目的:评估甲周毛细血管异常与系统性硬化(systemic sclerosis,SSc)患者发生肺间质病(interstitial lung disease,ILD)的关系。方法:共纳入71例SSc患者,其中合并ILD患者45例、无ILD患者26例,对所有入选患者均进行了甲周毛细血管显微镜(nailfold capillaroscopy,NC)检查,并对显微镜下的异常表现包括毛细血管扩张、巨大毛细血管、微出血、毛细血管数量减少、无血管区、分叉/绒毛样毛细血管以及毛细血管分布紊乱进行了半定量评分。进一步将这些患者的甲周毛细血管显微镜改变与患者的性别、年龄、病程、有/无雷诺现象等临床表现、血清学指标、有/无ILD、ILD患者的肺CT评分以及肺功能参数进行相关分析。结果:71例患者中女性占91.5%,平均年龄(52.59±12.77)岁,平均病程(3.00±6.00)年。90.1%的患者甲周毛细血管呈硬皮病样改变,71例患者中45例(63.3%)合并ILD。与无ILD的患者相比,合并ILD患者的NC中毛细血管数量减少[0.50(1.03) vs. 0.00(0.43), P=0.003]、无血管区评分[0.75(1.24) vs. 0.25(0.83), P=0.006]和分叉/绒毛样毛细血管评分[0.33(0.88) vs. 0.13(0.25), P=0.006]均显著升高,而其他NC评分在合并ILD和无ILD患者间差异均无统计学意义。Logistic分析发现,分叉/绒毛样毛细血管评分与弥漫型SSc同为预测ILD发生的独立危险因素。ILD受累更严重的患者巨大毛细血管评分更低,轻度ILD和严重ILD组分别为0.25(0.94)和0.00(0.28)( P=0.019)。结论:SSc中甲周毛细血管的缺失及严重畸形与ILD的发生存在相关性,其中严重畸形毛细血管评分是预测ILD发生的独立危险因素,巨大毛细血管的减少与ILD的严重程度相关,提示NC表现在SSc相关ILD中可能具有一定的临床意义。
Objective:To evaluate the correlation between nailfold capillaroscopic (NC) findings and the presence of interstitial lung disease (ILD) in systemic sclerosis (SSc) patients.Methods:We retrospectively involved 71 SSc patients, 45 patients with ILD. NC was performed in all the patients according to the standard method. The NC findings were semi-quantitatively scored, including enlarged and giant capillaries, hemorrhages, loss of capillaries, avascular areas, ramified/bushy capillaries and disorganization of the vascular array. The demographic and clinical data collected were gender, age, presence/absence of Raynaud phenomenon (RP), duration of RP, serological acute phase reactants and antibodies, presence of ILD (also evaluated the CT score for ILD) and pulmonary function parameters.Results:Among the 71 patients, the frequency of the women was 91.5%, the mean age was (52.59±12.77) years, and disease duration was (3.00±6.00) years. NC changes of the scleroderma pattern were observed in 90.1% patients. There were 45 patients with ILD and 26 patients without ILD. The patients with ILD had significantly higher loss of capillaries score [0.50 (1.03) vs. 0.00 (0.43), P=0.003], avascular area score [0.75 (1.24) vs. 0.25 (0.83), P=0.006] and ramified/bushy capillaries score [0.33 (0.88) vs. 0.13 (0.25), P=0.006] compared with those without ILD. Moreover, ramified/bushy capillaries score together with diffused SSc were independent risk factors for the presence of ILD. And the score of giant capillaries were significantly lower in the patients with more severe ILD group [0.25 (0.94) vs. 0.00 (0.28), for the mild and severe ILD groups respectively, P=0.019]. There was no statistically significant difference between the two groups with respect to the scores of enlarged capillaries, hemorrhages, or disorganization of the vascular array.Conclusion:Capillary deletion and severe deformity in NC were associated with the presence of ILD in SSc patients. And patients with less giant capillaries had more severe ILD involvement. These indicated that NC maybe a useful tool to evaluate ILD in SSc.
甲周毛细血管显微镜(nailfold capillaroscopy, NC)可以在体外检测毛细血管的形态, 由于其具备无创、便捷的特点, 已被广泛应用于鉴别原发性和继发性雷诺现象[1]。不仅如此, NC还可用于评估结缔组织病中微血管的病理表现。在系统性硬化(systemic sclerosis, SSc)中, 80%的患者甲周毛细血管会呈特异性的硬皮病改变。硬皮病改变包括扩张/巨大毛细血管、微出血、毛细血管缺失、分叉/绒毛样毛细血管(严重畸形的新生毛细血管)、毛细血管分布紊乱等表现, 不同的毛细血管异常组合构成3个连续的时相(早期、活动期、晚期)。除此之外, 在其他结缔组织病中, 部分患者甲周毛细血管也会出现类似硬皮病的表现, 所以统称为硬皮病样改变[2]。甲周毛细血管的改变被认为与微血管病变相关[3]。
肺间质病(interstitial lung disease, ILD)在SSc中非常常见, 既往研究表明, 肺部受累与NC表现有显著相关性[3, 4, 5, 6]。但硬皮病样改变及其具体异常表现与ILD的关系在既往研究中仍存在争议, NC表现异常与ILD严重程度的关系也尚未见相应研究。本研究拟通过对SSc患者的NC表现进行评估, 研究NC表现与ILD发生及其严重程度的相关性。
本研究共纳入71例SSc患者, 所有患者均满足1980年美国风湿病学会(American College of Rheumatology, ACR)制定的SSc诊断标准和/或2013年ACR/欧洲风湿病学会(European League Against Rheumatism, EULAR)分类诊断标准[7, 8]。采集所有入选患者的临床资料, 包括性别、年龄、有/无雷诺现象、雷诺现象的病程、相应疾病的病程、其他脏器受累情况、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate, ESR)、C反应蛋白(C-reactive protein, CRP), 以及抗核抗体(anti-nuclear antibody, ANA)、抗U1核糖体核蛋白(U1 ribosome nuclear protein, U1RNP)抗体、抗拓扑异构酶Ⅰ 抗体(抗Scl-70)、抗着丝点抗体(anti-centromere antibody, ACA)的情况。71例患者全部进行了肺部高分辨CT检查, 如果CT上出现双下肺, 尤其是胸膜下的磨玻璃影、网格影或蜂窝影等表现则诊断为ILD。当超声心动图检查估测的肺动脉收缩压(systolic pulmonary arterial pressure, sPAP)> 40 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)时, 患者被诊断为可疑肺动脉高压。71例患者中有37例患者(32例有ILD, 5例无ILD)进行了肺功能检查。
由一名影像科医生根据硬皮病研究小组在2008年提出的CT评分方法对本研究纳入的SSc合并ILD患者进行肺CT评分, 评分中将肺分为3个区域:第一区从肺尖到主动脉弓, 第二区从主动脉弓到下肺静脉, 第三区从下肺静脉到纵膈。对双肺分别进行评价, 评价内容包括磨玻璃影、纤维化(包括小叶间隔增厚、支气管扩张及小支气管扩张)和蜂窝肺, 每一项病变根据受累范围进行半定量评分(0分, 无; 1分, 1%~25%; 2分, 26%~50%; 3分, 51%~75%; 4分, > 75%), 双肺分别计分, 双肺的所有病变得分相加得到总分[9]。
所有患者均按照既往文献报道的标准流程接受了NC检查[4], NC的放大倍数为200倍, 存储图像后由两名观察者进行评分, 两人商议后取得一致结论。观察者对患者信息及临床资料不知情。根据既往文献报道, 主要评估以下几项NC表现:毛细血管扩张或巨大毛细血管、出血、毛细血管数量减少、分叉/绒毛样毛细血管以及毛细血管分布紊乱。采用半定量评分对以上参数进行评价(1个线性毫米视野下):0分, 无异常; 1分, < 33%的毛细血管改变或数量减少; 2分, 33%~66%的毛细血管改变或数量减少; 3分, > 66%的毛细血管改变或数量减少[10]。其中, 正常毛细血管数量定义为5个线性毫米视野下有30个以上的末端毛细血管。无血管区的定义为连续两个毛细血管管袢的缺失, 其进一步的半定量评分为:0分, 无血管缺失; 1分, 1~2个独立区域的血管缺失; 2分, 2个以上独立区域的血管缺失; 3分, 严重的大面积区域的血管缺失[11]。对4个连续区域内(每个区域的线性宽度为1 mm)各项NC半定量评分取平均值, 将8个手指的评分取平均值得到最后得分。
巨大毛细血管管袢或无血管区伴有至少一项其他的硬皮病表现(甲周微出血、分叉/绒毛样毛细血管)就定义为NC下的硬皮病改变[12]。典型硬皮病改变共分为3期:(1)早期:少量巨大毛细血管, 少量微出血, 毛细血管分布相对正常, 无毛细血管缺失; (2)活动期:较多巨大毛细血管, 较多微出血, 毛细血管数量较少伴无血管区, 毛细血管分布轻度紊乱, 无或仅有少量分叉/绒毛样毛细血管; (3)晚期:毛细血管不均匀扩张, 无或仅有少量巨大毛细血管, 无出血, 毛细血管数量明显减少伴大面积无血管区, 毛细血管分布严重紊乱, 大量分叉/绒毛样毛细血管[13]。
使用SPSS 18.0(SPSS公司, 芝加哥, 美国)进行统计分析。正态分布和非正态分布的数据分别采用均值± 标准差和中位数(四分位距)来表述, 分类数据采用χ 2检验或Fisher精确检验, 定量数据采用Mann-Whitney U检验进行比较, 多因素分析中采用逐步后退Logistic分析, 采用Spearman相关性分析检验连续变量间有无相关性。P< 0.05被定义为差异有统计学意义。
研究共纳入71例患者, 91.5%(65/71)为女性, 平均年龄(52.59± 12.77)岁, 平均雷诺现象的病程为4.00(9.00)年, 原发疾病的病程为3.00(6.00)年。共22例患者合并其他结缔组织病, 其中合并系统性红斑狼疮9人, 合并原发性干燥综合征4人, 合并类风湿关节炎4人, 合并炎性肌病2人, 合并系统性红斑狼疮及原发性干燥综合征2人, 合并原发性胆汁性肝硬化1人。
根据患者是否合并ILD分为两组:ILD组45例, 无ILD组26例。两组患者的人口学及临床资料详见表1, 两组间性别、年龄、是否有雷诺现象及病程差异均无统计学意义。ILD组弥漫型SSc比例(51.1% vs. 15.4%, P=0.005)、可疑肺动脉高压比例(26.7% vs. 0, P=0.003)显著高于无ILD组。ILD组抗Scl-70抗体阳性比例更高(51.1% vs. 11.5%, P=0.001), 而非ILD组ACA抗体的比例更高(8.90% vs. 61.5%, P< 0.001)。两组患者间ESR及CRP水平差异均无统计学意义。与无ILD组相比, 合并ILD组患者的一氧化碳弥散率(carbonic oxide diffusing capacity measurement, DLCO)水平有下降趋势, 但两组间差异并无统计学意义(57.6%± 19.9% vs. 79.7%± 7.20%, P=0.054)。
ILD组有88.9%的患者NC下呈硬皮病改变, 这一比例与无ILD组患者相比差异无统计学意义。虽然ILD组出现晚期硬皮病改变的患者比例高于无ILD组, 但差异无统计学意义。在NC评价的各项参数中, 毛细血管数量减少[0.50(1.03) vs. 0.00(0.43), P=0.003]和无血管区评分[0.75(1.24) vs. 0.25(0.83), P=0.006]在ILD患者中明显高于无ILD患者, 差异有统计学意义。此外, 两组患者间分叉/绒毛样毛细血管评分差异也存在统计学意义, ILD组患者的评分更高[0.33(0.88) vs. 0.13(0.25), P=0.006]。毛细血管扩张或巨大毛细血管、微出血、毛细血管数量减少及分布紊乱评分在两组间差异均无统计学意义(表2)。
在多因素分析中, 将毛细血管数量减少、无血管区、分叉/绒毛样毛细血管评分和SSc分型代入Logistic回归模型, 结果发现弥漫型SSc和分叉/绒毛样毛细血管评分均与ILD的发生独立相关, OR值分别为5.10、4.30, P值分别为0.011和0.039, 而毛细血管数量减少评分和无血管区评分与ILD的发生无独立相关性。
分叉/绒毛样毛细血管评分的曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.693(表3), 通过AUC曲线获得分叉/绒毛样毛细血管评分在临界值0.22时, 预测SSc发生ILD的敏感性为68.9%, 特异性69.2%。SSc分型与分叉/绒毛样毛细血管评分联合预测ILD(满足弥漫型SSc或分叉/绒毛样毛细血管评分> 0.22中的任意一条)的敏感性提高至 84.4%, 特异性为61.5%, AUC提高至0.730。
进一步将ILD组患者的肺CT评分与NC表现(包括NC分期及各项参数)进行分析, ILD组在NC下具有硬皮病样改变的患者共40人, 硬皮病样改变不同时期患者的肺CT总分差异无统计学意义, 磨玻璃、纤维化及蜂窝肺评分在不同硬皮病分期患者间差异亦无统计学意义。
根据肺CT评分将ILD患者的ILD受累程度分为轻、重两组, 分别根据肺CT总分及磨玻璃、纤维化、蜂窝肺评分取中位数进行分组(< 中位数为轻度ILD组, ≥ 中位数为严重ILD组), 比较两组间NC表现的差异。结果发现, 根据肺CT总分分组后, 严重ILD组的巨大毛细血管评分显著低于轻度ILD组, 差异有统计学意义[0.00(0.28) vs. 0.25(0.94), P=0.019]。虽然分叉/绒毛样毛细血管评分在严重ILD组中有升高趋势, 但差异并无统计学意义。毛细血管扩张、微出血、毛细血管数量减少、无血管区及毛细血管分布紊乱等评分在两组间差异均无统计学意义(表4)。根据磨玻璃评分、纤维化评分及蜂窝肺评分进行分组时, 两组在各项NC表现中的差异均无统计学意义。
共有32例合并ILD的患者进行了肺功能检查, 相关性分析表明, DLCO与毛细血管数量减少评分呈负相关(r=-0.38, P=0.036), 肺CT纤维化评分亦与DLCO呈负相关(r=-0.47, P=0.014), 但NC各项表现与肺CT各项评分(包括总分)均无相关性。
本研究分析了SSc患者中NC表现与ILD的关系, 对硬皮病分期及相关参数均进行了分析。既往研究中SD改变与ILD的关系存在争议:Fichel等[14]和Ghizzoni等[15]发现, 有硬皮病改变的患者ILD的发生率更高, 且更为严重; Ingegnoli等[16]认为, 硬皮病样改变与是否出现ILD并无明确相关性, 但晚期硬皮病样改变在ILD组中更多。本研究中ILD患者在NC下有硬皮病样改变的比例是 88.9%, 与无ILD组比较差异无统计学意义, 虽然晚期硬皮病样改变的患者比例高于无ILD组, 但差异并无统计学意义。此外, 我们发现ILD组患者的毛细血管缺失及新生毛细血管(分叉/绒毛样毛细血管)更多。Sato等[6]的研究表明, 有3个及以上器官受累的SSc患者毛细血管缺失评分更高, 但毛细血管密度与ILD或肺动脉高压的发生并无相关性。Corrado等[4]的研究纳入了SSc相关ILD、特发性ILD及慢性阻塞性肺病的患者, 结果表明, 与其他两组患者相比, SSc相关ILD患者中毛细血管密度更低、新生毛细血管更多, 与本研究结果一致。
本研究进一步根据既往文献方法将ILD严重程度进行半定量分级, 与NC表现进行相关性分析, 研究结果表明, NC的异常表现不仅与ILD的发生相关, 还与ILD的严重程度相关。在NC的异常表现中, 毛细血管数量缺失及分叉/绒毛样毛细血管评分在ILD组和无ILD组间差异有统计学意义, 分叉/绒毛样毛细血管评分同弥漫型SSc一样, 均是预测ILD发生的独立危险因素。此外, 在严重ILD组患者中巨大毛细血管评分显著下降, 但相关性分析表明两者并无相关性。一项近期关于SSc的研究发现, 在毛细血管密度减少患者的肺功能检查中, 用力肺活量和DLCO均较毛细血管数量正常患者明显下降[5], 本研究也得出毛细血管数量减少的半定量评分与DLCO呈负相关的结论。以上结果提示, 随着SSc患者ILD的发生以及病情的进展, NC表现可能会随之发生变化, 毛细血管数量缺失及分叉/绒毛样毛细血管评分逐渐增加, 巨大毛细血管评分逐渐减少, 即硬皮病分期由早期进展为活动期、晚期。但本研究中硬皮病分期在ILD的发生及严重程度分析中均未得到阳性结果, 只是在ILD组患者中硬皮病晚期改变的比例有所升高, 这可能与病例数相对较少有关, 此外, NC的各项表现似乎较总体硬皮病分期敏感性更高。
微血管损伤是SSc的临床和病理表现中最重要的特点之一[17], NC是在体外观察微血管形态损伤的最好方法, 已有研究表明, 长期而持续的血管损伤是造成NC下血管缺失的一个重要因素[18]。共有两项NC参数(毛细血管密度减少和无血管区)可以提示毛细血管缺失, 本研究中上述两项参数在ILD组和无ILD组患者间差异均有统计学意义, 并未发现哪一参数更有优势。新生毛细血管是血管缺失后的后续形态变化, 在本研究中是ILD发生的独立危险因素, 相对于前两项参数更为特异。上述NC下改变更常见于晚期硬皮病, 所以疾病严重者更容易出现晚期硬皮病样改变[16]。
综上, 本研究认为NC下毛细血管缺失及新生毛细血管与我国SSc患者ILD的发生存在一定相关性, 且新生毛细血管与弥漫型SSc同为ILD发生的独立危险因素。此外, 本研究还得出ILD受累严重患者的巨大毛细血管评分更低的结论, 提示NC检查对于微血管损伤的评估有临床意义。当然本研究也存在一些不足, 比如样本量较少, 这可能是部分结果仅表现出趋势, 但差异无统计学意义的原因, 而且研究所纳入的疑诊肺动脉高压患者均未经右心导管证实。本研究中ILD组有更多的患者可疑肺动脉高压及抗Scl-70阳性, 可能与以下因素有关:肺动脉高压的发病机制与微血管损伤有关, 而且长期ILD患者更容易出现肺动脉高压; 大部分抗Scl-70抗体阳性的患者为弥漫型SSc患者, 这一亚型的患者也更容易合并ILD。因此, 还需要增加样本量进行深入研究以进一步证实本研究结论。
The authors have declared that no competing interests exist.