肌骨超聲分級聯合血清標志物對類風濕關節炎活動度的預測效能

［摘要］目的探討肌骨超聲半定量分級及基質金屬蛋白酶-3（MMP-3）、可溶性程序性死亡受體-1（sPD-1）對類風濕關節炎（RA）活動性的預測價值。

方法選取2020年1月－2023年9月在我院診治的RA病人176例，按照28處關節疾病活動度評分分為高活動組（33例）、中活動組（62例）、低活動組（54例）和緩解期組（27例），選取健康志愿者40例作為對照組。分析肌骨超聲半定量總分、MMP-3、sPD-1對RA活動性（低、中、高活動為有活動性，緩解期和對照為非活動性）的預測價值。

結果各組肌骨超聲半定量（滑膜增生、滑膜血流信號、骨侵蝕、關節積液）評分及總分、MMP-3、sPD-1差異有顯著意義（F=119.860～290.329，P＜0.05）。肌骨超聲半定量總分、MMP-3、sPD-1預測RA活動性的受試者工作特征曲線下面積（AUC）為0.977、0.964、0.888，三者聯合預測的AUC為0.986，靈敏度為95.3%，特異度為100.0%。三者聯合預測RA活動性的AUC優于sPD-1（Z=-3.395，P=0.001），MMP-3和肌骨超聲半定量總分預測的AUC也優于sPD-1（Z=-2.462、-3.026，P=0.002）。

結論肌骨超聲半定量分級、MMP-3、sPD-1對RA病人疾病活動性有較好的預測價值，三者聯合預測價值更高。

［關鍵詞］關節炎，類風濕；超聲檢查；基質金屬蛋白酶3；可溶性程序性死亡受體-1；疾病活動度

［中圖分類號］R593.22；R445.1

［文獻標志碼］A

［文章編號］2096-5532（2024）04-0570-04

doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.133

［開放科學（資源服務）標識碼（OSID）］

［網絡出版］https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20240924.1915.004;2024-09-2515：49：15

Performance of musculoskeletal ultrasound grading combined with serum biomarkers in predicting the activity of rheumatoid arthritis

DUAN Xia， WANG Xiaoqing， CHEN Xiaomin

（Ultrasound Department of Neijiang Traditional Chinese Medicine Hospital， Neijiang 641000， China）

; ［Abstract］ObjectiveTo investigate the value of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound grading combined with matrix metalloproteinase-3 （MMP-3） and soluble programmed death-1 （sPD-1） in predicting the activity of rheumatoid arthritis （RA）.

MethodsA total of 176 RA patients who were diagnosed and treated in our hospital from January 2020 to September 2023 were enrolled， and according to the activity scores of 28 joint diseases， they were divided into high activity group with 33 patients， medium activity group with 62 patients， low activity group with 54 patients， and remission group with 27 patients; 40 healthy volunteers were enrolled as control group. The total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， MMP-3， and sPD-1 were analyzed in terms of their value in predicting the activity of RA （low， medium， and high activity were defined as active and remission and control were defined as inactive）.

ResultsThere were significant differences between groups in the total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， the scores of synovial hyperplasia， synovial blood flow signal， bone erosion， and joint effusion， and the levels of MMP-3 and sPD-1 （F=119.860-290.329，P<0.05）. The total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound， MMP-3， and sPD-1 had an area under the ROC curve （AUC） of 0.977， 0.964， and 0.888， respectively， in predicting the activity of RA， and the combination of these three indicators had an AUC of 0.986， with a sensitivity of 95.3% and a specificity of 100.0%. The combination of the three indicators had a better AUC than sPD-1 in predicting the activity of RA （Z=-3.395，P=0.001）， and MMP-3 and the total score of semi-quantitative musculoskeletal ultrasound also had a better AUC than sPD-1 （Z=-2.462，-3.026，P=0.002）.

ConclusionSemi-quantitative musculoskeletal ultrasound grading， MMP-3， and sPD-1 have a good value in predicting disease activity in RA patients， and the combination of these three indicators has a higher predictive value.

［Key words］rheumatoid arthritis; ultrasonography; matrix metalloproteinase 3; soluble programmed death receptor-1; di-sease activity

類風濕關節炎（RA）是一種慢性自身免疫性疾病，主要累及小關節。RA病人的活動性評估對于病情監測、治療方案制定以及預后評估具有重要意義[1]。肌骨超聲是一種無創、便攜的影像學檢查方法，可以用于評估RA病人的關節病變情況[2]。血清學指標基質金屬蛋白酶-3（MMP-3）和可溶性程序性死亡受體-1（sPD-1）在RA的發病過程中發揮著重要作用，能夠反映RA病人的疾病活動狀態[3]。肌骨超聲和血清MMP-3、sPD-1檢測在RA活動性的預測中具有重要意義。通過這些檢查手段可以更加準確地評估RA病情，制定針對性的治療方案及監測治療效果。本研究旨在探討肌骨超聲半定量分級及MMP-3和sPD-1對RA活動性的預測價值，從而為臨床準確評估RA病情、制定治療方案、評估治療效果提供參考依據。

1資料與方法

1.1研究對象

選取2020年1月—2023年9月在我院診治的RA病人176例。納入標準：①年齡≥18歲；②符合相關文獻的診斷標準[4]；③有完整的肌骨超聲骨關節圖像檢查資料。排除標準：①存在其他類型關節疾病的病人；②存在免疫系統疾病的病人；③近期接受過激素或免疫藥物治療的病人；④妊娠期或哺乳期女性。納入病人按照28處關節疾病活動度評分（DAS28）分為高活動組（33例）、中活動組（62例）、低活動組（54例）和緩解期組（27例），選取同期體檢的健康志愿者40例作為對照組。5組研究對象的年齡、性別和體質量指數（BMI）差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。所有研究對象均簽署知情同意書。該研究已獲得我院醫學倫理委員會的批準。

1.2觀察指標與評價方法

1.2.1肌骨超聲半定量分級使用彩色多普勒超聲診斷儀（Aplio500、GELOGIQE9、ALOKAa10等機型，探頭頻率為7～12 MHz）對病人7個關節進行超聲檢查，包括腕關節、第二和第三掌指關節、第二和第三近端指間關節以及第二和第五跖趾關節。

根據評分準則[5]，評估滑膜增生、滑膜血流信號、骨侵蝕和關節積液，進行半定量分級。肌骨超聲半定量總分為評估滑膜增生、滑膜血流信號、骨侵蝕和關節積液4項得分之和。

1.2.2MMP-3和sPD-1的測定采集病人空腹靜脈血5 mL，離心后取上清液保存。采用免疫比濁法檢測血清MMP-3水平，酶聯免疫吸附法檢測血清sPD-1水平。

1.2.3RA病人DAS28評估[6] 根據壓痛關節數（TJC）、腫脹關節數（SJC）、紅細胞沉降率（ESR）、C反應蛋白（CRP）、視覺模擬評分法（VAS）評分以及病人的健康狀況和總體評價（GH）進行評估，具體公式為：DAS28=0.56×TJC+0.28×SJC+0.36×ln（CRP+1）+0.014×GH+0.96×ln（10×VAS）。根據DAS28分為低度活動期（2.6＜DAS28＜3.2）、中度活動期（3.2≤DAS28≤5.1）以及高度活動期（DAS28＞5.1）。

1.3統計學分析

使用SPSS 22.0軟件進行數據分析。計數資料用例數和百分比表示，組間比較采用卡方檢驗。計量資料用±s表示，多組比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD法。采用靈敏度、特異度、受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）評價肌骨超聲半定量總分以及血清MMP-3、sPD-1預測RA疾病活動性（RA有活動性（低、中、高活動組）=1， RA非活動性（緩解期組和對照組）=0）的預測價值。構建以肌骨超聲半定量總分及血清MMP-3、sPD-1為自變量的Logistic回歸模型作為三者聯合的預測模型。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1各組肌骨超聲半定量評分比較

各組肌骨超聲半定量（滑膜增生、滑膜血流信號、骨侵蝕、關節積液）評分及總分差異有顯著性（F=119.860～290.329，P＜0.05），兩兩比較顯示，高活動組＞中活動組＞低活動組＞緩解期組＞對照組（P＜0.05）。見表2。

2.2各組血清MMP-3、sPD-1比較

各組血清MP-3、sPD-1水平差異具有顯著性（F=283.520、189.457，P<0.05），兩兩比較顯示，高活動組＞中活動組＞低活動組＞緩解期組＞對照組（P<0.05）。見表3。

2.3肌骨超聲半定量總分及血清MMP-3、sPD-1對RA活動性的預測價值肌骨超聲半定量總分、MMP-3、sPD-1預測RA活動性的AUC分別為0.977、0.964、0.888。而三者聯合預測RA活動性的AUC為0.986，靈敏度為95.3%，特異度為100.0%。三者聯合預測RA活動性的AUC優于sPD-1（Z=-3.395，P=0.001），MMP-3和肌骨超聲半定量總分預測的AUC也優于sPD-1（Z=-2.462、-3.026，P=0.002）；各指標的AUC其他兩兩比較差異均無統計學意義（P＞0.05）。見表4、圖1。

3討論

RA是由于免疫系統錯誤地攻擊關節內的正常組織，導致關節疼痛、腫脹、僵直和變形等癥狀。RA對病人的生活會產生很大的影響。由于關節的疼痛和腫脹，病人可能會感到難以進行日常活動和工作[7]。肌骨超聲是一種常規超聲診斷設備，可用于肌肉、骨骼及關節相關疾病的診斷。

本研究結果顯示，RA病人疾病活動度越高，其肌骨超聲半定量評分越高，與桂冬冬等[8]的研究結果一致。李超等[9]研究也指出，肌骨超聲半定量分級可反映關節受累情況，與RA活動性密切相關，可作為評估與診斷的重要工具，這可能與滑膜增生和積液等病理變化有關[10]。疾病活動度高說明RA病情活躍，炎癥反應明顯，關節局部的血流量增加，這種情況下行肌骨超聲檢查，可能會觀察到更多的滑膜增生和積液[11]。MMP-3是一種能夠降解多種基質成分的蛋白水解酶，在RA中，它參與了軟骨降解的過程。在RA的病理過程中，滑膜增生和淋巴細胞浸入會導致關節軟骨的破壞和骨侵蝕，從而使MMP-3水平升高[12]。有研究顯示，MMP-3在RA病人血清和關節液中的水平均顯著升高，而且與RA的嚴重程度和活動度有關[13]。sPD-1是程序性死亡受體-1（PD-1）的剪切變體，有研究發現，sPD-1在RA病人的血清中升高，并與RA的活動度和炎癥水平相關[14]。RA病人疾病活動度越高，MMP-3和sPD-1水平越高，這可能是由于炎癥反應加劇，導致更多的軟骨降解和免疫反應，從而使這些指標的水平升高。有研究指出，CRP水平與機體炎性反應嚴重程度相關[15]。MMP-3是一種廣泛參與基質降解的蛋白水解酶，在RA中扮演了破壞軟骨的關鍵角色[16]。研究表明，MMP-3在RA病人血清與關節液中的水平均顯著升高，且與疾病的嚴重程度和活動度緊密相關[17]。另一方面，sPD-1作為PD-1的剪切變體，其血清水平的升高亦被證實與RA的活動度和炎癥水平存在正相關關系[18]。這兩種生物標志物的聯合分析，不僅加深了我們對RA病理機制的理解，也為疾病活動性的評估提供了有力支持。監測這些與炎癥密切相關的生物標志物及超聲表現，可以更為準確地把握RA的病情動態。

ROC曲線分析顯示，肌骨超聲半定量分級和血清MMP-3、sPD-1與RA病人疾病活動度密切相關，三者聯合檢測對RA活動性具有較高的預測價值。RA是一種慢性自身免疫性疾病，可導致關節炎癥和骨侵蝕。在疾病的早期階段，往往存在滑膜炎癥和水腫，這些表現在肌骨超聲檢查中可以被發現。半定量分級總分能夠反映炎癥的嚴重程度，對于預測RA的活動性具有一定的價值[15]。MMP-3和sPD-1是兩種與RA病理生理有關的生物標志物。MMP-3參與降解關節軟骨和基質，在RA病人中可能過度表達。sPD-1則是一種細胞表面分子，參與調節免疫反應，在RA病人中也可能過度表達[16]。本研究進一步通過ROC曲線分析證實，肌骨超聲半定量分級、MMP-3及sPD-1三者聯合應用，對RA活動性的預測價值顯著高于單一指標。該結果不僅為RA的臨床診斷提供了更為全面的評估體系，也為制定個性化治療方案、優化疾病管理策略提供了科學依據。

綜上所述，肌骨超聲半定量分級和血清MMP-3、sPD-1與RA病人疾病活動度密切相關，三者聯合對RA活動性具有較高的預測價值。但本研究樣本量相對較少，加之所有病人均來自同一醫院，結論可能存在一定偏差，尚需開展大樣本、多中心研究來進一步驗證結論的可靠性。

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（本文編輯周曉彬）