CD147及RECK在系统性红斑狼疮发病机制及治疗中的作用

【摘要】： 一、研究背景 系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种多系统受累的自身免疫病,主要发生于育龄期妇女,病变累及包括关节肌肉、皮肤、肾脏等在内的多个系统的器官,严重影响人体健康。SLE的病因和发病机制迄今尚未完全明了,目前认为是具有遗传异质性的个体在环境和性激素等因素的相互影响及共同作用下,出现免疫调节功能紊乱,导致SLE的发生。 近20年来,SLE的预后已经大为改善,目前其10年生存率可达90%以上。性别、年龄、疾病严重程度、治疗方案等因素均能影响SLE患者生存率。早期干预及控制疾病损伤与提高对高血压、感染及其它临床风险的控制在改善患者预后方面卓有成效。但狼疮血管炎所造成的器官损伤仍然严重影响患者预后。因此,深入了解狼疮血管炎的发病机制及控制方法有助于寻找确切有效的治疗手段。 血管炎是SLE的基本病变之一,临床表现多种多样,可发生于病程任何阶段。在美国和加拿大多数风湿病专家所选出的狼疮活动性评价项目、英国狼疮评估小组及Liang提出的24项判断狼疮活动的指标中,血管炎均是判断SLE活动的重要指标。SLE血管炎可累及多个系统的脏器而严重威胁患者生命:累及肺最终可导致肺动脉高压;累及消化系统可致急性胰腺炎,亦可导致食道、胃、小肠、结肠组织出血、坏死或穿孔;累及中枢神经系统可因血管炎引起脑梗塞或脑出血而致患者构语障碍、偏瘫甚至出现癫痫大发作的狼疮脑病危象。 基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)是基质金属蛋白酶(MMPs)家族成员,其主要功能是降解细胞外基质(extracellular cell matrix,ECM),在血管炎的发生中起到重要作用。越来越多的证据表明,MMP-9通过降解血管基底膜的主要成分,使内皮细胞通透性增加,炎性细胞易于侵入血管壁,引发炎症反应,从而参与系统性红斑狼疮发病的多个环节。 已有研究表明,SLE患者PBMCs分泌MMP-9的能力增强,但是关于SLE患者血清MMP-9浓度变化及其与SLE病情活动关系的研究结论并不一致,有学者研究认为血清MMP-9水平的降低是疾病活动的标志,也有研究结果显示活动期患者MMP-9水平升高。Meta分析是一种对已有具有相同研究目的的多个独立研究资料结果进行综合评价和定量合并分析的统计分析方法。因此我们对公开发表的有关SLE患者血清MMP-9浓度的研究进行了Meta分析,以期进一步明确SLE患者血清MMP-9浓度变化情况及其与病情活动的关系。 MMP-9可通过降解血管基底膜的主要成分,直接破坏血管内皮屏障,使内皮细胞通透性增加,有助于免疫细胞黏附于血管内皮分泌炎性细胞因子和MMP-9,进一步促进炎症发展;也可与TNF-α、IL-1等在SLE发病中作用已证实的细胞因子相互作用放大免疫介导的炎症反应;此外,它可以降解肾小球基底膜,促进SLE肾损害。过度产生的MMP-9可加剧内皮细胞损伤,促进炎症细胞穿过基底膜,最终导致血管炎的发生。因此,对MMP-9的抑制可防止血管炎所致SLE器官损伤。 目前,已有数种人工MMPs抑制剂初步用于一些肿瘤和自身免疫病的治疗。因为其严重的骨骼肌毒性或关节毒性,临床实验效果欠佳,应用受限。因此,对新的MMPs抑制方法的探讨十分必要。 CD147为免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin Superfamily,IgSF)成员,曾被命名为肿瘤细胞来源的胶原酶刺激因子(tumor cell-derived collagenase stimulatory factor,TCSF)、细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(Extracellular matrix metalloproteinasesinducer,EMMPRIN)、人白细胞活化抗原M6及基础免疫球蛋白(basic immunoglobulin,basigin)等,能诱导基质金属蛋白酶在多种细胞表面的表达和活化,参与细胞之间、细胞与基质之间的相互作用,在肿瘤的侵袭与转移及一些自身免疫病的发生发展中起到重要作用。 RECK(reversion-inducing cysteine-rich protein with Kazal motifs),是一种新的MMPs抑制剂,其分子量约为110kD,是膜表面锚定糖蛋白。它含有表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)样重复序列以及丝氨酸蛋白酶抑制剂样区域。RECK可抑制MMPs的分泌,其下调被认为与肿瘤血管生成和肿瘤浸润生长有关,作用机制未明。RECK在类风湿关节炎患者滑膜中的表达明显低于骨关节炎和外伤关节炎患者,但关于RECK在系统性红斑狼疮中的研究,至今尚未见报道。 二、目的 评价SLE患者血清MMP-9浓度的变化及其与病情活动性关系;检测SLE患者外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cells,PBMCs)CD147、RECK的表达,分析及其与MMP-9分泌能力及患者临床特点的相关性;探讨CD147和RECK在系统性红斑狼疮发病中的作用及抗CD147单抗在治疗系统性红斑狼疮中的价值。 三、研究对象和方法 (一)研究对象 1.国内外公开发表的关于SLE患者血清浓度变化及其与病情活动关系的文献; 2.SLE患者69例,为2006年7月至2007年3月在山东省立医院风湿免疫科门诊就诊或病房住院的患者; 3.健康志愿者23例,为2006年7月至2007年3月山东省立医院查体中心健康查体者。 (二)实验方法 1.对搜索出来的文献进行严格筛选; 2.密度梯度离心法分离PBMCs; 3.用流式细胞分析术检测CD147的表达; 4.RT-PCR法检测RECK mRNA和MMP-9 mRNA的表达; 5.Western Blotting法检测RECK蛋白的表达; 6.ELISA法检测血清及细胞培养液上清中MMP-9的浓度。 (三)统计学处理 1.对所筛选文献进行Meta分析; 2.使用t检验比较SLE患者和健康对照组各指标差异; 3.对SLE患者PBMCs CD147、RECK、MMP-9的表达、MMP-9的分泌、血清MMP-9浓度及临床特点进行Pearson相关分析; 4.使用2×2析因实验方差分析,判断抗CD147单抗对PBMCs RECK和MMP-9的表达及MMP-9分泌的作用; 5.P＜0.05认为有统计学意义。 四、结果 (一)Meta分析 1.SLE患者血清MMP-9浓度与健康对照没有差异; 2.活动期SLE患者血清MMP-9浓度与非活动期SLE患者血清MMP-9浓度没有差异; (二)SLE患者PBMCs CD147、RECK、MMP-9的表达、MMP-9的分泌、血清MMP-9浓度的变化及其临床意义 1.CD147表达 SLE患者PBMCs CD147的表达高于健康对照组且与系统性红斑狼疮疾病活动指数(Systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)正相关,与SLE患者损伤指数(Systemic lupus erythematosus damage index,SDI)无明显相关;出现口腔溃疡、肾损伤或血清抗心磷脂抗体滴度异常SLE患者PBMCs CD147的表达高于不出现以上各临床表现的SLE患者; 2.RECK表达 SLE患者PBMCs RECK蛋白的表达低于健康对照组且与SLEDAI无明显相关,与SDI负相关;出现颧部红斑、口腔溃疡、肾损伤、血清抗Smith抗体滴度异常或血清抗心磷脂抗体滴度异常SLE患者PBMCs RECK蛋白的表达低于不出现以上各临床表现的SLE患者; SLE患者PBMCs RECK mRNA的表达低于健康对照组且与SLEDAI及SDI均无明显相关;出现盘状红斑SLE患者PBMCs RECK mRNA的表达高于不出现盘状红斑的SLE患者; 3.MMP-9表达 SLE患者PBMCs MMP-9 mRNA的表达高于健康对照组且与SLEDAI正相关,与SDI正相关;出现口腔溃疡或血清抗核抗体滴度异常SLE患者PBMCs MMP-9mRNA的表达高于不出现以上各临床表现的SLE患者; 4.MMP-9分泌 SLE患者PBMCs分泌MMP-9的能力高于健康对照组且与SLEDAI正相关,与SDI正相关;出现颧部红斑、口腔溃疡、肾损伤、血清Smith抗体或血清抗心磷脂抗体滴度异常的SLE患者PBMCs分泌MMP-9的能力高于不出现以上各临床表现者; 5.血清MMP-9浓度 SLE患者血清MMP-9浓度与健康对照组无区别且与SLEDAI及SDI均无明显相关;出现肾损伤的SLE患者血清MMP-9浓度低于不出现肾损伤的SLE患者; (三)SLE患者PBMCs CD147、RECK表达、MMP-9表达及分泌与血清MMP-9浓度之间的关系 1.SLE患者PBMCs CD147表达与MMP-9表达的关系 SLE患者PBMCs CD147表达与MMP-9 mRNA的表达正相关; 2.SLE患者PBMCs CD147表达与MMP-9分泌的关系 SLE患者PBMCs CD147表达与MMP-9的分泌正相关; 3.SLE患者PBMCs CD147表达与血清MMP-9浓度的关系 SLE患者PBMCs CD147表达与血清MMP-9浓度无明显相关; 4.SLE患者PBMCs RECK表达与MMP-9表达的关系 SLE患者PBMCs RECK蛋白表达与MMP-9 mRNA表达负相关,RECK mRNA表达与MMP-9 mRNA表达无明显相关; 5.SLE患者PBMCs RECK表达与MMP-9分泌的关系 SLE患者PBMCs RECK蛋白表达与MMP-9分泌负相关,RECK mRNA表达与MMP-9分泌无明显相关; 6.SLE患者PBMCs RECK表达与血清MMP-9浓度的关系 SLE患者PBMCs RECK蛋白表达与血清MMP-9浓度无明显相关,RECK mRNA表达与血清MMP-9浓度无明显相关; 7.SLE患者PBMCs CD147表达与RECK表达的关系 SLE患者PBMCs CD147的表达与RECK蛋白表达负相关,与RECK mRNA表达无明显相关; (四)抗CD147单抗对RECK表达、MMP-9表达及MMP-9分泌的作用 对于SLE患者PBMCs,抗CD147单抗可增加RECK蛋白的表达、降低MMP-9mRNA的表达并降低MMP-9的分泌;对于健康人PBMCs,抗CD147单抗对RECK蛋白及mRNA的表达、MMP-9的表达及分泌均无明显作用,但对PHA刺激后RECK表达的降低、MMP-9 mRNA表达的增高及MMP-9分泌的增多有抑制作用。 五、结论及意义 (一)Meta分析结果显示SLE患者血清MMP-9浓度与健康对照并无显著性差异,活动期SLE患者血清MMP-9浓度与非活动期患者亦无显著性差异;血清MMP-9浓度不足以协助诊断SLE,亦不足以用作判断SLE患者的病情活动性的指标; (二)与健康对照相比,SLE患者PBMCs CD147表达升高、RECK蛋白表达降低、RECK mRNA表达降低、MMP-9 mRNA表达升高、分泌MMP-9的能力升高; (三)出现口腔溃疡、肾损伤或血清抗心磷脂抗体滴度异常的SLE患者与不出现上述各项表现的SLE患者相比,其CD147表达更高、RECK蛋白的表达更低、分泌MMP-9的能力更强,更容易出现血管炎而引起严重的器官损伤,临床上应予以充分重视; (四)SLE患者PBMCs CD147的表达与病情活动正相关,可用于判断SLE病情及治疗效果; (五)SLE患者PBMCs RECK蛋白表达与疾病损伤负相关,可用于判断疾病损伤程度及预后,指导治疗; (六)SLE患者PBMCs MMP-9 mRNA表达与病情活动正相关,与疾病损伤正相关,可用于判断病情及预后; (七)SLE患者PBMCs分泌MMP-9能力与病情活动正相关,可用于协助判断SLE病情及治疗效果; (八)SLE患者血清MMP-9浓度与健康对照无区别,此浓度与病情活动及预后均无明显相关,不能用于判断病情活动及预后; (九)SLE患者PBMCs表面高表达的CD147对RECK蛋白的表达有抑制作用,可刺激MMP-9的分泌增多,在SLE血管炎所致损伤中起到重要作用; (一○)SLE患者PBMCs RECK蛋白表达受抑与分泌MMP-9的增多有关,增加其表达可防止SLE中血管损伤的发生发展; (一一)抗CD147单抗可抑制SLE患者PBMCs分泌MMP-9,此抑制作用与增加RECK蛋白的表达相关,有望用于SLE的治疗。