强直性脊柱炎实验诊断技术临床应用进展

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本文刊载于《临床实验室》杂志2022年12月刊“自身免疫性疾病实验诊断”       专题-「实验室诊断技术导航」版块

作者       ：李佳 黄清水

单位：南昌大学第一附属医院检验科

          摘要  

强直性脊柱炎（Ankylosing spondylitis，AS）是一种慢性炎症性风湿类疾病，其特征是以骶髂关节和脊柱附着点炎症为主要症状，并进展为关节骨化和强直。临床诊断主要依靠临床症状和影像学检查。近年来随着研究的进展，多种细胞因子及自身抗体用于AS的诊断及病情评估。本文就AS实验诊断技术临床应用作一综述。

    AS的诊断标准及治疗

1.诊断

强直性脊柱炎的诊断近年来多用1984年修订的AS纽约标准，或1966年AS纽约标准，然而它们对早期患者的诊断缺乏敏感性。因此对一些暂时不符合上述标准者，可参考有关脊柱关节病（SpA）的诊断标准，主要包括欧洲脊柱关节病研究组（ESSG）（表1）和2009年ASAS推荐的中轴型SpA的分类标准（表2），我国2001年举办的“全国强直性脊柱炎研讨会”会上制定了AS诊断标准。

2.治疗

目前，对于AS患者主要是对症治疗，包括非甾体抗炎药与物理治疗相结合，非甾体抗炎药不能改变疾病的进程或防止结构进行性损伤。对于非甾体抗炎药难治的症状，采用包括皮质类固醇和各种DMARDs在内的二线治疗，但疗效有限。生物制剂（主要包括TNF-α抑制剂及IL-17抑制剂）已批准用于放疗性axSpA的治疗。中高水平的证据表明，这些药物能有效抑制疾病活动度和改善患者生活质量，并在短期内达到强直性脊柱炎的部分缓解。

2.1 TNF-α抑制剂：目前有三种主要靶向TNF-α的生物制剂：英夫利昔单抗(Remicade)是一种嵌合的(小鼠/人)IgG1κ同型单克隆抗体，对TNF-α具有高亲和力；依那西普(Enbrel)是一种受体融合蛋白，与TNF-α结合，从而竞争性地抑制TNF-α与细胞表面的结合；阿达木单抗(Humira)是一种重组人IgG1单克隆抗体，专门针对人TNF-α。这三种药物可以抑制TNF-α促进炎症，从而减轻强直性脊柱炎患者的疼痛、压痛和关节肿胀。

2.2  IL-17抑制剂：苏金单抗（secukinumab）是一种完全重组的人免疫球蛋白G（IgG）1 kappa单克隆抗体（mAb），可直接抑制IL-17A。其已证明对放射学AS(对TNF-α抑制剂（TNFi）无充分反应者或先前对TNFi无充分反应者)患者有效。与苏金单抗一样，伊西贝单抗（Ixekizumab）是一种选择性靶向IL-17A的高亲和力单克隆抗体，已批准用于治疗银屑病和银屑病性关节炎。

3．抗药物抗体（ADA）

治疗性内源性蛋白，具有与人类相同的氨基酸序列，由于糖基化或构象变化，可产生免疫原性，从而暴露出新的表位。治疗性抗体具有独特的互补决定区域，包含经常识别为外来的序列，并诱导形成抗药物抗体(ADAs)。分子结构、甲氨蝶呤或其他免疫抑制/抗增殖剂的伴随使用、所应用的生物/生物仿制药的剂量和方案、既往生物制剂的ADAb发展史以及患者的性别、种族和共病等因素可能会影响药物的免疫原性。抗药物抗体（ADA）的存在为治疗失败的重要因素，并且接受生物治疗的患者的治疗限制性不良事件（AE）风险增加。

AS实验诊断技术现状

用于辅助诊断AS的实验室指标有限，中欧和北美的AS白人患者中，90-95%存在HLA-B27基因，而50-70%的活动性疾病患者会出现C反应蛋白(CRP)水平升高和红细胞沉降率(ESR)升高，对于评价AS活动性有一定的价值。在疾病活动期可检出轻度的正常染色细胞性贫血和碱性磷酸酶水平升高。与其他自身免疫性疾病一样，细胞因子及自身抗体同样在AS的发病中发挥作用。

1. HLA-B27

AS的遗传能力受到主要组织相容性复合体（MHC）区域变异影响， HLA- B27阳性约占该病总遗传率的30%。与强直性脊柱炎相关的最常见亚型是HLA-B * 27：05(白种人)、HLA-B * 27：04(中国人)和HLA-B * 27：02(地中海人)。研究表明中国患者中至少出现四种亚型。其中B27：04最常见，在HLA-B27阳性强直性脊柱炎患者和健康对照中分别占54.8%和50.85%。据研究，HLA-B27可能通过“致关节炎肽”加工和呈递、HLA-B27重链错误折叠及增强细胞内微生物存活等机制在AS的发病中发挥作用，因此，HLA-B27为AS的重要检测指标。

检测方法：

1.1 微量淋巴细胞毒试验（MLCT Assay）

1.2 酶联免疫吸附试验（ELISA）

1.3 磁珠酶联免疫分析法（IMS-ELISA）

1.4 流式细胞仪分析法（FCM）

1.5 聚合酶链反应-序列特异性引物法（SSP- PCR）

1.6 实时荧光 PCR 法（qPCR）

2. 细胞因子

2.1 血管内皮细胞生长因子 (VEGF)：VEG是血管生成和成骨的有效连接的必需因子。研究表明，与健康对照组相比，AS中的VEGF水平升高。大量证据表明，VEGF在软骨内骨化过程中起着关键作用，这可能与AS的强直过程有关。

2.2 TNF-α：TNF-α功能主要是促炎，但也在凋亡、恶病质和肿瘤发生中发挥作用。人类TNF-α转基因(Tg-197)过度表达的鼠模型提供了具有骶髂关节炎、外周关节炎、全身性炎症和体重减轻的表型。而TNF-α抑制剂被证明可抑制AS的疾病进程。

2.3 IL-17：AS患者中的IL-17失调的表达与关节内各种细胞的激活和促炎细胞因子的表达有关，可导致滑膜炎、软骨退化和破骨细胞生成。IL-17通过诱导人类间充质干细胞分化为成骨细胞来防止全身性骨丢失，抑制脂肪生成并促进成骨细胞分化。

2.4 IL-23：IL-23可以激活、扩增和维持以IL-17表达为特征的T辅助(Th)细胞的独特表型，它还可以诱导免疫调节细胞因子IL-22 。IL-23p19亚单位的中和作用导致疾病活动性降低，并下调参与骨侵蚀的介质和基因，包括IL-6、IL-1b、基质金属蛋白酶和RANKL 。有研究表明AS患者血清中IL-23水平升高。最近也证明了IL-23R基因可能与AS的遗传易感性有关。

2.5 IFN-γ：干扰素-γ主要由自然杀伤细胞和CD80+ T细胞分泌。据报道，IFN-γ的异常表达与多种自身炎症和免疫性疾病有关，如慢性牙周炎、IgA肾病和多发性硬化。此外，IFN-γ还能调节人骨髓间充质干细胞(MSC)的成骨，IFN-γ暴露可能会抑制MSC的成骨。

2.6 其他细胞因子：有研究表明AS患者和活动性AS患者分别在PBMC和血清中显示出更高水平的IL-37，更重要的是，IL-37抑制AS患者中PBMC的促炎细胞因子如TNF-α、IL-6、IL-17、IL-23的表达，表明IL-37在AS中的潜在抗炎作用。据报道，血清IL-6与严重程度指标之间存在正相关关系。有研究发现强直性脊柱炎患者血清中IL-27水平显著升高，与VEGF浓度呈正相关，并与疾病活动度相关。

3. 自身抗体

3.1 抗CD74 IgG抗体：人类CD74，也称为人类组织相容性白细胞抗原(HLA)II类组织相容性抗原γ链或不变链。CD74对B细胞分化有影响，抗体与CD74的结合可能导致细胞的激活和促炎细胞因子的产生，如肿瘤坏死因子α (TNF-α)。De Winter等人的结果表明，与健康对照组相比，AS患者的血清抗CD74 IgG和IgA抗体升高。因此，抗CD74自身抗体可能参与了AS的发病机制。

3.2 SIRT1：SIRT1参与调节T细胞活化以及免疫耐受和炎症。此外，最近的研究表明骨关节炎患者成骨细胞中SIRT1水平降低，这种疾病的特征是骨组织成骨不当，导致TGF-β和硬化素的表达增加，硬化素通过Wnt信号传导调节骨矿化。此外，从SIRT1缺陷小鼠中分离出的MSCs表现出成骨细胞和软骨细胞的分化受损，这是参与AS发病机制的主要细胞。某项研究发现AS患者的血清抗SIRT1抗体水平显着高于RA患者的血清水平，表明抗SIRT1自身抗体可以作为早期诊断AS的标志物。  

    总结与展望

现阶段AS的发病机制仍未清晰，HLA-B27与AS发病呈强相关，但仍有其他遗传学因素影响。诊断则主要依靠临床症状、体征及影像学检查，其他实验室指标在诊断中作用尚不明确。

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题图 | veer.com

排版 | 张宁

审校 | 方研