中国当代儿科杂志  2014, Vol. 16 Issue (12): 1241-1244   PDF    
新发活动期全身型幼年特发性关节炎血清细胞因子水平分析
郭莉1, 卢美萍1 , 汤永民2, 滕丽萍1, 徐益萍1, 邹丽霞1, 郑嵘君1, 郑琪1    
1. 浙江大学医学院附属儿童医院 风湿免疫变态反应科 浙江 杭州 310003;
2. 浙江大学医学院附属儿童医院 血液肿瘤科, 浙江 杭州 310003
摘要目的 分析新发活动期全身型幼年特发性关节炎(SJIA)患儿血清细胞因子水平,探讨细胞因子在其发生发展中的作用.方法 采用流式细胞术检测2010年1月至2013年12月新发活动期74例SJIA患儿血清白介素(IL)-2、-4、-6、-10、肿瘤坏死因子(TNF)和γ-干扰素(IFN-γ)水平,202例健康体检儿童为对照组;并同时检测患儿白细胞、中性粒细胞、血红蛋白、血小板、超敏C反应蛋白和血沉等常规实验室指标.结果 74例SJIA患儿的白细胞、中性粒细胞比例、超敏C反应蛋白和血沉等均明显高于正常范围,血小板在正常范围,血红蛋白水平低于正常范围.与健康对照相比,SJIA组患儿血清IL-6明显升高(P<0.01),IL-4、IL-10和TNF明显降低(均P<0.01),IL-2和IFN-γ无明显变化(均P>0.05).SJIA患儿IL-6水平明显升高,血红蛋白明显降低,两者呈负相关(r=-0.244,P<0.05).结论 SJIA患儿血清IL-6水平明显升高,且与贫血呈负相关.
关键词全身型幼年特发性关节炎     细胞因子     儿童    
Serum cytokine levels in children with newly diagnosed active systemic juvenile idiopathic arthritis
GUO Li1, LU Mei-Ping1 , TANG Yong-Min2, TENG Li-Ping1, XU Yi-Ping1, ZOU Li-Xia1, ZHENG Rong-Jun1, ZHENG Qi1    
Children's Hospital, Zhejiang University School of Medicine, Hangzhou 310003, China
Abstract: Objective To study the changes in serum cytokines levels in children with newly diagnosed active systemic juvenile idiopathic arthritis (SJIA) and to explore the role of cytokines in the development and progression of SJIA. Methods Seventy-four pediatric patients with active SJIA between January 2010 and December 2013 were included in the study. Serum levels of interleukin-2 (IL-2), interleukin-4 (IL-4), interleukin-6 (IL-6), interleukine-10 (IL-10), tumor necrosis factor (TNF), and interferon gamma (IFN-γ) were measured by flow cytometry in these patients. The levels of cytokines were also determined in 202 healthy children as the control group. Routine laboratory parameters including white blood cell (WBC) count, percentage of neutrophils, hemoglobin level, platelet count, hypersensitive C-reactive protein (hs-CRP), and erythrocyte sedimentation rate (ESR) were monitored in the patient group. Results The WBC count, percentage of neutrophils, hs-CRP, and ESR in 74 cases of SJIA were significantly above the normal range, their platelet counts were within the normal range, whereas hemoglobin levels were below the normal range. Compared with the control group, the patient group showed a significantly increased level of IL-6 (P<0.01) and significantly reduced levels of IL-4, IL-10, and TNF (P<0.01). However, there were no significant changes in serum levels of IL-2 and IFN-γ in the patient group (P>0.05). In SJIA children, IL-6 level, which was significantly elevated, was negatively correlated with hemoglobin level, which was significantly reduced (r=-0.244, P<0.05). Conclusions Serum level of IL-6 is significantly increased in children with SJIA, and it has a negative correlation with anemia.
Key words: Systemic juvenile idiopathic arthritis     Cytokine     Child    

幼年特发性关节炎(juvenile idiopathic arthritis,  JIA)是一种异质性和多因素导致的自身免疫性疾 病,指 16 岁以下儿童的持续 6 周以上的不明原因 关节肿胀,除外其他疾病后称为 JIA。全身型幼年 特发性关节炎(SJIA)是 JIA 的一种特殊类型,定 义为一个或以上的关节炎,同时或之前发热至少 2 周以上,其中连续每天驰张发热时间至少 3 d 以 上,伴随以下一项或更多症状[1,2]:(1)短暂的、 非固定的红斑样皮疹;(2)全身淋巴结肿大; (3)肝脾肿大;(4)浆膜炎。SJIA 可发生于任 何年龄,但以 5 岁以下略多见,无明显性别差异, 约占 JIA 患儿的 10%  [3]

SJIA 发病机制目前尚不完全明确,其突出的 全身症状,如发热、皮疹、肝脾淋巴结肿大和多 浆膜腔炎,转归的多变性,易并发巨噬细胞活化 综合征,且缺乏任何与自身抗体和人类白细胞抗 原(HLA)一致的相关性,故近年的研究一致认 为:SJIA 不同于经典的自身免疫性疾病,而是一 种自身炎症综合征,固有免疫功能异常可能是其 致病原因[4,5,6,7,8,9] 。现将我院 2010 年 1 月至 2013 年 12 月收治的 74 例新发活动期 SJIA 患儿的血清白介素 (IL)-2、-4、-6、-10、肿瘤坏死因子(TNF)和γ-干扰素(IFN-γ)水平进行分析,探讨细胞因子在 SJIA 发生发展中的作用。 1 资料与方法 1.1 研究对象

将2010年1月至2013年12月我院住院的新 发活动期的 74 例 SJIA 患儿纳入研究,所有患儿均 符合 2001 年国际风湿病学联盟儿科专家组制订的 JIA 诊断标准 [1]。其中男 28 例,女 46 例;中位年 龄 6.88 岁,年龄范围 0.92~15.33 岁。 1.2 细胞因子检测

抽取外周血 2 mL,分离血清,应用流式细胞 微球芯片技术捕获人 T 辅助细胞 1/2 细胞因子试 剂盒Ⅱ(BDTM  CBA Human Thl/Th2 Cytokine Kit II, 美国 BD Biosciences 产品)和 FACSCalibur 流式细 胞仪(美国 BD 公司)检测细胞因子 IL-2、IL-4、 IL-6、IL-10、TNF 和 IFN-γ。这 6 种细胞因子的检 测下限为 1.0 pg/mL,上限为 5 000.0 pg/mL。同时将 我院健康体检无阳性发现的 202 例儿童血清标本作 为对照。 1.3 常规实验室指标检测

74 例 SJIA 患儿同时检测白细胞、中性粒细胞、 血红蛋白、血小板、超敏 C 反应蛋白和血沉等常 规实验室指标,其正常范围:白细胞 4~10×109/L, 中性粒细胞比例 50%~75%,血红蛋白 110~155 g/L, 血小板 100~400×109/L,超敏 C 反应蛋白 <8 mg/L, 血沉 0~20 mm/h。 1.4 统计学分析 采用 SPSS 13.0 统计软件进行数据处理与分 析。数据以中位数(范围)表示,两组间比较采 用 Mann-Whitney U检验,各指标间的相关性分析 采用 Pearson 检验,P<0.05 为差异有统计学意义。 2 结果 2.1 患儿常规实验室检查结果

初诊 SJIA 患儿白细胞、中性粒细胞比例、超 敏 C 反应蛋白和血沉均明显高于正常范围,血小 板在正常范围,血红蛋白水平低于正常范围,见 表 1

表 1 74 例患儿常规实验室检查结果
2.2 患儿血清细胞因子水平

与健康对照组相比,SJIA 组患儿IL-6 明显 升 高(P<0.01),IL-4、IL-10 和 TNF 明 显 降 低 (均P<0.01),IL-2 和 IFN-γ无明显变化(均 P>0.05),见表 2

表 2 74 两组血清细胞因子水平的比较[中位数(范围),pg/mL]
2.3 IL-6 与白细胞、中性粒细胞、血红蛋白、超 敏 C 反应蛋白、血沉的相关性

SJIA 患儿 IL-6 水平明显升高,血红蛋白明显 降低,两者呈负相关(r=-0.244,P=0.036),见 图 1;而升高的 IL-6 水平与升高的白细胞、中性 粒细胞、超敏 C 反应蛋白、血沉无明显相关性(分 别r=0.188、0.11、0.217、0.134,均P>0.05)。

图 1 IL-6 与血红蛋白的相关性
3 讨论

近年对 SJIA 发病机制的研究一致认为:SJIA 与固有免疫调控失常有关[10,11,12,13,14,15,16],其中吞噬细胞分 泌的前炎症细胞因子 IL-1β、IL-6、IL-18 以及与 疾病活动和并发症相关的吞噬细胞特异性 S100 蛋 白(S100A8、S100A9、S100A12)起主导作用。

SJIA 患儿血清 IL-6 水平显著高于健康对照人 群,持续高水平 IL-6 不仅与关节受损程度及骨质 疏松有关,还与 SJIA 患儿发热、血小板增高、贫 血及生长迟缓等临床表现相关[12]。SJIA 基因表达 谱研究表明,SJIA 患儿外周血单核细胞和 B 细胞 上 IL-6 表达升高 [17]。SJIA 基因多态性研究也显示, IL-6 基因启动子-174 单核苷酸多态性与 SJIA 发病 有密切关系[18] 。以上证据均提示 IL-6 的基因多态 性及 IL-6 过表达在 SJIA 发病中起重要作用。IL-6 靶向治疗的有效性也证实了 IL-6 在 SJIA 发病中的 作用[19]

本研究表明,与健康对照儿童相比,SJIA 患 儿血清 IL-6 水平明显升高,且与血红蛋白呈负 相关,这与以往的研究一致[10,11,12] 。IL-6 导致贫血 考虑与 IL-6 诱导铁调素大量释放有关,大量铁调 素封闭巨噬细胞、肝细胞和肠道上皮细胞上的转 铁蛋白,使血清铁减少,从而导致慢性炎症性贫 血[20,21]。以往的研究认为 TNF 在 SJIA 患儿异常分 泌,但是本研究却表明 SJIA 患儿血清 TNF 水平较 健康对照儿童显著降低,其原因不明。近期研究 也表明:较其他类型的 JIA,TNF 拮抗剂在 SJIA 治疗中反应较差[22] 。Shimizu 等[23] 研究认为:SJIA 病人存在炎症补偿状态,IL-10 在 SJIA 急性期和缓 解期均升高,表明 IL-10 即是促炎因子,又是抗炎 因子。而本研究发现 SJIA 急性期血清 IL-10 水平 是显著降低的。

SJIA 在病程中常常并发巨噬细胞活化综合征 (MAS),而 MAS 归于风湿病相关性噬血细胞综 合征(HLH),因此,MAS 和 HLH 可能具有类似 的发病机制。家族性 HLH 是由于穿孔素等 NK 细 胞功能相关基因突变导致 NK 细胞活性下降,在某 些诱因下持续激活巨噬细胞导致 TNF-α、IL-6、 IL-1β、IFN-γ等细胞因子风暴。徐晓军等[24] 研究 表明:IFN-γ和 IL-10 显著升高,IL-6 中等升高的 细胞因子谱对于 HLH 有很高的敏感度和特异度, 对于 HLH 的诊断具有重要的参考价值。本研究表 明:SJIA 患儿 IL-6 升高、而 IL-10 降低,IFN-γ无 明显改变,SJIA 患儿合并 MAS 是否会出现 IFN-γ 和 IL-10 的显著升高,有待于进一步的研究。

参考文献
[1] PeTTy RE, SouThwood TR, Manners P, eT al. InTernaTional League of AssociaTions for RheumaTology classificaTion of juvenile idiopaThic arThriTis: second revision, EdmonTon, 2001[J]. J RheumaTol, 2004, 31(2): 390-392.
[2] Prakken B, Albani S, MarTini A. Juvenile idiopaThic arThriTis [J]. LanceT, 2011, 377(9783): 2138-2149.
[3] 韩彤昕, 李彩凤, 王江, 等. 麦考酚酸酯治疗幼年特发性关节炎全身型的疗效分析[J]. 中国当代儿科杂志, 2013, 15(8): 666-670.
[4] VasTerT SJ, Kuis W, Grom AA. SysTemic JIA: new developmenTs in The undersTanding of The paThophysiology and Therapy [J]. BesT PracT Res Clin RheumaTol, 2009, 23(5): 655-664.
[5] Lin YT, Wang CT, Gershwin ME, eT al. The paThogenesis of oligoarTicular/polyarTicular vs sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis [J]. AuToimmun Rev, 2011, 10(8): 482-489.
[6] Sikora KA, Grom AA. UpdaTe on The paThogenesis and TreaTmenT of sysTemic idiopaThic arThriTis [J]. Curr Opin PediaTr, 2011, 23(6): 640-646.
[7] MarTini A. SysTemic juvenile idiopaThic arThriTis [J]. AuToimmun Rev, 2012, 12(1): 56-59.
[8] 唐雪梅.全身型幼年特发性关节炎免疫发病机制[J].中华实用儿科临床杂志, 2013, 28(9): 644-646.
[9] Correll CK, BinsTadT BA. Advance in The paThogenesis and TreaTmenT of sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis [J]. PediaTr Res, 2014, 75(1-2): 176-183.
[10] Shimizu M, Nakagishi Y, Yachie A. DisTincT subseTs of paTienTs wiTh sysTemicjuvenile idiopaThic arThriTis based on Their cyTokine profiles [J]. CyTokine, 2013, 61(2): 345-348.
[11] de Jager W, Hoppenreijs EP, WulffraaT NM, eT al. Blood and synovial fluid cyTokine signaTures in paTienTs wiTh juvenile idiopaThic arThriTis: a cross-secTional sTudy [J]. Ann Rheum Dis, 2007, 66(5): 589-598.
[12] Fonseca JE, SanTos MJ, Canhao H, eT al. InTerleukin-6 as a key player in sysTemic inflammaTion and joinT desTrucTion [J]. AuToimmun Rev, 2009, 8(7): 538-542.
[13] Pascual V, AllanTaz F, Arce E, eT al. Role of inTerleukin-1 (IL-1) in The paThogenesis of sysTemic onseT juvenile idiopaThic arThriTis and clinical response To IL-1 blockade [J]. J Exp Med, 2005, 201(9): 1479-1486.
[14] LoTiTo AP, Campa A, Silva CA, eT al. InTerleukin 18 as a marker of disease acTiviTy and severiTy in paTienTs wiTh juvenile idiopaThic arThriTis [J]. J RheumaTol, 2007, 34(4): 823-830.
[15] Foell D, WiTTkowski H, Vogl T, eT a1. S100 proTeins expressed in phagocyTes: a novel group of damage-associaTed molecular paTTern molecules [J]. J Leukoc Biol, 2007, 81(1): 28-37.
[16] Foell D, WiTTkowski H, HammerschmidT I, eT al. MoniToring neuTrophil acTivaTion in juvenile rheumaToid arThriTis by S100A12 serum concenTraTions [J]. ArThriTis Rheum, 2004, 50(4): 1286-1295.
[17] Ogilvie EM, Khan A, Hubank M, eT al. Specific gene expression profiles in sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis [J]. ArThriTis Rheum, 2007, 56(6): 1954-1965.
[18] Ogilvie EM, Fife MS, Thompson SD, eT al. The-174 G allele of The inTerleukin-6 gene confers suscepTibiliTy To sysTemic arThriTis in children: a mulTicenTer sTudy using simplex and mulTiplex juvenile idiopaThic arThriTis families[J]. ArThriTis Rheum, 2003, 48(11): 3202-3206.
[19] YokoTa S, Tanaka T, KishimoTo T. Efficacy safeTy and TolerabiliTy of Tocilizumab in paTienTs wiTh sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis [J]. Ther Adv MusculoskeleT Dis, 2012, 4(6): 387-397.
[20] Ganz T, NemeTh E. Hepcidin and disorders of iron meTabolism [J]. Annu Rev Med, 2011, 62: 347-360.
[21] Egorov A1, Fedorova E, Chasnyk V. Hepcidin as a predicTor of evoluTion of anemia of chronic disease To a macrophage acTivaTion syndrome in children wiTh juvenile idiopaThic arThriTis [J]. ArThriTis RheumaTol, 2014, 66 Suppl 11: S162.
[22] Russo RA, KaTsicas MM. Clinical remission in paTienTs wiTh sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis TreaTed wiTh anTi-Tumor necrosis facTor agenTs [J]. J RheumaTol, 2009, 36(5): 1078-1082.
[23] Shimizu M, Yachie A. CompensaTed inflammaTion in sysTemic juvenile idiopaThic arThriTis: role of alTernaTively acTivaTed macrophages [J]. CyTokine, 2012, 60(1): 226-232.
[24] 徐晓军, 汤永民, 赵宁, 等. Thl/Th2细胞因子谱在儿童噬血细胞综合征诊断中的意义 [J]. 中华儿科杂志, 2011, 49(9): 685-689..