Correlation Between KL-6，IL-17 and CTD-ILD
-
摘要:
目的 比较KL-6、IL-17在CTD-ILD与CTD中表达水平的差异，探讨KL-6、IL-17在CTD-ILD中的诊断价值，并分析KL-6、IL-17与肺弥散功能的相关性，为CTD-ILD的诊断和病情严重程度的评估提供依据。 方法 选取2022年9月1日至2024年01月31日就诊于昆明市第一人民医院的患者。总共收集结缔组织病合并间质性肺疾病患者30例，纳为实验组，即CTD-ILD组；总共收集结缔组织病患者39例，纳为对照组，即CTD组。采用ELISA双夹心抗体法检测KL-6、IL-17，将收集数据进行相关性分析。 结果 （1）CTD-ILD组的血清KL-6、IL-17高于CTD组，差异有统计学意义（P < 0.05）。（2）KL-6与DLCO%pred之间存在负相关关系（P < 0.05），IL-17与DLCO%pred不存在相关关系。（3）通过绘制受试者工作特性曲线（ROC）显示：KL-6、IL-17对诊断CTD-ILD 的AUC分别为0.902、0.656。 结论 KL-6、IL-17可作为诊断CTD-ILD的指标，其中，KL-6的诊断价值高于IL-17。KL-6可作为评价肺弥散功能严重程度的指标；而IL-17不能作为评价肺弥散功能严重程度的指标。 -
关键词:
- 结缔组织病合并间质性肺疾病 /
- 血清涎液化糖链抗原-6 /
- 白介素-17
Abstract:Objective To compare the expression levels of KL-6 and IL-17 in CTD-ILD and CTD, to explore the diagnostic value of KL-6 and IL-17 in CTD-ILD, and to analyze the correlation between KL-6 and IL-17 and pulmonary diffusion function, provide a basis for the diagnosis and severity assessment of CTD-ILD. Methods Patients who visited Kunming First People's Hospital between September 1, 2022, and January 31, 2024, were selected. A total of 30 patients with connective tissue diseases combined with interstitial lung disease were collected for the experimental group, referred to as the CTD-ILD group. 39 patients with connective tissue diseases were collected for the control group, referred to as the CTD group. The ELISA double-sandwich antibody method was used to detect KL-6 and IL-17, and correlation analysis was performed on the collected data. Results （1） Serum KL-6 and IL-17 levels in the CTD-ILD group were higher than those in the CTD group, and the difference was statistically significant （P < 0.05）. （2） There is a negative correlation between KL-6 and DLCO%pred, while there is no correlation between IL-17 and DLCO%pred（P < 0.05）. （3） The receiver operating characteristic curve （ROC） analysis showed that the AUC for KL-6 and IL-17 in diagnosing CTD-ILD were 0.902 and 0.656, respectively. Conclusion KL-6 and IL-17 can serve as indicators for diagnosing CTD-ILD, with KL-6 having a higher diagnostic value than IL-17. KL-6 can be used to assess the severity of lung diffusion function, while IL-17 is not suitable for evaluating the severity of lung diffusion function. -
颞下颌关节骨关节炎（temporomandibular joint osteoarthritis，TMJOA）通常由颞下颌关节盘移位、关节创伤、功能性超负荷和发育异常等引起，表现为关节区的疼痛、僵硬、活动受限等，严重影响患者的生活质量[1−2]。经全球疾病评估表明，TMJOA患者中男性约9.6%，女性18%因其临床症状而影响日常生活[3]。数十年来，大量学者对骨关节炎的病因、发病过程、治疗方法进行了研究。随着研究方法的进步，学者对TMJOA的研究深入到基因层面，基于分子生物的致病机制更多地被提出。本文将对近年来基于分子层面颞下颌关节骨关节炎发病机制研究的进展进行综述。
1. 与炎症相关的生物分子
TMJOA常可伴发滑膜炎或关节囊炎，当颞下颌关节滑膜受损时，从颞颌关节滑膜细胞产生许多炎性细胞因子，分泌到颞下颌关节滑膜液中[4]。Sanchez-Lopez等[5−6]研究发现TMJOA患者颞下颌关节区大量巨噬细胞等炎性细胞浸润。巨噬细胞作为滑膜组织的重要组成细胞，能通过分泌各种促炎细胞因子，产生细胞氧化应激，导致活性氧的释放，从而加速炎症反应[7]。学者们通过探索关节区产生炎性细胞浸润的原因，发现TMJOA中炎症细胞因子或趋化因子的产生和分泌能够刺激促炎细胞因子产生，如白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）或肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）[8−9]。因此，学者们对于TMJOA炎症相关发病机制的研究重心逐渐转移至各类相关促炎因子及其调节通路上。Scanzello等[10]提出了细胞因子向慢性炎症转变之间关系的可能性，研究结果表明在小鼠疾病模型中，单核细胞趋化蛋白-1 （monocyte chemotactic protein-1，MCP-1）是单核细胞/巨噬细胞向炎症部位迁移的主要趋化因子之一，并且MCP-1可能是导致TMJOA滑膜炎症发生发展的主要因素。Pan等[11]通过对建立TMJOA小鼠模型进行基因测序发现circ-slain2在TMJOA髁突软骨细胞中水平异常降低，通过升高小鼠circ-slain2水平，发现circ-slain2产生抗代谢和抗炎作用。Liu等[12]通过构建的TMJOA小鼠模型，发现toll样受体4（toll-like receptors4，TLR4）与TMJOA病理过程密切相关。而TLR4作为先天免疫反应期间产生的炎症介质，似乎也暗示了先天免疫受体激活引发的炎症反应对TMJOA的发生发展密切相关。
除此之外，TMJOA中存在未知分子机制参与的可能性。近年来，“炎性体”活化的概念提出并应用于感染、心血管疾病等多种疾病的致病机制研究中[13]，其中以IL-1β和IL-18的分泌作为1种新的炎症诱导机制，引起了学者的广泛关注。当细胞感知到特定刺激时，从IL-1β和IL-18的前体到成熟形式的IL-1β和IL-18进入细胞质的活性胱天蛋白酶-1（caspase-1）过程。许多研究报道了IL-1β在TMJOA中可能是最有效的促炎细胞因子[14]，且由于TMJOA也存在类似于动脉粥样硬化和阿尔茨海默病的无菌炎症，因此，有学者提出“炎症体” 可能与TMJOA炎症的发生密切相关[14]。
2. 软骨破坏相关的生物分子
TMJOA其主要病理表现为软骨细胞死亡、细胞外基质降解和软骨下的骨重塑[15]。关节软骨主要由透明软骨组成的1层有一定韧度的组织，其中的软骨细胞被细胞外基质包饶，细胞外基质主要含有Ⅱ型胶原蛋白，蛋白聚糖以及一些非胶原蛋白，这些蛋白在空间和结构上有序排列，使关节软骨获得最佳的拉伸长度和抗压缩能力。目前研究表明，TMJOA的发病机制与软骨破坏密切相关[16]。TMJOA软骨破坏早期可能是由代谢或机械原因引起的颞下颌关节应力发生改变，进而引起该区域的免疫应答。免疫细胞通过释放细胞因子和趋化因子以及其他炎症介质来启动炎症反应的发生[17]。这个过程是伴随着补体系统的激活和软骨降解分子的产生，可产生基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）和前列腺素E（prostaglandin E，PGE），破坏软骨细胞等因子[18]。而MMPs还可和溶栓蛋白产生的血栓蛋白，同期启动TMJOA中的细胞外基质分解[19]，而细胞外基质作为软骨对弹性和剪切压力的保护结构，其损伤将对软骨稳态对维持不利[20]。此外，一些与MMPs相关细胞通路亦被证明与TMJOA相关。如通过骨形态发生蛋白通路异常，II型胶原蛋白的降解促进了软骨细胞的肥大，加速TMJOA的进程[21]。
此外，钙相关受体、肿瘤坏死因子和成纤维细胞生长因子受体1（fibroblast growth factor receptor ，FGFR1）均与软骨细胞凋亡密切相关。髁突机械应力改变可导致软骨细胞中的钙浓度改变，高浓度的细胞内钙可以激活诱导型一氧化氮合酶（inducible nitric oxide Synthase，iNOS）[22]。通过释放iNOS产生的细胞色素C和caspase-9，一氧化氮限制了线粒体呼吸并导致软骨细胞死亡[23]。TNF和受体相互作用蛋白1和3介导的（receptor interacting protein1/3，RIP1/RIP3）介导软骨细胞坏死性凋亡加剧了软骨的分解[24]。近年来，NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NOD-like receptor thermal protein domain associated protein 3，NLRP3）炎症小体被提出与TMJOA致病机理密切相关，它通过介导髁突软骨细胞凋亡和滑膜组织中巨噬细胞氧化应激[25−26]。
3. 异常信号通路
单纯的炎症及软骨破坏不能对TMJOA发生机制做出完整解释，目前越来越多的研究开始关注TMJOA中相关信号通路的异常改变[27]。
3.1 Wnt/β-Catenin信号通路
近年来大量基于体外动物实验的研究表明Wnt/β-Catenin信号通路参与了骨关节炎的发生发展[28−29]。Wnt/β-Catenin信号通路曾被证明与胚胎发育过程中干细胞自我更新、细胞增殖和分化以及成人组织稳态方面密切相关。Wnt/β-Catenin信号通路激活后，小鼠颞颌关节出现关节间隙狭窄和骨退行样变等异常变化[28]。同时，这些小鼠的髁突软骨中发现了较低的细胞增殖和更高的细胞死亡[30]。可见，Wnt/β-Catenin信号通路在TMJOA发生发展中起着至关重要的作用，此信号通路在可能是TMJOA潜在的治疗靶点。
3.2 TGF-β和BMP信号通路
转化生长因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）/骨形态发生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）信号在成骨方面得到了广泛的研究。Li等[31]的研究中提出软骨细胞中TGF-β/Smad3和1-磷酸鞘氨醇（sphingosine-1/3-phosphate，S1P/S1P3）和Smad3/S1P3信号之间的相互作用可能在TMJ OA疾病进展中发挥作用。此外，过表达TGF-β1会导致软骨下骨重塑异常，致使小鼠髁突软骨破坏[28]。大量的体外动物实验表明，TGF-β和BMP信号通路异常对髁突软骨可造成直接的破坏[32]，而髁突软骨破坏作为TMJOA的主要病理表现，提示TGF-β和BMP信号传导可作为以保护髁突软骨为出发点的治疗新思路，预防TMJOA的发生。
3.3 FGF信号通路
成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）信号系统控制关节软骨及骨骼的发育。FGF信号通路通过控制关键下游信号分子MEK/ERK与TMJOA的发展有关[28]。Wang等[33]发现小鼠TMJOA模型中FGF信号传导可能会增加，增强表达的FGF信号通路缓解了TMJOA的发展。FGRF1在软骨组织发育中有至关重要，大量动物实验表明，TMJOA小鼠中FGF信号传导异常兴奋，致使FGRF1缺失，并通过病理检查发现小鼠髁突出现骨关节样改变[33]。提示FGRF1作为软骨组织发育过程中的重要分子，日后可作为预防髁突发育改建期TMJOA发生的重要检测指标及治疗靶点。
3.4 Notch信号通路
Notch信号通路控制着细胞分化与死亡，在关节软骨维持中起着双重功能[34−35]。Notch信号在髁突软骨血管生成中至关重要，与髁突发育密切相关[36]。Ashraf等[37]的研究表明，Notch信号过度表达可能会导致 TMJOA。提示通过抑制Notch信号表达，可达到控制TMJOA疾病发展的目的。然而，目前较少关于在TMJOA患者中如何实现抑制Notch信号表达的研究，在日后仍需进一步研究。
此外，有研究提出Hedgehog信号通路可能通过刺激软骨细胞肥大化加剧TMJOA[38−39]。与免疫系统、炎症过程、应激反应、细胞增殖和细胞死亡相关的NF-κB信号通路被认为与TMJOA发生存在相关性[40−41]。这些相关信号通路的提出与研究，进一步加深了笔者对TMJOA发病机制的认识，为日后从分子生物层面防控TMJOA疾病提供了新的思路。
4. 小结
TMJOA是1种多致病因素、发病机制复杂的慢性炎症性疾病，软骨和骨的退行性改变通过复杂机制调控。近年来随着研究水平的提高，分子生物层面的致病机制被广泛研究。基于软骨细胞凋亡及改建下的分子生物研究，结合其相关炎症机理，能更好地理解TMJ骨关节炎的病理机制。更重要的是，异常信号分子可能作为潜在的治疗靶点，帮助医者找到TMJOA的有效疾病策略。由于疼痛常作为TMJOA患者就诊的主诉，目前基于炎症因素下生物分子的研究，对于炎症因子间的转化及与疼痛症状的相关性研究仍缺乏相关证据，还需要进行进一步的深入研究。此外，近年来有学者提出TMJOA与遗传的相关性[42]，然而目前缺乏充足的证据。因此，随着基因测序、单细胞测序、3D打印等新技术的应用，未来随着基于分子生物层面的TMJOA致病机制进一步深入研究，将对TMJOA的诊疗有着至关重要的指导意义。
-
图 1 组血清KL-6、IL-17结果
*P < 0.05，****P < 0.001。
Figure 1. Result of KL-6.IL-17 of two groups
表 1 CTD-ILD组和CTD组一般资料对比[$ \bar x \pm s $/M（P25-P75）]
Table 1. Comparison of general information between the two groups [$\bar x \pm s $/M（P25-P75）]
参数 CTD-ILD组 CTD组 统计量（t/χ2） P 例数（n） 30 39 − − 年龄（岁） 65.17 ± 10.15 62.85 ± 12.61 0.823 0.413 性别 男[n（%）] 16（53.33） 15（38.46） 1.516 0.218 女[n（%）] 14（46.67） 24（61.54） 
下载: 导出CSV
表 2 CTD-ILD组、CTD组KL-6、IL-17资料对比[M（P25-P75）]
Table 2. Comparison of KL-6 and IL-17 data between the two groups[M（P25-P75）]
参数 CTD-ILD CTD 统计量（Z） P KL-6（U/L） 620.56（496.36，861.98） 255.00（153.23，371.17） −6.456 <0.001* IL-17（pg/mL） 8.56（6.71，11.33） 6.96（4.48，10.15） −2.504 0.012* *P < 0.05。
下载: 导出CSV
表 3 KL-6、IL-17与DLCO%pred的相关性分析
Table 3. Correlation analysis of KL-6，IL-17 and DLCO%pred
参数 DLCO%pred Spearman系数 P KL-6 −0.794 < 0.001* IL-17 −0.165 0.087 *P < 0.05。
下载: 导出CSV
表 4 KL-6、IL-17在CTD-ILD中的诊断价值
Table 4. Diagnostic value of KL-6 and IL-17 in CTD-ILD
参数 AUC Cut-off 灵敏度
（%）特异度
（%）95%CI 上限 下限 KL-6（U/L） 0.902 405.44 90 82.1 0.830 0.974 IL-17（pg/mL） 0.656 6.56 86.7 46.7 0.548 0.764
下载: 导出CSV
-
[1] 中华医学会呼吸病学分会,中国医师协会呼吸医师分会. 间质性肺疾病多学科讨论规范中国专家共识[J]. 中华结核和呼吸杂志,2023,46(12):1176-1188. [2] Podolanczuk A J,Wong A W,Saito S,et al. Update in Interstitial Lung Disease 2020[J]. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine,2021,203(11):1343-1352. doi: 10.1164/rccm.202103-0559UP [3] Shao T,Shi X,Yang S,et al. Interstitial Lung Disease in Connective Tissue Disease: A Common Lesion With Heterogeneous Mechanisms and Treatment Considerations [J]. Frontiers in Immunology,2021,12:684699. [4] 邹庆华,路跃武,周京国,等. 结缔组织病相关间质性肺疾病诊疗规范[J]. 中华内科杂志,2022,61(11):1217-1223. doi: 10.3760/cma.j.cn112138-20220525-00406 [5] Wijsenbeek M,Suzuki A,Maher T M. Interstitial lung diseases[J]. Lancet (London,England),2022,400(10354):769-786. doi: 10.1016/S0140-6736(22)01052-2 [6] Li L,Zuo X,Luo H,et al. Mortality trend of inpatients with connective tissue diseases: 2005-2014[J]. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban = Journal of Central South University Medical sciences,2017,42(8):927-933. [7] 张慧琴,刘学军. IL-17和IL-6在大鼠肺纤维化过程中的动态表达及意义[J]. 中国医药导报,2012,9(10):24-25+8. doi: 10.3969/j.issn.1673-7210.2012.10.013 [8] 张静静,李青,王丹阳,等. 血清KL-6水平检测在临床间质性肺病诊断中的研究进展[J]. 现代检验医学杂志,2022,37(04):198-204. doi: 10.3969/j.issn.1671-7414.2022.04.039 [9] 杨红娇. IL-27、KL-6在诊断CTD-ILD中的价值 [D]. 昆明:昆明医科大学,2019. [10] Cerro Chiang G,Parimon T. Understanding interstitial lung diseases associated with connective tissue disease (CTD-ILD): Genetics,cellular pathophysiology,and biologic drivers [J]. International Journal of Molecular Sciences,2023,24(3): 2405. [11] Kohno N,Akiyama M,Kyoizumi S,et al. Detection of soluble tumor-associated antigens in sera and effusions using novel monoclonal antibodies,KL-3 and KL-6,against lung adenocarcinoma[J]. Japanese Journal of Clinical Oncology,1988,18(3):203-216. [12] 朱雪华,秦亦如,农骐郢,等. 血清涎液化糖链抗原6对肺部疾病预警作用研究进展[J]. 中国职业医学,2023,50(01):104-109. [13] Inoue Y,Kaner R J,Guiot J,et al. Diagnostic and prognostic biomarkers for chronic fibrosing interstitial lung diseases with a progressive phenotype[J]. Chest,2020,158(2):646-659. doi: 10.1016/j.chest.2020.03.037 [14] Aloisio E,Braga F,Puricelli C,et al. Prognostic role of Krebs von den Lungen-6 (KL-6) measurement in idiopathic pulmonary fibrosis: A systematic review and meta-analysis[J]. Clinical Chemistry and Laboratory Medicine,2021,59(8):1400-1408. doi: 10.1515/cclm-2021-0199 [15] Fathi M,Barbasso Helmers S,Lundberg I E. KL-6: a serological biomarker for interstitial lung disease in patients with polymyositis and dermatomyositis[J]. Journal of Internal Medicine,2012,271(6):589-597. doi: 10.1111/j.1365-2796.2011.02459.x [16] Salazar G A,Kuwana M,Wu M,et al. KL-6 but not CCL-18 is a predictor of early progression in systemic sclerosis-related interstitial lung disease[J]. The Journal of Rheumatology,2018,45(8):1153-1158. doi: 10.3899/jrheum.170518 [17] Kim H C,Choi K H,Jacob J,et al. Prognostic role of blood KL-6 in rheumatoid arthritis-associated interstitial lung disease[J]. PloS One,2020,15(3):e0229997. doi: 10.1371/journal.pone.0229997 [18] 赵静,王静,李鸿斌. 血清涎液化糖链抗原-6水平与类风湿关节炎伴间质性肺疾病患者免疫功能的相关性研究[J]. 中华风湿病学杂志,2021,25(10):676-679. doi: 10.3760/cma.j.cn141217-20210429-00165 [19] 马芹,徐建华,王芬,等. 结缔组织病间质性肺病血清涎液化糖链抗原-6肺泡表面活性蛋白A和D及白细胞介素-6的变化及意义[J]. 中华风湿病学杂志,2017,21(1):46-49. doi: 10.3760/cma.j.issn.1007-7480.2017.01.010 [20] 刘玉梦,许爱国,赵玉苗,等. 血清KL-6对多发性肌炎/皮肌炎合并肺部疾病的临床价值[J]. 中国实用医刊,2017,44(10):10-12. doi: 10.3760/cma.j.issn.1674-4756.2017.10.004 [21] 吴雪,武丽君,罗采南,等. 涎液化糖链抗原-6在结缔组织病相关间质性肺病诊断中的应用价值[J]. 中华医学杂志,2019,99(40):3172-3175. doi: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.40.010 [22] 杨红娇,董昭兴,王颖,等. IL-27、KL-6在诊断CTD-ILD中的价值[J]. 国际呼吸杂志,2020,40(12):911-916. doi: 10.3760/cma.j.cn131368-20190613-00869 [23] Wakamatsu K,Nagata N,Kumazoe H,et al. Prognostic value of serial serum KL-6 measurements in patients with idiopathic pulmonary fibrosis[J]. Respiratory Investigation,2017,55(1):16-23. doi: 10.1016/j.resinv.2016.09.003 [24] Kawaguchi M,Adachi M,Oda N,et al. IL-17 cytokine family [J]. The Journal of Allergy and Clinical Immunology,2004,114(6): 1265-1273. [25] Tezcan D,Sivrikaya A,Ergün D,et al. Evaluation of serum interleukin-6 (IL-6),IL-13,and IL-17 levels and computed tomography finding in interstitial lung disease associated with connective tissue disease patients[J]. Clinical Rheumatology,2021,40(11):4713-4724. doi: 10.1007/s10067-021-05773-w [26] Tan H L,Rosenthal M. IL-17 in lung disease: friend or foe?[J]. Thorax,2013,68(8):788-790. doi: 10.1136/thoraxjnl-2013-203307 [27] 张瑾,宋宁,高耐芬,等. IL-17和IL-6在特发性肺纤维化患者中的表达及意义[J]. 临床肺科杂志,2016,21(02):210-212+6. doi: 10.3969/j.issn.1009-6663.2016.02.006 [28] 高耐芬,郭洁,张瑾,等. 特发性肺纤维化患者免疫球蛋白A、TGF-β1、IL-6和IL-17水平变化的意义[J]. 河北医药,2019,41(06):881-883+7. [29] Zhang J,Wang D,Wang L,et al. Profibrotic effect of IL-17A and elevated IL-17RA in idiopathic pulmonary fibrosis and rheumatoid arthritis-associated lung disease support a direct role for IL-17A/IL-17RA in human fibrotic interstitial lung disease[J]. American Journal of Physiology Lung Cellular and Molecular Physiology,2019,316(3):L487-497. doi: 10.1152/ajplung.00301.2018 期刊类型引用(1)
1. 刘颂，卢杏生. 保留十二指肠的胰头切除术的临床及微创应用进展. 中国普外基础与临床杂志. 2023(11): 1395-1401 . 
百度学术其他类型引用(0)
-
点击查看大图
计量
- 文章访问数: 265
- HTML全文浏览量: 228
- PDF下载量: 6
- 被引次数: 1
