类风湿关节炎相关肺间质病变的生物标志物

作者：张馨予

肺间质病变（interstitial lung disease，ILD）是类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）最常见的关节外表现，以普通型间质性肺炎（usually interstitial pneumonia，UIP）最为常见。约60%～80%的RA患者出现肺部受累，但仅约10%患者出现ILD临床症状。由于缺乏统一的诊断标准和检测方法，尚未有确切的人群发病率。并发ILD是RA患者死亡的主要原因。RA-ILD死亡风险比率较单纯RA高2～10倍，死亡率大约为13.9%。因此，早期发现和及时治疗对降低RA-ILD的发病率和死亡率有重要作用。

目前，RA-ILD诊断主要依靠生物标志物、临床表现和影像学检查结果进行综合判断。血清高水平类风湿因子（rheumatoid factor，RF）和抗环瓜氨酸多肽抗体（anti-cyclic citrullinated peptide antibody，anti-CCP）是RA-ILD的危险因素，研究发现以ILD为首发表现的RA-ILD患者血清中含高滴度的抗环瓜氨酸肽抗体（ACPA）和类风湿因子（RF），因而进一步研究ACPA抗体谱有助于深入了解RA-ILD发病机制。此外，涎液化糖链抗原-6（Krebs von den Lungen-6，KL-6）在结缔组织病相关肺间质病变的诊断、预后评估和风险分层中发挥重要作用，但是缺乏足够的临床研究将KL-6纳入RA-ILD临床常规检测。因此，需要寻找新型生物标志物用于RA-ILD风险预测和预后评估。

本文将对历年来文献报道的RA-ILD相关基因，自身抗体和靶抗原进行综述，寻找有较好诊断价值的生物标志物，探究与肺损伤相关联的自身抗体在RA-ILD的发病机制中的可能作用，并发现可用于预后评估和鉴别诊断的潜在生物标志物，为临床诊断RA-ILD提供新思路。

1、RA-ILD相关基因

RA-ILD发生发展受基因和环境因素共同影响。研究发现人类白细胞抗原（human leukocyte antigen，HLA）与RA-ILD易感性相关。HLA-DRβ链的第70-74位基因序列高度保守，RA相关的HLA-DR等位基因共同享有该保守序列，故称其为共同表位（shared epitope，SE）。Furukawa对日本人群研究发现不同HLA等位基因对于RA并发ILD的风险有不同影响，HLA-DRB1*04，HLA-DQB1*04和SE对RA-ILD有保护效应，而HLA-DRB1*16是RA-ILD的危险因素。此外，在一项纳入116名韩国RA患者的研究中，Song等发现HLA-RDB1核苷酸序列的第九位色氨酸和RA-ILD易感性相关，OR值为22.89，P=0.037。

MUC5B是由呼吸道分泌的胶原形成蛋白，肺纤维化患者MUC5B分泌增多。MUC5B启动子变异rs35705950在特发肺纤维化中的阳性率为38%，家族性间质性肺炎为34%，健康个体为9%。近年来，有研究发现MUC5B是RA-ILD的危险因素。Juge等对中、美、德、日等多个国家人群分析，结果表明MUC5B基因变异和UIP相关，OR值为6.1；620名RA-ILD患者中MUC5B基因出现频率为32.6%；免疫组织化学染色显示细支气管上皮细胞胞质和蜂窝状囊肿的黏液内含有MUC5B基因编码产物。Hunninghake等研究发现MUC5B基因变异和一般人群的肺间质异常有关，提示MUC5B启动子基因多样性可能用于预测肺间质病变的发病风险。

考虑到RA-ILD和家族性肺纤维化均存在UIP临床特征以及共同的环境危险因素，Juge等对101例RA-ILD患者进行全外显子组测序，并比较81例RA-ILD患者和1 010名健康人群的突变基因的数量差异，结果显示RA-ILD和家族性肺纤维化相关基因（TERT、RTEL1、PARN、SFTPC）存在关联，OR值为3.17，P=9.45×10-4。近期，Shirai等对日本受试人群进行全基因组关联性研究，新发现RA-ILD相关基因变异—RPA3-UMAD1。RPA3是复制蛋白A复合物的组成部分，在DNA复制和损伤应答中发挥重要作用，该基因变异可提高RPA3在肺组织中的表达水平，增加RA-ILD患病风险。

总之，寻找与RA-ILD相关的基因变异，探究基因变异与临床表型的关系，分析基因功能有助于阐明RA-ILD复杂的发病机制，也有利于疾病预测和风险评估。

2、RA-ILD风险预测相关标志物

2.1 α-烯醇化酶

α-烯醇化酶是一种糖酵解酶，在细胞分化和炎症刺激时上调表达。瓜氨酸CEP-1是RA特异性的自身抗原，而CCP-2是人工合成多肽，所以抗CEP-1抗体能更好地反映RA的发病机制。Mahdi 等研究发现抗CEP-1抗体，吸烟以及RA相关基因HLA-DRB1*04之间存在强关联。Alunno等研究结果提示抗CEP-1抗体与RA-ILD相关，OR值为2。Liu等比较抗CEP-1抗体与抗CCP-2抗体的诊断价值，研究发现抗CCP-2诊断RA阳性似然比为10.11，高于抗CEP-1抗体（5.82）。当抗CEP-1抗体水平大于185.91 U/mL时，抗CEP-1抗体可用于预测RA-ILD，OR为0.383，P=0.0222，而抗CCP-2抗体则与RA-ILD无相关性，说明抗CEP-1可能无法替代抗CCP-2抗体作为RA实验室检查的常规项目，但是可作为补充实验用于疾病分型诊断。

2.2 抗氨基甲酰化蛋白抗体

氨基甲酰化蛋白（carbamylated protein，CarP）是另一种翻译后修饰产物，在氰酸盐和尿素参与下，赖氨酸转变为高瓜氨酸。尽管高瓜氨酸和瓜氨酸结构相似，但是ACPA和抗CarP抗体之间无交叉反应，故这两种自身抗体属于不同的抗体家族。Shi等发现抗CarP抗体存在于RA患者血清中，且该自身抗体和关节损伤严重程度相关。抗Carp抗体在抗CCP-2抗体阳性的RA患者中阳性率为49%～73%，8%～14%抗CCP-2抗体阴性的RA患者血清中也存在抗Carp抗体。此外，吸烟者和哮喘患者的肺组织中存在氨基甲酰化抗原，抗Carp抗体识别并结合该抗原，可能会诱发炎症级联反应，对于肺间质病变的发生发展有重要意义。Castellanos-Moreira等首次报道抗CarP抗体和RA-ILD存在关联。一项纳入142例RA患者和37例RA-ILD患者的研究显示，RA-ILD组抗CarP抗体阳性率和滴度较单纯RA组高（P<0.05），其中抗嵌合纤维蛋白/丝氨酸高瓜氨酸化蛋白抗体滴度是单纯RA组的四倍（P<0.005）。可见，抗Carp抗体与RA-ILD可能存在关联，还需要更多的研究验证。

2.3 肺泡表面活性蛋白