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血清白细胞介素-17与视神经脊髓炎谱系疾病的关系

许力 许娟娟 李玉玉 谢静 刘楚楚 屈洪党 钱伟东 周华东

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血清白细胞介素-17与视神经脊髓炎谱系疾病的关系

    作者简介: 许力(1972-), 男, 副主任医师
    通讯作者: 周华东, zhouhuad@163.com
  • 基金项目:

    安徽高校人文社会科学研究重点项目 SK2018A0181

    蚌埠医学院科技发展基金项目 BYKF1797

  • 中图分类号: R744.52

Study on the relationship between the serum level of interleukin-17 and neuromyelitis spectrum diseases

    Corresponding author: ZHOU Hua-dong, zhouhuad@163.com
  • CLC number: R744.52

  • 摘要: 目的研究视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)血清中白细胞介素17(IL-17)在发病中的意义及其与疾病严重程度的相关性。方法酶联免疫吸附法检测36例NMOSD急性期病人(NMOSD组)与30名健康志愿者(HCs组)血清IL-17;对NMOSD组血清IL-17水平与扩展残疾状况评分(EDSS)、脊髓受累节段数、病灶是否增强及水通道蛋白4抗体(AQP4-Ab)滴度等临床指标的相关性进行分析。结果NMOSD组血清IL-17水平为(35.54±10.71),较HCs组(HCs)(27.03±7.09)明显升高(P<0.001)。NMOSD组血清IL-17水平与EDSS评分、脊髓受累节段数呈正相关(P<0.01),病灶有强化者血清IL-17水平较病灶无强化者明显升高(P<0.01),AQP4-Ab对血清IL-17水平无影响(P>0.05)。多元回归分析显示血清IL-17水平与EDSS评分、脊髓受累节段数存在正相关性(P<0.01和P<0.05)。结论IL-17可能参与了NMOSD的发病过程,与疾病严重程度相关,可以作为病情判断及疾病潜在进展的预测指标之一。
  • 图 1  NMOSD病人EDSS评分与血清IL-17水平的关系

    图 2  NMOSD病人脊髓受累段数与血清IL-17水平的关系

    表 1  NMOSD病人血清IL-17水平的多因素logistics回归分析

    变量BWaldχ2BtP
    EDSS评分2.890.540.655.40<0.01
    受累脊髓节段数1.580.580.330.33<0.05
    病灶是否强化2.461.680.121.46>0.05
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-20
  • 录用日期:  2019-05-23
  • 刊出日期:  2019-08-15

血清白细胞介素-17与视神经脊髓炎谱系疾病的关系

    通讯作者: 周华东, zhouhuad@163.com
    作者简介: 许力(1972-), 男, 副主任医师
  • 1. 蚌埠医学院第一附属医院 神经内科, 安徽 蚌埠 233004
  • 2. 陆军军医大学第三附属医院 神经内科, 重庆 400042
基金项目:  安徽高校人文社会科学研究重点项目 SK2018A0181蚌埠医学院科技发展基金项目 BYKF1797

摘要: 目的研究视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)血清中白细胞介素17(IL-17)在发病中的意义及其与疾病严重程度的相关性。方法酶联免疫吸附法检测36例NMOSD急性期病人(NMOSD组)与30名健康志愿者(HCs组)血清IL-17;对NMOSD组血清IL-17水平与扩展残疾状况评分(EDSS)、脊髓受累节段数、病灶是否增强及水通道蛋白4抗体(AQP4-Ab)滴度等临床指标的相关性进行分析。结果NMOSD组血清IL-17水平为(35.54±10.71),较HCs组(HCs)(27.03±7.09)明显升高(P<0.001)。NMOSD组血清IL-17水平与EDSS评分、脊髓受累节段数呈正相关(P<0.01),病灶有强化者血清IL-17水平较病灶无强化者明显升高(P<0.01),AQP4-Ab对血清IL-17水平无影响(P>0.05)。多元回归分析显示血清IL-17水平与EDSS评分、脊髓受累节段数存在正相关性(P<0.01和P<0.05)。结论IL-17可能参与了NMOSD的发病过程,与疾病严重程度相关,可以作为病情判断及疾病潜在进展的预测指标之一。

English Abstract

  • 视神经脊髓炎谱系病(neuromyelitis optica spectrum disorders, NMOSD)是一组主要由抗体介导的细胞膜免疫参与的中枢神经系统(central nervous system, CNS)炎性脱髓鞘疾病,临床特征包括视神经炎(optic neuritis, ON)、长节段横贯性脊髓炎(longitudinally extensive transverse myelitis, LETM)、极后区综合征、急性脑干综合征等核心症状。目前认为包括B、T细胞在内的多种炎性细胞和细胞因子在其发病过程中均起到重要作用。本研究通过分析NMOSD病人外周血清白细胞介素-17(interleukin-17, IL-17)水平及其与临床病情间的关系,进一步探讨IL-17在NMOSD诊断及预后判断中的价值。

    • 采用病例对照研究方法,分别设立NMOSD组和正常对照(HCs)组。NMOSD组:2015年1月至2019年1月蚌埠医学院第一附属医院确诊的NMOSD病人36例,男10例,女26例;年龄13~85岁;合并系统性自身免疫性疾病5例,妊娠期或哺乳期3例,均符合Wingerchuk等修订的诊断标准。排除:(1)其他中枢神经系统脱髓鞘疾病,如副肿瘤性神经病、多发性硬化、临床孤立综合征、急性播散性脑脊髓炎等;(2)合并其他神经系统疾病,如神经系统变性疾病、肿瘤、脑血管病、中毒等;(3)CNS外伤或手术史者;(4)合并重心、肝、肾重要脏器疾病;(5)不能完成MRI检查。HCs组:30例,为同期在我院健康体检的志愿者,男3例,女27例,年龄14~80岁。2组性别、年龄具有可比性。

    • 留取标本时对NMOSD组进行扩展残疾状态量表(EDSS)评分、阅片并判断CNS磁共振病灶部位及强化有无、新发脊髓受累节段数;分别由2位神经科医生独立完成并校对。

    • 晨采HCs组、NMOSD组空腹静脉血3 mL,离心分离血清于-80℃保存,所有标本同一时间酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中IL-17水平,严格按ELISA试剂盒(德国Qiagen公司生产)说明书进行操作,检测样本及标准品均设2个复孔,测定492 nm处的吸光度值,绘制标准曲线并计算样本IL-17水平,IL-17水平以pg/mL为单位。

    • NMOSD组入院后在知情同意下采集静脉血3mL置于干管,采用基于猴眼神经和猴小脑的间接免疫荧光法测定血清AQP4-Ab水平。

    • 采用t检验、Spearman等级相关分析及多元回归分析。

    • NMOSD组血清IL-17水平为(35.54±10.71)pg/mL,明显高于HCs组(27.03±7.09)pg/mL(t=3.72,P<0.01)。

    • NMOSD组EDSS评分为(5.11±2.26)分。血清IL-17水平与EDSS评分呈正相关(r=0.928, P<0.01)(见图 1)。NMOSD组影像学资料显示:LETM 32例,其中累及延髓合并颈髓5例,胸髓8例,颈髓合并胸髓12例,颈胸腰髓均受累1例。Spearman相关性分析显示,血清IL-17水平与脊髓受累节段数呈正相关(r=0.801,P<0.01)(见图 2)。

      图  1  NMOSD病人EDSS评分与血清IL-17水平的关系

      图  2  NMOSD病人脊髓受累段数与血清IL-17水平的关系

    • 统计NMOSD组影像学资料,按磁共振成像有无强化分为强化组21例,血清IL-17水平为(40.24±9.13)pg/mL,高于无强化组15例的(28.97±9.41)pg/mL(t=3.61, P<0.01)。

    • NMOSD组血AQP4-Ab阳性27例,其血清IL-17水平(34.24±10.53) pg/mL;血AQP4-Ab阴性9例,其血清IL-17水平(39.44±10.92) pg/mL;两者差异无统计学意义(t=1.27, P>0.05)。NMOSD血清IL-17水平与AQP4-Ab抗体阳性与否无显著相关性(t=1.27, P>0.05)。

    • 以病人血清IL-17水平为因变量,以EDSS评分、病灶强化与否、脊髓受累节段数为自变量,行多元线性回归分析。结果显示,NMOSD病人血清IL-17水平与EDSS评分、病灶强化与否、脊髓受累节段数存在线性关系(R=0.930,R2=0.866,DW=1.513,F=47.27,P<0.01)。EDSS评分、脊髓受累节段数对血清IL-17水平有明显影响(P<0.01和P<0.05),而病灶强化与否对血清IL-17水平有影响趋势(P>0.05)(见表 1)。

      变量BWaldχ2BtP
      EDSS评分2.890.540.655.40<0.01
      受累脊髓节段数1.580.580.330.33<0.05
      病灶是否强化2.461.680.121.46>0.05

      表 1  NMOSD病人血清IL-17水平的多因素logistics回归分析

    • NMOSD包括视神经脊髓炎(NMO)、ON、LETM等一组CNS炎性脱髓鞘疾病[1],免疫机制非常复杂,一般认为可能涉及多种抗体介导的体液免疫,T淋巴细胞介导的细胞免疫及巨噬细胞、中性粒细胞等许多免疫细胞及细胞因子介导的固有免疫等免疫系统网络的免疫调节失衡,但发病机制至今尚不完全明确。

      IL-17在多种自身免疫性疾病中发挥着促进炎症反应的作用,而其在NMOSD中的作用目前较少报道。Th17细胞是Harrington等[2]于2005年发现的一种有别于Th1细胞的新型CD4+T细胞亚群,主要分泌细胞因子IL-17等前炎症因子而发挥促炎作用,广泛参与多种自身免疫性疾病的发生、发展[3-5],在多种自身免疫性疾病中起到重要作用,尤其在自身免疫性脑炎(experimental au-toimmune encephalitis,EAE)小鼠模型的研究中发现[6],相比Th1细胞,Th17细胞具有更高的致病性,EAE病情与小鼠体内IL-17和IL-6水平成正相关,且IL-l7缺陷小鼠或IL-17受体封闭处理后的小鼠对EAE不敏感[7]。针对CNS炎性脱髓鞘疾病的另一种疾病多发性硬化的研究显示,病人血脑屏障(BBB)的上皮细胞能表达IL-17受体,从而使IL-17易于通过BBB;Th17细胞移行通过BBB进入CNS后又进而分泌IL-17,并募集炎性CD4+T细胞,加重脑血管周围的炎细胞浸润和CNS炎症性脱髓鞘,促进病情的进展[8]。说明Th17细胞及其分泌的IL-17在CNS炎性脱髓鞘疾病的发病机制中也起到比较重要的作用。

      IL-17作为Th17细胞的标志性细胞因子,和IL-6等细胞因子在NMO炎症进展中起重要作用[9]。既往研究[10]显示不仅急性期NMO病人外周血Th17细胞的比例显著升高,而且NMO病人的血清、CSF IL-17水平均明显升高[11],特别是在NMO的复发期间[12]及活动性病变时升高更为明显。本研究以包含NMO在内的NMOSD为研究对象,结果显示NMOSD组血清IL-17水平明显高于HCs组,与上述研究结果吻合。一项基于遗传学的基础研究[13]显示IL-17相关基因多态性与APQ4-Ab血清学阳性的NMO密切联系,进一步支持IL-17和NMO具有一定的相关性,说明IL-17在NMOSD炎症进展中起重要作用。血清IL-17水平除对NMO有密切关系外,还发现NMOSD核心症状之一的RLETM病人血清IL-17水平也同样明显增高[14]。另外NMOSD常伴有自身抗体指标的异常,可与结缔组织疾病(系统性红斑狼疮、干燥综合征等)及甲状腺疾病、重症肌无力等自身免疫性疾病共病[15],与本研究所示NMOSD合并系统性自身免疫性疾病5例的结果相符;针对系统性自身免疫性疾病的研究也同样证实,高水平血清IL-17在发病机制中起着明确的促炎作用,这也是NMOSD血清IL-17水平升高的又一可能因素。以上表明IL-17参与了NMOSD发病机制,通过促进自身抗体与炎性细胞浸润,在疾病的发生、发展中起到重要作用。

      LI等[16]研究发现高水平的Th17及记忆性Th17细胞与NMO疾病残疾程度即EDSS评分存在正相关。本研究就Th17分泌的主要因子IL-17的水平与NMOSD的病情有关指标进行了相关性分析发现:NMOSD不仅血清IL-17水平明显升高,而且与EDSS评分存在正相关性,EDSS评分越高,也即临床病情越重,IL-17水平越高。提示血清IL-17水平可作为NMOSD残障程度的预测指标之一。另外本研究还发现NMOSD血清IL-17水平与MRI的脊髓受累节段数均存在正相关,脊髓受累节段数越多者血清IL-17水平就越高,提示血清IL-17水平从影像学角度也可作为NMOSD病人病情轻重的预测指标之一。影像学病灶有强化的NMOSD较无强化者血清IL-17水平明显升高,说明IL-17对NMOSD病理生理过程中的炎性渗出、血管破坏乃至组织坏死方面有明确的促进作用。以上均提示血清IL-17水平测定在一定程度上可反映NMOSD病理过程中炎症反应的程度,对NMOSD病情轻重的判断和预测疾病潜在进展方面具有一定的意义。

      一直以来,血清APQ4-Ab是诊断NMOSD的稳定性指标,NMOSD AQP4-Ab抗体阳性病人神经功能缺损症状重,且抗体水平越高,脊髓受累节段多[17], 而既往研究结果显示,NMOSD病人年龄、性别、病程、EDSS评分及MRI增强病灶强化与否等和血清APQ4-Ab阳性与否之间并无确切相关性[18]或存在一定争议[19],提示血清APQ4-Ab与病人病情轻重和疾病进展之间关系尚不确切,对病情和预测评估意义不恒定。虽然血清IL-17水平在NMOSD内的多种自身免疫性疾病中均明显增高[20],对NMOSD诊断特异度虽然不高,但本研究显示血清IL-17水平可作为NMOSD病情轻重和疾病潜在进展的预测指标之一,对疾病的预后判断具有一定的指导意义,因而在NMOSD病人进行血清IL-17水平检测具有一定的临床意义。不仅如此,也可以通过IL-17/Th17途径进行靶向治疗,为NMOSD等提供一种新的、潜在的干预或治疗思路。但限于本研究样本量小,相关发病机制的进一步明确仍需进一步扩大样本深入研究验证。

参考文献 (20)

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