賈昆 劉小姣 周冰潔 張大啟 楊麗
血清白介素-27水平與視神經(jīng)脊髓炎患者疾病嚴重程度的關系☆
賈昆△劉小姣*周冰潔*張大啟*楊麗○☆
目的檢測視神經(jīng)脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)患者與健康人血清中白介素27(interleukin-27,IL-27)水平,探討其在NMO發(fā)病中的意義及其與疾病嚴重程度的相關性。方法采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測39例NMO急性期患者與39例健康志愿者血清中IL-27水平,比較組間差異及分析NMO組血清IL-27水平與擴展殘疾狀況評分(expanded disability status scale,EDSS)、脊髓受累節(jié)段數(shù)、年復發(fā)率及水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP-4)抗體滴度等臨床指標的相關性。結果NMO組血清IL-27水平較健康對照組(healthy controls,HCs)明顯降低,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.001),且NMO組患者血清IL-27水平與EDSS評分、脊髓受累節(jié)段數(shù)、隨訪2年平均復發(fā)率呈負相關(r=-0.439,P=0.010;r=-0.434,P=0.006;r=-0.451,P=0.031),而與AQP-4抗體滴度不存在相關性(r=-0.027,P=0.871)。多元回歸分析顯示血清IL-27水平與EDSS評分存在負相關性(B=-0.025,P=0.023)。結論IL-27可能參與了NMO的發(fā)病過程,且與疾病嚴重程度負相關,同時對于疾病的預后具有一定影響。
視神經(jīng)脊髓炎 白介素-27酶聯(lián)免疫吸附法 水通道蛋白-4抗體
視神經(jīng)脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)是一種罕見的、易發(fā)于中青年女性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)自身免疫性星形膠質(zhì)細胞病,目前認為,包括B、T細胞在內(nèi)的多種炎性細胞和細胞因子在其發(fā)病過程中扮演著重要角色[1]。IL-27是于2002年發(fā)現(xiàn)的IL-12家族的新型異源二聚體細胞因子,在多種自身免疫性疾病中發(fā)揮不同作用[2-3]。本課題組既往對于IL-27在視神經(jīng)脊髓炎譜系疾病 (neuromyelitis optica spectrum disorder,NMOSD)中的作用進行了回顧性研究,發(fā)現(xiàn)IL-27可能參與了NMOSD的病理過程[4]。本研究以經(jīng)典NMO患者為研究對象,探討IL-27在NMO患者外周血清中的表達水平及其與臨床指標間的關系,隨訪患者,觀察IL-27是否可作為疾病復發(fā)的預后參考指標。
1.1 研究對象收集天津醫(yī)科大學總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科2010年7月~2015年7月住院治療的39例NMO患者。入組標準:符合WINGERCHUCK等[5]于2006年修訂的視神經(jīng)脊髓炎診斷標準:兩項必要標準:①視神經(jīng)炎;②脊髓炎;至少具備以下3項支持標準中的2項:①MRI脊髓病變范圍至少3個或3個以上;②MRI表現(xiàn)不符合MS表現(xiàn);③AQP-4抗體血清學陽性。排除標準:①無CNS完整影像學資料;②存在結節(jié)病、血管炎、白塞氏病、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等其他可造成非特發(fā)性CNS炎性脫髓鞘的系統(tǒng)免疫性疾??;③存在眼底動脈閉塞、脊髓動靜脈畸形、脊髓腫瘤等其他可能導致NMO類似癥狀的疾??;④存在身體其他系統(tǒng)嚴重的器質(zhì)性疾病或依從性較差。對照組血標本來自我院體檢中心39名健康人。所有血標本采集前6個月患者未接受過大劑量激素沖擊及其他免疫抑制劑治療。本研究得到天津醫(yī)科大學總醫(yī)院倫理委員會批準,取得了全體受試對象知情同意。
1.2 研究方法
1.2.1 臨床資料收集 記錄所有研究對象性別、年齡、服藥史及留取標本時NMO患者EDSS評分、新發(fā)脊髓受累節(jié)段數(shù),隨訪患者,記錄標本留取后2年疾病復發(fā)情況,其中EDSS評分由兩位具備資格的神經(jīng)科醫(yī)生獨立完成并校對,所有臨床信息均獲自我院臨床數(shù)據(jù)庫。
1.2.2 標本采集及血清IL-27水平檢測 清晨抽取空腹靜脈血約3 mL,離心分離血清并于-80℃低溫保存,所有標本同一時間檢測。采用人IL-27 ELISA(eBioscience,San Diego,CA,USA)試劑盒檢測血清IL-27水平,應用酶標儀在450 nm波長下測定各底物吸光度值,制作標準曲線,計算各樣本IL-27濃度,最低檢測標準為9.5 pg/mL,低于此標準視為血清中IL-27水平為0 pg/mL。
1.2.3 血清AQP-4抗體水平檢測 利用轉染人AQP4質(zhì)粒的HEK293細胞通過熒光免疫沉淀法(fluoroimmunpprecipitation assay,FIPA)測定血清AQP-4抗體水平,以FU值在健康對照組均值+3倍標準差以上為陽性判斷標準[6]。
1.3 統(tǒng)計學方法統(tǒng)計分析及作圖采用SPSS 20.0軟件(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)和 GraphPad PRISM 5.0軟件 (Graph Pad Software Inc.,San Diego,CA,USA)完成。計量資料采用±s表示,Mann-Whitney秩和檢驗用于比較兩組間IL-27水平的差異,Spearman等級相關分析用于分析IL-27水平與臨床指標間的相關性,多元回歸分析用于檢驗各因素對患者EDSS評分的影響。檢驗水準 α=0.05。
2.1 基本資料39例急性期NMO患者包括男6例,女 33 例,年齡 21~77 歲,平均(49.26±12.86)歲,其中9例為首次發(fā)作,其余均為2次以上發(fā)作,平均EDSS評分為4.94±2.01,AQP-4抗體陽性率為82.05%(32/39)。39例患者中有23例在標本采集后進行了至少2年的隨訪。HCs組中男8例,女 31 例,年齡 21~67 歲,平均(45.13±10.97)歲,且所有人均無感染、過敏及其他自身免疫性疾病。NMO組與HCs組年齡與性別差異無統(tǒng)計學意義。
2.2 NMO患者血清IL-27水平NMO組及HCs組血清IL-27水平分別為 (41.78±30.49)pg/mL、(71.08±31.53)pg/mL,二者差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.001)(圖 1)。
圖1 NMO患者與HCs血清IL-27水平
表1 NMO患者EDSS評分多因素回歸分析
圖2 NMO患者血清IL-27水平與臨床特征的相關性
2.3 血清IL-27水平與疾病嚴重程度的關系
通過比較NMO患者血清IL-27水平與臨床資料及AQP-4抗體滴度的相關性發(fā)現(xiàn),NMO患者血清IL-27水平與EDSS評分及脊髓受累節(jié)段數(shù)呈負相關 (r=-0.439,P=0.010;r=-0.434,P=0.006)(圖 2A、B),同時與標本采集后 2年的平均年復發(fā)率呈負相關(r=-0.451,P=0.031)(圖 2C),而與NMO患者與AQP-4抗體滴度無明顯相關性(r=-0.027,P=0.871)(圖 2D)多元回歸分析顯示血清IL-27水平與患者EDSS評分存在負相關性(B=-0.025,P=0.023),而患者年齡、性別、脊髓受累節(jié)段數(shù)及抗體滴度等未發(fā)現(xiàn)與EDSS評分存在相關性(表 1)。
NMO是T細胞依賴的、抗體介導的、多種免疫因子參與的自身免疫性炎性疾病,典型病灶表現(xiàn)為星形膠質(zhì)細胞AQP4的缺失,同時伴有大量的補體激活,從而引起免疫損傷,其發(fā)病機制復雜,至今尚不明確。IL-27是IL-12家族成員之一,在多種自身免疫性疾病中發(fā)揮著促進和抑制炎癥反應的雙重作用,而其在NMO中的作用目前鮮有報道。
我們研究發(fā)現(xiàn),NMO患者血清中IL-27水平顯著低于HCs組,血清IL-27水平與EDSS評分、脊髓受累節(jié)段數(shù)存在負相關性,提示其可能在NMO病理過程中發(fā)揮抑制炎癥反應的保護性作用。這與我們既往關于IL-27與NMOSD關系的研究結果相一致[4]。YOSHIMOTO等[7]曾用不同水平的IL-27刺激小鼠脾臟B淋巴細胞并采用PCR分析結果,發(fā)現(xiàn)B細胞在IL-27的刺激下可表達T-bet mRNA,且表達水平與IL-27刺激濃度呈正相關,而T-bet又可反作用于B細胞,對其抗體類別轉換具有十分重要的作用[8-9]。除此之外,IL-27還可能通過誘導Tr1細胞的分化,促進IL-10的分泌,進而起到抑制免疫炎癥反應的作用[10]。也有研究發(fā)現(xiàn),相比于MS患者和健康人,急性期NMO患者外周血中Th17細胞的比例及其分泌產(chǎn)物IL-17的水平顯著升高[11]。高水平的Th17及記憶性Th17細胞與NMO患者疾病殘疾程度即EDSS評分相關[12]。而IL-27可通過降低視黃酸相關孤兒受體 (retinoic acid-related orphan receptor,ROR)的表達進而抑制初始Th細胞分化為Th17細胞[13]。此外,IL-27還可抑制Th17細胞分泌IL-17,從而減輕炎癥反應[14]。
除此之外,在對于患者進行隨訪后發(fā)現(xiàn),患者血清IL-27水平與標本留取后2年的平均年復發(fā)率存在負相關性,提示IL-27可能可以作為預估NMO疾病復發(fā)的參考指標,而IL-27在疾病緩解期的滴度變化及與NMO炎癥反應的關系需要進一步觀察。本研究發(fā)現(xiàn)IL-27與AQP-4抗體水平存在相關性趨勢,但無統(tǒng)計學意義,作為NMO疾病重要生物標記物的AQP-4抗體發(fā)揮著主要免疫損傷作用,其與IL-27的關系仍需進一步大樣本研究。
總之,本文研究結果提示NMO作為抗體介導的自身免疫性疾病,細胞因子也在很大程度上影響著疾病的發(fā)展及轉歸。因此,探討IL-27與NMO之間的關系,有助于進一步認識NMO的發(fā)病機制及判斷疾病的嚴重程度,同時對疾病的預后具有一定的指導意義。此外,利用其免疫調(diào)節(jié)功能使之有可能成為治療的潛在靶點。本研究是在小樣本的基礎上的研究,雖然得到一些有意義的結果,但仍需進一步擴大樣本量進行實驗驗證。
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(責任編輯:李立)
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The study on the association of serum interleukin-27 levels with disease severity in neuromyelitis optica.
JIA Kun,LIU Xiaojiao,ZHOU Bingjie,ZHANG Daqi,YANG Li.Department of Neurology and Tianjin Neurological Institute,Tianjin Medical University General Hospital,Tianjin 300052,China.Tel:022-60814536
ObjectiveTo examine the interleukin-27 (IL-27)levels in the serum of the patients with neuromyelitis optica(NMO)and healthy controls(HCs)and explore the correlation of the serum IL-27 level with disease severity.MethodsSerum concentrations of IL-27 from 39 patients with NMO and 39 HCs were measured by using enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA).Mann-Whitney U test was performed to analyze the difference in the IL-27 levels between the NMO group and the HCs.Spearman's rank correlation analysis was used to analyze the correlations of serum IL-27 levels with clinical parameters(EDSS,spinal cord lesion length,annual relapse rate and antibody titers of AQP-4)of NMO.ResultsThe serum IL-27 levels were significantly lower in NMO group than in HCs(P<0.001).Serum IL-27 levels were negatively correlated with EDSS,total length of spinal cord lesion identified by MRI at the sampling,and the average relapse rate during two-year follow-up (r=-0.439,P=0.010;r=-0.434,P=0.006;r=-0.451,P=0.031).There was no significant correlation between IL-27 levels and antibody titers of AQP-4(r=-0.027,P=0.871).Multivariate regression analysis showed that serum IL-27 levels were negatively correlated with EDSS (B=-0.025,P=0.023).ConclusionIL-27 may participate in the pathogenic process of NMO and might be a prognosis marker of the disease.
Neuromyelitis optica Interleukin-27 Enzyme-linked immunosorbentassay (ELISA)Aquaporine 4 antibody
R744.5+2
A
2016-06-03)
10.3969/j.issn.1002-0152.2017.08.007
☆國家自然科學基金面上項目(編號:81471221);天津市應用基礎與前沿技術研究計劃(重點項目)(編號:15JCZDJC35700)
* 天津市環(huán)湖醫(yī)院(天津300350)
△天津醫(yī)科大學總醫(yī)院,天津市神經(jīng)病學研究所
○☆通信作者(E-mail:yangli2001@tmu.edu.cn)