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类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床病理特点

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类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床病理特点 第 30 卷 第 5 期 2009 年 9 月 中山大学学报(医学科学版) JOURNAL OF SUN YAT-SEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES) Vol.30 No.5 Sep. 2009 类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型 的临床病理特点 郑东辉, 莫颖倩, 戴 冽*, 张白玉, 苏剑华, 李 婷 (中山大学附属第二医院风湿免疫科, 广东 广州 510120) 摘 要: 【目的】 探讨类风湿关节炎(RA)滑膜淋巴细胞分布与滑膜病理改变及临床病情活动性的关系。 【方法】 细针 滑...
类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床病理特点
第 30 卷 第 5 期 2009 年 9 月 中山大学学报(医学科学版) JOURNAL OF SUN YAT-SEN UNIVERSITY(MEDICAL SCIENCES) Vol.30 No.5 Sep. 2009 类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型 的临床病理特点 郑东辉, 莫颖倩, 戴 冽*, 张白玉, 苏剑华, 李 婷 (中山大学附属第二医院风湿免疫科, 广东 广州 510120) 摘 要: 【目的】 探讨类风湿关节炎(RA)滑膜淋巴细胞分布与滑膜病理改变及临床病情活动性的关系。 【方法】 细针 滑膜活检获取 48 例活动期 RA 滑膜,连续切片 HE 及免疫组化染色观察淋巴细胞分布及病理改变,同时记录临床,对照 组为骨关节炎 14 例和非炎性关节病 16 例。 【结果】 ① 48 例 RA 滑膜根据衬里下层淋巴细胞分布特征分为生发中心(GC) 型 9 例(18.8%)、聚集(Agg)型 16 例(33.3%)、弥漫型(Dif)型 15 例(31.2%)及无明显淋巴细胞浸润(Non)型 8 例(16.7%); ②RA 滑膜病理滑膜炎积分、衬里下层炎症细胞总数及 B 淋巴细胞数依次为 GC 型 > Agg 型 > Dif 型 > Non 型,均有统计学 差异(P < 0.05);③ GC 型、Agg 型、Dif 型患者关节压痛数及肿胀数均明显高于 Non 型 (P < 0.05),且 GC 型 、Agg 型患者的 CRP、ESR、TNFα 水平及 DAS28 高于 Dif 型、Non 型(P < 0.05);④ 随访 3 个月后,Non 型患者病情缓解率为 87.5%(7 / 8),而 GC 型仅为 11.1%(1 / 9)(P < 0.05)。 【结论】 滑膜淋巴细胞分布类型能较好地反映 RA 滑膜炎症状况及临床病情活动性,并 有助于预测病情缓解,有望成为一种新的 RA 病情评估及预后判断的客观指标。 关键词: 类风湿关节炎; 滑膜炎; 淋巴细胞 中图分类号: R593.22 文献标识码: A 文章编号: 1672-3554(2009)05-0571-06 Pathological and Clinical Features of Different Synovial Lymphatic Organization in Rheumatoid Arthritis ZHENG Dong-hui, MO Ying-qian, DAI Lie*, ZHANG Bai-yu, SU Jian-hua, LI Ting (Division of Rheumatology, The Second Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510120, China) Abstract: 【Objective】 To investigate the pathological and clinical features of different synovial lymphatic organization in rheumatoid arthritis (RA). 【Methods】 The synovium of 48 patients with RA was acquired by needle synovial biopsy, and clinical data was collected simultaneously. The synovial lymphatic organization was analyzed by sequential sections with H&E and immunohistochemical staining. Synovium of 14 patients with osteoarthritis and 16 patients of orthopedic arthropathies was taken as control. 【Results】 ① The subsets of synovial lymphatic organization included 18.8% (9 / 48) germinal center (GC) synovitis, 33.3% (16 / 48) aggregate (Agg) synovitis, 31.2% (15 / 48) diffuse (Dif) synovitis and 16.7% (8 / 48) had no lymphocyte infiltrating (Non); ② Pathological analysis showed significant difference in synovitis scores, amount of inflammatory cells as well as B lymphocytes in sublining area among four subsets, GC > Agg > Dif > Non in turn (P < 0.05); ③ Clinical analysis showed tender joint count and swelling joint count in the patients with GC, Agg, Dif subsets were higher significantly than those with Non subset; DAS28, ESR, CRP, and TNFα elevated significantly in the patients with GC and Agg subsets than those with Dif and Non subsets (P < 0.05); ④ Remission rate after 3 months was 87.5% (7 / 8) in patients with Non subset, 11.1% (1 / 9) in patients with GC subset (P < 0.05). 【Conclusions】 Synovial lymphatic organization can well reflect synovitis degree, disease activity and prognosis which may become a new objective evaluating indicator for clinic. Key words: rheumatoid arthritis; synovitis; lymphocyte [J SUN Yat-sen Univ(Med Sci),2009,30(5):571-576] 收稿日期: 2009-05-04 基金项目: 广东省科技计划项目 (2008B030301093);广东省自然科学基金 (8151008901000145);广东省自然科学基金博士启动项目 (07301387);广东省医学科研基金(B2009070) 作者简介: 郑东辉,硕士,主治医师; *通信作者:戴冽,女,博士,主任医师,硕士生导师,E-mail: dailie2002@21cn.com 中山大学学报(医学科学版) 第 30 卷 目前,类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA) 病情活动性的评估主要采用压痛关节数 、 肿胀 关节数 、 关节功能分级 、 健康评估问卷 (health assessment questionnaire,HAQ)、 关节炎影响指数 (arthritis impact measurement scale,AIMS)、血清学 检查等指标。 然而,患者的临床表现往往滞后于病 理学改变, 并且受患者主观影响;C 反应蛋白(C- reactive protein,CRP)、 红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)等血清学指标影响因素 多,结果不稳定。 部分上述病情活动性指标已“正 常”的患者仍有进行性关节破坏,因此临床需要更 客观、有效地反应 RA 病情的指标。 滑膜炎是导致 RA 病情活动的病理基础, 表现为滑膜衬里层增 生、 衬里下层大量炎症细胞浸润、 新生血管形成 等。 因此,能否通过滑膜炎状况来评估 RA 病情近 年已引起风湿学界的关注。 淋巴细胞是 RA 滑膜 衬里下层浸润的主要炎症细胞, 其在启动和维持 免疫炎症反应方面起重要作用。近年研究发现 RA 滑膜衬里下层淋巴细胞有不同分布, 包括弥漫型 (diffuse,Dif)、聚集型 (aggregate,Agg)和生发中心 型(germinal center,GC)等 [1-2],其与 RA 病情的关 系目前尚未明确。 为此,我们通过细针滑膜活检 术 [3]获取 RA 患者滑膜组织,拟从病理学角度分析 RA 滑膜衬里下层淋巴细胞分布与患者病情活动 及缓解的关系,旨在探讨滑膜淋巴细胞分布对 RA 病情评估及预后分析的临床指导意义。 1 与方法 1.1 滑膜标本来源及对象 48 例活动期 RA 滑膜取自 2006 年 6 月至 2008 年 3 月期间我科住院行细针滑膜活检术的 患者,诊断均符合 1987 年美国风湿病学会修订 的 RA 分类 。 对照组为 14 例骨关节炎 (osteoarthritis,OA)及 16 例非炎性关节病(包括半 月板或交叉韧带损伤、滑膜皱襞综合征、盘状半月 板等) 滑膜取自我科细针滑膜活检术及我院骨科 关节镜手术、关节开放手术的患者。 所有患者均签 署知情同意,并经过我院伦理委员会批准。 1.2 滑膜标本处理及试剂 滑膜组织离体后立即用 4 ℃的 40 g / L 甲醛 溶液固定,24 h 后常规脱水、石蜡包埋、连续切片, 分别行苏木素-伊红 (HE)染色及免疫组化染色 (LSAB 法)。 鼠抗人 CD3(标记 T 淋巴细胞)、CD20 (标记 B 淋巴细胞)、CD38(标记浆细胞)、CD68(标 记巨噬细胞)、CD34(标记血管内皮细胞)、PCNA (proliferating cell nuclear antigen, 标记增殖细胞) 及兔抗人 CD21 (标记滤泡树突状细胞 ,folicular dendritic cell,FDC)单抗均购自北京中杉金桥生物 技术有限公司。 各种单抗使用工作液浓度进行免 疫组化染色,以 PBS 代替一抗作为阴性对照。 1.3 滑膜淋巴细胞分布类型 根据滑膜衬里下层淋巴细胞分布情况分为四 个类型 [4]:①GC 型表现为淋巴滤泡伴 GC 形成, GC 的判定根据组织学形态及存在 CD21 阳性的 FDC; ②Agg 型表现为淋巴细胞聚集但无 GC 形 成;③Dif 型表现为淋巴细胞弥漫分布,不形成淋 巴聚集结构;④Non 型为无淋巴细胞浸润。 1.4 滑膜病理学指标 滑膜炎积分及衬里层增生程度根据 Krenn等[5] 修订的方法进行半定量评分。 衬里下层不同的炎 症细胞根据表面标记定量计数后, 通过转换因子 0.0625-1求得每平方毫米细胞数(细胞 / mm2)。根据 CD34 阳性染色的小血管进行滑膜微血管计数 (microvessel count, MVC)[6](微血管 / mm2)。 1.5 临床指标 所有 RA 患者留取滑膜标本的同时收集及检 测以下指标:①临床资料:包括发病年龄、病程、 关节压痛数、关节肿胀数、疼痛视觉模拟尺度法 (visual analogy score,VAS)评分、晨僵时间(min)、 握力(mmHg,取双手平均值)、关节功能分级、关节 局部积液;②问卷调查:包括 HAQ、AIMS 等;③血 清学指标: 包括 ESR、CRP、 抗环瓜氨酸肽抗体 (anti-cyclic citrullinated peptide antibody, 抗 CCP 抗体)、类风湿因子(rheumatoid factor,RF)、肿瘤坏 死因子(tumor necrosis factor,TNF)α;④计算疾病 活动度评分(disease active score 28,DAS28)[7]。 所 有患者随访三个月后再次评估 DAS28,DAS28 < 2.6 为病情缓解。 1.6 统计学方法 应用 SPSS 13.0 统计软件进行统计分析。多组 间均数比较采用单因素方差分析(LSD-t 检验进行 多组均数两两比较) 或 Kruskal-Wallis 非参数检 验。 独立多组多分类(或二分类)资料比较采用 χ2 检验或 Fisher 确切概率法检验 。 检验水准均为 0.05。 572 第 5 期 2 结 果 2.1 一般情况 48 例 RA 患者女 44 例,男 4 例;年龄 21 ~ 74 (51.8 ± 12.5)岁,病程 4 个月 ~ 30 年,中位病程 4 年。 对照组 14 例 OA 患者,其中女 12 例,男 2 例, 年龄 37 ~ 75(59.1 ± 9.5)岁,病程 6 个月 ~ 11 年, 中位病程 6 年;16 例非炎性关节病患者, 其中女 10 例,男 6 例,年龄 17 ~ 75(45.6 ± 19.5)岁,病程 3 个月 ~ 13 年,中位病程 2 年。 各组性别、年龄及 病程差异无统计学意义。 2.2 RA 滑膜衬里下层淋巴细胞分布类型及特点 RA 滑膜 9 例 GC 型衬里下层淋巴滤泡中均 可见 CD21 阳性的 FDC, 其中 2 例 FDC 形成典型 的网络样结构(图 1),余 7 例 FDC 散在分布;淋巴 滤泡较大,1 例明显分成明区和暗区, 滤泡大部分 为 B 淋巴细胞, 部分表达 PCNA,T 淋巴细胞主要 在滤泡外聚集成簇。 16 例 Agg 型衬里下层 B / T 淋 巴细胞以不同比例相互聚集在小血管周围或形成 较小的淋巴滤泡。 15 例 Dif 型衬里下层 B / T 淋巴 细胞散在分布,不形成淋巴聚集结构。 8 例 Non 型 衬里下层无明显淋巴细胞浸润。 RA 组滑膜淋巴细胞分布类型与 OA 组 、非 炎性关节病组比较有统计学差异 (P = 0.001,表 1),OA 组滑膜以弥漫型多见,非炎性关节病组滑 膜多无明显淋巴细胞浸润, 而 GC 型仅见于 RA 滑膜。 图 1 RA 滑膜淋巴细胞四种分布的 HE 表现以及 B 淋巴细胞、T 淋巴细胞、滤泡树突状细胞的分布特点 Fig.1 Characteristics of H&E and CD20, CD3, CD21 immunohistochemical staining among four subsets of synovial lymphatic organization CD20: for B lymphocytes, CD3: for T lymphocytes, CD21: for follicular dentric cell(FDC); HE, LSAB × 40 郑东辉,等. 类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床病理特点 573 中山大学学报(医学科学版) 第 30 卷 表 1 三组滑膜淋巴细胞分布类型构成比分析 Table 1 The subsets of synovial lymphatic organization in RA, OA, and orthopedic arthropathies cases(%) Groups RA OA Orthopedic arthropathies n 48 14 16 Non-infiltration 8(16.7) 3(21.4) 11(68.8) Difuse 15(31.2) 9(64.3) 3(18.8) Aggregate 16(33.3) 2(14.3) 2(12.4) Germinal Center 9(18.8) 0 0 Fisher's exact probability, P = 0.001。 2.3 RA 滑膜不同淋巴细胞分布类型的病理学 改变 RA 滑膜不同淋巴细胞分布类型 RA 滑膜炎 积分(图 2)、衬里下层炎症细胞总数及 B 淋巴细 胞数(图 3)依次为 GC 型 > Agg 型 > Dif 型 > Non 型,均有统计学差异(P < 0.05)。 GC 型、Agg 型和 Dif 型衬里下层 B 淋巴细胞与 T 淋巴细胞的平均 比值分别为:1.77、0.81、0.56(P < 0.001)。 RA 滑膜 四种淋巴细胞分布类型的衬里层增生程度及 MCV 均无统计学差异(P > 0.05)。 2.4 RA 不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床特点 GC 型、Agg 型、Dif 型 RA 患者关节压痛数及 肿胀数明显高于 Non 型(P < 0.05),但 GC 型、Agg 型、Dif 型之间比较无明显统计学差异(P > 0.05, 表 2)。 四组患者性别、发病年龄、病程、疼痛 VAS 评分、晨僵时间、握力、关节功能分级、关节局部积 液、HAQ 评分、AIMS 评分比较均无统计学差异(P > 0.05)。 图 2 RA 滑膜不同淋巴细胞分布类型滑膜炎积分的比较 Fig.2 Synovitis scores among four subsets of synovial lymphatic organization 1) Compared with Non group, P < 0.001; 2) Compared with Dif group, P < 0.001; 3) Compared with Agg group, P = 0.004 图 3 RA 滑膜不同淋巴细胞分布类型衬里下层炎症细胞 数的比较 Fig.3 Inflammatory cells in sublining area among four subsets of synovial lymphatic organization 1) Compared with Non group, P < 0.05; 2) Compared with Dif group, P < 0.05; 3) Compared with Agg group, P < 0.05. 表 2 RA 四种滑膜淋巴细胞分布类型临床指标的比较 Table 2 Clinical analysis among four subsets of synovial lymphatic organization (x ± s) Groups GC Agg Dif Non n 9 16 15 8 TJC 16.6 ± 17.5 1) 14.8 ± 12.7 1) 10.1 ± 8.8 1) 5.3 ± 3.7 SJC 11.5 ± 9.9 1) 10.7 ± 7.4 1) 10.3 ± 9.3 1) 4.5 ± 3.5 CRP(mg / L) 49.1 ± 24.7 1) 2) 52.7 ± 31.0 1) 2) 22.3 ± 16.9 20.0 ± 16.7 ESR(mm / h) 89.3 ± 43.5 1) 2) 91.2 ± 25.7 1) 2) 62.8 ± 41.5 44.3 ± 33.9 TNFα( pg / mL) 292.7 ± 119.0 1) 2) 240.3 ± 140.2 1) 2) 139.6 ± 43.0 85.0 ± 38.5 DAS28 5.5 ± 1.8 1) 2) 5.2 ± 1.2 1) 2) 4.0 ± 1.3 3.9 ± 0.7 1) Compared with Non group, P < 0.05; 2) Compared with Dif group, P < 0.05; TJC: tender joint count; SJC: swelling joint count; CRP: C reactive protein; ESR: erythrocyte sedimentation rate; TNFα: tumor necrosis factor α; DAS: disease activitive score; GC: germinal center; Agg: aggregate; Dif: diffuse 574 第 5 期 GC型、Agg 型患者血清炎症指标(CRP、ESR、 TNFα)分别高于 Dif 型或 Non 型(P < 0.05),而 GC 型与 Agg 型之间或 Dif 型与 Non 型之间比较无明 显统计学差异 (P > 0.05)。 GC 型 、Agg 型患者 DAS28 分别高于 Dif 型或 Non 型(P < 0.05)。 四种 类型抗 CCP 抗体或 RF 阳性率比较无统计学差异 (P > 0.05)。 2.5 不同滑膜淋巴细胞分布类型的 RA 患者治疗 三个月后的病情缓解情况 所有 RA 患者均予非甾体抗炎药和缓解病情 药(包括甲氨蝶呤、来氟米特、柳氮磺吡啶等)等治 疗。随访三个月后再次评估 DAS28,结果显示本组 RA 患者三个月总体病情缓解率为 41.7% (20 / 48), 其中 Non 型、Dif 型、Agg 型和 GC 型分别为 87.5%(7 / 8)、66.7%(10 / 15)、12.5%(2 / 16)和11.1% (1 / 9)(Fisher's Exact Probability,P < 0.001)。 3 讨 论 1995 年 Randen 等 [8]首先提出 RA 滑膜衬里 下层淋巴细胞有不同的分布情况, 并根据 HE 染 色有无淋巴滤泡分为滤泡型和弥漫型, 其后的研 究 [9-10]也多沿用此方法,然而,它未能反映出 RA 滑膜 GC 形成这种独特的病理改变。 正常情况下, GC 只存在于淋巴结和胸腺等外周淋巴器官,RA 滑膜的 GC 样结构属于异位 GC,是滑膜局部发生 类似外周淋巴器官次级淋巴滤泡的 GC 反应。 目 前多主张联合 HE 染色及标记 T / B 淋巴细胞 、 FDC 的免疫组化染色将 RA 滑膜分成 GC 型、Agg 型和 Dif 型。本组 RA 滑膜 GC 型为 18.8%,低于文 献报道的 23%, 可能由于以往研究多通过外科关 节手术获取滑膜,而此类患者往往处于疾病晚期、 关节破坏严重。 本研究采用细针滑膜活检术 [3],可 获取疾病不同阶段(尤其早中期)的滑膜,因而可 较全面地反映 RA 临床谱的真实情况。 GC 的特征 是 FDC 及高内皮毛细血管后微静脉。 本研究结果 显示 RA 滑膜 FDC 可形成典型的网络样结构,也 可散在分布, 表明滑膜 FDC 可有不同表现形态, 但其临床意义有待进一步研究。 另外,文献报道, 40%的 RA 滑膜衬里下层无淋巴细胞浸润 [11]。本组 活动期 RA 滑膜中亦有 16.7%无明显淋巴细胞浸 润, 提示 RA 滑膜病理学改变与临床表现不一定 完全一致,因此,我们主张在研究滑膜衬里下层淋 巴细胞分布时应增加无淋巴细胞浸润型。 本研究结果显示滑膜淋巴细胞分布类型与最 能直接反映滑膜病理的滑膜炎积分及衬里下层炎 症细胞总数相关。 值得注意的是,Agg 型和 Dif 型 滑膜衬里下层 T 淋巴细胞数多于 B 淋巴细胞数 (B / T 比值小于 1),而 GC 型滑膜却发生了 B / T 比 值倒置,B 细胞的数量接近 T 细胞的 1.8 倍, 并且 GC 型滑膜淋巴滤泡中部分 B 淋巴细胞核表达反 映细胞增殖的 PCNA,而 Agg 型、Dif 型衬里下层 B 淋巴细胞核不表达 PCNA。以往的观点认为 T 细胞 是 RA 滑膜衬里下层浸润的主要淋巴细胞, 本研 究结果则显示不同 RA 滑膜淋巴细胞构成不一, 而且其来源可能也不一致。 有研究将滑膜 B 淋巴 细胞分离后进行 Ig 重链可变区(V 区)基因研究, 结果发现 GC 型滑膜 B 淋巴细胞在滑膜局部经历 GC 反应,而 Dif 型与 Agg 型滑膜 B 淋巴细胞则是 在外周淋巴器官经历 GC 反应后从外周血迁入,提 示 GC 型 B 淋巴细胞的数目、 来源与 Agg 型、Dif 型不同。近年靶向清除 B 淋巴细胞的生物制剂(如 rituximab)用于治疗难治性 RA [11],然而仅对部分 患者有效, 是否与不同 RA 患者滑膜淋巴细胞分 布类型有关值得进一步探讨。 不同 RA 患者全身炎症状况及病情活动存在 差异。 本研究结果显示,Non 型患者关节局部症状 显著轻于 GC 型、Agg 型或 Dif 型患者,GC 型、Agg 型患者血清学炎症指标 (CRP、ESR、TNFα)及 DAS28 评分均高于 Dif 型或 Non 型患者, 表明滑 膜淋巴细胞分布可一定程度反映 RA 病情活动及 全身炎症。 文献结果也提示,不同分布类型 RA 滑 膜 IgG mRNA 表达水平有明显差异,GC 型最高、 Agg 型次之、Dif 型最低 [4];形成淋巴滤泡或淋巴聚 集的 RA 滑膜衬里下层 TNFα、淋巴毒素 β 的表达 水平均明显高于弥漫型滑膜炎 [12];滤泡型滑膜炎 患者外周血 TNFα、p55 sTNF-R、P75 sTNF-R 以及 IL-6、sIL-2R、sIL-6R 等促炎症因子或其受体水平 明显高于弥漫型 [9-10]。我们进一步的动态随访结果 显示,治疗三个月后 GC 型患者缓解率仅约 11%, 而 Non 型则为 87.5%,提示 RA 滑膜淋巴细胞分布 可能与 RA 病情缓解率有一定的关系。 当然,RA 病情缓解率还受不同治疗的影响, 因此不同 滑膜淋巴细胞分布类型 RA 患者的疗效反应及预 后有待进一步研究。 综上所述, 滑膜淋巴细胞分布类型能较好地 郑东辉,等. 类风湿关节炎不同滑膜淋巴细胞分布类型的临床病理特点 575 中山大学学报(医学科学版) 第 30 卷 医学杂志,2005,85(38):2682-2685. 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