菅夏楠,鄭朝暉,于若寒,劉升云,劉章鎖
(鄭州大學第一附屬醫(yī)院風濕免疫科,鄭州 450000)
晚期糖基化終產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation end-products,RAGE)屬于免疫球蛋白超家族成員之一,參與多種先天性免疫反應。膜結(jié)合形式RAGE結(jié)構(gòu)包含3個區(qū)域:1個細胞外區(qū)域(由1個Ⅴ型免疫球蛋白樣區(qū)域和2個C型免疫球蛋白樣區(qū)域構(gòu)成)、1個短跨膜區(qū)域和1個C端細胞內(nèi)胞質(zhì)尾區(qū)[1]。其中,Ⅴ型免疫球蛋白樣區(qū)域介導配體結(jié)合,而胞質(zhì)尾區(qū)則負責細胞內(nèi)信號傳導[2]。RAGE能與多種配體結(jié)合,如晚期糖基化終產(chǎn)物、S100/鈣粒蛋白家族、高遷移率族蛋白-1等[3-5],激活多種信號傳導通路,增強下游效應因子核轉(zhuǎn)錄因子Kappa B(nuclear factor Kappa B,NF-κB)的核轉(zhuǎn)移、提高腫瘤壞死因子α和白細胞介素6的表達;這些細胞因子能夠引發(fā)組織炎性反應,參與自身免疫疾病,如類風濕關(guān)節(jié)炎和系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)的發(fā)病[6-8]??扇苄訰AGE(soluble receptor for advanced glycation end-products,sRAGE)含有和RAGE相同的細胞外配體結(jié)合區(qū)域,但缺乏跨膜區(qū)域和胞質(zhì)尾區(qū)。因此,只具有配體結(jié)合功能,而不具有細胞內(nèi)信號傳導功能。sRAGE可競爭性抑制配體與膜結(jié)合形式RAGE結(jié)合,從而減弱由NF-κB活化引發(fā)的炎性反應[7, 9],因此又被稱為“誘餌”受體。
SLE為高度異質(zhì)性自身免疫性疾病,以血清中出現(xiàn)多種自身抗體和多系統(tǒng)受累為主要臨床特征,臨床上通常使用SLE疾病活動指數(shù)(SLE diseases activity index,SLEDAI)進行疾病活動度評價。SLEDAI由一系列系統(tǒng)器官的表現(xiàn)組成,臨床診斷時需根據(jù)既往10 d內(nèi)患者是否出現(xiàn)不同系統(tǒng)臨床表現(xiàn)進行判斷并計分,以總分為最終得分。一般認為,SLEDAI≥10分為中等-高度疾病活動期,SLEDAI<10分為低疾病活動-緩解期,臨床醫(yī)師往往根據(jù)該得分制定治療方案。然而,該評分系統(tǒng)并不完美,其缺點首先體現(xiàn)為不具有器官特異性,其次為不能進行分層;僅當器官表現(xiàn)消失時,該積分才能下降,而器官癥狀的改善并不能改變積分。因此,SLEDAI對療效評估的敏感性較差,且不能全面評價疾病活動程度。
sRAGE是新近發(fā)現(xiàn)的可能與SLE疾病活動度相關(guān)的一種大分子。據(jù)報道,血清sRAGE濃度在疾病狀態(tài)時可減少近150%[10-14]。研究證明,血清sRAGE濃度下降和SLE發(fā)病機制及疾病嚴重程度相關(guān);但也有研究提示SLE患者血清sRAGE濃度升高[15]。本研究旨在探索血清sRAGE濃度和SLE疾病活動度及相關(guān)臨床指標的相關(guān)性,判斷sRAGE是否能成為評價SLE疾病活動度的可靠指標,以期為制定個體化治療方案提供依據(jù)。
對象和分組
收集2013年6月至2014年6月就診于鄭州大學第一附屬醫(yī)院風濕免疫科和腎病科的SLE患者,所有患者均符合美國風濕病學會制定的SLE診斷標準[16]。根據(jù)SLEDAI評分將SLE患者分為活動SLE組(≥10分)和非活動SLE組(<10分)。健康對照組受試者來自同期本院體檢中心志愿者。
血清sRAGE濃度測定
應用酶聯(lián)免疫吸附試驗測定血清sRAGE濃度。使用EDTA或肝素為抗凝劑收取血清標本,收集后15 min內(nèi)以1000轉(zhuǎn)速離心30 min,立刻分析或儲存于-80℃?zhèn)溆?。使用人類RAGE免疫測定酶聯(lián)免疫吸附試驗試劑盒(R&D Systems, Minneapolis, MN, USA)測定血清sRAGE濃度,在試劑孔中使用單克隆抗體孵育血清標本。sRAGE最低檢測濃度規(guī)定為4.12 pg/ml。于100 μl的稀釋液RD1- 60中加入試劑孔,使用移液器加入50 μl標準品、研究對象樣本,室溫孵育2 h。沖洗未結(jié)合物質(zhì)后,在試劑孔中加入結(jié)合人類RAGE(細胞外區(qū)域)酶聯(lián)多克隆抗體。沖洗任何未結(jié)合抗體-酶試劑,加入終止液、染色,顏色深淺與初始結(jié)合RAGE劑量成正比,終止染色并進行測量。
實驗室指標
血常規(guī)、肝腎功能、尿蛋白、抗核抗體、抗雙鏈DNA(double-stranded DNA,dsDNA)抗體和其他自身免疫相關(guān)參數(shù)等指標。
統(tǒng)計學分析
使用SPSS17.0進行統(tǒng)計分析,采用t檢驗分析上述數(shù)據(jù),采用Logistic回歸分析進行臨床指標與血清sRAGE濃度相關(guān)性的判斷。所有數(shù)據(jù)均以均數(shù)±標準差表示,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
一般資料
SLE組共納入104例SLE患者,其中女91例,男13例,年齡為13~75歲。非活動SLE組56例,活動SLE組48例。健康對照組20例,男3例,女17例,年齡25~63歲。健康對照組和SLE組年齡、性別、種族均相匹配。
sRAGE濃度比較
SLE組、非活動SLE組、活動SLE組和健康對照組sRAGE濃度分別為(1 060.16±762.59)、(912.06±759.98)、(1 232.96±736.16)、(1 300.42±466.01) pg/ml。SLE組與健康對照組sRAGE濃度差異有統(tǒng)計學意義(Z=-2.891,P=0.004),非活動SLE組、活動SLE組與健康對照組sRAGE濃度差異有統(tǒng)計學意義(χ2=17.999,P=0.000)。
LSD檢驗法組間比較發(fā)現(xiàn),活動SLE組血清sRAGE濃度較非活動SLE組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.024);健康對照者組血清sRAGE濃度較非活動SLE組升高,差異有統(tǒng)計學意義(P=0.038);健康對照組和活動SLE組血清sRAGE濃度差異無統(tǒng)計學意義(P=0.722)。
血清sRAGE濃度在SLEDAI是否≥10(Z=-3.052,P=0.002)、抗ds-DNA抗體滴度是否≥100(Z=-2.276,P=0.023)及有無腎損害(Z=-2.036,P=0.042)間差異具有統(tǒng)計學意義;而在是否接受過抗狼瘡治療(Z=-1.451,P=0.147)和有無合并感染(Z=-1.202,P=0.229)間差異無統(tǒng)計學意義。
相關(guān)性分析
血清sRAGE濃度與SLEDAI(r=0.373,P=0.000)、抗ds-DNA抗體(r=0.268,P=0.008)、24 h尿總蛋白定量(r=0.387,P=0.001)呈正相關(guān);與補體C3(r=-0.371,P=0.000)、補體C4(r=-0.280,P=0.004)、白細胞計數(shù)(r=-0.238,P=0.020)呈負相關(guān);而與紅細胞沉降率(r=0.103,P=0.308)、C反應蛋白水平(r=0.018,P=0.857)、腎臟病理活動指數(shù)(r=0.229,P=0.319)、腎臟病理慢性指數(shù)(r=0.121,P=0.600)無關(guān)(圖1)。
本研究發(fā)現(xiàn),SLE患者血清sRAGE濃度比健康對照者低,其在活動SLE患者、非活動SLE患者及健康對照者中總體分布不全相同;組間比較發(fā)現(xiàn),活動SLE患者和健康對照者血清sRAGE濃度均比非活動SLE患者高,但健康對照者和活動SLE患者血清sRAGE濃度無明顯差異。血清sRAGE濃度降低可見于冠狀動脈疾病[10]、類風濕關(guān)節(jié)炎[11]、阿爾茲海默癥[12]和原發(fā)性高血壓[13]等,提示血清sRAGE濃度降低可能是由于其本身的保護作用特點及炎性狀態(tài)消耗造成。Renard等[17]認為,脾臟和/或肝臟可將sRAGE-配體復合物從血液中清除。已經(jīng)證實,RAGE的重要配體——高遷移率族蛋白B1(high mobility group box-1,HMGB1)濃度在SLE患者中增加[18-19],sRAGE能與其結(jié)合形成復合物并引起自身消耗。Zong等[20]認為,sRAGE可能不僅作為RAGE的一種“誘餌”受體發(fā)揮抑制作用,它也可能以一種更直接的方式即與細胞表面RAGE結(jié)合阻斷RAGE二聚體形成,從而阻斷信號傳導。因此,sRAGE濃度降低可能導致RAGE介導的促炎信號加強[21],提示RAGE在SLE發(fā)病機制中具有重要作用。然而,也有研究表明,SLE患者血清sRAGE濃度比健康對照者更高;與非活動SLE患者相比,血清sRAGE濃度在活動SLE患者中顯著升高[15]。造成這種差異的原因可能是藥物影響,也可能因為其低樣本量所導致(僅含10例SLE患者)。
圖1 血清sRAGE與臨床指標相關(guān)性分析Fig 1 Relation analysis of sRAGE and clinical levels sRAGE:可溶性晚期糖基化終產(chǎn)物受體
本研究發(fā)現(xiàn),血清sRAGE濃度與SLEDAI、抗ds-DNA抗體滴度、24 h尿總蛋白定量具有正相關(guān)性,與補體C3、補體C4、白細胞計數(shù)具有負相關(guān)性,而紅細胞沉降率、C反應蛋白、腎臟病理活動指數(shù)和腎臟病理慢性指數(shù)無相關(guān)性。本研究也分析了是否接受抗狼瘡治療對血清sRAGE濃度的影響,但并未發(fā)現(xiàn)差異有統(tǒng)計學意義(P=0.147);但沒為進一步分析不同治療方案和治療時間對血清sRAGE濃度的影響。既往研究表明,不同疾病患者血清sRAGE濃度受不同治療方案影響[22-24]。如Pullerits等[11]報道,與未接受改變病情抗風濕藥物治療的類風濕關(guān)節(jié)炎患者相比,使用甲氨蝶呤者關(guān)節(jié)腔滑液sRAGE濃度顯著增高;但兩組患者血清sRAGE濃度差異無統(tǒng)計學意義。Ma等[25]表示,抗狼瘡治療時間長短對血清sRAGE濃度能夠產(chǎn)生影響,與未接受過治療者和健康對照者相比,接受短期(<1個月)抗狼瘡治療的SLE患者血清sRAGE濃度低;而與接受長期(>1個月)治療患者相比,其血清sRAGE濃度增高;該研究人員推測,sRAGE可能在疾病不同階段發(fā)揮著不同作用。
本研究結(jié)果顯示,SLEDAI≥10的SLE患者血清sRAGE濃度較SLEDAI<10者升高,且血清sRAGE濃度和SLEDAI具有正相關(guān)性;表明血清sRAGE濃度隨著疾病活動程度的增加而升高,這符合研究時選取該指標評價疾病活動程度的要求。因此,sRAGE能夠評價即時疾病活動度,且操作簡便、靈敏性高,在某種程度上優(yōu)于SLEDAI評分系統(tǒng),可以成為評價SLE疾病活動度的一項新指標。根據(jù)sRAGE濃度可快速評價患者即時病情,為制定個體化治療方案提供依據(jù)。然而,使用血清sRAGE濃度評價SLE疾病活動度仍存在一定的局限性。血清sRAGE濃度易受多種因素影響,如高血糖、高血壓[13]、合并感染及動脈粥樣硬化[10]等疾病時,血清sRAGE濃度并不能純粹反應狼瘡疾病活動度。因此,如何客觀判斷血清sRAGE濃度對狼瘡疾病活動度的評價價值還需深層次大樣本的研究來闡述。
[1]Neeper M, Schmidt AM, Brett J, et al. Cloning and expression of a cell surface receptor for advanced glycosylation end products of proteins[J].J Biol Chem, 1992, 267:14998-15004.
[2]Bierhaus A, Humpert PM, Morcos M, et al. Understanding RAGE, the receptor for advanced glycation end products[J].J Molecular Med, 2005, 83:876-886.
[3]Hofmann MA, Drury S, Fu C, et al. RAGE mediates a novel proinflammatory axis: a central cell surface receptor for S100/calgranulin polypeptides[J].Cell, 1999, 97:889-901.
[4]Schmidt AM, Yan SD, Yan SF, et al. The biology of the receptor for advanced glycation end products and its ligands[J].Biochim Biophys Acta, 2000, 1498:99-111.
[5]Orlova VV, Choi EY, Xie C, et al. A novel pathway of HMGB1-mediated inflammatory cell recruitment that requires Mac-1-integrin[J].EMBO J, 2007, 26:1129-1139.
[6]Bagavant H, Fu SM. Pathogenesis of kidney disease in systemic lupus erythematosus[J].Curr Opinion Rheumatol, 2009, 21:489- 494.
[7]Park S, Yoon SJ, Tae HJ, et al. RAGE and cardiovascular disease[J].Frontiers Bioscience, 2011, 16:486- 497.
[8]Kokkola R, Andersson A, Mullins G, et al. RAGE is the major receptor for the proinflammatory activity of HMGB1 in rodent macrophages[J].Scand J Immunol, 2005, 61:1-9.
[9]Maillard-Lefebvre H, Boulanger E, Daroux M, et al. Soluble receptor for advanced glycation end products: a new biomarker in diagnosis and prognosis of chronic inflammatory diseases[J].Rheumatology(Oxford), 2009, 48:1190-1196.
[10] Falcone C, Emanuele E, D’Angelo A, et al. Plasma levels of soluble receptor for advanced glycation end products and coronary artery disease in nondiabetic men[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2005, 25:1032-1037.
[11] Pullerits R, Bokarewa M, Dahlberg L, et al. Decreased levels of soluble receptor for advanced glycation end products in patients with rheumatoid arthritis indicating deficient inflammatory control[J].Arthritis Res Ther, 2005, 7:817-824.
[12] Emanuele E, D’Angelo A, Tomaino C, et al. Circulating levels of soluble receptor for advanced glycation end products in Alzheimer disease and vascular dementia[J].Archives Neurol, 2005, 62:1734-1736.
[13] Geroldi D, Falcone C, Emanuele E, et al. Decreased plasma levels of soluble receptor for advanced glycation end-products in patients with essential hypertension[J].J Hypertension, 2005, 23:1725-1729.
[14] Geroldi D, Falcone C, Minoretti P,et al. High levels of soluble receptor for advanced glycation end products may be a marker of extreme longevity in humans[J].J American Geriatrics Society, 2006, 54:1149-1150.
[15] Nienhuis HL, de Leeuw K, Bijzet J, et al. Skin autofluorescence is increased in systemic lupus erythematosus but is not reflected by elevated plasma levels of advanced glycation endproducts[J].Rheumatol, 2008, 47:1554-1558.
[16] Hochberg MC. Updating the American College of Rheumatology revised criteria for the classification of systemic lupus erythematosus[J].Arthritis Rheum, 1997, 40:1725.
[17] Renard C, Chappey O, Wautier MP, et al. Recombinant advanced glycation end product receptor pharmacokinetics in normal and diabetic rats[J].Mol Pharmacol, 1997, 52:5497.
[18] Li J, Xie H, Wen T, et al. Expression of high mobility group box chromosomal protein 1 and its modulating effects on downstream cytokines in systemic lupus erythematosus[J].J Rheumatol, 2010, 37:766-775.
[19] Ma CY, Jiao YL, Zhang J, et al. Elevated plasma level of HMGB1 is associated with disease activity and combined alterations with IFN-alpha and TNF-alpha in systemic lupus erythematosus[J].Rheumatol Int, 2012, 32:395- 402.
[20] Zong H, Madden A, Ward M, et al. Homodimerization is essential for the receptor for advanced glycation end products (RAGE)-mediated signal transduction[J].J Biol Chem, 2010, 285:23137-23146.
[21] Maillard-Lefebvre H, Boulanger E, Daroux M, et al. Soluble receptor for advanced glycation end products: a new biomarker in diagnosis and prognosis of chronic inflammatory diseases[J].Rheumatology (Oxford), 2009, 48:1190-1196.
[22] Forbes JM, Thorpe SR, Thallas-Bonke V, et al. Modulation of soluble receptor for advanced glycation end products by angiotensinconverting enzyme-1 inhibition in diabetic nephropathy[J].J Am Soc Nephrol, 2005,16:2363-2372.
[23] Tan KC, Chow WS, Tso AW, et al. Thiazolidinedione increases serum soluble receptor for advanced glycation end-products in type 2 diabetes[J].Diabetologia, 2007, 50:1819-1825.
[24] Santilli F, Bucciarelli L, Noto D, et al. Decreased plasma soluble RAGE in patients with hypercholesterolemia: effects of statins[J].Free Radic Biol Med, 2007, 43:1255-1262.
[25] Ma CY, Ma JL, Jiao YL, et al. The Plasma Level of Soluble Receptor for Advanced Glycation End Products is Decreased in Patients with Systemic Lupus Erythematosus[J].Scand J Immunol 2012, 75:614- 622.