骨免疫學及調節型T細胞在僵直性脊椎炎中所扮演的角色

僵直性脊椎炎為一慢性自體發炎性關節炎，在臨床上可表現出薦腸關節炎、骨質增生進而造成不可逆之脊椎沾黏、周邊關節炎、肌腱附著點炎和眼睛急性前虹彩炎。根據研究指出，調節型T細胞(regulatory T cells)有著調節免疫的功能並且扮演著維持自我的耐受性(self-tolerance)。而在骨免疫學中的各種蛋白質和細胞間的相互作用，則調控著骨質的生成及流失。因此，我們探討了調節型T細胞及骨免疫學中多種蛋白質(包括: bone morphogenetic proteins: BMPs, Dkk-1: dickkopf homolog-1及Sema 3A: semaphorin 3A)在僵直性脊椎關節炎中的致病機轉。
第一部分: 調節型T細胞在僵直性脊椎炎之研究。此部分研究著重於在測量僵直性脊椎炎病人週邊血液中，調節型T細胞所佔的含量。並且描述調節型T細胞和臨床表徵、發炎指數及疾病活動度之間的相關性。此部分實驗網羅了僵直性脊椎炎病人(其中15位接受了三個月的腫瘤壞死因子拮抗劑治療)為實驗組而正常人則為對照組，並同時使用問卷且詳細的記錄下病患人口統計學資料，疾病活動度指數和功能活動度指數。我們收集僵直性脊椎炎病人和正常人的週邊血液單核淋巴球，使用anti-CD4，anti-CD25 和 anti-FoxP3抗體加以染色，並且借由使用流式細胞儀來執行細胞族群及數目之定性和定量。另外我們也測量血清中的細胞激素包括介白質-2, 4, 10 (IL-2, 4, 10)、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、干擾素-γ (IFN-γ)、轉化生長因子(TGF-β)，和血液中的紅血球沉降速率(ESR)及血清中的C-反應蛋白(CRP)。研究結果發現，在僵直性脊椎炎病患的週邊血液單核淋巴球中之調節型T細胞的比率，較對照組正常人顯著為高 (p<0.05)。並且調節型T細胞之比率和紅血球沉降速率和C-反應蛋白等發炎指數，有著統計學上的相關性。而在15位經過腫瘤壞死因子拮抗劑治療3個月的僵直性脊椎炎病患身上的週邊血液單核淋巴球之調節型T細胞的比率、紅血球沉降速率、C-反應蛋白、僵直性脊椎炎活動指數和功能活動指數，隨著時間的改變，都有明顯且持續的降低(GEE ?=-0.11 to -10.18, p=0.025 to <0.001)。
第二部分: 骨免疫學生物標記在僵直性脊椎炎之研究。在僵直性脊椎炎病人和正常人的血清中，我們測定了多種骨免疫學生物蛋白(包括: BMP, Dkk-1 及Sema 3A)。結果發現在僵直性脊椎炎病人的血清中有著較高濃度的BMP及Sema 3A，但是Dkk-1則較常人為低。但是如果僵直性脊椎炎病患較為規律地服用非類固醇類消炎止痛藥者，則會有較高濃度的Dkk-1。另外，BMP-2, -4, -6, -7的血清濃度及BMP-7/Dkk-1之比率和僵直性脊椎炎病患的薦腸關節發炎狀況、脊椎影像學上破壞程度及罹病時間之長短，也有著顯著的相關性。對於用來預測僵直性脊椎炎疾病活動度和功能活性指數而言，病患血清中的BMP-2濃度、BMP-2/Dkk-1比率及Sema 3A濃度大於2毫微克/毫升時，都是比紅血球沉降速率和C-反應蛋白為更好之預測因子。此外，Sema 3A血清濃度也和眼睛前虹彩炎、脊椎伸展距離及間質性肺病變之發生率，有著一定的關連性。
總而言之，我們發現在僵直性脊椎炎病患的週邊血液單核淋巴球中，有著比正常人更多的調節型T細胞。而且在經過腫瘤壞死因子拮抗劑治療後，這些調節型T細胞的比率會有顯著的下降。以上發現呈現了調節型T細胞在僵直性脊椎炎的致病機轉中，可能扮演著調控發炎現象的重要角色。另外在僵直性脊椎炎病患血清中的多種骨免疫學生物蛋白則和疾病活動度、功能性指數、影像學變化有著密切的相關性。故對於追蹤僵直性脊椎炎之疾病進展程度，這些骨免疫學生物蛋白不啻為具有發展潛力之預測因子。至於是否實際應用於臨床上，則仍有待更多及更進一步的實驗及研究結果來加以證明。