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基质金属蛋白酶3在类风湿关节炎患者中的临床意义

2022-01-11 493 上传者：管理员

摘要：目的探讨基质金属蛋白酶3(MMP-3)水平在类风湿关节炎(RA)患者中的临床价值。方法选取2018年1月至2020年1月无锡市第九人民医院收治的74例RA患者为RA组,74例骨关节炎(OA)患者为OA组,另选择同期148例体检健康者为对照组。检测并比较3组红细胞沉降率(ESR)及血清C反应蛋白(CRP)、类风湿因子(RF)及MMP-3水平。采用Pearson相关分析RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、28关节疾病活动度评分(DAS28)、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分相关性。根据RA患者DAS28、骨密度、是否器官/组织受累以及病程分为不同亚组,比较不同亚组间的MMP-3水平。采用受试者工作特征(ROC)曲线分析MMP-3在诊断RA中的临床价值。结果相较于OA组及对照组,RA组ESR及血清CRP、RF、MMP-3水平更高(P<0.05)。相较于OA组,RA组DAS28、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分更高(P<0.05)。相关性分析结果显示,RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、DAS28、28个关节肿胀关节、28个关节压痛关节、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分均呈正相关(P<0.05)。不同亚组间比较结果显示,关节疾病活动度高、骨质疏松、存在器官/组织受累、病程<1年及疾病活动期患者MMP-3水平更高(P<0.05)。ROC曲线结果显示,MMP-3诊断RA的曲线下面积为0.826,最佳临界值为41.77 ng/mL。结论 RA患者血清MMP-3水平显著上升,其水平升高在诊断RA中具有一定临床价值。

关键词：
关节疾病
基质金属蛋白酶3
类风湿关节炎
诊断
骨密度
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类风湿关节炎(RA)是一类慢性疾病，以慢性破坏性关节炎为主要临床表现。RA患者可表现为关节及关节周围组织炎症、变形，严重时可导致关节软骨或骨质结构功能异常，关节功能丧失，甚至残疾[1,2,3]。流行病学资料显示，RA全世界发病率为0.5%～1.0%,任何年龄段均可发病，且随着社会的发展，其发病率呈不断上升的趋势[4,5,6]。目前，临床上筛查RA的主要临床指标为C反应蛋白(CRP)、类风湿因子(RF)等，但这一类指标往往难以准确反映患者的病情严重程度及关节的损伤程度[7,8]。研究发现，RA患者往往存在细胞外基质异常降解，而基质金属蛋白酶(MMP)在这一过程中发挥着重要作用[9]。MMP-3是导致软骨降解的主要蛋白酶，既往已有研究发现MMP-3与RA的关节损伤密切相关[9]。基于此，本研究探讨MMP-3与RA患者病情严重程度的相关性，旨在为临床上诊治RA提供相关依据。

1、资料与方法

1.1一般资料

选取2018年1月至2020年1月无锡市第九人民医院收治的74例RA患者为RA组，74例骨关节炎(OA)患者为OA组，另选择同期148例体检健康者为对照组。RA组纳入标准：(1)诊断符合2017年欧洲抗风湿病联盟提出的RA相关诊断标准[10];(2)年龄≥18岁；(3)未合并其他疾病。OA组纳入标准：(1)诊断符合1986年美国风湿病学院膝骨关节炎相关分类标准[11];(2)年龄≥18岁；(3)未合并其他疾病。对照组纳入标准：同期年龄≥18岁的体检健康者。RA组及OA组排除标准：(1)下肢偏瘫；(2)膝关节手术史或创伤史；(3)膝骨关节结构、功能异常；(4)合并免疫系统疾病；(5)合并结缔组织疾病者；(6)合并严重其他疾病者；(7)依从性差者。对照组排除标准：(1)既往合并膝关节手术史或创伤史；(2)既往存在免疫系统、心血管等疾病者；(3)依从性差者。3组研究对象性别构成、年龄、体质量指数(BMI)比较，差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性，见表1。本研究经医院伦理委员会批准，所有研究对象均知情且签署知情同意书。

表1 3组一般资料比较

1.2方法

对照组于体检当日,RA组及OA组于入院次日抽取静脉血3 mL,标本均以3 000 r/min离心5 min,分离血清，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)及瑞士Hamilton Microlab Star多功能酶标仪检测红细胞沉降率(ESR)、CRP、RF、MMP-3水平。所有标本均由同一实验室进行检测，以保证结果的真实性与准确性，并在试验期间做好室内质控，质控软件及质控品均由无锡市临床检验中心提供，质控规则为Westgard多规则。检测当天所有标本，完成标本检测后，做第2次室内质控。如有失控项目，查找原因，采取纠正措施纠正失控项目，接着对失控项目进行评估，根据评估结果采取相应措施。

采用3.0T磁共振扫描仪检测RA组及OA组受累关节，并评估患者滑膜炎、骨髓水肿以及骨侵蚀情况[12]。滑膜炎评分：正常计0分，强化范围达到滑膜体积的1/3计1分，达到2/3计2分，滑膜完全强化计3分。骨髓水肿评分：无水肿计0分，水肿体积≤33%计1分，>33%～66%计2分，>66%计3分。骨侵蚀评分：无侵蚀计0分，骨侵蚀体积<10%计1分，10%～20%计2分，>20%计3分。

采用28个关节疾病活动度评分(DAS28)[13]对患者进行评价，DAS28越高代表病情越严重。记录患者28个关节中肿胀及压痛的关节数。

对RA关节疾病活动度及骨密度进行分组[14]:DAS28<3.2分为关节疾病低活动度组，3.2～<5.2分为关节疾病中活动度组，≥5.2分为关节疾病高活动度组；根据DAS28进一步进行病情分组：DAS28<2.6分为疾病缓解期组，DAS28≥2.6分为疾病活动期组。骨密度T值≤-2.5为骨质疏松组，-2.5<T<-1为骨量减少组，T≥-1为骨量正常组。

1.4观察指标

主要指标：Pearson相关分析RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、DAS28、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分相关性；根据RA患者关节疾病活动度、骨密度、是否器官/组织受累以及病程分为不同亚组，比较亚组间MMP-3水平；根据RA患者情况分为疾病缓解组及疾病活动期组，比较2组MMP-3水平。次要指标：比较RA组、OA组和对照组ESR及血清CRP、RF、MMP-3水平；采用受试者工作特征(ROC)曲线分析MMP-3在诊断RA中的临床价值。

1.5统计学处理

采用SPSS22.0对数据进行统计分析。符合正态分布的计量资料用x¯±s表示，多组间比较采用方差分析，多组间两两比较采用LSD-t检验；2组间比较采用t检验。计数资料用频数、率表示，组间比较采用χ2检验。采用Pearson相关分析RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、DAS28、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分相关性。采用ROC曲线分析MMP-3在诊断RA中的临床价值。以P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 RA组、OA组和对照组ESR及血清CRP、RF、MMP-3水平比较

与对照组比较，RA组和OA组ESR及血清CRP、RF、MMP3水平更高(P<0.05),且RA组高于OA组(P<0.05),见表2。

2.2 RA组及OA组关节各评价指标比较

RA组滑膜炎评分、骨髓水肿评分、骨侵蚀评分、DAS28及28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数均高于OA组(P<0.05)。见表3。

2.3 RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、DAS28、28个关节中肿胀关节、28个关节中压痛关节、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分的相关性

相关性分析结果显示，RA组MMP-3水平与ESR、CRP、RF、DAS28、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分均呈正相关(P<0.05),见表4。

表2 RA组、OA组和对照组ESR及血清CRP、RF、MMP-3水平比较(x¯±s)

表3 RA组及OA组关节各评价指标比较

表4 RA组MMP-3水平与各指标相关性分析

2.4 RA组不同亚组间MMP-3水平比较

关节疾病高活动度组MMP-3水平高于关节疾病中、低活动度组(P<0.05),关节疾病中活动度组高于关节疾病低活动度组(P<0.05);与骨量正常组比较，骨量减少、骨质疏松组MMP-3水平更高(P<0.05),且骨质疏松组高于骨量减少组(P<0.05);与无器官受累患者比较，有器官受累患者MMP-3水平更高(P<0.05);与病程>2年组比较，病程<1年组、1～2年组MMP-3水平更高P<0.05),且1年组高于1～2年组(P<0.05);与疾病缓解期组比较，疾病活动期组MMP-3水平更高(P<0.05)。见表5。

表5不同RA亚组间MMP-3水平比较(x¯±s,ng/mL)

2.5 MMP-3对RA的诊断效能

绘制MMP-3诊断RA的ROC曲线，结果显示，当约登指数最大值为0.572时，对应的MMP-3诊断RA的最佳临界值为41.77 ng/mL,曲线下面积(AUC)为0.826(95%CI:0.773～0.879),灵敏度为0.797,特异度为0.775,见图1。

图1血清MMP-3水平诊断RA的ROC曲线

3、讨论

滑膜炎是导致人体永久性伤残的疾病之一，也是RA患者的主要病理变化。通过早期诊断及治疗，可使滑膜炎症得到有效逆转，并控制病情的发展，这也是临床上RA窗口期治疗的基础。因此，通过特异性生物学指标进行早期诊断、评估病情活动性，具有十分重要的临床意义。目前，临床上诊断RA的主要指标为CRP和RF。本研究结果显示，相较于健康人群及OA患者，RA患者CRP及RF水平均有所上升。CRP可反映机体炎症状态，但该指标特异性较差，仅能起到初步筛查的作用。而ESR及RF具有成本低、操作简单、阳性率高等特点，但研究发现，在其他感染性疾病中，患者ESR及RF水平也有所上升，特异性较差[15]。因此上述指标在诊断RA中仍存一定局限性。

MMPs为酶活性依赖性锌离子的蛋白酶家族，根据其结构功能可分为不同亚家族。研究表明，MMPs成员在结构上具有较高的相似性，且其酶活性高度依赖于锌离子，其主要通过降解细胞外基质的蛋白，从而发挥作用[16]。MMP-3为MMPs家族中重要的一类因子，主要由滑膜细胞以及软骨细胞分泌。研究表明，在外界的刺激下，滑膜成纤维细胞被激活，进而分泌MMP-3,而MMP-3进一步促进MMP-9等因子的活性，从而加重机体炎性反应，降解软骨，最终促进血管翳的形成[17]。既往已有研究发现，RA患者血清及关节液中MMP-3水平明显上升，并提示MMP-3可作为判断RA早期滑膜炎及疾病活动度的辅助指标之一[18]。此外还有研究表明，RA患者MMP-3水平与ESR、CRP及RF均呈正相关，说明MMP-3水平的上升与RA的活动性密切相关[19]。本研究结果显示，与对照组及OA组比较，RA组MMP-3水平更高，且与ESR、CRP、RF均呈正相关，提示MMP-3水平可能与RA的发生发展存在一定联系，但具体机制仍需后续研究加以探讨。核磁共振可清楚地观察到患者关节软骨、滑膜、肌腱等组织结构情况，从而有利于医师及时发现滑膜炎、关节积液以及软骨损伤等情况，进而及早进行治疗。本研究通过核磁共振系统，对RA患者DAS28、28个关节肿胀关节数、28个关节压痛关节数、滑膜炎评分、骨髓水肿评分以及骨侵蚀评分进行评价，并探讨了MMP-3与上述指标的相关性，结果显示，RA患者MMP-3水平与上述指标均密切相关，这说明随着患者病情的加重，其血清MMP-3水平也有所上升，提示MMP-3水平在一定程度上可反映RA患者疾病的严重程度。

RA具有反复发作、致残率高等特点，随着疾病的进展，患者多个关节活动受到限制，关节活动度下降。本研究结果显示，随着关节疾病活动度的升高，患者MMP-3水平有所上升。同时，RA患者也存在骨量丢失，骨密度下降。本研究结果显示，骨质疏松患者MMP-3水平也更高。此外，相较于病程较长患者或无器官/组织累及患者，病程较短或有器官/组织累及患者MMP-3水平也更高，上述均提示MMP-3与患者病情程度存在一定联系。本研究还发现，相较于疾病缓解期的患者，疾病活动期患者MMP-3水平更高。此外ROC曲线分析结果显示，MMP-3诊断RA的AUC为0.826,最佳临界值为41.77 ng/mL,并具有较高的灵敏度和特异度，这说明MMP-3水平在RA上诊断具有一定临床价值。同时，本研究也存在以下不足：(1)未动态观察MMP-3水平的变化情况，难以获得动态数据从而加以评估；(2)样本来源于单中心，样本量较小；(3)未对患者远期预后进一步进行分组，探讨MMP-3在评估远期预后中的临床价值。因此，仍需后续大样本、多中心的研究进一步加以探讨。

综上所述，RA患者血清MMP-3水平显著上升，并且与病情严重程度密切相关，其水平升高在诊断RA中具有一定临床价值。

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