MRI 影像學進展的前瞻性預測。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取 2019 年 01 月至 2020 年 01月來我院門診及住院的RA 患者40 例作為觀察組,根據28 個關節疾病活動指數（DAS28）分為重度活動期（DAS28＞5.1）15 例、中度活動期（DAS28≥3.2～＜5.1）11 例、輕度活動期（DAS28≥2.6～＜3.2）9 例、穩定期（DAS28＜2.6）5 例。另選同期健康體檢者 20 例作為對照組。觀察組,男 14 例、女 26 例,年齡 29～83 歲,平均年齡 56.2±27.2 歲。對照組,男 7例、 女 13 例, 年齡 27～69 歲, 平均年齡 47.7±20.7歲。所有受試者在留取血液標本的同時記錄各項臨床資料,包括 28 個腫脹關節數（28SJC）、28 個壓痛關節數(28TJC)、28 個關節疾病活動指數(DAS28)、紅細胞沉降率（ESR）、類風濕因子（RF）、抗環瓜氨酸肽抗體（抗CCP 抗體）。所有研究對象均簽署知情同意書。本研究經過醫院倫理委員會批準。

1.2 納入排除標準

1.2.1 納入標準 觀察組RA 的診斷符合1987 年美國風濕病學會 （ACR） 關于RA 的分類標準或2009 年 ACR 與歐洲風濕病學會（EULAR）聯合修訂的RA 分類標準。對照組來自于我院健康體檢者。

1.2.2 排除標準 排除可能影響MMP-3 檢測結果的疾病, 如合并其他累及關節的疾病以及惡性腫瘤、女性孕期及哺乳期等。

1.3 試劑與儀器 日本Hitachi7180 型全自動生化分析儀及日本MMP-3 測定試劑盒；美國GE SIGAN Creator 1.5T 智能磁共振成像系統。

1.4 測定方法 采集患者空腹靜脈血5ml,3000r/min 分離血清待測。血清MMP-3 檢測方法為膠乳增強免疫比濁法。RA 觀察組分別于藥物治療前和藥物治療后的第一周、第四周動態監測血清MMP-3 水平和MRI 影像學進展。對照組僅于體檢當日進行血清MMP-3 和MRI 影像學檢查。

1.5 MRI 影像學分析 所有MRI 圖像采用OMERACT RAMRIS 評分系統[5],對滑膜炎、骨炎、骨侵蝕等進行評分。具體評分方法為：⑴滑膜炎,血管翳形成,0～3 分(正常、輕、中、重）,正常為 0 分,強化范圍大于滑膜總體積或厚度的1/3 為1 分,強化范圍大于滑膜總體積或厚度的2/3 為2 分,強化范圍大于滑膜總體積或全層厚度為3 分。⑵骨炎,無水腫為0 分,水腫范圍在 0～1/3 的為 1 分,1/3～2/3 為 2 分,2/3 以上的為 3 分。⑶骨侵蝕,無侵蝕為 0 分,骨侵蝕體積在0%～10%為1 分,11%～20%為2 分, 依此類推,直至 91%～100%為 10 分。最高 448 分。

1.6 統計學處理 采用SPSS 19.0 統計軟件進行數據處理。計量資料以表示。采用 Kruskal—Wallis 秩和檢驗比較兩組樣本間的差別,多重線性回歸分析血清MMP-3 與RA 病情活動度、與MRI影像學變化的相關程度。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 RA 觀察組與對照組一般臨床資料比較 對照組和 RA 穩定期 28 個腫脹關節數 （28SJC）、28 個壓痛關節數（28TJC）、28 個關節疾病活動指數（DA S28）、ESR、RF、抗 CCP 抗體顯著低于 RA 輕、中、重度活動期 （P＜0.05）；RA 穩定期和對照組一般臨床資料比較,差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 1。

2.2 藥物治療前RA 觀察組與對照組血清MMP-3水平比較 藥物治療前第一周和第四周RA 輕、中、重度活動期血清MMP-3 水平依次升高,均顯著高于RA 穩定期和對照組(P＜0.05)；藥物治療前RA穩定期和對照組MMP-3 水平比較, 差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 2。

2.3 藥物治療前RA 觀察組與對照組MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較 藥物治療前第一周和第四周RA 輕、 中、 重度活動期MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分漸次升高, 均明顯高于RA 穩定期和對照組（P＜0.05）；藥物治療前 RA 穩定期和對照組MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS評分比較,差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 3。

表1 觀察組與對照組一般臨床資料比較

表1 觀察組與對照組一般臨床資料比較

注：*P＜0.05,與對照組比較；#P＜0.05,與 RA 穩定期比較；△P＞0.05,與對照組比較

組別 28TJC[個] DAS28 ESR[mm/h] RF[IU/ml] 抗CCP 抗體[U/ml]RA 重度活動期RA 中度活動期RA 輕度活動期RA 穩定期對照組例數15 11 9 5 2 0 28SJC[個]11.8±2.1*＃8.2±1.7*＃5.5±1.3*＃2.3±1.0△0 14.2±3.2*＃10.5±2.5*＃6.4±2.0*＃3.3±1.3△0 17.9±7.3*＃4.9±2.6*＃3.3±1.3*＃1.2±0.5△0.8±0.3 110.1±33.3*＃80.8±20.6*＃47.1±12.8*＃23.5±7.5△13.9±3.8 142.13±46.46*＃111.23±31.25*＃66.74±19.53*＃31.29±10.31△13.56±5.25 281.44±62.25*＃188.59±44.68*＃115.29±34.16*＃29.67±17.47△20.28±9.08

表2 藥物治療前觀察組與對照組血清 MMP-3 水平[ng/ml,]比較

表2 藥物治療前觀察組與對照組血清 MMP-3 水平[ng/ml,]比較

注：*P＜0.05,與對照組比較；#P＜0.05,與 RA 穩定期比較；△P＞0.05,與對照組比較；---表示無數據

組別 例數RA 重度活動期RA 中度活動期RA 輕度活動期RA 穩定期對照組15 11 9 5 2 0 OMER-ACT RAMRIS評分(藥物治療前第一周)298.5±52.8*#208.3±40.5*#142.2±24.3*#74.9±12.2△69.2±6.9 OMER-ACT RAMRIS評分(藥物治療前第四周)480.5±70.7*#369.5±45.8*#247.1±27.3*#74.1±12.6△---

表3 藥物治療前觀察組與對照組MRI 影像學 OMER-ACT RAMRIS 評分比較

表3 藥物治療前觀察組與對照組MRI 影像學 OMER-ACT RAMRIS 評分比較

注：*P＜0.05,與對照組比較；#P＜0.05,與 RA 穩定期比較；---表示無數據

組別 例數RA 重度活動期RA 中度活動期RA 輕度活動期RA 穩定期對照組15 11 9 5 2 0 OMER-ACT RAMRIS評分(藥物治療前第一周)210.6±37.4*#151.5±25.5*#97.2±16.8*#58.7±9.2*0 OMER-ACT RAMRIS評分(藥物治療前第四周)359.9±58.5*#250.2±41.9*#127.4±26.4*#60.5±13.8*---

2.4 藥物治療前、 后RA 觀察組血清MMP-3 水平比較 藥物治療后第一周和第四周RA 輕、 中、重度活動期血清MMP-3 水平顯著低于RA 藥物治療前第四周（P＜0.05）；藥物治療后第一周和第四周RA 穩定期血清MMP-3 水平與RA 藥物治療前第四周比較,差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 4。

2.5 藥物治療前、 后 RA 觀察組 MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較 藥物治療后第一周RA 輕、中、重度活動期與RA 藥物治療前第四周MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較,差異無統計學意義（P＞0.05）；藥物治療后第四周RA輕、中、重度活動期MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分明顯低于 RA 藥物治療前第四周 （P＜0.05）；藥物治療后第一、四周RA 穩定期與RA 藥物治療前第四周MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較,差異無統計學意義（P＞0.05）。見表5。

表4 藥物治療前、后RA 觀察組血清 MMP-3 水平比較

表4 藥物治療前、后RA 觀察組血清 MMP-3 水平比較

注：*P＜0.05,與 RA 藥物治療前第四周比較；#P＞0.05,與 RA 藥物治療前第四周比較

組別 例數MMP-3(藥物治療前第四周)MMP-3(藥物治療后第一周)RA 重度活動期RA 中度活動期RA 輕度活動期RA 穩定期15 11 9 5 480.5±70.7 369.5±45.8 247.1±27.3 74.1±12.6 310.2±48.7*198.7±35.5*121.5±24.9*74.9±11.7#MMP-3(藥物治療后第四周)178.7±44.9*135.9±32.6*108.8±21.2*72.1±12.9#

表5 治療前、后RA 觀察組MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較

表5 治療前、后RA 觀察組MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分比較

注：*P＜0.05,與 RA 藥物治療前第四周比較；#P＞0.05,與 RA 藥物治療前第四周比較

組別 例數OMER-ACT RAMRIS 評分(藥物治療前第四周)OMER-ACT RAMRIS 評分(藥物治療后第一周)RA 重度活動期RA 中度活動期RA 輕度活動期RA 穩定期15 11 9 5 359.9±58.5 250.2±41.9 127.4±26.4 60.5±13.8 301.7±51.5#204.8±40.2#108.5±27.6#55.2±11.6#OMER-ACT RAMRIS 評分(藥物治療后第四周)140.5±30.2*102.1±21.6*63.2±13.3*52.8±8.2#

3 討論

基質金屬蛋白酶（MMPs）是參與降解軟骨和骨基質,引起軟骨及骨侵蝕的一組含鋅離子的蛋白酶,參與組織形態發生、損傷修復、炎癥反應等一系列生理、病理過程[6,7,8]。MMPs 的異常表達可促進RA 的發生和發展,其中以MMP-3 最為重要,由炎癥因子IL-1 和TNF-α 刺激滑膜細胞、成纖維細胞和軟骨細胞誘導性分泌； 其降解產物可促進T 細胞活化并誘導多種細胞因子的產生,加重關節的炎癥反應[9,10,11]。MRI 可以清晰顯示軟骨、滑膜、血管翳、骨炎及骨質微小侵蝕灶的全部病理改變,是檢查RA 滑膜病變的金標準[12,13,14]。

本研究顯示, 對照組和RA 穩定期28SJC、28T JC、DAS28、ESR、RF、抗 CCP 抗體顯著低于 RA 輕、中、重度活動期（P＜0.05）,見表 1,這與相關研究相吻合[15]。藥物治療前第一周和第四周RA 輕、中、重度活動期血清MMP-3 水平均逐漸升高, 顯著高于RA 穩定期和對照組（P＜0.05）,見表 2,說明 MMP-3可用于評估RA 的活動度。RA 穩定期由于滑膜處于炎癥修復階段,無軟骨和骨基質破壞,骨關節中成纖維細胞未大量分泌MMP-3, 和對照組比較血清 MMP-3 水平無明顯差異（P＞0.05）。藥物治療前第一周和第四周RA 輕、中、重度活動期MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分漸次升高, 均明顯高于 RA 穩定期和對照組（P＜0.05）,見表 3。可能是在RA 進程中,先有滑膜細胞、成纖維細胞和軟骨細胞大量分泌MMP-3 酶原, 其被纖溶酶激活為活性MMP -3,直接降解軟骨和骨質,MMP-3 還能分解微血管基底膜和間質成分,才能形成侵蝕性滑膜炎血管翳、骨炎、骨侵蝕等MRI 影像學病理改變。

藥物治療后第一周和第四周RA 輕、中、重度活動期血清MMP-3 水平顯著低于RA 藥物治療前第四周（P＜0.05）,見表 4；藥物治療后第一周 RA輕、中、重度活動期MRI 影像學OMER-ACT RAM RIS 評分與RA 藥物治療前,差異無統計學意義（P＞0.05）,見表5,直至第四周時才顯著低于RA 藥物治療前（P＜0.05）,見表 5。血清 MMP-3 的水平越高,RA 病情活動度越高；治療后隨病情活動度的下降或緩解,血清MMP-3 水平也隨之下降[16]。

本研究表明,藥物治療前RA 輕、中、重度活動期血清MMP-3 水平第一周即明顯升高, 而藥物治療前MRI 影像學OMER-ACT RAMRIS 評分第四周才明顯升高。表明RA 患者中血清MMP-3 水平變化能夠顯著早于MRI 影像學進展提示骨質損傷或修復。

綜上所述,RA 患者藥物治療前、后血清MMP-3 水平變化總是先于MRI 影像學進展,提前預示了RA 患者的骨關節MRI 影像學進展方向,提示骨質損傷或修復。