申重陽，曹琳琳

類風濕性關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性，進行性，系統(tǒng)性的自身免疫性疾病，主要表現(xiàn)為持續(xù)的關節(jié)滑膜破壞以及細胞浸潤。在我國RA患病率達0.32%～0.36%，每年新增約400萬病例[1]。大部分RA患者在發(fā)病的2年內(nèi)出現(xiàn)關節(jié)軟骨、骨和關節(jié)囊不可逆的破壞，從而導致關節(jié)畸形和勞動能力的喪失，嚴重影響患者的生活質(zhì)量。早期干預和治療可以控制RA病情的發(fā)展，減少骨關節(jié)的破壞程度。由于早期RA臨床特征不明顯，影像學檢查也無特異性改變，因此尋找一種早期預測RA骨侵蝕及軟骨損傷的標志物十分必要?，F(xiàn)有的RA篩查和診斷指標主要有C反應蛋白(c-reactive protein,CRP)，環(huán)化瓜氨酸多肽(anti-cyclic citrullinated peptide, CCP)，類風濕因子(rheumatoid factor, RF)和抗突變型瓜氨酸波形蛋白(antimutant citrulline vimentin，MCV)，但是這些檢測指標并不能準確反應病情活動及關節(jié)損傷的程度。RA患者中存在細胞外基質(zhì)的異常降解，而基質(zhì)金屬蛋白酶 (matrix metalloproteinase, MMPs)是介導這一過程最主要的蛋白酶類?；|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase-3, MMP-3)是導致軟骨降解的重要的一類蛋白酶，研究發(fā)現(xiàn)MMP-3與RA引起的關節(jié)損傷存在臨床相關性[2]。近年來一些研究發(fā)現(xiàn)MMP-3可以作為早期類風濕關節(jié)炎發(fā)病、骨損傷程度及預后的一個重要指標[3]。本文旨在探討MMP-3在RA患者中的表達及其臨床意義。

1 MMP-3與RA相關性研究的意義

MMPs是一類超過20種亞型的鋅離子依賴內(nèi)源性蛋白水解酶，主要由成纖維細胞、單核細胞和腫瘤細胞等合成和釋放，可以降解細胞外基質(zhì)中幾乎所有主要成分，在生長發(fā)育，傷口愈合，關節(jié)組織重塑以及一部分疾病的病理發(fā)展過程發(fā)揮著重要的作用。MMPs依據(jù)功能和底物不同可以分為三大類：(1)明膠酶類：包括MMP-2，MMP-9；(2)膠原蛋白酶類：MMP-1，MMP-8，和MMP-13；(3)基質(zhì)降解酶類：MMP-3，MMP-10，MMP-11和MMP-7[4]。MMPs以酶原的形式分泌，活性受到其它蛋白酶，細胞因子以及金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)的調(diào)控。MMP-3又可以稱為間充質(zhì)溶解素1，分子量為5258kD，作用底物廣泛，表達細胞眾多，是MMPs家族中的重要成員。MMP-3由5個結(jié)構域組成，其中包括一個可降解的疏水信號肽區(qū)域，一個在激活時被剪切修飾的前肽區(qū)域，一個包含鋅離子結(jié)合位點的催化活性區(qū)、一個富含脯氨酸的鉸鏈區(qū)和一個血液結(jié)合素區(qū)域[5]。MMP-3酶原在絲氨酸蛋白酶，胰蛋白酶的作用下去除前肽區(qū)域，形成了激活的MMP-3。RA病理發(fā)展過程需要多種細胞的參與，包括軟骨細胞，T細胞，成纖維樣滑膜細胞，以及巨噬細胞。其中成纖維樣滑膜細胞扮演了關鍵的角色[6]。成纖維樣滑膜細胞可以釋放MMP-3到滑膜液中，而MMP-3屬于基質(zhì)降解酶類可以降解聚蛋白多糖，膠原蛋白II, IX, X,以及其他的組成關節(jié)的蛋白質(zhì)。通過分析RA病人滑膜液中蛋白多糖降解產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，其核心蛋白靶點對MMP-3高度敏感[7]。同時，MMP-3還可以激活其它的MMPs酶原，如MMP-1酶原, MMP-8酶原, MMP-9酶原和MMP-13酶原，形成放大的瀑布式效應[8]。因此MMP-3被視為一個RA病理進展的重要中介分子。

2 MMP-3在早期RA患者中的表達

RA患者早期關節(jié)病變主要包括軟骨損傷和骨侵蝕，導致軟骨損傷最主要的原因是軟骨蛋白聚糖和膠原蛋白發(fā)生異常降解，無血管翳侵蝕部分的軟骨雖然外觀沒有改變，但是蛋白多糖已經(jīng)先于膠原蛋白發(fā)生降解。MMPs濃度和活性的異常增高是介導這一過程的重要因素，其中MMP-3最為重要。在RA患者有多種細胞表達MMP-3蛋白酶，其中最主要的細胞是成纖維樣滑膜細胞和軟骨細胞。一方面成纖維樣滑膜細胞在受到中性粒細胞分泌的IL-1，TNF-α和EGF的作用下，上調(diào)MMP-3基因的表達[9]。另一方面細菌配體Integrin α5β1也可以通過PAMP/PRR信號通路促進MMP-3在成纖維樣滑膜細胞中的表達[10]。在RA患者中，巨噬細胞也可以通過分泌IL-6和IL-17促進軟骨細胞中MMP-3基因表達上調(diào)[11]。有研究還發(fā)現(xiàn)趨化因子eotaxin-1可以通過JNK -MAP激酶通路刺激軟骨細胞MMP-3蛋白質(zhì)的表達及分泌[12]。在RA早期，大量的成纖維樣滑膜細胞和軟骨細胞一同合成并釋放MMP-3進入滑膜液和血液中，RA患者滑膜液中MMP-3的濃度(22044 ng/mL)比骨關節(jié)炎患者(869 ng/mL)和正常人(177 ng/mL)都顯著升高，同時RA患者血液中MMP-3的濃度(85 ng/mL)比骨關節(jié)炎患者(17 ng/mL)和正常人(16 ng/mL)也要高[13]。Ma等人認為血清MMP-3的濃度可以作為RA的早期診斷標志物，反應關節(jié)病理等級和評分[14]。另一項國內(nèi)臨床研究發(fā)現(xiàn)活動期RA患者MMP-3濃度為(154.00 ± 23.68 ng/mL)，緩解期(58.20 ± 8.33 ng/mL), 健康對照組為(23.91 ± 4.03 ng/mL)，結(jié)果顯示活動期和緩解期RA患者血清MMP-3濃度均高于健康對照組，因此MMP-3可以作為RA的早期診斷和治療觀察的一個重要指標。

3 MMP-3與RA病程進展

目前已有的研究發(fā)現(xiàn)，相對于傳統(tǒng)的RA診斷標志物，血清中MMP-3的濃度與軟骨損傷以及骨侵蝕密切相關[15]。經(jīng)過2年隨訪，Slavica等人發(fā)現(xiàn)，MMP-3血清學陽性的RA早期患者發(fā)生新的骨侵蝕的數(shù)量顯著高于MMP-3血清學陰性的患者。高MMP-3基線預示結(jié)構性損傷數(shù)量增高[16]。RA患者其血清MMP-3還被認為是一個系統(tǒng)性炎癥反應的標志物[17]。在早期的實驗中發(fā)現(xiàn)，MMP-3 在RA患者中濃度較高(199.1 ± 160 ng/mL)，而在骨關節(jié)炎患者(113.9 ± 96.9 ng/mL)及正常人中(48.3 ± 19.2)濃度較低，并且MMP-3濃度與部分反映RA病情進展的臨床指標密切相關如：CRP (r=0.304,P<0.01), DAS28評分 (r=0.301,P<0.05)，CCP(r=0.241,P<0.05)，血沉(r=0.200,P=0.059)和影像學結(jié)局(r=0.197,P=0.063)[18]。Hisashi等人的研究也得到了相似的結(jié)果，他們發(fā)現(xiàn)在RA病程4個月內(nèi)的患者，其血清MMP-3濃度已經(jīng)顯著高于健康人對照組，在RA早期及晚期患者血清中MMP-3濃度與CRP和血沉正相關，并且早期RA患者MMP-3濃度升高與12～24個月后Larsen評分相關，相反早期RA患者MMP-3濃度降低，患者骨關節(jié)損傷也會減輕，結(jié)果證實MMP-3濃度不僅可以反映RA病情進展及骨關節(jié)受損情況，還可以預測疾病長期預后[8]。隨后，GALIL等人發(fā)現(xiàn)RA高進展病例組血清MMP-3濃度基線顯著高于低進展病例組(95.75±42.84 vs.50.45± 12.83,P<0.001)，并且MMP-3濃度基線與核磁共振骨侵蝕評分，DAS28評分，以及SvdH評分正相關，提示MMP-3濃度可以較為準確的反映出RA病情的活躍程度，進而作為骨關節(jié)損傷的預判指標[19]。Dai等人對RA患者的MMP-3濃度在第0,1,3,6,12個月進行動態(tài)監(jiān)控，MMP-3濃度在病情進展和病情穩(wěn)定組病人之間存在顯著差異。與C反應蛋白(CRP)相比，MMP-3在第1個月的檢測數(shù)值能夠更為準確的預測RA 1年影像學進展，因此掌握MMP-3濃度的動態(tài)變化，對于判斷RA病情及預測影像學進展起到非常重要的作用[20]。

4 MMP-3是RA治療方案的評價標準

MMP-3與RA病情活躍度和關節(jié)破壞有非常緊密的聯(lián)系，因此RA患者血清MMP-3水平是否可作為RA治療療效判斷及預測的指標值得進一步研究。一項早期的臨床研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)使用甲氨喋呤單一用藥治療RA，至少一半的患者的病情會取得結(jié)構性緩解，而MMP-3可以作為甲氨喋呤療效預測的重要指標，當MMP-3濃度小于<103.7 ng/mL時，則患者不會出現(xiàn)影像學進展[21]。托珠單抗是一種針對人白介素6(IL-6)受體的單克隆抗體，被用于治療對改善病情的抗風濕藥物(DMARDs)治療應答不足的RA患者。由于托珠單抗在抑制IL-6受體的同時直接抑制CRP和ESR，因此CRP和ESR的水平不能反映出急性期炎癥蛋白的變化。Atsushi等人發(fā)現(xiàn)，使用托珠單抗治療的RA患者，在第24周檢測MMP-3濃度小于80.6 ng/ml時，可以預測RA患者在第52周病情緩解或者病情活動度較低[22]。Piotr等人利用MMP-3等作為利妥昔單抗治療的療效評價指標，評價阿達木單抗治療失敗轉(zhuǎn)而使用利妥昔單抗治療的RA患者，首次使用利妥昔單抗治療后MMP-1，MMP-3和MMP-9的血清濃度均顯著降低，在第24和第26周再次給藥后，MMP-1，MMP-3和MMP-9的血清濃度均持續(xù)被抑制，DAS28評分和CRP水平與MMP-1，MMP-3和MMP-9具有臨床相關性[23]。因此檢測血清MMP-3濃度對于制定治療方案具有非常重要的參考價值。

5 中醫(yī)藥治療與MMP-3的關系

中藥方劑聯(lián)合針灸，中藥熏蒸洗等治療手段在治療RA及膝關節(jié)損傷疾病有著非常獨特的療效，MMP-3同樣可以作為療效評價的可靠臨床指標。研究發(fā)現(xiàn)使用中藥熏蒸(溫經(jīng)散寒、祛風除濕為主)結(jié)合針灸(陽陵泉和陰陵泉為主)可以通過促進血液循環(huán)，降低炎癥因子水平，調(diào)和氣血和溫通經(jīng)脈來改善RA患者癥狀，并且能夠顯著降低RA患者血清中MMP-3的濃度[24]。何幫劍等人運用補腎活血湯熏洗治療膝關節(jié)骨性關節(jié)炎，通過降低滑膜液中MMP-3的濃度，可以減輕患者滑膜炎癥和關節(jié)軟骨損傷[25]。獨活寄生湯的獨特化學成分具有消炎止痛、改善組織微循環(huán)和調(diào)節(jié)免疫功能的效果，因此被用于治療于慢性關節(jié)炎。臨床研究證明獨活寄生湯具有下調(diào)膝關節(jié)滑膜液中MMP-3水平，上調(diào)超氧化物歧化酶水平的作用[26]。中藥組方NDRF是由羌活，獨活等14味中藥組成，具有祛風除濕、補氣溫陽活血的功效，臨床上治療RA取得了非常好的療效，但是其作用機理還需要進一步探明。談益芬等人通過檢測家兔疾病模型中滑膜組織MMP-3和VEGF mRNA的含量，證明中藥組方NDRF可以通過調(diào)節(jié)MMP-3、VEGF表達抑制骨關節(jié)的致炎反應[27]。因此，MMP-3不僅可以為中醫(yī)藥治療RA及膝關節(jié)疾病臨床療效進行客觀評價，還可以為中藥治療提供新的作用靶點和思路。

6 總結(jié)及展望

國際上對于MMP-3的研究及應用非常廣泛，例如日本已經(jīng)將MMP-3作為早期RA的常規(guī)篩查項目，然而國內(nèi)對MMP-3臨床檢測應用及研究卻非常少，緊緊在少數(shù)大型綜合性醫(yī)院和一些風濕類?？漆t(yī)院開展了檢測服務。因此，更加廣泛地介紹MMP-3在RA早期診斷及臨床治療中的意義非常有必要。需要注意的是MMP-3除了能夠反應關節(jié)損傷和系統(tǒng)性炎癥之外，和部分非關節(jié)并發(fā)癥也具有相關性，如肺動脈高壓[28]，腎臟衰竭[29]，和動脈粥樣硬化[30]。將MMP-3應用到臨床檢測中可以帶來非常多的優(yōu)勢：(1)MMP-3是一個非?？煽康腞A早期病情活躍度監(jiān)控指標，可以提供更加準確的疾病分期。(2)MMP-3是一個非常可靠的RA早期關節(jié)損傷指標，可以減少患者影像學檢查的次數(shù)。(3)MMP-3水平可以反映藥物治療的療效，給醫(yī)生提供更加準確的病情進展信息。(4)長期動態(tài)監(jiān)控MMP-3水平，可以有效預測患者疾病進展的預期。監(jiān)控MMP-3水平不僅可以掌握RA患者骨關節(jié)的病變情況，而且還可以反映RA患者非關節(jié)器官受損的情況，為RA診斷和治療提供了新的方法和思路。