类风湿关节炎患者血清14-3-3η蛋白及其mRNA表达水平与关节损伤的关系①
2020-06-06许超平郑丽芳武汉市普仁医院风湿免疫科武汉430081
周 涛 许超平 肖 颖 张 倩 郑丽芳 (武汉市普仁医院风湿免疫科,武汉 430081)
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种常见的自身免疫性疾病,病理表现为关节滑膜炎、软骨降解、骨质破坏等[1]。由于RA可导致关节残疾,严重影响患者日常生活质量;此外,RA还可引起全身并发症,严重威胁患者健康[2]。目前临床以检测患者自身抗体(类风湿因子、抗环瓜氨酸抗体等)水平,并结合影像学检查诊断RA和分型分期,但误诊、漏诊概率较大,延误患者病情[3]。14-3-3蛋白主要表达于真核生物细胞,其分子序列高度保守,是细胞内多种蛋白质的伴侣蛋白,共同调节蛋白质合成、细胞代谢、蛋白质的转运、细胞信号转导及细胞骨架的运输等过程[4]。近几年,国内外研究显示,其亚型14-3-3η蛋白参与类风湿关节炎的发生发展,对RA的诊断及预后有重要作用[5,6];但14-3-3η蛋白与RA患者关节损伤的关系报道较少,对其作用机制不明。故本文旨在探究14-3-3η蛋白及其mRNA表达水平与关节损伤的关系,为RA患者的辨别和良好预后提供理论基础。
1 资料与方法
1.1资料
1.1.1一般资料 选择2017年1月至2018年12月武汉市普仁医院风湿免疫科收治的RA患者158例,参考文献[7]分为早期RA(病程≤1年)80例,非早期RA(病程>1年)78例,另招募同期体检健康者50例为对照组。对照组年龄28~72岁,平均年龄(51.24±12.35)岁;男16例,女34例;平均身高(163.27±6.58)cm,平均体重(57.43±8.62)kg。早期RA患者年龄19~63岁,平均年龄(49.83±11.26)岁;男24例,女56例;平均身高(162.81±7.06)cm,平均体重(58.52±9.14)kg。非早期RA患者年龄21~60岁,平均年龄(51.63±12.84)岁;男23例,女55例;平均身高(162.52±8.09)cm,平均体重(56.22±8.34)kg。3组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,本研究已获得武汉市普仁医院伦理委员会认可,所有受试者均知情且同意参与。
1.1.2仪器 超速离心机(德国Effendrof公司),ELISA试剂盒(上海酶联生物科技有限公司),超微量核酸分析仪(德国Jena公司),逆转录试剂盒(美国GeneCopoeia公司),荧光染料(美国ABI公司),qRT-PCR仪(美国BioRad公司),引物序列(由上海信帆生物科技有限公司提供),3.0T磁共振扫描仪(德国Philips公司)。
1.2方法
1.2.1纳入标准与排除标准 纳入标准:RA患者符合1987年美国风湿病学会提出的RA分类及诊断标准[8];健康对照组受试者体征正常,各项常规检查无异常;依从性好。排除标准:重要器官(心、肝、肾等)功能障碍;合并糖尿病、甲状腺疾病、血液疾病、恶性肿瘤等慢性病;严重感染;妊娠、哺乳期妇女。
1.2.2临床资料的记录 详细记录研究对象的一般资料(年龄、身高、体重等)。实验室指标包括C反应蛋白(C reactive protein,CRP)、类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、抗环瓜氨酸抗体(anti-cyclic citrullinated peptides antibody,抗CCP 抗体)等 。
1.2.3ELISA检测血清14-3-3η蛋白浓度 于早间空腹采集受试者外周静脉血3 ml,应用超速离心机以2 000 r/min离心5 min,上清即为血清,若不及时检测可置于-80℃冰箱冻存。参照ELISA试剂盒说明书步骤,检测血清14-3-3η蛋白浓度。
1.2.4qRT-PCR检测血清14-3-3η mRNA浓度 取出冻存血清,解冻后加入适量Trizol裂解液,提取血清总RNA;经超微量核酸分析仪检测提取物纯度和浓度,参照逆转录试剂盒说明书合成cDNA模板;混入荧光染料,上qRT-PCR仪进行检测,引物序列见表1。参数设置:95℃预变性30 s,95℃变性5 s,60℃退火34 s,72℃延伸20 s,共35个循环。反应结束后观察溶解曲线判断引物序列特异性,采用2-ΔΔCt法,以GADPH基因的表达量为内参,计算血清14-3-3η mRNA的相对表达量,作3次独立重复试验。
表1 引物序列[9]
Tab.1 Primer sequences[9]
GeneSequenceGAPDHF:GAAGGTGAAGGTGGGAGTR:GAAGATGGTGATGGGATTTC14-3-3ηF:TCGATGATGCCATAGCTGAGR:GCTTCTTCATCCTGCTGGTC
1.2.5RAMRIS系统评分 采用3.0 T磁共振扫描仪检查RA患者受累关节,参照OMERACT RAMRIS评分系统分析 MRI图像,评价患者滑膜炎、骨髓水肿、骨侵蚀等关节损伤,具体细则如下:①滑膜炎评分,正常为0分,强化范围为滑膜总体积(或厚度)的1/3计为1分,强化范围为滑膜总体积(或厚度)的2/3计为2分,强化范围为滑膜总体积(或厚度)的全层计为3分;②骨髓水肿评分,无水肿为0分,骨髓水肿体积<33%计为1分,骨髓水肿体积34%~66%计为2分,骨髓水肿体积达67%~100%计为3分;③骨侵蚀评分:无侵蚀为0分,骨侵蚀体积<10%计为1分,骨侵蚀体积达11%~20%计为2分,骨侵蚀体积达21%~30%计为3分,依次类推计分[10]。以上评分过程由2名资深影像学医师进行测评,以均值为最终结果。
1.2.6疾病活动度评价 采用28个关节肿胀关节个数、28个关节压痛关节个数及28个关节疾病活动度评分(DAS28)评价RA患者疾病活动度[11]。
2 结果
2.1两组血清14-3-3η蛋白及mRNA、CRP、RF和抗CCP抗体水平的比较 RA患者血清14-3-3η蛋白及mRNA、ESR、CRP、RF和抗CCP 抗体水平均显著高于正常对照组(均P<0.05),见表2。
2.2ROC工作曲线分析 如图1,将血清14-3-3η蛋白、CRP、RF和抗CCP 抗体等变量纳入ROC曲线,分析各指标诊断RA的价值,结果显示,14-3-3η蛋白浓度≥1.37 ng/ml时,ROC曲线下面积(AUC)为0.824,灵敏度为84.00%,特异度为81.00%;CRP≥5.98 mg/L时,AUC为0.672,灵敏度为66.00%,特异度为78.50%;RF≥51.93 U/ml时,AUC为0.706,灵敏度为76.00%,特异度为73.40%;抗CCP抗体≥60.86 U/ml时,AUC为0.774,灵敏度为78.00%,特异度为77.20%;见表3。
2.3不同病程RA患者血清14-3-3η蛋白及mRNA表达水平的比较 非早期RA组14-3-3η蛋白及mRNA表达水平显著高于早期RA组(P<0.05),见表4。
2.4RA患者关节损伤情况 RA患者DAS28评分(7.58±1.58)分,28个关节肿胀关节(13.49±3.42)个,28个关节压痛关节(12.73±3.16)个;滑膜炎评分(1.75±0.86)分,骨髓水肿评分(1.48±0.51)分,骨侵蚀评分(3.26±1.43)分。63例患者出现滑膜炎,累及131个关节区,其中腕骨间+腕掌关节区出现滑膜炎损伤最多,有53个(40.46%),其他分别为远端桡尺关节区34个,掌指关节区30个,桡腕关节区14个。43例患者出现骨髓水肿,累及122块骨,其中腕骨出现骨髓水肿最多,有65块(53.28%),包括25块头状骨、12块三角骨、12块钩骨、10块月骨、5块舟骨及1块大多角骨, 其他骨髓水肿发生于近节指骨近端21块、 桡骨远端10块、掌骨远端7块、近节指骨远端7块、掌骨近端6块及尺骨远端6块。67例患者出现骨侵蚀,累及201块骨,其中腕骨出现骨侵蚀最多,有145块(72.14%),包括69块头状骨、23块三角骨、36块舟骨、17块月骨,其他骨侵蚀发生于掌骨远端27块、近节指骨远端9块、桡骨远端8块、掌骨近端8块及近节指骨近端4块。
Groupsn14-3-3η(ng/ml)14-3-3η mRNACRP(mg/L)RF(U/ml)Anti-CCP antibody(U/ml)Control500.58±0.260.43±0.123.67±1.6515.27±5.3818.34±6.82RA1585.67±1.961)1.16±0.291)16.27±6.541) 85.53±24.161) 247.19±58.431)F18.28317.31413.46720.37227.590P0.0000.0000.0000.0000.000
Note:Compared with control group,1)P<0.05.
2.5血清14-3-3η蛋白表达与实验室及关节损伤指标相关性分析 RA患者血清14-3-3η蛋白与CRP水平、滑膜炎评分、骨髓水肿评分、DAS28评分、28个关节肿胀关节个数及压痛关节个数呈正相关(r/P=0.462/0.039,0.427/0.045,0.384/0.017,0.528/0.032,0.451/0.008,0.419/0.027),与RF、抗CCP水平及骨侵蚀评分无明显相关性(均P>0.05)。
图1 ROC工作曲线分析Fig.1 ROC curves analysis
表3 14-3-3η和实验室检测指标诊断评价
Tab.3 Diagnosis of 14-3-3η and laboratory test indexes
VariableAUCSensitivity(%)Specificity(%)95%CI14-3-3η0.82484.0081.000.749-0.898CRP0.67266.0078.500.578-0.766RF0.70676.0073.400.621-0.790Anti-CCP antibody0.77478.0077.200.693-0.854
Groupsn14-3-3η(ng/ml)14-3-3η mRNAEarly RA803.24±1.170.83±0.24Non-Early RA787.54±2.431)1.51±0.331)t14.22714.840P0.0000.000
Note:Compared with early RA,1)P<0.05.
3 讨论
14-3-3η蛋白空间结构呈U形,通过U形内部高度保守序列结合相应靶蛋白,参与多种疾病的生物调节过程,如癌症、心血管疾病、糖尿病等[12-14]。随着研究的深入,发现14-3-3η蛋白可激活MAPK/ERK、SAPK/JNK 及JAK-STAT等通路增加促炎细胞因子(如白介素6、肿瘤坏死因子α等)的分泌,具有促炎作用[15]。van Beers-Tas MH等[16]研究显示,14-3-3η蛋白可能通过激活细胞外信号调节激酶1/2和C-Jun氨基末端激酶,参与RA的发生发展。本研究显示RA患者血清14-3-3η蛋白及mRNA水平均显著高于健康对照组,提示14-3-3η蛋白可作为鉴别RA的生物标记物,与曾婷婷[17]等研究报道一致。
RA患者实验室检测指标主要有C反应蛋白(C reactive protein,CRP)、类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、抗环瓜氨酸抗体(anti-cyclic citrullinated peptides antibody,抗CCP 抗体)等。RA临床特征为炎性滑膜炎,CRP 可反映体内炎症水平,但对于RA仅能起到初步筛选的作用[18]。RF是首个用于诊断RA的血清因子,具有检测简单易操作、阳性率较高等优点,但应用过程中发现其他感染性疾病及自身免疫病患者中也可检出,特异度较低,对不典型RA患者筛查能力较弱[19]。后来发现抗CCP 抗体水平对RA诊断有较高的价值[20]。通过绘制ROC曲线,发现当14-3-3η蛋白浓度≥1.37 ng/ml时,ROC曲线下面积(AUC)为0.824,灵敏度为84.00%,特异度为81.00%,诊断价值最高;相关性分析显示,RA患者血清14-3-3η蛋白与CRP水平呈正相关,可能与14-3-3η蛋白作用机制有关[21]。表明血清14-3-3η蛋白在RA的诊断中具有一定的价值,可作为RA实验室诊断指标的补充标记物。
核磁共振扫描可以清楚显示关节软骨、滑膜、骨髓、肌腱及韧带等结构,有利于及时发现关节腔积液、滑模炎症增生、关节软骨破坏及骨髓水肿等病症,对早期RA患者关节损伤有较大的优势[22]。本研究通过OMERACT RAMRIS评分系统分析 MRI图像,评价患者关节损伤,发现158例RA患者均伴有不同程度的滑膜炎、骨髓水肿、骨侵蚀等损伤,大多集中在腕部。另外,相关性分析显示,RA患者血清14-3-3η蛋白与滑膜炎评分、骨髓水肿评分、DAS28评分、28个关节肿胀关节个数及压痛关节个数呈正相关。同时,非早期RA组14-3-3η蛋白及mRNA表达水平显著高于早期RA组,以上结果均显示,血清14-3-3η蛋白能够一定程度上预测RA的关节损伤程度,目前,国内外尚未见相关报道,故还需要多中心扩大样本量进一步研究。
综上所述,血清14-3-3η 蛋白可有效辨别RA患者,与患者关节损伤程度密切相关,有助于类风湿关节炎的诊断和病情的预测。但14-3-3η 蛋白在RA中的具体作用机制还需要继续探究,以期为RA患者提供新的治疗方向。