血清软骨寡聚基质蛋白在幼年特发性关节炎中的临床意义
2014-04-13钟世玲吴菱王天波李蕴言狄亚珍林亚红
钟世玲 吴菱 王天波 李蕴言 狄亚珍 林亚红
血清软骨寡聚基质蛋白在幼年特发性关节炎中的临床意义
钟世玲 吴菱 王天波 李蕴言 狄亚珍 林亚红
目的 探讨血清软骨寡聚基质蛋白(COMP)在早期预测幼年特发性关节炎(JIA)关节破坏中的临床意义。 方法 采用ELISA法测定并对比分析35例幼年特发性关节炎患儿(JIA组)急性期、缓解期及30例腹股沟斜疝修补术儿童(对照组)血清COMP水平的差异,同时将血清COMP水平与JIA患儿的各项临床指标进行相关性分析。 结果 JIA患儿急性期血清COMP水平(0.77±0.29)ng/ml,明显低于缓解期[(1.12±0.28)ng/ml]和对照组[(1.33±0.37)ng/ml],差异均有统计学意义(均P<0.05)。全身型JIA血清COMP水平(0.26±0.03)ng/ml,明显低于少关节型JIA[(0.87±0.17)ng/ml]、与附着点炎症相关型关节炎[(0.89±0.22)ng/ml]及多关节型JIA[(0.70±0.35)ng/ml],差异均有统计学意义(均P<0.05)。JIA中存在关节破坏的患儿血清COMP水平(0.52± 0.22)ng/ml,明显低于无关节破坏患儿[(0.92±0.22)ng/ml],差异有统计学意义(P<0.05)。JIA患儿急性期血清COMP水平与WBC、CRP、ESR呈负相关(r=-0.556、-0.582、-0.684,均P<0.05),与关节压痛指数、关节肿胀指数、晨僵、血红蛋白、血小板无相关(r=0.06、-0.206、-0.107、-0.319、-0.185,均P>0.05)。 结论 血清COMP水平在JIA患儿急性期、全身型JIA、关节破坏JIA患儿中明显下降,与炎症指标CRP、ESR、WBC呈负相关,可能成为JIA疾病活动、关节破坏、生长抑制的预测指标。
软骨寡聚基质蛋白 幼年特发性关节炎 关节破坏
幼年特发性关节炎(juvenile idiopathic arthritis,JIA)是儿童时期常见的风湿性疾病,以慢性关节滑膜炎为主要特征,伴全身多脏器功能损害,是小儿时期残疾或失明的重要原因[1]。JIA分为急性期、缓解期,急性期指存在活动性关节炎(关节处于肿胀和疼痛或伴触痛的状态)或活动性发热(全身型JIA病情活动而表现出的发热症状),缓解期指无活动性关节炎及无活动性发热同时血液炎症指标恢复正常,关节破坏者放射学检测(包括X线、CT、磁共振)有损伤表现(包括骨质侵蚀或关节间隙缩小、糜烂或关节间隙狭窄等)[2]。患儿发病2年内即可出现不可逆的骨关节实质性破坏,X线或CT检查虽能直观的发现此病变,但不能在疾病早期发现关节破坏,且需要在日后定期随访中反复监测,增加放射线的损害,在JIA患儿中存在使用局限[3]。因此寻找一种监测方便而又无明显不良反应的实验室指标来早期预测关节破坏显得尤为重要。软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,COMP)是新近发现的软骨代谢标志物,血清COMP水平在成人类风湿性关节炎及骨关节炎早期明显升高,是反映骨与软骨破坏的敏感血清学标记物[4-5]。目前,有关COMP与JIA的关系国内外少见相关报道,因此,笔者通过观察并比较血清COMP水平在JIA患儿急性期、缓解期和无JIA患儿中的差异,以及JIA患儿中有无关节破坏的差异,探讨血清COMP水平在JIA患儿中的临床意义,现将结果报道如下。
1 资料和方法
1.1 一般资料 选择2011-12—2013-01宁波市妇女儿童医院小儿免疫风湿科住院确诊为JIA患儿35例,男19例,女16例,年龄3~15岁,平均(9.7±3.0)岁;病程3个月~7年,平均1.3年。诊断标准参照国际风湿病学联盟儿科常委专家组于2001年8月在加拿大埃得蒙第3次会议讨论的JIA分类标准[6],其中全身型JIA患儿4例,少关节型JIA患儿18例,多关节型JIA患儿7例,与附着点炎症相关性关节炎患儿6例。选取同期宁波市妇女儿童医院外科住院的腹股沟斜疝修补术儿童30例作为对照组,男18例,女12例,年龄6~14岁,平均(9.8±2.1)岁,均排除感染性疾病、自身免疫性疾病。两组患儿年龄、性别比较差异无统计学意义(P>0.05)。患儿家属均知情同意,并经医院学术伦理委员会讨论通过。
1.2 标本收集与实验方法 采血前2周两组患儿均未使用过激素、免疫抑制剂、生物制剂等。JIA组分别在急性期和缓解期抽血2次,对照组在入院当日抽血。采集清晨空腹静脉血1ml置于促凝管,离心后取血清冻存于-80℃冰箱以备检测,采用ELISA法检测COMP水平,试剂盒购自美国RD公司,采用安图ANTHOS2010酶标仪;全自动血细胞分析仪检测血常规中的白细胞(WBC)、血红蛋白(Hb)、血小板(PLT);C反应蛋白(CRP)采用比浊法,血细胞沉降率(ESR)采用魏氏法。同时记录JIA患儿晨僵时间(h)、关节压痛指数(个)、关节肿胀指数(个)。
1.3 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件,计量资料以表示,两组间比较采用t检验,多组间比较用方差分析,变量间关系用Pearson相关分析。
2 结果
2.1 两组患儿血清COMP水平的比较 JIA患儿急性期血清COMP水平为(0.77±0.29)ng/ml,明显低于缓解期(1.12±0.28)ng/ml和对照组(1.33±0.37)ng/ml,差异均有统计学意义(t=6.840、5.087,均P<0.05),详见图1。
图1 JIA患儿急性期、缓解期与对照组血清COMP水平比较
2.2 各型JIA患儿血清COMP水平的比较 全身型JIA血清COMP水平为(0.26±0.03)ng/ml,少关节型JIA(0.87±0.17)ng/ml,多关节型JIA(0.70±0.35)ng/ml,与附着点炎症相关性关节炎(0.89±0.22)ng/ml,全身型JIA与其他3型比较,差异有统计学意义(F=9.244,P<0.05),详见图2。
图2 各型JIA患儿血清COMP水平比较
2.3 有无关节破坏JIA患儿间血清COMP水平的比较 关节破坏JIA患儿13例,血清COMP水平为(0.52±0.22)ng/ml,无关节破坏JIA患儿22例,血清COMP水平为(0.92±0.22)ng/ml,关节破坏者血清COMP水平明显低于无关节破坏者,差异有统计学意义(t=5.207,P<0.05),详见图3。
图3 关节破坏型与无关节破坏型JIA患儿血清COMP水平比较
2.4 JIA患儿急性期血清COMP与其他临床指标相关性分析 JIA患儿急性期血清COMP水平与WBC [(9.1±3.7)×109/L]、CRP[(51.5±41.7)mg/L]、ESR[(48.1± 24.1)mm/h]呈负相关(r=-0.556、-0.582、-0.684,均P<0.05),与关节压痛指数[(3.5±1.7)个]、关节肿胀指数[(1.7±1.0)个]、晨僵时间[(1.6±0.8)h]、Hb[(122±8)g/L]、PLT[(300.6±102.1)×109/L]无相关(r=0.06、-0.206、-0.107、-0.319、-0.185,均P>0.05)。
3 讨论
JIA主要病理改变是累及关节的增生性和侵蚀性滑膜炎[7],并伴有关节软骨、骨质的进行性和不可逆性破坏,最终导致关节畸形、关节功能丧失,是儿童时期致残的主要病因之一[8]。由于这些JIA患儿早期影像检查改变不明显[9],单纯测定传统炎症因子如CRP、ESR不能反映出关节软骨的破坏程度,寻找在放射学改变出现前能敏感地早期预测JIA关节软骨破坏的标记物,并早期予以针对性的干预治疗及有效地进行疗效评定,是各国儿童风湿科医师关注的问题。近年来有研究发现,COMP是软骨代谢的生物标志物[10],而有关血清COMP水平与JIA关系的报道却少见。
COMP是细胞外基质蛋白的一种,属于凝血栓蛋白(TsP)家族,由5个独立的次级单位由二硫键相连的五聚蛋白,软骨非胶原蛋白主要成分,表达于关节所有结构,包括韧带、半月板、滑膜、肌腱,但主要由软骨细胞、滑膜细胞分泌。COMP通过结合其他细胞外基质,催化Ⅱ型胶原的聚合,可能在基质的组装中发挥重要作用[11-12]。
有报道血清COMP水平在健康儿童中高于健康成人,考虑与儿童处于生长发育阶段有关[13]。COMP mRNA水平在生长板中部的软骨细胞最高[14],生长板是位于长骨的骨骺和干骺端之间的软骨模板,即所谓的“骺软骨”,生长板中的软骨细胞增殖和分化导致人体纵向生长,生长旺盛的儿童其血清COMP水平自然高于已停止生长的成人。
血清COMP水平在类风湿性关节炎(RA)患者急性期升高,但有关JIA与血清COMP水平的研究中发现JIA患儿急性期血清COMP水平下降[13,15],本研究也发现JIA患儿的血清COMP水平比对照组低,急性期比缓解期更低,这些差异可能是由于RA与JIA基本病理状态不一致[16-17]。因为成人的骺软骨被长骨替代或消失,正常成人血清COMP水平处于低水平,成人RA患者破坏的是关节软骨,关节软骨一旦损伤后,COMP首先释放入滑液,再进入血液,因此,血清、关节液中的COMP水平可以反应关节软骨的降解破坏程度和滑膜炎的炎症程度[18]。而JIA患儿中破坏的是高表达COMP mRNA水平的骺软骨,导致血清COMP水平下降[15]。本研究中关节破坏JIA患儿血清COMP水平明显低于无关节破坏JIA患儿,说明血清COMP水平能反映骺软骨的破坏程度及生长抑制情况。
本研究发现,在各型JIA患儿中全身型JIA血清COMP水平最低,与少关节型JIA、多关节型JIA、与附着点炎症相关性关节炎的差异均有统计学意义。全身型JIA是各型中全身炎症反应最明显的一型,各种促炎细胞因子如IL-6、TNF-α和IL-1β被认为在JIA的发病机制中起主要作用[19]。另外这些促炎因子在慢性炎症性疾病患儿中有抑制生长作用,IL-6的抑制骨生长的作用已被IL-6转基因小鼠确定[20],同时,IL-6与TNF在动物实验中被证实与感染相关。另外,TNF-α和IL-1β能减少软骨细胞增殖。促炎细胞因子的过量产生抑制骺软骨,从而降低血清COMP水平。这些炎性细胞因子也被证明能诱导产生急性反应蛋白如CRP[21],这也解释了本研究中血清COMP水平与炎症指标WBC、CRP、ESR呈负相关。
综上所述,血清COMP水平在JIA患儿急性期、全身型JIA、关节破坏JIA患儿中明显下降,与炎症指标CRP、ESR、WBC呈负相关,血清COMP成为JIA疾病活动、关节破坏、生长抑制的预测指标,可减少为明确关节破坏而进行的反复X线检查,也为JIA患儿早期联合治疗提供依据,也可能成为JIA治疗的新靶点。
[1]狄亚珍,吴菱,李蕴言,等.幼年特发性关节炎全身型反复发作患儿临床特点及治疗探讨[J].临床儿科杂志,2012,30(12):1128-1131.
[2]Beukelman T,Patkar N M,Saag K G,et al,2011 American College of Rheumatology recommendations for the treatment of juvenile idiopathic arthritis:initiation and safety monitoring of therapeutic agents for the treatment of arthritis and systemic features[J].Arthritis Care Res(Hoboken),2011,63(4):465-482.
[3]杨洋.幼年特发性关节炎的影像学检查[J].中国医学影像技术,2012,28(10):1936-1939.
[4]Verma P,Dalal K.Serum cartilage oligomeric matrix protein (COMP)in knee osteoarthritis:a novel diagnostic and prognostic biomarker[J].J Orthop Res,2013,31(7):999-1006.
[5]Andersson M L,Svensson B,Petersson I F,et al.Early increase in serum-COMP is associated with joint damage progression over the first five years in patients with rheumatoid arthritis[J].BMC Musculoskelet Disord,2013,14:229.
[6]何晓琥.幼年特发性关节炎--加拿大埃得蒙顿2001(国际风湿病学联盟新的分类标准讨论稿)[J].中华风湿病学杂志,2002,6(1):62-63.
[7]任晓碧,戴一希,谢敏叶.英夫利西单抗治疗幼年特发性关节炎不良反应的观察与护理[J].浙江医学,2013,35(18):1698-1699.
[8]Stinson J N,Luca N J,Jibb L A.Assessment and management of pain in juvenile idiopathic arthritis[J].Pain Res Manag,2012,17(6): 391-396.
[9]Laurell L,Court-Payen M,Boesen M,et al.Imaging in juvenile idiopathic arthritis with a focus on ultrasonography[J].Clin Exp Rheumatol,2013,31(1):135-148.
[10]Bender A L,da Silveira I G,von Muhlen C A,et al.High specificity but low sensitivity of the cartilage oligomeric matrix protein (COMP)test in rheumatoid arthritis and osteoarthritis[J].Clin Chem Lab Med,2010,48(4):569-570.
[11]Happonen K E,Saxne T,Aspberg A,et al.Regulation of complement by cartilage oligomeric matrix protein allows for a novel molecular diagnostic principle in rheumatoid arthritis[J].Arthritis Rheum,2010,62(12):3574-3583.
[12]Christensen A F,Lindegaard H,Horslev-Petersen K,et al.Cartilage oligomeric matrix protein associates differentially with erosions and synovitis and has a different temporal course in cyclic citrullinated peptide antibody(anti-CCP)-positive versus anti-CCP-negative early rheumatoid arthritis[J].J Rheumatol, 2011,38(8):1563-1568.
[13]Bjornhart B,Juul A,Nielsen S,et al.Cartilage oligomeric matrix protein in patients with juvenile idiopathic arthritis:relation to growth and disease activity[J].J Rheumatol,2009,36(8):1749-1754.
[14]Posey K L,Liu P,Wang H R,et al.RNAi reduces expression and intracellular retention of mutant cartilage oligomeric matrix protein[J].PLoS One,2010,5(4):e10302.
[15]Nakajima S,Naruto T,Miyamae T,et al.Improvement of reduced serum cartilage oligomeric matrix protein levels in systemic juvenile idiopathic arthritis patients treated with the anti-interleukin-6 receptor monoclonal antibody tocilizumab[J].Mod Rheumatol,2009,19(1):42-46.
[16] 李霞,袁凤来,赵懿清,等.骨桥蛋白在类风湿性关节炎中的作用[J].中国药理学通报,2012,28(2):155-158.
[17]李永柏,梁芳芳.自身炎症性疾病与自身免疫性疾病[J].中华实用儿科临床杂志,2013,28(9):641-643.
[18]Niki Y,Takeuchi T,Nakayama M,et al.Clinical significance of cartilage biomarkers for monitoring structural joint damage in rheumatoid arthritis patients treated with anti-TNF therapy[J].PLoS One,2012,7(5):e37447.
[19]Spirchez M,Samasca G,Iancu M,et al.Relation of interleukin-6, TNF-alpha and interleukin-1alpha with disease activity and severity in juvenile idiopathic arthritis patients[J].Clin Lab,2012, 58(3-4):253-260.
[20]Sakurai T,Takai R,Burgin H,et al.The effects of interleukin-6 signal blockade on immune system,reproductive and skeletal development in juvenile mice[J].Birth Defects Res B Dev Reprod Toxicol,2013,98(2):170-182.
[21]De Sanctis S,Marcovecchio M L,Gaspari S,et al.Etanercept improves lipid profile and oxidative stress measures in patients with juvenile idiopathic arthritis[J].J Rheumatol,2013,40(6): 943-948.
Serum cartilage oligomeric matrix protein in children with juvenile idiopathic arthritis and its clinical significance
Objective To evaluate the clinical significance of serum cartilage oligomeric matrix protein in early prediction of joint damage with juvenile idiopathic arthritis(JIA).Methods Serum cartilage oligomeric matrix protein (COMP)levels were measured by enzyme linked immunosorbent assay(ELISA)in 35 children with juvenile idiopathic arthritis(JIA)in acute phase or remission stage and 30 children with inguinal hernia(control group).The correlation of serum COMP levels with clinical indicators of JIA patients was analyzed.Results Serum COMP level of JIA children in acute phase(0.77±0.29ng/ml)was significantly lower than that of control group(1.33±0.37 ng/ml,P<0.05).Serum COMP level of JIA children in acute phase was significantly lower than that in the recovery period(1.12±0.28ng/ml,P<0.05).Serum COMP level of systemic JIA(0.26±0.03 ng/ml)was significantly lower than that of oligoarticular JIA(0.87±0.17 ng/ml),enthesitis-related arthritis JIA(0.89±0.22 ng/ml)and polyarticular JIA(0.70±0.35 ng/ml)(all P<0.05).The serum COMP levels of JIA with joint damage(0.52±0.22ng/ml)was significantly lower than those without joint destruction(0.92±0.22ng/ml,P<0.05).The serum COMP levels of JIA children in acute phase were negatively correlated with WBC,CRP,ESR(r=-0.556,-0.582,-0.684,P<0.05),not correlated with joint pain index, swelling index,morning stiffness,hemoglobin,platelet(r=0.06,-0.206,-0.107,-0.319,-0.185,P>0.05).Conclusion The levels of serum COMP are decreased in JIA with acute phase,systemic JIA and JIA with joint damage,and are negatively correlated with inflammatory markers,indicating that serum COMP might be a useful predictor of JIA activity,joint destruction and growth inhibition.
Cartilage oligomeric matrix protein Juvenile idiopathic arthritis Joint damage
2014-08-26)
(本文编辑:严玮雯)
(本文由浙江省医学会风湿病学分会推荐)
浙江省宁波市科技局科研项目(2010C50010);浙江省宁波市卫生局科研项目(2009B03)
315000 宁波大学医学院(钟世玲);宁波市妇女儿童医院风湿免疫科(吴菱、王天波、李蕴言、狄亚珍、林亚红)
狄亚珍,E-mail:dyz028@163.com