幼年特发性关节炎生物学标记物研究进展

余怡凡，赵丽娜，田 昕*

(1.吉林大学第二医院 小儿科，吉林 长春130041; 2.吉林大学中日联谊医院)

幼年特发性关节炎(JIA)是儿童常见的以关节炎为主要表现的自身免疫性疾病，现行的诊断标准是由国际风湿病联盟于2001年制定的，定义JIA为除外其他疾病的16岁以前起病的持续6周或以上的一个或多个关节炎，这并非一种单一疾病，而是一个涵盖不同亚型的病因不明的关节炎疾病的总称。本病临床表现差异大、病因尚不明确、可能发生严重的并发症和具有致残性，这些因素均对JIA的诊治提出了挑战。生物学标记物的研究可用于协助诊断、系统评估、规范治疗，对于指导临床实践具有重要意义。本文就生物学标记物在JIA疾病诊断、评估、治疗方面的研究进展作一综述。

1 诊断性生物学标记物

1.1 全身型幼年特发性关节炎(sJIA)相关生物学标记物

在JIA的诊断中，目前认知的最大突破是不再笼统地将sJIA归于自身免疫性疾病，而是认识到sJIA具有自身炎症性疾病的免疫特征[1]，对于新的生物学标记物的探索正是基于对自身炎症过程新的认知进行的，如：血清铁蛋白(SF)是一种常见的炎症指标，在sJIA患者体内明显高于川崎病、感染性疾病及其他类型关节炎患者，提示其可在sJIA的诊断中作为诊断性标志物得到新的应用[2]。有证据表明，前炎症蛋白S100家族中的髓相关蛋白(myeloid-related protein,MRP)8/14蛋白复合物可用于在不明原因发热的情况下诊断sJIA，以MRP8/MRPl4水平鉴别sJIA与感染性疾病的特异性为95%[3]。细胞因子编码基因的多态性研究是近年来的研究热点，研究结果表明，IL-1，IL-6、IL-18和IL-10基因多态性与sJIA发病具有相关性，但是否能作为生物学标记物仍需进一步研究[4]。

1.2 其余亚型相关生物学标记物

JIA的不同亚型的临床表现和成人的风湿性疾病有许多相似之处和联系。生物学标志物对认识二者之间的关联和JIA的发病机制起到了很大的提示作用。

JIA常与成人常见的类风湿关节炎(RA)相比较，既往认为仅有类风湿因子(RF)阳性的多关节型JIA在临床表现及预后方面和RA相似。2010年ACR和欧洲抗风湿病联盟将抗CCP抗体列入新的RA分类标准。抗瓜氨酸化蛋白抗体(anti-citrullinated protein antibodies ACPA)已成为国际公认的早期诊断RA及判断关节破坏的特异性指标。抗CCP抗体在JIA诊断中的意义一直是研究的热点。在总的JIA中，抗CCP抗体的阳性率并不高。Tebo等[5]检测了334例JIA患者，抗CCP抗体的阳性率仅为14.3%。但进一步研究发现，在RF阳性的多关节型JIA中，抗CCP抗体的阳性率上升为73%，而RF阴性的多关节型JIA中抗CCP抗体的阳性率为6.9%。另外还发现RF阳性和抗CCP抗体阳性的患儿表达与成人RA类似的HLA-DRB1基因型。该研究还发现，RF和抗CCP抗体同时阳性的患儿在临床表型上与成人RA更相似。Peckham H等[6]对抗CCP抗体在JIA和成人RA中的发病机制做了进一步研究。该研究同样发现抗CCP抗体在RF阳性的多关节型JIA中的阳性率高于其他类型JIA，同时抗CCP抗体在RF阳性的多关节型JIA中的阳性率为87%，在成人RA中的阳性率为68.6%，抗CCP抗体在二者中的阳性率没有差异，并且两者表达相同的固有的自身反应性9G4独特型CCP抗体，这说明在JIA和RA患者中抗CCP抗体的产生都是通过共同的致病性B细胞选择重排过程。以上研究均说明RF阳性的多关节型JIA在发病机制上与RA有相似之处[7]，抗CCP抗体的发现更有助于深入理解JIA与RA二者之间的关系。关于是否把抗CCP抗体也列入JIA的分类标准中值得进一步探讨。

抗核抗体(ANA)在JIA的很多亚型中均有提及，有学者认为ANA阳性的JIA患儿具有同质性，建议把ANA阳性的患儿在JIA分类标准中作为独立的一种类型[8-11]。如Ravelli A等进行了一项长达22年的随访研究，结果表明：与ANA阴性组比，ANA阳性组(包括持续性少关节型，扩展性少关节型，RF阴性多关节型，银屑病性关节炎和未分化关节炎)的患儿多表现为：女性为主，发病年龄早，在发病6个月内不对称性关节炎和慢性虹膜睫状体炎的发病率高等。但也有学者认为把ANA阳性的患儿作为JIA分类中的独立的一种分型存在困难[12]，因为ANA在JIA中的靶抗原和抗原特异性并不清楚，而且ANA在JIA中的致病作用也不明了，所以需要定义明确和可重复性的实验来进一步证实这个结论。

2 疾病活动性及严重度的判断

2.1 对疾病活动性的评估

在活动性评估方面，除了常规应用于临床的血沉和C反应蛋白之外，S100前炎症蛋白，包括S100-A8(MRP-8)、S100-A9(MRP-14)、S100-A8- S100-A9(MRP-8-MRP-14)、S100-A12(MRP-6)也是目前研究较多的JIA敏感的活动性生物学标记物。在相关研究中，/ump8/14在血清中显著升高并且与sJIA患儿其它活动性指标相一致[13]。IL -18[14]、sST2(L-33的受体)[15]水平与sJIA活动性也表现出正相关性，提示其可能作为疾病活动的指标。此外，一组尿液中的17肽生物学标记物可以有效地区分处于活动、静止和缓解的疾病状态的sJIA个体[16]。有研究表明，活动期JIA患者血清中及滑膜液中半乳糖凝集素3(Galectin-3，Gal-3)水平较对照组升高，滑膜液中升高水平更显著，疾病加重期间的水平越高，缓解后残留水平越高，虽然进一步研究仍需纳入更多样本，但Gal-3将来仍可能作为JIA疾病的新生物标志物在评估疾病的活动性、甚至包括评估疾病严重程度和进展中得到应用[17]。

2.2 对疾病严重度的评估

2.2.1关节损害 JIA是一种致残性疾病，是否发生关节损害是评估疾病严重程度的重要环节。基质金属蛋白酶-3(MMP-3)可以通过降解骨及软骨成分造成骨质破坏。JIA患儿血清中MMP-3的水平明显高于健康儿童，并且与疾病活动性的指标相关，推测MMP-3可以作为判定疾病活动性和预测关节破坏的标记物。近期研究结果表明，MMP-1和MMP-3的基因多态性可通过增加MMP-1和MMP-3的血清浓度而影响JIA的进程及活动性，进而预测关节破坏[18]。有研究表明，抗CCP抗体在发生骨侵蚀和畸形的JIA患者中阳性率更高[19]，进一步研究认为抗CCP抗体与关节损害的严重程度呈正相关[20]，提示其可以作为预测疾病严重进程的生物标记物。一项JIA相关的动物实验中发现S100A8/A9有成为血清阴性关节炎的全身和局部生物学标记物的潜力：不仅可用于评估炎症，而且可用于评估炎性关节破坏的严重程度[21]。

2.2.2巨噬细胞活化综合征(MAS) MAS 是sJIA严重的并发症，与活动期sJIA鉴别则是MAS临床诊断中的难点。前文已述，SF 在sJIA中明显升高，提示其可作为sJIA的诊断性生物学标记物。而在2016年MAS诊断标准中，则明确将SF>684 ng/ml作为伴有发热的明确或可疑sJIA患者诊断MAS的唯一必要实验室指标[22]。有文献提出SF与红细胞沉降率(ESR)的比值能较SF更有效地区分MAS早期和sJIA，进一步证明SF在sJIA及MAS诊断和鉴别诊断中的重要性[23]。IL-18作为IL-1家族中一员，在活动期sJIA和MAS中都明显升高，进一步研究显示，IL-18血浆中浓度>47 750 ng/L可以预测sJIA患者有发生MAS的可能[24]。此外，还有研究认为可溶性白介素2受体α、可溶性CD163[25]、可溶性CD25[26]、卵泡抑素样蛋白1[23]等有鉴别MAS活动期与sJIA及预测亚临床型MAS的潜能。

2.2.3JIA相关葡萄膜炎 传统上认为，ANA是葡萄膜炎形成的一个危险因素，但也有观点认为ANA阳性和滴度与JIA相关性葡萄膜炎的活动性或进程无关[27]。在一项关于JIA相关葡萄膜炎患者房水中生物学标记物的调查研究中，转甲状腺素蛋白(TTR)的表达与葡萄膜炎的活动呈正相关，提示其可作为潜在的生物学标记物，而其在伴有或不伴有关节炎的隐匿性葡萄膜炎中的作用仍待考证[28]。

3 生物学标记物在治疗方面的应用

3.1 药物反应预测

在一项对87名JIA患者进行的6个月的甲氨蝶呤药物试验中，高MRP-8/14基础水平(>3000 ng / ml)与对MTX高反应性相关[29]。在sJIA患者中，高ACR组患者经过6个月的甲氨蝶呤治疗，MRP-8/14水平会显著下降，而低反应性组则会维持在某个较低水平。成功接受白细胞介素(IL)-1受体拮抗剂或者肿瘤坏死因子(TNF)拮抗剂的sJIA患者MRP-8/14复合物水平也会出现类似的下降[13]。大约1/3的JIA患者对一线甲氨蝶呤(MTX)或抗TNF治疗无效，更高的治疗前S100A12血清浓度水平可鉴别出对药物有反应者[30]。

3.2 停药时间预估

有证据表明，在大多数对阿那白滞素药物反应性良好的sJIA患者中，血清IL-18在治疗开始3月后恢复正常，提示IL-18水平的测定可指导SJIA患者停药策略[31]。

S100蛋白家族在预测停药时间上也展现出了较大的潜力：高基础水平的MRP8/14与抗TNF-α治疗的良好反应相关，而在停用依那西普时，MRP8/14水平越高，复发几率越高[32]。多中心、随机抽样的364例sJIA药物撤回随机临床试验结果显示，撤药后的复发率与应用MTX时间长短无关，而与撤药时MRP-8/14浓度有关，浓度高于690 ng/ml的患者复发率远大于低浓度者[33]。这些发现提示MRP-8/14可作为评估临床缓解JIA患者停药后复发风险的标志物。一项纳入188名JIA患者的比较研究证明：在6个月内复发的患者中，S100A12、MRP8/14水平明显升高，其中，用于预测复发的最佳单一生物标志物是S100A12，与hsCRP联合应用则预测特异性更强[34]。

4 结语

当前，关于生物学标记物的研究是JIA疾病研究中的热点，新的研究进展不断推动着我们对疾病的认知，然而，在生物学标记物的研究日益增长的同时，仍存在许多不足之处：比如，虽然各种新型生物学标记物的发现时见报道，但关于这些生物学标记物的验证性研究却很少见。一项鉴定sJIA相关生物学标记物的研究指出：大部分生物学标记物是由单个研究组或单种研究方法提出的，缺乏可靠性[35]。事实上，由于验证性研究要求的更为严密的逻辑性、更为严格的准入条件、更为庞大的研究经费，不仅sJIA，JIA其它亚型的生物学标记物研究面临着同样的情况。又如，JIA异质性强，发病机制不明确，当前仍然缺乏检验性能较高的实验室指标，这给研究结果规模化的临床应用带来了困难。再如，同类研究可能得出不同的结论，这表明，多中心、大规模的实验室研究或类似研究机制亟待建立。基于以上现实，生物学标记物从实验室走向临床的路上仍存在许多机遇与挑战。