类风湿关节炎相关机制的研究进展——读书报告

作者:徐宁

类风湿关节炎(RA)是一种慢性、对称性、侵蚀性关节炎为主要表现的自身免疫疾病，病理改变为关节滑膜炎症，随着病情进展可出现软骨和骨破坏以及关节重构。类风湿关节炎确切的病因和发病机制目前尚未完全研究清楚，环境因素、遗传背景、环境-遗传交互作用等因素均可能参与类风湿关节炎发病过程，通常患者自身免疫耐受被打破，免疫系统活化导致多种炎症、免疫细胞和细胞因子参与慢性炎症和自身免疫反应，最终出现软骨和骨质破坏以及关节外系统受累。T细胞功能紊乱，尤其是辅助性CD4+T细胞异常活化，在RA的发病中处于中心环节。在不同的特异性转录因子调控下，辅助性T细胞分化为不同的细胞亚群：Th1、Th2、Th17和调节性T细胞(Treg细胞)。细胞亚群Th1/Th2细胞及Th17/Treg细胞之间的失衡可能是RA发病的最直接和最重要的因素。T h 细胞相关细胞因子通过作用于多种细胞并相互调节形成一个复杂的网络。细胞因子网络失衡促进了RA的发生和发展。Th1和Th17细胞通过产生炎性细胞因子IFN、TNF-α、IL-2、IL-1、IL-17等造成了炎症的发生。TNF-α和IL-1在RA患者血清、关节滑液中的水平高低与疾病活动明显相关。IL-6也是RA发病中的主要炎症介质，在转化生长因子(TGF)-β的存在下，IL-6能够通过STAT3介导上调Th17的细胞分化，使Th17细胞的促进炎症作用强于调节性T细胞的抑炎作用。IL-17在滑膜炎症中与TNF-α和IL-1等具有协同作用，诱导产生一系列细胞因子和趋化因子，增强了滑膜炎症。Th1和Th17细胞均是通过分泌促炎细胞因子参与RA的病理过程，与Th1和Th17细胞相反，Th2和Treg细胞通过分泌细胞因子IL-4、IL-10等参与抗炎效应。Th2细胞分泌的IL-4能抑制TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8的活性，发挥抑炎作用。Treg细胞可通过产生细胞因子包括IL-10、TGF-β等在RA疾病模型中起免疫抑制作用。在正常人体内，促炎因子与抗炎因子处于一个平衡状态，而对于RA患者，当某个因素启动免疫反应时，Th1和Th17细胞被激活，释放炎性细胞因子引起并加重炎症进展，同时活化Th2和Treg细胞，而促炎和抗炎平衡过程如果向Th1和Th17细胞偏移则可能造成了RA发病。Th细胞的动态平衡对RA 病理进程具有重要作用。Th细胞的动态平衡在软骨破坏中也起到作用。软骨由软骨组织及其周围的软骨膜构成，软骨组织由软骨细胞、基质及胶原纤维组成。在正常的生理过程中骨形成和骨吸收之间形成一种平衡，炎症与骨侵蚀是密切联系在一起的。近年来研究发现核因子κB受体活化因子(RANK)/核因子κB受体活化因子受体(RANKL ) / 骨保护素(OPG) 系统在骨代谢中起着重要作用，并认为是RA的关键性调节因子，可能与RA患者的早期骨与关节损伤有关。RANK的主要功能是结合RANKL，介导破骨细胞的分化成熟，而OPG能够与RANK结合，阻滞RANKL与与RANK结合进而抑制破骨细胞的分化、活化，并且诱导成熟破骨细胞的凋亡。在类风湿关节炎，RANKL与OPG之间的不平衡表达促进RANKL诱导骨损伤。RANKL是破骨细胞前体分化为破骨细胞所必需的。IL-17能够上调RANKL及其受体的表达，从而破坏滑液中RANKL/OPG的平衡，加重骨破坏。Th2细胞产生的IL-4、IL-10抑制破骨细胞的分化，作为Th17拮抗效应的Treg细胞可直接抑制破骨细胞形成，而且Treg细胞可通过自身分泌的IL-10上调OPG表达，下调RANKL从而抑制骨破坏。

近期有研究表明，饮食因素可以影响类风湿关节炎发病，如高钠摄入可能与RA的发病相关。一直以来，饮食都被认为是RA发病或致病机理的一个潜在危险因素，而肥胖和吸烟等作为RA的发病危险因素正在被广泛研究。有文献提示患者每日膳食当中钠的摄入量与患者RA风险增加呈正相关。对于那些钠摄入量较高的患者，与RA发病具有显著相关，并且具有剂量依赖性相关性，提示RA患者应注意限制钠摄入量。同时高总胆固醇可能是女性患类风湿关节炎的危险因素，研究表明，血脂水平可影响类风湿关节炎的进展。确诊患类风湿关节炎的平均时间为12年(1-28年)的患者人群中，与健康对照组相比，患类风湿关节炎的妇女基线总胆固醇水平明显升高，而总胆固醇水平对男性患类风湿关节炎的风险没有显著影响。甘油三酯在预测男性或女性类风湿关节炎风险方面均无意义。RA患者的血清脂联素水平高于对照组，基线期血清脂联素水平是影响RA放射学进展的独立因素，是提示类风湿关节炎放射学进展的血清生物标志物之一。降脂药氟伐他汀（fluvastatin）可能有助治疗RA患者，Fluvastatin是一个全合成的降胆固醇药物,为羚甲基戊二酞辅酶A(HMG一CoA)还原酶抑制剂，作用部位在肝脏,抑制内源性胆固醇的合成,降低肝细胞内胆固醇的含量，刺激低密度脂蛋白(LDL)受体的合成,提高LDL微粒的摄取，降低血浆总胆固醇浓度的作用。今年2月有研究报导氟伐他汀可以影响类风湿关节炎患者血清OPG水平，在治疗12周后，可令患者血清中OPG水平显著升高，骨保护素OPG系统在骨代谢中起着重要作用，是RA的关键性骨调节因子，OPG为RANK/RANKL的诱饵受体，与RANK结合阻滞RANKL与与RANK结合进而抑制破骨细胞的活化，进而保护类风湿关节炎患者的关节。

而饮食中的绿茶成分可能阻断类风湿性关节炎进展， 2016年Arthritis and Rheumatology杂志有文献发表，绿茶中含有植物化学成分，具有抗炎作用。他们的研究表明，绿茶中的植物化学成分可以有效阻断关节的炎症，具有较大的未来临床应用潜力。同时在动物炎症模型治疗中证实了这一假说，在为期10天应用绿茶中的植物化学成分治疗后，可观察到动物的脚踝关节肿胀显着减轻，提示饮用绿茶可能有助于治疗类风湿关节炎。

早期诊断与规范治疗对于预防RA导致的肢体残疾至关重要。近年来，早期类风湿关节炎血清中生物标志物的研究越来越受到关注。重要的是，能够在非常早期的阶段查出疾病，可以让那些处于发生RA风险的人们在发病之前进行诊断，这对于类风湿关节炎患者得到及时的治疗及早期控制住病情非常有帮助，近期很多研究提示有可能有新的方法可早期诊断RA。高滴度IgM型RF对RA诊断有重要价值。在RF阳性但尚不能分类诊断RA的人群中，持续高滴度RF阳性的患者发展为RA的风险为健康人群的20多倍，10年内发展为RA的风险达32％，抗瓜氨酸化蛋白抗体家族(ACPAs)家族是RA分类诊断的重要血清学标志物之一，可早于RA临床诊断前10年出现，有重要的诊断价值并具有预测RA关节放射学进展的价值。对不同亚型抗CCP抗体进行研究，发现IgA型抗CCP抗体可出现在RA的更早期阶段，对于病程小于3个月的RA患者加测IgA型抗CCP抗体，可提高RA的早期诊断率。抗突变型瓜氨酸波形蛋白(anti-MCV)抗体是ACPAs家族成员之一，研究证实其诊断的敏感性与抗CCP抗体一致，对RA分类诊断的敏感性及特异性分别为47％及98％。RA患者血清中可检测出多种抗瓜氨酸化多肽的自身抗体，瓜氨酸多肽的形成有赖于肽酰基精氨酸脱亚氨酶(PAD)的催化。研究发现PAD有5种亚型，与RA相关的是PAD2和PAD4。PAD4的mRNA表达与RA的病程呈负相关，可能参与关节破坏过程。应用DMARDs治疗6个月后其活性下降，提示PAD4的酶活性可以作为监测疾病活动度的标记物。在明确诊断RA之前患者血清中抗PAD4抗体的阳性率显著高于对照组，其敏感性及特异性分别为18％和98％，早于RA临床诊断平均4年可检测到。鼠科肉瘤病毒癌基因同源物(BRAF)是一种能诱导细胞增殖及转化的致癌基因，其编码的蛋白是丝苏氨酸激酶，可参与丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导，而MAPK通路在RA炎症及骨质破坏中起极其重要作用。RA患者血清中可以检测到抗BRAF抗体阳性率为29％，并且在抗CCP阴性RA患者中33％的患者血清抗BRAF抗体阳性。未分化关节炎患者如果抗-CCP阴性，而MMP-3和hsCRP阳性，则这类患者极有可能进展为RA患者。

基质金属蛋白酶(MMP)家族是软骨外基质降解的启动因子，MMP3是导致RA相关软骨和骨破坏的关键酶，是可诊断RA的生物标志物之一。患者关节液中MMP-3的水平与其他的RA活动期的炎症标志物，如TNF-a、IL6、ESR、CRP和血清淀粉样蛋白A(SAA)之间具有显著相关性，有研究表明将CRP、SAA与MMP3联合检测，有助于早期预测RA病程进展。

吡啶啉(PYD)是Ⅱ型胶原交联产物，与关节软骨和滑膜重塑有关，且在患者尿液中的含量稳定，可以检测出来。研究表明患者尿PYD的水平与关节间隙狭窄得分、总Sharp评分有关，还与关节侵蚀分数有关。早期RA患者尿液中PYD的水平相比正常对照组更高。

自噬现象是人体细胞维持平衡的重要机制。自噬是细胞线粒体或高尔基体等双层膜结构延伸包绕待降解蛋白或损伤细胞器形成自噬体，自噬体外膜与溶酶体融合形成自噬溶酶体，内膜及内容物被包裹进入溶酶体腔，在酸性蛋白酶的作用下被降解。类风湿关节炎的破骨细胞、滑膜成纤维细胞存在自噬基因及蛋白表达的异常。RA患者的破骨细胞中自噬被激活，Beclin-１表达增高。肿瘤坏死因子（TNF-α）能强效诱导自噬相关基因的表达增强自噬，过量表达的Beclin-１能诱导破骨细胞的生成和增强破骨细胞的重吸收能力。在类风湿关节炎发病的早期,滑膜成纤维细胞（RASF）可通过多种途径启动自噬,维持RASF细胞内环境的稳定和细胞增生，而随着病情发展，会释放血小板活化颗粒激活PI3K/Akt/mTOR信号通路而抑制自噬，从而避免滑膜细胞因过度自噬而引起细胞的凋亡，结果促进了滑膜细胞的增生，加重RA的病情进展。

近年来选择性针对免疫系统中参与炎症反应的细胞或炎症因子进行干预的生物制剂开创了RA治疗的新时代，如前所述各种炎性细胞及炎性细胞分泌的细胞因子在RA发病机制中起到重要作用，越来越多针对各种炎性细胞和细胞因子的生物制剂被研发。研究靶点覆盖很广，主要研究方向有针对T细胞、B细胞、各种炎症因子、破骨过程的RANKL、信号转导通路以及基因干扰等各个领域。新研制的治疗类风湿关节炎以T细胞作为研究靶点的治疗药物，如阿巴西普Abatacept是CTLA-4分子的细胞外功能区与人IgGI的Fc段结合而成的可溶性融合蛋白，属T细胞抑制剂的一种。Abatacept被推荐用于传统慢作用药物治疗无效的类风湿关节炎的研究提示，这种药物可有效地改善类风湿关节炎患者症状和体征，并可延缓患者关节放射学的进展，具有未来临床应用治疗前景。而针对B细胞作为靶点的治疗，抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗Rituximab等，其临床研究结果提示也取得了很好的临床疗效。Rituximab主要是通过去除RA患者体内CD20+B细胞的作用来达到治疗目的。研究发现，采用Rituximab治疗后，患者体内各种自身抗体水平显著减少，如患者体内TNFα的水平明显降低。而针对各种细胞因子作为靶点的治疗研究，主要集中在IL6、IL12、IL15和IL17，IL23等抗体的研究，均提示有一定的临床疗效。针对抑制破骨过程的生物制剂如denosumab是一种RANK配体(RANKL)抑制剂，可用于治疗妇女绝经期骨质疏松的一种单克隆抗体药物，能与细胞核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）结合,通过抑制破骨细胞的产生和功能,减少骨吸收，达到治疗作用，是未来治疗骨质疏松的新选择。同时由于类风湿关节炎是诱发骨质疏松症的独立危险因素，denosumab既可以延缓骨质丢失，又可以预防骨侵蚀，能显著抑制类风湿关节炎患者骨侵蚀的进程，因此很多研究针对denosumab治疗类风湿关节炎的疗效展开，未来可能成为治疗RA的新的生物制剂。

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是指外源或内源的双链RNA特异性地引起基因表达沉默的现象，是一种序列特异性的转录后基因沉默。研究表明，某些基因异常表达是RA发病的内在原因。因此从基因水平上探讨治疗RA的途径具有广阔的应用前景。RNAi技术作为一种新兴的基因治疗手段，具有高度的序列特异性，实现对目的基因的精确沉默并且干扰效率高。同时还具有高稳定性、细胞摄取相对容易、毒性小等优点，为RA治疗带来新的希望。近期有研究提示miRNA-155可以成功抑制小鼠巨噬细胞系RAW264.7细胞中的促炎性细胞因子生成，未来有可能作为缓解类风湿关节炎中的炎症的新型药物。

种类繁多的新生物制剂的临床应用研究为RA的治疗带来了一个新的时代，这些新药的疗效以及应用这些新型生物制剂可能带来的副作用还有待于进一步观察总结。此外，除深入研究各种更有效、更特异的生物制剂外，如何更恰当应用现有的各种治疗RA的生物制剂也需要深入研究总结，这些研究成果在未来可以为类风湿关节炎患者的治疗带来福音。