文摘

我们的目标是分析循环细胞因子之间的关系,自身抗体,急性期反应物,DMARDs-naive类风湿性关节炎(RA)患者的疾病活动( )。所有的细胞因子在RA组显著高于健康对照组。Moderate-to-strong积极观察组间关联Th1 / Th2细胞因子/巨噬细胞/ fibroblast-derived之间。射频与il - 1显著相关β2、il - 4、il - 10、il - 12 g - csf, gm - csf,干扰素γ和肿瘤坏死因子( ),aCCP和aMCV il - 1β,2、il - 4和il - 10 ( ),而il - 6与急性期反应物相关最好,c反应蛋白和SAA ( )。DAS28得分≥5.1的患者,干扰素-γ,il - 1βIL-1Ra, TNF、gm - csf和VEGF显著相关( )高疾病活动()注重科技进步。循环细胞因子在RA反映多方面提高免疫反应包括Th1、Th2细胞、单核细胞/巨噬细胞和滑膜成纤维细胞,凸显出的这些细胞因子之间的相关性,以及他们与射频的关系,aCCP和aMCV,一些细胞因子,有望成为生物标志物的。注重科技进步

1。介绍

类风湿性关节炎(RA)的触发事件,特别是主要的身份自身抗原(s),等待决定性的特征。尽管如此,它也认识到持续的周边关节炎症伴随组织损伤涉及到复杂,cytokine-driven居民滑膜和浸润炎症细胞之间的相互作用1- - - - - -3),特别是辅助1 (Th1) effector-memory细胞表型(4- - - - - -6]。最近的研究表明,类风湿性关节的慢性炎症可能导致炎性细胞因子网络的持续激活/失调引发自身抗原的独立运作和t细胞受体(TCR)结扎7- - - - - -9]。两种机制在此设置,可能互动,已确定这似乎维护autoantigen-independent炎性细胞因子的生产。这是(我)直接激活的一个子集effector-memory Th1细胞通过细胞因子信号通过白介素2受体(IL-2R)常见γ链结合il - 12和地震,合成代干扰素-γ(IFN -γ)[10,11)和(2)持续活化的免疫和炎症细胞,包括Th1细胞,通过互动的toll样受体与细胞外基质组件(通常)释放受损宿主组织(12- - - - - -15]。

因为关键作用的细胞因子网络能够保存在类风湿性关节炎症反应,循环,和/或滑膜细胞因子被认为是理想的生物标志物监测疾病发病、发展和进展,直接使用细胞因子多元分析或间接通过基因分析方法(16- - - - - -20.]。到目前为止,然而,相对很少有研究报道中循环细胞因子配置文件被使用作为战略预测在RA疾病严重程度和结果,或提供洞察免疫发病机理。描述了那些一直记录重要的海拔促炎细胞因子的浓度范围(16,21- - - - - -25]。然而,需要证实这些研究和扩展大组的患者不仅在RA建立循环细胞因子资料,而且识别不同细胞起源的细胞因子之间的相互关系及其对传统生物标志物与临床疾病活动的标记,和他们预测的潜力。

在当前的研究中,我们测量了一系列循环抗炎和促炎细胞因子的浓度在一个相对较大的群体( 主要是非洲的早期患者,疾病的)修改治疗风湿病的drug-naive RA。血管内皮生长因子(VEGF),这是由巨噬细胞和成纤维细胞(26,27,这似乎与疾病活动和发展28,29日),是包含在多元分析。

2。患者和方法

2.1。病人

一群140名患者,他会见了1987年美国风湿病学院RA(标准30.),是疾病修饰治疗风湿病的药物(DMARD)天真,有疾病的持续时间≤2年,和在南非看到两家三级医院,进行了研究。所有患者阴性和接受治疗与双氯芬酸(多数)或萘普生在招聘的时候。28-joint疾病活动score-CRP 28 (DAS28-CRP) [31日,32健康问卷调查残疾指数)和修改(HAQ-DI) [33)被记录。临床上,高疾病活动()注重科技进步是定义为 ( ),中等(MDA)作为疾病活动 ( )[34]。侵蚀性的疾病被定义为边际联合侵蚀的存在普通x射线的手和脚。这项研究是研究伦理委员会批准,比勒陀利亚大学的健康科学的能力和威特沃特斯兰德大学。

2.2。实验室方法

静脉血(30毫升)收集在endotoxin-free,涂硅真空采血管含有凝胶分隔符。血液样本被允许站在室温下凝结(< 1小时)其次是离心(3000 rpm 10分钟)后,血清被整除,并存储在- 20°C到下面描述的各种化验的性能。

2.2.1。自身抗体和急性期反应物

类风湿因子(复合IgM、免疫球蛋白、IgA)、c反应蛋白、SAA化验了浊度测定法(西门子医疗诊断,BN Prospec浊度计,纽瓦克,美国)。按供应商控制、射频、CRP和SAA结果被认为是积极的,当浓度大于11个国际单位/毫升,5μ和6.8克/毫升μ分别g / mL。Anticyclic citrullinated肽抗体(aCCP)是衡量一个immunofluorometric过程使用抗过敏原吸收实验250系统和制造商提供的试剂和控制(Phadia AB,乌普萨拉,瑞典),和一个浓度> 10 U / mL被认为是积极的。Antimodified citrullinated波形蛋白抗体(aMCV)测量使用ELISA测定(Orgentec Diagnostika GmbH,美因茨,德国),和一个浓度> 20 U / mL被认为是积极的。

2.2.2。血清细胞因子,趋化因子,生长因子

这些测量使用Bio-Plex悬浮阵列系统(Bio-Rad实验室公司、大力神、钙、美国),利用Luminex xMAP多路复用技术,同时检测和定量的不同分析物在一个样本。微球的系统使用一个数组液体悬浮,与单克隆抗体结合特定的靶蛋白。珠子含有不同比例的两个幽灵似地截然不同的荧光团,从而分配一个独特的光谱的身份。这些antibody-coupled,黄衫军的珠子被孵化的血清样本(1/4稀释),水洗,紧随其后的是添加生物素化的检测抗体,再洗,最后用streptavidin-phycoerythrin孵化。广泛的标准(0.38 - -91756.00 pg / mL)被用来使定量使用一系列Bio-Plex读者个人的细胞因子与双激光探测器和实时数字信号处理。下面的分析物测定同时使用17-plex测试套件:il - 1βIL-1Ra - 2, il - 4、il - 6 IL-7,引发,il - 10、il - 12, IL-17A,干扰素-γ、肿瘤坏死因子、g - csf gm - csf CCL2,亚兰,VEGF, Th1 / Th2 / Th17广泛代表性,巨噬细胞和成纤维细胞。正常的这些分析物的上限计算平均为10 + 1 sd健康对照组(5女,5男,平均年龄 年,从26 - 65岁)。

2.2.3。统计方法

使用占据统计软件进行统计分析。使用非参数相关系数来自相关矩阵与河中沙洲的斯皮尔曼等级相关的测试方法 值修正多个测试。一个 值<。05年被认为是重要的。

3所示。结果

3.1。人口统计学、临床和实验室(自身抗体,急性期反应物)数据

这些表所示1和2总群和MDA和子组,注重科技进步。射频、aCCP和aMCV积极在79%,79%,和74%的RA患者,分别在CRP和SAA含量在71%和68%的患者,分别。实验室的mHAQ-DI没有与任何参数或DAS28,虽然DAS28得分与CRP和SAA ( 和 分别地, 两个),符合金刚砂et al。35不令人惊讶的是,aCCP和aMCV有紧密的关联( , )和c反应蛋白和SAA ( , ),而只有这些自身抗体之间的弱相关性检测和急性期反应物。射频相关适度aCCP和aMCV ( , 和 , 、职责),和弱CRP和SAA ( , 两个)。

表1
人口、实验室和临床数据组的RA患者( )。
表2
人口、实验室和临床数据对LDA ( )和(注重科技进步 )RA患者组。
3.2。循环细胞因子,趋化因子,生长因子在健康对照组和RA患者

除了TNF、il - 12 G-GSF和VEGF(平均值 , , , pg / mL,职责),所有其他细胞因子的平均循环浓度范围从- pg / mL的健康受试者没有意义的男性和女性之间的差异。结果总人群的RA患者,以及MDA和子组注重科技进步如表所示3和4,分别。血清浓度的细胞因子,趋化因子,生长因子在总RA组显著升高,相对于健康对照组,与之前报道的健康成年人(36),虽然每个细胞因子的传播值是相当大的。唯一的例外是IL17A,只有非常温和的海拔是显而易见的。没有观察到显著差异之间的MDA和组织注重科技进步。

表3
血清细胞因子,趋化因子,生长因子值总RA组 。
表4
循环细胞因子为MDA数据( )和(注重科技进步 )RA患者组. .
3.3。细胞因子/趋化因子/生长因子之间的相关性

这些结果如表所示5具有较强的相关性以粗体突出显示类型和温和的弱相关性平原类型。Moderate-to-strong Th1细胞的细胞因子之间的相关性(2,干扰素γ,gm - csf), Th2细胞(il - 4、il - 6、il - 10)、单核细胞/巨噬细胞(il - 1βTNF、il - 6、il - 12, g - csf)和成纤维细胞(IL-7)起源总群RA患者的观察。趋化因子,只有CCL2适度与Th1 / Th2 /巨噬细胞和成纤维细胞细胞因子( , )。VEGF,也许不足为奇的是,鉴于其可能的成纤维细胞和巨噬细胞的起源26,27),相关与IL-7最好( , )和il - 12 ( , ),但只有弱或不与其他细胞因子。

表5
血清细胞因子之间的相关性,趋化因子,生长因子浓度在总群RA患者( )。
3.4。相关性与射频、aCCP和aMCV

这些结果如表所示6总群RA患者。射频与il - 1相关的适度β、il - 4、IL-7白介素,g - csf, gm - csf,干扰素-γ,TNF和weakly-to-moderately IL-Ra, 2、il - 6,引发,il - 10, IL17A, VEGF, CCL2,亚兰。类似,尽管有些弱,观察这些细胞因子之间的相关性和aCCP aMCV抗体。在急性期反应物,il - 6,不足为奇的是,发现关联适度与CRP和SAA ( 和0.52,分别地。 两个),而弱或没有相关性被发现与其他细胞因子(没有显示)。

表6
相关性的射频、aMCV aCCP和细胞因子,趋化因子,生长因子在总群RA患者( )。

有趣的是,VEGF相关只有弱的Th1 / Th2 /巨噬细胞和成纤维细胞细胞因子在总群展示了相当强的相关性与这些细胞因子在子群注重科技进步。在这个群,但在总群,强大的和重要的相关性与射频的VEGF, aCCP和aMCV也明显以及弱相关性得分x射线(Larsen)如表所示7。

表7
VEGF与自身抗体的相关性、循环细胞因子和x射线的分数在总群( )和集团(注重科技进步 )。
3.5。协会总DAS28临床评分的患者群和子组和MDA注重科技进步与循环疾病的生物标记物的活动

之间无显著关系明显DAS28分数,疾病活动和血清细胞因子,趋化因子,生长因子总RA组或MDA子群(数据没有显示)。子群注重科技进步,然而,DAS28分数,但不是疾病持续时间,与血清干扰素-显示重要的关联γ( , ),il - 1β( , ),IL-1Ra ( , )、肿瘤坏死因子( , )和gm - csf ( , )。

4所示。讨论

多路循环细胞因子在RA有潜力的分析不仅为风湿性关节炎的免疫发病机理提供新的见解,而且确定子组的患者在患严重疾病的发展。然而,迄今为止,这一重要话题一直在解决有限数量的研究(16,19,20.,22- - - - - -25,37]。这些显示的承诺,尤其是最近的两项研究在循环细胞因子描述了普遍的海拔,尤其是Th1 / Th2 /巨噬细胞细胞因子,在出现临床症状,也是疾病严重程度的标记20.,37,38]。然而,这显然是一个需要大组患者的确证和扩展。在目前的研究中,我们调查了循环细胞因子资料,代表Th1、Th2, Th17细胞,单核细胞/巨噬细胞,成纤维细胞,在一大群DMARD-naive RA患者的疾病持续时间< 2年。尽管描述循环细胞因子的概况、当前研究的主要目标是识别细胞因子之间的相互关系,以及相关性RA-associated自身抗体,急性期反应物和临床疾病活动。这些总患者群进行分析,以及在MDA和子组注重科技进步。

在总群的情况下,按照先前的研究[16,19,20.,22- - - - - -25,37),我们观察到一个通用的循环水平的增加抗炎/促炎细胞因子、生长因子和趋化因子。IL17A是个例外,几乎被检测到,只有适度intercorrelated与其他细胞因子。相比之下,细胞因子主要Th1、Th2淋巴细胞起源,以及那些主要是从单核细胞/巨噬细胞和成纤维细胞,不仅高,而且高度intercorrelated总群,和最强的子群注重科技进步。强烈的Th2细胞因子的相关性,il - 4和il - 1039),与促炎细胞因子,il - 1β,白介素- 2 IL-7白介素,g - csf, gm - csf,干扰素γ,TNF可能反映了这些细胞的努力抑制Th1同行的反应性,以及经典的重定向表型和功能IFN -γ激活巨噬细胞M1 (40,41]。然而,值得注意的il - 10也源于Th2细胞以外的细胞类型,和M2-derived il - 10也可能满足抗炎功能强调可塑性之间的转换不同的细胞表型的细胞因子的环境。尽管其抗炎活性,il - 4也可能发挥促炎作用在RA驾驶autoreactive B细胞的活动,可能强调协会的il - 4 aCCP和aMCV。除了影响Th1细胞和巨噬细胞M1, Th2细胞因子il - 4和il - 10也抑制成纤维细胞的增殖和促炎的活动(42- - - - - -45]。重要的是,细胞因子之间的一致性和相关性的大小表明这些不太可能的,同时也证明了多路细胞因子测定系统的鲁棒性。虽然我们组健康对照组比较小( ),他们的低水平的循环细胞因子具有可比性和那些报道从一系列更大的健康受试者36]。

符合的增加识别IL-7参与策划类风湿性关节的慢性炎症(46- - - - - -50),这个细胞因子被发现与白介素特别是高度相关,以及干扰素-γ。滑膜成纤维细胞,激活了il - 1β和肿瘤坏死因子,以及巨噬细胞,可能IL-7的主要来源。有趣的是,主要的淋巴细胞在类风湿性关节子集被报道Th1 effector-memory表型的表达功能IL-12R地震- Rα,CCR5 [11]。这些细胞分泌干扰素,直接激活γ等细胞因子- 2、IL-7 IL-15,但不是il - 4,信号通过IL-2R常见γ链与il - 12和地震相结合,独立于TCR结扎(11]。尽管相当大的兴趣,进一步的研究是必要的确认的角色autoantigen-independent延续风湿性关节炎的炎症机制。

循环干扰素-γ有密切关系的主要macrophage-derived细胞因子il - 1β白介素、肿瘤坏死因子和g - csf。这是符合经典,干扰素-γ激活巨噬细胞M1表型的促炎细胞因子的主要来源在RA关节发炎51]。3趋化因子的测量,引发CCL2,亚兰,只有CCL2显示中度相关性与各种Th1 / Th2,巨噬细胞和成纤维细胞细胞因子,在总群,可能反映的主要是巨噬细胞、成纤维细胞起源这monocyte-targeted趋化因子。

循环VEGF,据报道,预测疾病严重程度和发展在类风湿性关节炎(28,29日,52),不与其他相关细胞因子的异常IL-7特别是和il - 12,可能反映了纤维母细胞和巨噬细胞的起源,VEGF的分别26,27]。然而,当总群RA患者分为MDA和,注重科技进步显著的相关性观察VEGF和Th1 / Th2 /巨噬细胞和成纤维细胞细胞因子,以及射频,aCCP,和aMCV集团注重科技进步,充实VEGF的作用作为一个预测疾病严重程度的群体。

关于相关性的Th1、Th2 Th17,单核细胞/巨噬细胞和成纤维细胞细胞因子,与传统疾病的生物标记物总人群的活动,与il - 1射频相关的适度β、il - 4、IL-7白介素,g - csf, gm - csf,干扰素-γ,TNF较弱,但重大的发现这些相同的细胞因子之间的相关性,aCCP和aMCV。不足为奇的是,急性期反应物、CRP和SAA,与il - 6相关最好,而弱相关性与其他细胞因子明显。鉴于射频的强有力的协会,aCCP和aMCV在RA与疾病严重程度和预后不良(53- - - - - -56),这些发现是兼容的参与Th1淋巴细胞、巨噬细胞、成纤维细胞轴在风湿性关节炎的免疫发病机理5,57]。这个论点是凸显了il - 1的显著相关性βIL-1Ra、肿瘤坏死因子、干扰素-γ,gm - csf DAS28得分观察组注重科技进步。虽然Th2细胞疾病发病机理的作用不能被排除在外,协会的Th2细胞因子,il - 4、il - 10,射频,aCCP和aMCV最有可能反映了其抗炎活动。生产之间的动态交互Th1、Th2细胞因子与反对赞成和抗炎活动可以调节的频率和严重性损害软骨和骨骼在RA。这反过来可以解释急性期反应物的相对较弱的相关性与细胞因子和自身抗体。

瞬变的滑液中细胞因子浓度升高已报告某些细胞因子的T细胞,巨噬细胞、基质细胞起源在疾病早期升高,但显然察觉建立疾病(58]。滑膜发炎是由致病效应T细胞渗透,autoreactive B细胞被未知的激活触发编排当地关节炎症。已经清楚地表明,升高的滑液,以及循环细胞因子,是一种常见的表现持久状态的炎症和疾病严重程度的预测(1,16,20.,24,38,58- - - - - -62年]。

当前研究的局限性包括我们关注循环,而不是滑膜细胞因子(63年),以及患者的招聘,而不是非常早期的疾病。在这些策略防御,滑膜细胞因子测量提出了后勤和伦理问题和相对不切实际的从实验室诊断的角度来看,虽然识别早期疾病患者是特别困难的一个发展中国家的卫生保健设置。这项研究的优势,另一方面,包括这项研究招募的患者数量相对较大,所有人DMARD-naive以及循环标记的范围的疾病活动评估。

总之,目前的研究表明细胞因子循环建立RA患者出现兼容Th1细胞、巨噬细胞、成纤维细胞激活和反调节Th2细胞的作用。这是强调通过细胞因子之间的相关性,建立了生物标记相对强劲,特别是射频,aCCP和aMCV抗体。il - 1βIL-1Ra、肿瘤坏死因子、干扰素-γ、gm - csf和VEGF尤其显著相关并展示承诺注重科技进步作为辅助诊断/预测生物标志物,单独或组合。但是,这种策略的临床效用将取决于大的结果,多中心的后续研究。

确认

作者欣然承认金融支持授予由南非医学研究理事会和南非国家卫生实验室服务系统研究的信任。