皮肌炎患者血清中细胞因子检测及临床意义

陈梦雅 刁立诚 许人杰 李卫平 陆怡德 郑捷 曹华

200025上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科（陈梦雅、刁立诚、许人杰、李卫平、郑捷、曹华），检验科（陆怡德）

皮肌炎（dermatomyositis，DM）是一种累及皮肤、肌肉和肺等器官的自身免疫病，而那些以皮肌炎典型皮损为主要表现，至少6个月或更长时间没有肌炎表现或者实验室检查如肌肉核磁共振或肌电图有轻微肌炎的患者，统称为临床无肌病性皮肌炎（clinically amyopathic dermatomyositis，CADM）或者皮肌炎样皮病［1］。DM和CADM的发病机制尚不清楚，但研究表明，多种免疫细胞如T细胞、B细胞、巨噬细胞、树突细胞及其分泌的细胞因子和趋化因子可能参与本病的发生［2］。皮肌炎患者血清中细胞因子和趋化因子可能与皮损、肌炎和肺间质病变等有关。研究表明，白细胞介素（IL）6、IL-8、肿瘤坏死因子（TNF）α和IP-10与多发性肌炎/DM的疾病活动性相关，尤其是伴有肺间质病变的患者。目前认为部分DM/CADM发生急进性肺间质病变与抗黑素瘤分化相关基因5（melanoma differentiation-associated gene 5，MDA5）抗体高度相关［3-4］，是病毒感染诱发的细胞因子级联反应，但其确切机制尚不清楚［5-6］。我们检测DM/CADM患者血清中8种细胞因子，并分析细胞因子与患者皮损、肌炎和肺间质病变的相关性。

对象与方法

一、对象

2014年12月至2016年6月收治于上海交通大学医学院附属瑞金医院皮肤科DM/CADM患者40例，其中DM 19例，CADM 21例；男19例，女21例；病程（7.7±11.2）个月；年龄（56.3±12.0）岁。所有患者纳入研究前均未接受治疗或1个月内仅接受糖皮质激素（相当于泼尼松 ＜ 0.5mg·kg-1·d-1）治疗。按照年龄、性别匹配健康对照者16例，为上海交通大学医学院附属瑞金医院体检中心的健康体检者。DM/CADM患者分别符合Bohan和Peter的DM诊断标准［7］或Sontheimer的CADM诊断标准［8］。肺间质病变的诊断标准符合下列诊断标准中1项及1项以上，且发病时病原学检查排除肺部感染：①肺功能异常，具体表现为限制性通气功能障碍，弥散功能降低，CO弥散率＜80%时具有诊断意义；②不明原因的静息或活动后气促；③不明原因干咳＞3个月；④肺部听诊闻及Velcro啰音。⑤肺高分辨率CT有肺间质病变的影像学改变。肺间质病变按发生缓急和严重程度分为急性/亚急性肺间质病变和慢性肺间质病变［9-10］。本研究通过上海交通大学医学院附属瑞金医院医学伦理委员会批准，所有对象均签署知情同意书。

二、血清细胞因子检测

收集40例DM/CADM患者初诊时血清和健康对照者血清，保存于-80℃。流式微珠阵列法（CBA）检测血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、TNF、干扰素（IFN）γ和IL-17A水平（美国BD公司）。酶联免疫吸附试验（ELISA）法检测血清IL-18水平（日本MBL公司）。

三、统计学分析

全部数据均采用软件SPSS19.0进行处理。计量资料使用±s表示。正态分布的计量资料采用t检验，偏态分布的计量资料采用秩和检验（Mann-WhitneyU）。细胞因子与实验室指标的相关性分析采用Spearman相关性分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、DM/CADM患者血清细胞因子的表达

DM/CADM患者血清中，IL-6（37.8 ± 45.8 pg/m l）、IL-10（16.1 ± 7.2 pg/m l）和 IL-18（492.0 ± 193.1 pg/m l）水平显著高于健康对照组IL-6（12.0±2.7 pg/m l）、IL-10（7.7 ± 1.4 pg/m l）和 IL-18（191.1 ± 39.2 pg/m l）水平，两组比较，均P＜ 0.001。IL-2、IL-4、IL-17A、TNF和IFN-γ等细胞因子水平在DM/CADM和健康对照组间无统计学意义差异，见表1。DM与CADM患者之间血清细胞因子的表达比较，差异无统计学意义。

二、细胞因子与疾病活动性指标的关系

反映疾病活动的炎症指标包括红细胞沉降率（ESR）和C反应蛋白（CRP）。40例DM/CADM患者中，38例检测ESR，34例检测CRP。其中19例ESR升高，19例ESR正常。9例CRP升高，25例CRP正常。ESR升高组血清IL-6水平（49.7±46.8）pg/m l显著高于 ESR正常组（29.1±45.4）pg/ml，P=0.008；CRP升高组血清IL-6（68.7 ± 59.7）pg/m l和IL-18（635.1± 232.8）pg/ml水平显著高于CRP正常组（IL-6为 30.6 ± 40.3 pg/m l，P=0.013；IL-18为440.2 ± 164.7 pg/m l，P=0.020）。

血清肌酶包括天冬氨酸转氨酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH）和肌酸激酶（CK）等。40例DM/CADM患者中39例检测AST，21例AST升高，18例AST正常。28例LDH升高，12例LDH正常。16例CK升高，24例CK正常。AST升高组IL-6（36.2±24.3）pg/m l和IL-10（18.8±7.5）pg/m l显著高于AST正常组（IL-6为41.0± 63.0 pg/m l，P=0.041；IL-10为13.2±6.0 pg/ml，P=0.006）；LDH 升 高 组 IL-10（18.4 ±6.9 pg/m l）、IL-17A（19.6 ± 6.7 pg/ml）和IL-18（529.4 ±197.2 pg/m l）显著高于LDH正常组（IL-10为10.7±4.8 pg/m l，P＜ 0.001；IL-17A为11.4 ± 6.6 pg/ml，P=0.001；IL-18为404.9 ± 158.0 pg/m l，P=0.037）；CK升高组与CK正常组之间细胞因子水平比较，差异无统计学意义。

40例DM/CADM患者中36例检测C3和C4。9例C3降低，27例C3正常。10例C4降低，26例C4正常。补体C3降低组患者血清IL-17A水平（23.1±7.0 pg/m l）显著高于补体C3正常者（16.0± 7.2 pg/m l），P=0.018；补体C4降低组与补体C4正常患者之间血清各种细胞因子水平比较，差异无统计学意义。

表1 皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎患者与健康对照组血清细胞因子水平的比较（±s） pg/ml

表1 皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎患者与健康对照组血清细胞因子水平的比较（±s） pg/ml

注：皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎患者与健康对照组比较，a P＜0.001。IL：白细胞介素；TNF：肿瘤坏死因子；IFN-γ：γ干扰素

细胞因子 皮肌炎（19例）临床无肌病性皮肌炎（21例）健康对照（16例）P值IL-2 IL-4 IL-6 IL-10 IL-17A IL-18 TNF IFN-γ 37.1±18.6 18.7±14.5 43.4±48.2 18.8±8.2 17.4±8.6 551.1±195.3 7.6±14.7 13.8±6.9 33.6±2.8 13.9±3.2 32.9±44.2 13.6±5.3 16.9±6.9 438.6±179.2 5.4±2.3 11.0±4.7皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎（40例）35.3±12.9 16.2±10.4 37.8±45.8a 16.1±7.2a 17.2±7.6 492.0±193.1a 6.5±10.2 12.4±5.9 32.6±1.2 16.5±4.0 12.0±2.7 7.7±1.4 14.6±5.3 191.1±39.2 4.2±1.3 10.1±2.4＞0.05＞0.05＜0.001a＜0.001a＞0.05＜0.001a＞0.05＞0.05

三、细胞因子与典型皮损的关系

40例DM/CADM患者中36例有Gottron丘疹/征，其中12例为溃疡性Gottron丘疹/征，24例为非溃疡性Gottron丘疹/征。Gottron丘疹/征患者的IL-18水平显著高于无Gottron丘疹/征者（513.7±187.2 pg/m l比297.1 ± 140.4 pg/ml），P=0.038；溃疡性Gottron丘疹/征患者的血清IL-18水平显著高于非溃疡性Gottron丘疹/征组（603.7±170.3 pg/ml比 468.7±182.0 pg/ml），P=0.022。其余细胞因子在有无Gottron丘疹/征组、溃疡性与非溃疡性Gottron丘疹/征组间比较，差异无统计学意义（均P＞0.05）。又分析了血清中细胞因子与DM/CADM其他特征性皮损之间的联系。上述细胞因子在有无眶周水肿性紫红斑、有无颈前V区红斑以及有无Shawl征组间比较，差异无统计学意义（均P＞0.05）。

四、细胞因子与肺间质病变的关系

40例DM/CADM中28例有肺间质病变，其中13例为急性/亚急性肺间质病变，15例为慢性肺间质病变，12例无肺间质病变。DM/CADM伴肺间质病变患者的血清IL-10和IL-18水平显著高于不伴肺间质病变组（IL-10为18.0± 6.7 pg/ml比 11.6±6.5 pg/m l，P=0.001；IL-18为552.3±192.8 pg/m l比351.4 ± 101.0 pg/m l，P=0.001），其他细胞因子在两组间比较，差异无统计学意义。

非急性/亚急性肺间质病变患者27例，包括15例慢性肺间质病变和12例无肺间质病变患者。急性/亚急性肺间质病变组血清IL-6、IL-10和IL-18细胞因子显著高于非急性/亚急性肺间质病变组（IL-6为44.9±27.4 pg/m l比34.2±52.8 pg/ml，P=0.009；IL-10为19.2±7.6 pg/m l比14.6±6.7 pg/ml，P=0.039；IL-18为 568.7±150.6 pg/m l比 455.1±202.8 pg/m l，P=0.025）。血清补体C3水平在急性/亚急性肺间质病变组（78.1±16.5mg/dl）明显低于非急性/亚急性肺间质病变组（90.8±15.8mg/dl），P=0.046。经相关性分析，血清C3水平与IL-6和IL-10负相关（Spearmanr分别为-0.457和-0.338，P分别为0.006和0.044）。急性/亚急性肺间质病变患者与非急性/亚急性肺间质病变患者血清细胞因子水平的比较见表2。

表2 有和无急性/亚急性肺间质病变患者血清细胞因子水平的比较（±s） pg/ml

表2 有和无急性/亚急性肺间质病变患者血清细胞因子水平的比较（±s） pg/ml

注：有和无急性/亚急性肺间质病变组细胞因子水平比较，a P＜0.01；b P ＜ 0.05。IL：白细胞介素；TNF：肿瘤坏死因子；IFN-γ：γ干扰素

急性/亚急性肺间质病变IL-2 IL-4 IL-6 IL-10 IL-17A IL-18 TNF IFN-γ有（13例）40.0±22.6 18.3±17.8 44.9±27.4 19.2±7.6 19.2±7.0 568.7±150.6 10.1±17.5 12.7±7.4无（27例）33.5±2.4 15.2±3.5 34.2±52.8 14.6±6.7 16.2±7.8 455.1±202.8 4.7±2.2 12.2±5.2 P值0.402 0.266 0.009a 0.039b 0.298 0.025b 0.145 0.260

讨 论

皮肌炎患者血清中细胞因子可能与皮损、肌炎和肺间质病变（ILD）等疾病活动性有关。目前研究主要集中在肌肉和肺间质病变，皮损不同程度被忽视。本研究初步探讨血清中细胞因子与DM/CADM患者的皮损、肌炎和肺间质病变的关系。本研究发现，DM/CADM患者血清IL-6、IL-10和IL-18水平较健康对照组显著升高，提示IL-6、IL-10和IL-18可能是参与DM/CADM的主要细胞因子。

血清肌酶主要包括AST、LDH和CK，其中CK是反映四肢骨骼肌肉病变的重要指标，AST和LDH除了反映四肢骨骼肌病变外，还与呼吸肌受累、肺间质病变的发生高度相关。多种细胞因子如IL-6、IL-10和IL-18等分别与血清AST、LDH显著相关，而与CK无明显关联，表明血清IL-6、IL-10和IL-18等细胞因子升高可能与呼吸肌受累和肺间质病变的发生有关，而不仅反映四肢骨骼肌的受累程度。部分DM/CADM患者因肌无力或气促、干咳等症状就诊于风湿免疫科、神经内科或者呼吸科等，皮疹不同程度被忽视，明确不同类型皮损在疾病评价中的意义尤为必要。Caproni等［11］认为，CD4+T细胞可能是介导皮肤病变的主要细胞。本研究发现，伴有Gottron丘疹/征的DM/CADM患者，尤其是伴有溃疡坏死性的Gottron丘疹/征者血清IL-18水平明显升高，与此前临床观察一致［12］，提示IL-18在皮肤病变中可能发挥作用。Tucci等［13］认为多发性肌炎/DM患者肌肉组织中IL-18/IL-18R上调可能参与肌炎的发生，IL-18/IL-18R在皮损中的表达尚待研究。DM/CADM患者血清中IL-18与溃疡性Gottron丘疹/征和肺间质病变特别是急性/亚急性肺间质病变显著相关，提示血清IL-18水平升高可能与微血管病变的发生相关［14］。皮肌炎皮损评分［15］与血清细胞因子的关系，待进一步研究。

肺间质病变是影响DM/CADM患者预后的主要因素之一。本研究发现，伴有急性/亚急性肺间质病变的DM/CADM患者血清IL-6、IL-10和IL-18显著升高，补体C3水平明显降低。IL-6是具有多重调节作用的细胞因子，如免疫反应、急性时相反应和造血反应等。有研究认为，DM患者血清IL-6水平与疾病活动性评分呈正相关［16］。Nara等［17］发现，IL-6可预测CADM合并急进性肺间质病变者的预后。有学者推测，在多发性肌炎/DM合并急进性肺间质病变者，经典途径激活的巨噬细胞产生IL-6等促炎性因子，激活中性粒细胞和淋巴细胞，导致肺泡上皮损伤，如弥漫性肺泡损害。IL-10是一种多功能负性调节因子，主要由Th2细胞、活化的B细胞、单核细胞、巨噬细胞产生，在自身免疫性疾病等多种疾病中发挥重要作用。IL-18是巨噬细胞和Th1型细胞活化的重要细胞因子，研究发现，DM患者肌肉血管和肌束周围的巨噬细胞、树突细胞是IL-18的主要来源。有学者认为，血清IL-18水平与疾病活动性和肺间质病变明显相关［13，18］。目前认为，皮肌炎患者急性/亚急性肺间质病变的发生机制类似于巨噬细胞活化综合征/噬血综合征，涉及巨噬细胞、Th1细胞的激活和细胞因子如，IL-1β、IL-6、IL-10和IL-18等细胞因子的过度表达以及级联反应［19］。本研究提示，DM/CADM患者合并急性/亚急性肺间质病变与血清IL-6、IL-10和IL-18明显相关，研究结果与上述观点一致。本文报道DM/CADM患者血清补体C3水平降低与肺间质病变有相关性，可能为以后进一步阐明肺间质病变的发生机制提供线索。皮肌炎是一种补体介导的微血管病变，补体C3的活化可能由于抗内皮细胞抗体触发导致攻膜复合物的形成，沉积于束周肌内膜毛细血管内皮细胞壁，导致毛细血管破坏、缺血或微梗死，补体活化释放的细胞因子导致巨噬细胞、CD4+T细胞等活化，引起肌肉及全身病变［20］。

综上所述，IL-6、IL-10和IL-18等细胞因子的表达水平与皮肌炎的炎症指标、部分血清肌酶和补体有相关性，在疾病活动、皮损和肺间质病变的发病机制中可能发挥重要作用，补体C3水平降低与肺间质病变尤其是急性/亚急性肺间质病变显著相关，且与血清IL-6和IL-10负相关，可能为研究DM/CADM合并肺间质病变的发病机制提供线索。

［1］Cao H,Parikh TN,Zheng J.Amyopathic dermatomyositis or dermatomyositis-like skin disease：retrospective review of 16 cases with amyopathic dermatomyositis［J］.Clin Rheumatol,2009,28（8）：979-984.DOI：10.1007/s10067-009-1152-9.

［2］Lundberg IE.The role of cytokines,chemokines,and adhesion molecules in the pathogenesis of idiopathic inflammatory myopathies［J］.Curr RheumatolRep,2000,2（3）：216-224.

［3］曹华,夏群力,亢延卿,等.抗黑素瘤分化相关基因5抗体评价皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎合并肺间质病变的病情及预后的研究［J］.中华风湿病学杂志,2014,18（5）：329-331.DOI：10.3760/cma.j.issn.1007-7480.2014.05.009.

［4］曹华,李霞,亢延卿,等.皮肌炎/临床无肌病性皮肌炎患者血清中CADM-140抗体的检测和临床意义［J］.中华皮肤科杂志,2011,44（7）：461-464.DOI：10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2011.07.001.

［5］Gono T,Kaneko H,Kawaguchi Y,et al.Cytokine profiles in polymyositis and dermatomyositis complicated by rapidly progressive or chronic interstitial lung disease［J］.Rheumatology（Oxford）,2014,53（12）：2196-2203.DOI：10.1093/rheumatology/keu258.

［6］Sun WC,Sun YC,Lin H,et al.Dysregulation of the type I interferon system in adult-onset clinically amyopathic dermatomyositis has a potential contribution to the development of interstitial lung disease［J］.Br JDermatol,2012,167（6）：1236-1244.DOI：10.1111/j.1365-2133.2012.11145.x.

［7］Bohan A,Peter JB.Polymyositis and dermatomyositis（first of two parts）［J］.N Engl JMed,1975,292（7）：344-347.DOI：10.1056/NEJM197502132920706.

［8］Sontheimer RD.Cutaneous features of classic dermatomyositis and amyopathic dermatomyositis［J］.Curr Opin Rheumatol,1999,11（6）：475-482.

［9］Gono T,Kawaguchi Y,Hara M,et al.Increased ferritin predicts development and severity of acute interstitial lung disease as a complication of dermatomyositis［J］.Rheumatology （Oxford）,2010,49（7）：1354-1360.DOI：10.1093/rheumatology/keq073.

［10］刁立诚,陈梦雅,陆怡德,等.特发性炎症性肌病患者血清铁蛋白的检测及临床意义［J］.中华皮肤科杂志,2016,49（6）：391-395.DOI：10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2016.06.006.

［11］CaproniM,Torchia D,CardinaliC,etal.Infiltrating cells,related cytokines and chemokine receptors in lesional skin of patients with dermatomyositis［J］.Br JDermatol,2004,151（4）：784-791.DOI：10.1111/j.1365-2133.2004.06144.x.

［12］Cao H,Xia Q,Pan M,et al.Gottronp papules and Gottron sign with ulceration：a distinctive cutaneous feature in a subset of patients with classic dermatomyositis and clinically amyopathic dermatomyositis［J］.JRheumatol,2016,43（9）：1735-1742.DOI：10.3899/jrheum.160024.

［13］Tucci M,Quatraro C,Dammacco F,et al.Interleukin-18 overexpression as a hallmark of the activity of autoimmune inflammatorymyopathies［J］.Clin Exp Immunol,2006,146（1）：21-31.DOI：10.1111/j.1365-2249.2006.03180.x.

［14］Kuryliszyn-Moskal A,Dubicki A,ZarzyckiW,et al.Microvascular abnormalities in capillaroscopy correlate with higher serum IL-18 and sE-selectin levels in patients with type 1 diabetes complicated by microangiopathy［J］.Folia Histochem Cytobiol,2011,49（1）：104-110.DOI：10.5603/FHC.2011.0015.

［15］陈梦雅,郑捷,曹华.皮肌炎皮损评分方法的临床应用［J］.中华皮肤科杂志,2017,50（1）：70-72.DOI：10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2017.01.026.

［16］ Bilgic H,Ytterberg SR,Amin S,et al.Interleukin-6 and type I interferon-regulated genes and chemokinesmark disease activity in dermatomyositis［J］.Arthritis Rheum,2009,60（11）：3436-3446.DOI：10.1002/art.24936.

［17］Nara M,Komatsuda A,Omokawa A,et al.Serum interleukin 6 levels as a useful prognostic predictor of clinically amyopathic dermatomyositis with rapidly progressive interstitial lung disease［J］.Mod Rheumatol,2014,24（4）：633-636.DOI：10.3109/14397595.2013.844390.

［18］Gono T,Kawaguchi Y,Sugiura T,et al.Interleukin-18 is a key mediator in dermatomyositis：potential contribution to development of interstitial lung disease［J］.Rheumatology（Oxford）,2010,49（10）：1878-1881.DOI：10.1093/rheumatology/keq196.

［19］KawasumiH,Gono T,Kawaguchi Y,etal.IL-6,IL-8,and IL-10 are associated with hyperferritinemia in rapidly progressive interstitial lung disease with polymyositis/dermatomyositis［J］.Biomed Res Int,2014,2014：815245.DOI：10.1155/2014/815245.

［20］ Dalakas MC.Inflammatory muscle diseases［J］.N Engl JMed,2015,372（18）：1734-1747.DOI：10.1056/NEJMra1402225.