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临床无肌病性皮肌炎生物学标记物研究进展

2015-06-21综述栗占国审校

实用医院临床杂志 2015年5期
关键词:肌炎皮肌炎生物学

左 瑜,安 媛 综述,栗占国 审校

(北京大学人民医院风湿免疫科,北京 100044)

临床无肌病性皮肌炎生物学标记物研究进展

左 瑜,安 媛 综述,栗占国 审校

(北京大学人民医院风湿免疫科,北京 100044)

临床无肌病性皮肌炎(clinically amyopathic dermatomyositis,CADM)作为炎性肌病中亚型之一,临床上较难识别,并可合并肺间质病变及恶性肿瘤,部分患者病情进展迅速,预后较差。因此,通过测定生物标记物及病情活动监测指标对CADM患者早期诊断及治疗具有重要意义。本文对CADM的流行病学情况、相关生物学标记物及其临床意义进行讨论。

临床无肌病性皮肌炎;生物学标记物;自身抗体

炎性肌病是一类以骨骼肌炎症为表现的异质性疾病,临床常表现为不同程度的肌肉、皮肤及肺部受累。皮肌炎(dermatomyositis,DM)是炎性肌病中的一种亚型,具有肌肉受损表现(如近端肌无力、血清肌酶升高、肌电图示肌源性损害、肌肉活检示炎性改变)及皮肤病变(如向阳疹、Gottron’s疹)。然而,临床上观察到部分患者仅具有皮肌炎的典型皮疹,而无肌力减退表现,这种情况被Sontheimer 命名为“临床无肌病性皮肌炎”(clinically amyopathic dermatomyositis,CADM)[1]。部分CADM患者临床表现并不典型,病情进展快,且与肺间质病变及恶性肿瘤相关。故借助于CADM相关生物学标记物,以达到疾病的早期诊断及治疗对改善患者预后非常重要。本文将对CADM生物学标记物研究进展进行综述。

1 CADM定义

20世纪90年代前,大部分具有DM典型皮肤表现而几乎没有肌炎表现的患者被分诊至皮肤科就诊。Pearson在1979年将此类情况命名为“无肌病性皮肌炎”(amyopathic dermatomyositis,ADM)[2]。然而,部分患者虽无肌力减退等表现,却具有肌炎的实验室及肌电图特点,此种情况被称为“低肌病性皮肌炎”(hypomyopathic dermatomyositis,HDM)[3]。为了避免概念混淆,Sontheimer在2002年对ADM、HDM及经典DM进行了定义。具体来说,ADM患者具有典型的DM皮损,而不伴近端肌无力及血清肌酶升高等临床肌炎表现≥ 6个月,肌电图及肌肉活检均在正常范围内。若表现为亚临床肌炎,则应诊断HDM,并将ADM及HDM合并称为CADM。排除标准包括起病前6个月内连续应用免疫抑制治疗>2个月,或应用诱发皮损的药物,如羟基脲等[1]。

2 CADM流行病学

el-Azhary对1976~1994年诊断的746例DM患者进行回顾,其中32例(5.0%)符合CADM定义,男女比例为1∶3.6[4]。意大利的一项针对10年内157例DM患者的回顾性分析中13例(8.2%)诊断为CADM[5]。Bendewald等回顾了美国明尼苏达州奥尔姆施特德32年间29例确诊的DM患者,其中6例(21%)为CADM。通过年龄及性别校正后CADM发生率为2.08/百万(95%置信区间为0.39~3.77),且CADM患者主要是成年发病、女性及白种人[6]。而在亚洲国家的研究中,新加坡一项针对28例DM患者的回顾性分析显示13例(46.4%)符合CADM定义[7]。我国叶霜等统计了202例炎性肌病患者,其中CADM患者37例,典型DM 82例,CADM占DM患者31%,CADM中男女比例为1∶1.8[8]。以上数据显示亚洲人群CADM患者比例较西方人群高,女性较男性更为常见。

3 CADM生物学标记物

既往研究已经发现血清中针对经典DM,包括CADM的一些自身抗体。目前临床上将炎性肌病相关抗体分为肌炎特异性自身抗体(myositis-specific autoantibodies,MSAs)及肌炎相关性自身抗体(Myositis-associatied autoantibodies,MAAs)。MSA包括抗氨酰-tRNA合成酶(抗ARS,包括抗Jo-1、抗PL-7、抗PL-12等)、抗信号识别颗粒(SRP)抗体及抗Mi-2抗体。MAA包括抗NXP-2(MJ/P140)、抗TIF1(P155/140)、抗MDA5(CADM-140)等多种抗体[9]。本文将针对CADM相关生物学标记物进行讨论(见表1)。

3.1 CADM相关自身抗体

3.1.1 抗CADM-140 抗体 2005年Sato等[10]应用免疫沉淀方法,发现日本CADM患者血清中存在着一种独特抗体,为140 kd的多肽。由于此抗体仅存在于CADM患者血清中,而未见于经典DM、多发性肌炎及其他结缔组织病,故命名为抗CADM-140抗体,并在2009年通过cDNA文库筛选的方法确定黑色素瘤分化相关基因-5编码的RNA解螺旋酶(MDA5)是抗CADM-140抗体的靶抗原[11]。此后,Nakashima通过部分纯化免疫吸附柱色谱法及肽质量指纹图谱的方法证实了上述结论[12]。

MDA5又称为干扰素诱导的解旋酶C结构域1(interferon induced with helicase C domain 1,IFIH1),主要参与病毒的天然免疫防御反应,提示CADM发病可能与病毒感染存在某些关联。包括柯萨奇病毒在内的核糖核酸病毒可由MDA5识别。当皮肤或肺上皮细胞感染病毒后,可能导致大量的MDA5蛋白水解片段以及病毒RNA与MDA5复合体的释放,从而对感染细胞产生细胞毒作用。随后可触发MDA5抗体—抗CADM-140的产生,导致自身抗体依赖的细胞毒作用对组织造成损伤[13]。

Sato等在2009年研究中发现27例CADM患者抗CADM-140阳性率为85%(23/27),且抗CADM-140阳性患者急进性肺间质病变(interstitial lung disease,ILD)显著高于阴性组[11]。我国学者对113例PM/DM患者抗CADM-140水平进行分析,发现CADM患者抗CADM-140阳性率显著高于经典DM患者(62.5% vs 18.4%),抗CADM-140诊断DM合并急进性ILD的敏感性为88.2%,特异性为94%[14]。以上数据提示对于东亚人群,抗CADM-140可作为CADM患者血清特异性抗体,且与急进性ILD发生相关。而Cuesta-Mateos对西班牙人群中11例CADM进行分析,抗CADM-140阳性率仅为27.3%(3/11)[15]。似乎对于西班牙人群,抗CADM-140并非CADM患者的特异性抗体,但还需扩大样本进行验证。

Muro等[16]对11例初治的CADM-ILD患者抗CADM-140治疗前后水平进行测定,其中9例患者抗CADM-140转阴,1例患者抗体水平下降至正常值上限,以上患者停药或维持小剂量糖皮质激素治疗。剩余1例患者死亡,而该患者抗CADM-140持续阳性,提示抗CADM-140可作为CADM-ILD患者病情监测指标。

如前所述,MDA5主要参与病毒的天然免疫防御反应,I型干扰素(IFN)系统已知在其中发挥主要作用。Sun等对16例CADM患者外周血IFN-α进行测定,并与经典PM/DM及健康志愿者进行对比,发现CADM患者IFN-α水平升高,且Toll样受体依赖的干扰素诱导系统(TLR-dependent IFN-inducing system)中的Toll样受体7(TLR7)、Toll样受体9(TLR9)及干扰素调节因子7(IRF7)亦在CADM患者外周血中表达增高。此外,CADM患者合并ILD时,IFN-α水平显著升高,且与铁蛋白等作为CADM-ILD预后不良因素,提示IFN系统在CADM发病中起作用,并可作为CADM-ILD病情严重程度的评估指标[17]。

3.1.2 抗p155抗体 抗p155 抗体是针对转录中介因子TIF1-γ的自身抗体,已被证实在肿瘤相关性肌炎患者中表达增高[18]。Cuesta-Mateos对11例西班牙CADM患者的分析中,抗p155 抗体阳性率为36.4%(4/11)[15]。在CADM患者中,HDM亚类抗p155 抗体阳性比例较高,而阴性组患者更易出现Gottron’s疹、向阳疹等皮损表现。有意义的是,因症状及病理相近,临床上较难将CADM皮肤表现与亚急性皮肤型红斑狼疮(subacutc cutaneous lupus erythematosus,SCLE)区分开来。在Cuesta-Mateos研究中,CADM患者抗CADM-140与抗p155 抗体联合检测阳性率达63.6%(7/11),而上述两个抗体在SCLE患者中均未检出。另外,SCLE患者抗SSA抗体阳性率可达70%~90%,而在炎性肌病患者中阳性率仅为5%~15%[15]。因此,联合检测抗CADM-140、抗p155及抗SSA对鉴别CADM与SCLE很有帮助。

3.1.3 抗小泛素样修饰酶(small ubiquitin-like modifier activating enzyme,SAE)抗体 另一个从CADM患者血清中识别出的自身抗体是抗小泛素样修饰酶(small ubiquitin-like modifier activating enzyme,SAE)抗体。研究中发现,所有抗SAE抗体阳性的CADM患者后期均发展为经典DM,并多出现吞咽困难,而ILD出现概率较低[19]。

3.1.4 抗氨酰-tRNA合成酶(aminoacyl-tRNA synthetase,ARS)抗体 包括抗Jo-1、抗PL-7、抗PL-12、抗OJ、抗KS等多个抗体,也在部分CADM患者中检出,但阳性率较低,一般为3%~5%[20]。Friedman[21]对10例出现ILD表现,合并抗ARS抗体阳性,但无明显肌炎表现的患者进行分析,以抗PL-12(antialanyl-tRNA synthetase)阳性比例最高(60%),抗Jo-1及抗OJ(anti-isoleucyl-tRNA synthetase)阳性率均为20%,提示抗ARS抗体可能与CADM合并ILD相关,但与ILD严重程度无明显相关性。Yamasaki等[22]对36例炎性肌病患者进行自身抗体测定,其中6例患者抗PL-7阳性,且均合并ILD。与抗Jo-1阳性患者相比,抗PL-7阳性患者徒手肌力评定(manual muscle testing,MMT)分值较高,肌酶水平较低,且不合并吞咽困难等表现,提示抗PL-7可能作为CADM,尤其是HDM合并ILD的预测指标。

3.2 CADM相关microRNA(miRNA) miRNA是一类大小约22个核苷酸的非编码RNA分子,是一种广泛存在的对基因表达进行微调的分子,参与多种自身免疫病的病理过程。目前关于CADM相关miRNA的研究仍较少。

3.2.1 miR-223 Inoue等[23]对经典DM及CADM患者Gottron’s疹部位进行miRNA提取并进行分析,发现伴Gottron’s疹患者的皮肤miR-223表达水平较健康对照显著降低,而银屑病患者皮损并无上述表现。研究进一步发现PKCε(蛋白激酶Cε)作为miR-223其中一个调节靶点,在DM及CADM患者皮肤组织中表达增强,并且既往的研究已经证实PKCε可有效促进角化细胞的增殖。研究人员对正常人表皮角化细胞miR-223的表达进行抑制后,发现PKCε表达升高。以上结果提示,在DM及CADM患者中,miR-223的表达下调诱导PKCε表达增强,进一步促进角化细胞的增殖,从而引发皮损。此外,CADM患者血清中miR-223水平亦较健康对照有显著下降,并与疾病严重程度相关,而DM患者血清miR-223水平与健康对照无显著差别,提示miR-223可能作为CADM新的生物学标记物。

3.2.2 miR-7 与miR-223相似,Oshikawa等[24]发现与健康对照相比,DM及CADM患者Gottron’s疹部位miR-7表达显著下调,而在系统性硬化症(SSc)患者皮肤成纤维细胞中表达升高。此外,DM及CADM患者血清miR-7水平较系统性红斑狼疮(SLE)、SSc患者及健康对照均有显著下降,提示miR-7对于临床相似皮疹的鉴别具有辅助作用。

3.3 CAMD病情评估指标 Mimori等[25]对炎性肌病合并ILD生物学标记物进行了总结,其中KL-6为Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌的一种粘蛋白样糖蛋白,可反映ILD的肺泡损伤程度,血清KL-6水平升高(>1000 U/ml)可作为CADM-ILD预后不良因素。SP-D(表面活性蛋白D)同样由Ⅱ型肺泡上皮细胞分泌,是具有肺泡表面活性作用的脂蛋白,在评估肺损伤程度方面,与KL-6具有相同特异性,但敏感性较低。Gono等[26]报道血清铁蛋白(Ferritin)升高(>1500 ng/ml)为急进性ILD发生的预测因素,并可作为抗CADM-140阳性患者急进性ILD病情评估指标及预后不良因素。如前所述,CADM患者外周血中TLR7、TLR9表达增高,而TLR7/9的触发可诱导IL-6的分泌,在Nara等[27]的研究中,IL-6与CADM合并急进性ILD患者的治疗反应及预后显著相关。

表1 CADM相关生物学标记物

综上所述,CADM作为炎性肌病一类亚型已被风湿科医师广泛接受,美国以人群为基础的流行病学调查显示将年龄及性别因素校正后,CADM的发生率为2.08/百万。CADM占DM患者中的20%。黑色素瘤分化相关基因-5编码的RNA解螺旋酶(RNA helicase encoded by melanoma differentiation-associated gene 5,MDA-5)是抗CADM-140抗体的靶抗原。抗CADM-140抗体与CADM及急进性ILD发病相关,并可作为CADM-ILD患者病情活动程度及治疗效果的评估指标。

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Research progress on biomarkers in clinically amyopathic dermatomyositis

ZUO Yu,AN Yuan,LI Zhan-guo

(Department of Rheumatology and Immunology,Beijing University People’s Hospital,Beijing 100044,China)

LIZhan-guo

Clinically amyopathic dermatomyositis(CADM)is a unique subset of idiopathic inflammatory myositis.Atypical clinical manifestations and associated ILD/malignancy often result in rapid progress and poor prognosis in some patients with CADM.Thus,the detection of biomarkers and treatment monitor indexes is very important for early diagnosis and treatment of the disease.This review will discuss the epidemiologic status,and relative biomarkers and their clinical significance in the disease.

Clinically amyopathic dermatomyositis; Biomarker; Autoantibody

栗占国,男,主任医师,教授,博士研究生导师。《Clinical Rheumatology》和《Int J Rheumatic Diseases》副主编,《中华风湿病学杂志》主编,《医学参考报(风湿免疫专刊)》主编,《Nature Reviews Rheumatology》及《Ann Rheum Dis》等杂志编委。主要研究方向:类风湿关节炎的发病机理及免疫治疗、系统性红斑狼疮及干燥综合征的早期诊断及治疗。

R593.2

A

1672-6170(2015)05-0001-04

2015-07-20)

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