類風濕關節炎患者血清IL-37和可溶性PD-1分子的表達水平及臨床意義①

陳棲棲 田 娟 張 晶 蘇 江

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院風濕免疫科，成都610072)

類風濕關節炎患者血清IL-37和可溶性PD-1分子的表達水平及臨床意義①

陳棲棲 田 娟 張 晶 蘇 江

(四川省醫學科學院·四川省人民醫院風濕免疫科，成都610072)

目的：通過研究類風濕關節炎(RA)患者血清IL-37和可溶性PD-1分子的表達水平，初步探討其與RA的相關性以及臨床意義。方法：收集RA患者及對照組人群的外周血，然后采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測30例RA患者(RA標準評分≥6)和30名健康對照組血清中IL-37、sPD-1的表達水平，結合分析兩組人群外周血IL-18、IL-6和IL-18BP三種細胞因子的表達，并通過Pearson相關分析其相關性。結果：經ELISA檢測發現，RA組患者外周血中IL-37和sPD-1以及其他幾種炎癥相關細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6的表達水平均高于健康對照組(P<0.05)；且IL-37與細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6均呈正相關，sPD-1僅與細胞因子IL-6呈正相關，IL-37、sPD-1均與患者病情程度評分呈正相關。結論：IL-37、sPD-1在RA患者中表達水平升高，且與其他炎性細胞因子及疾病嚴重程度具有相關性，兩者在RA的進展中可能發揮著重要的調控作用，為今后RA治療提供新的依據。

類風濕關節炎； 白介素-37； 可溶性PD-1； 細胞因子

類風濕關節炎(Rheumatoid arthritis,RA)是以累及周圍關節為主的多系統炎癥的自身免疫疾病[1]。主要臨床表現為慢性、對稱性。多滑膜關節炎和關節外病變，是我國最為常見的風濕病之一，患病率約為0.4%[2]。白細胞介素-37(Interleukin-37,IL-37),歸屬IL-1家族，屬于一類抗炎性的細胞因子，其在機體自身免疫疾病中能起到保護作用，主要機制是抑制過度的炎癥反應[3]?？扇苄訮D-1(soluble PD-1,sPD-1)是新近發現的一個協同刺激分子。研究表明可溶性協同刺激分子參與血液循環，并在免疫應答中發揮重要調節作用，目前國內對其在自身免疫性疾病中的研究較少[4]。我們通過檢測和比較RA患者及健康對照人群血清中IL-37、sPD-1的表達水平，結合分析兩組人群外周血IL-18、IL-6和IL-18BP三種細胞因子的表達，探討IL-37、sPD-1與RA的相關性及其臨床意義，為臨床治療RA提供新依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 RA組 依據歐洲風濕病防治聯合會(EULAR)和美國風濕病學院(ACR)在2010年聯合修改制定的診斷標準，即通過評估患者其得分≥6分者，即可診斷為類風濕關節炎，選取2014年1月～2015年1月在本院住院及門診確診的類風濕關節炎患者30例。其中男16例，女性14例，平均年齡(48.94±5.1)歲。所有患者均無系統性紅斑狼瘡，無感染性疾病，無急慢性疾病史。

1.1.2 對照組 隨機選擇在本院體檢中心進行健康體檢的30名健康者作為對照組，其中男性健康體檢者12例，女性健康體檢者18例，平均年齡(50.34±7.1)歲。且該組除無類風濕關節炎外，在研究對象的年齡、性別、其他基礎疾病等方面均與RA組具有可比性，且兩組在上述各方面經統計學分析，差異無統計學意義。

1.2 研究方法

1.2.1 標本采集 病例組與對照組在采血前空腹12 h，采集外周靜脈血2 ml靜置半小時后采用離心機進行離心(2 000 r/min離心5 min)，離心后用抗凝素管收集上層血漿，并置于-80℃冰箱保存備用。

1.2.2 檢測方法 運用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測IL-37、sPD-1、IL-18、IL-6和IL-18BP等細胞因子表達情況，嚴格按照試劑盒內的說明書進行實驗。直線回歸方程的計算：根據標準品的濃度以及對應的A值計算出標準曲線，再用回歸方程根據樣品的A值，計算出對應的樣品濃度。每個標本均需重復測量3次，以減少誤差。儀器為ELX800酶標儀，由美國BioTech公司生產。

2 結果

2.1 兩組血清IL-37和sPD-1分子的表達水平 經ELISA檢測結果發現，RA組患者血清中IL-37和sPD-1的表達水平均高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見圖1、2。

2.2 RA相關細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6分子的表達水平 經ELISA檢測結果發現，RA組患者血清中3種炎癥相關細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6的表達水平均高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

2.3 IL-37、sPD-1與3種細胞因子相關性分析 經相關性統計分析結果發現，IL-37與細胞因子IL-18(r=0.928，P=0.004)、IL-18BP(r=0.931，P=0.002)、IL-6(r=0.851，P=0.010)均呈正相關；sPD-1僅與細胞因子IL-6呈正相關(r=0.881，P=0.010)，見表2。

2.4 RA與血清IL-37、sPD-1相關性分析 對按照ACR及EULAP聯合制定的RA評分標準(表3)所獲得的患者評分與RA患者血清中IL-37、sPD-1水平進行相關性分析發現，血清IL-37與患者病情程度評分呈正相關(r=0.863，P=0.004)，sPD-1與患者病情程度評分呈正相關(r=0.939，P=0.001)，見表4。

圖1 兩組血清IL-37分子的表達水平Fig.1 Expression of serum IL-37 in two groupsNote: Significantly different from group HC,*.P<0.05.

圖2 兩組血清sPD-1分子的表達水平Fig.2 Expression of serum sPD-1 in two groupsNote: Significantly different from group HC,*.P<0.05.

GroupsnIL-18(pg/ml)IL-18BP(pg/ml)IL-6(pg/ml)HCgroup3062.34±7.72210.51±24.063.60±0.31RAgroup30140.55±17.431)304.32±29.241)8.14±0.431)t15.0313.5646.90P<0.001<0.001<0.001

Note：Significantly different from group HC,1)P<0.05.

表2 IL-37、sPD-1與細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6相關性分析

Tab.2 Correlation between IL-37,sPD-1 expression level and serum IL-8,IL-18BP,IL-6

IL-37IL-18IL-18BPIL-6sPD-1IL-18IL-18BPIL-6r0.9280.9310.8510.0620.0120.881P0.0040.0020.0100.6390.9260.010

表3 類風濕關節炎診斷評分標準

Tab.3 Diagnostic criteria for rheumatoid arthritis

ClinicalpresentationtypeStandardofthescoresInvolvedjoints0point:(1medium/largejoint);1point:(2-10medium/largejoints);2points:(1-3smalljoints);3points:(4-10smalljoints);5points:(10smalljointsabove)Serologicalindicators0point:(Anti-cycliccitrullinatedpeptideantibodyandrheumatoidfactornegative);2points:(Anti-cy-cliccitrullinatedpeptideantibodiesandrheumatoidfactordetection,oneofwhichislowpositive);3points:(Anti-cycliccitrullinatedpeptideantibodyandrheumatoidfactordetection,atleastoneofwhichishightiterpositive)Synovitisduration0point:(<6weeks);1point:(≥6weeks)Acutephasereactants0point:(ErythrocytesedimentationrateandC-reactiveproteintestresultsarenormal);1point:(ESRorC-reactiveproteinisabnormal)

表4 患者血清IL-37、sPD-1水平與RA評分相關性分析

Tab.4 Correlation between IL-13,sPD-1 expression level and RA score

IL-37sPD-1r0.8630.939P0.0040.001

3 討論

RA是一種自身免疫系統疾病，主要病理表現為慢性血管炎和滑膜炎，嚴重損害患者關節腔血供，目前其病因學機制尚不明確，主要病理表現為慢性血管炎和滑膜炎[5]。RA患者滑膜組織中存在眾多巨噬細胞及其分泌的IL-1、TNF-α、TNF-β等細胞因子。越來越多的研究表明這些細胞因子在RA的發生、發展過程中起到了不可或缺的作用[6-9]。IL-37是IL-1家族的新成員，具有抑制先天性炎癥反應和調節免疫應答的作用[10]。IL-37在正常機體組織中的表達較少，但在發生炎癥的組織中高表達，如系統性紅斑狼瘡患者體內IL-37表達水平較高。本次實驗亦觀察到RA組患者外周血中IL-37的表達水平高于健康對照組。提示IL-37同RA的發生具有一定相關性。

由于IL-37發現時間較晚，其抑制機制的研究尚處于初級階段，但受到越來越多學者的關注，力圖尋找其在自身免疫性疾病治療中的作用。研究表明[11]，細胞因子IL-18、IL-18BP和IL-6均參與了RA的疾病進程，且IL-37與這幾種細胞因子具有相關性。IL-18是IL-1家族中一類致炎性細胞因子，其在促進NK細胞活性及Th1類炎癥反應中發揮著重要作用。IL-37通過與IL-18BP結合形成的復合物增強了抑制IL-18誘導生成IFN-γ的能力。IL-6在RA的發生發展進程中發揮重要作用[12,13]。本次實驗發現，RA組患者外周血中IL-37以及其他幾種炎癥相關細胞因子IL-18、IL-18BP、IL-6的表達水平均高于健康對照組；且IL-37與IL-18、IL-18BP、IL-6均呈正相關。另外，通過與RA患者疾病程度的評分的相關性研究，亦證實了IL-37與患者病情嚴重程度呈正相關。這與其他學者的研究結果相一致[14]。提示IL-37作為炎癥抑制因子因受炎癥因子刺激而代償性增加，參與了RA的病程發展，并且IL-37與炎性相關因子之間相互影響。

雖然，目前RA的病因及發病機制尚不十分清楚，但大多數學者認為[15-17],RA是由T細胞介導的自身免疫性疾病，在RA免疫病理過程中，T淋巴細胞的過度活化起著重要作用。目前研究表明[18,19]，功能異常的T細胞介導的自身免疫損傷與RA密切相關，RA病程中T淋巴細胞的過度活化是其中一個環節。T細胞的活化需要雙信號，其中第二信號需由T細胞和APC間協同刺激分子的相互作用啟動。而新近發現的協同刺激分子PD-1在自身免疫反應疾病中，起到保護機體的作用，其表達可緩解促炎癥T細胞在自身免疫反應疾病中的過度反應，減緩其對人體自身組織細胞的傷害。Wan等[20]研究發現，sPD-1在類風濕性關節炎患者的血清、滑膜液中的表達水平顯著升高。本次研究發現，RA組患者外周血中sPD-1的表達水平高于健康對照組，且sPD-1與患者病情程度評分呈正相關，但其與IL-18、IL-18BP、IL-6三種細胞因子的相關性分析發現，除IL-6細胞因子外，均無相關性。提示sPD-1在RA的免疫病理進程中發揮了重要作用，這為進一步研究sPD-1在類風濕性關節炎病程中的作用和意義提供了實驗基礎。

綜上所述，健康人體內IL-37、sPD-1表達較少，而在RA患者中表達水平升高，且與疾病嚴重程度相關。IL-37與其他炎性細胞因子IL-6、IL-18、IL-18BP具有相關性。兩者在RA的進展中可能發揮著重要的調控作用。RA患者體內，炎性因子之間形成一個復雜的網絡體系，作用機制亦較為復雜，通過對這些因子的檢測可初步評估RA患者體內免疫功能，對預后做出判斷，也為今后RA治療提供新的依據。

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[收稿2016-08-05 修回2016-08-26]

(編輯 倪 鵬)

Expression and clinical significance of serum IL-37 and soluble PD-1 in patients with rheumatoid arthritis

CHENXi-Xi，TIANJuan，ZHANGJing，SUJiang.

DepartmentofRheumatologyandImmunology,SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople′sHospital，Chengdu610072，China

Objective:To investigate the relationship between IL-37 and soluble PD-1 in patients with rheumatoid arthritis (RA), and investigate the relationship between IL-37 and soluble PD-1.Methods: Peripheral blood was collected from RA patients and control group.The levels of IL-37 and sPD-1 in 30 RA patients (RA standard score ≥ 6) and 30 healthy controls were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).The expression of IL-18, IL-6 and IL-18BP in the peripheral blood of two groups was analyzed and the correlation was analyzed by Pearson correlation analysis.Results: The results of ELISA detection showed that the expression levels of IL-37 and sPD-1 in the peripheral blood of patients with RA and other inflammatory cytokines such as IL-18, IL-18BP and IL-6 were higher than those of healthy controls (P<0.05).IL-37 was positively correlated with cytokines IL-18, IL-18BP and IL-6；sPD-1 was positively correlated with cytokine IL-6.IL-37 and sPD-1 were positively correlated with the severity of patients.Conclusion: IL-37 and sPD-1 are elevated in RA patients and associated with other inflammatory cytokines and disease severity.Both of them may play an important regulatory role in the progress of RA, and provide a new basis for future RA therapy.

Rheumatoid arthritis;Interleukin-37;Soluble PD-1;Cytokines

10.3969/j.issn.1000-484X.2017.03.022

①本文受四川省衛計委科研課題資助(No.120071)。

陳棲棲(1980年-)，女，碩士，主治醫師，主要從事風濕免疫方面研究，E-mail：44475135@qq.com。

R593.22

A

1000-484X(2017)03-0422-04