《Frontiers in Immunology》：CBC?derived inflammatory indices for rheumatoid arthritis diagnosis and activity assessment: differential performance by serostatus
引言
类风湿关节炎（Rheumatoid Arthritis, RA）是一种以持续性滑膜炎为特征的慢性自身免疫性疾病，可导致关节破坏、功能障碍和关节外并发症。早期诊断和准确评估疾病活动度对于预防不可逆损伤和改善长期预后至关重要。然而，诊断挑战依然存在，特别是在早期或血清阴性RA患者中，这些患者缺乏类风湿因子（Rheumatoid Factor, RF）和抗瓜氨酸化蛋白抗体（Anti-Citrullinated Protein Antibody, ACPA）。血清阴性RA约占病例的20%-30%，其识别和治疗启动常被延迟，导致预后更差。
除了C反应蛋白（C-Reactive Protein, CRP）和红细胞沉降率（Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR）等常规生物标志物外，从血常规（Complete Blood Count, CBC）衍生的一些指标已成为潜在的全身炎症标志物。这些指标包括中性粒细胞-淋巴细胞比值（Neutrophil-to-Lymphocyte Ratio, NLR）、血小板-淋巴细胞比值（Platelet-to-Lymphocyte Ratio, PLR）、单核细胞-淋巴细胞比值（Monocyte-to-Lymphocyte Ratio, MLR）、系统性免疫-炎症指数（Systemic Immune-Inflammation Index, SII）和系统性炎症反应指数（Systemic Inflammation Response Index, SIRI）。CBC衍生指标价格低廉、广泛可用且易于计算，使其在日常临床实践中具有吸引力。
越来越多的证据表明，这些指标反映了自身免疫性疾病中的疾病活动度和结局。在抗中性粒细胞胞浆抗体相关性血管炎（ANCA-Associated Vasculitis, AAV）中，NLR、PLR、MLR、SII和SIRI与健康对照组相比显著升高，并与疾病活动度和预后相关。在系统性红斑狼疮（Systemic Lupus Erythematosus, SLE）和特发性炎症性肌病中也报道了类似的关联。在RA中，小型研究表明NLR和PLR在患者中高于对照组，并与疾病活动度评分相关，但总体证据仍然有限。
重要的是，大多数先前的RA研究并未按血清学状态对患者进行分层，尽管血清阳性和血清阴性RA之间存在临床和免疫学异质性。此外，缺乏在单一队列中对所有五个指标进行比较评估的研究，它们预测活动性疾病的能力仍不确定。因此，本研究旨在系统评估NLR、PLR、MLR、SII和SIRI在一个大型RA队列中的诊断性能和与活动性相关的效用，特别关注血清阳性和血清阴性患者之间的差异性能。
方法
研究设计与设置
本研究为一项单中心回顾性病例对照分析，在2020年1月1日至2025年6月30日期间进行。所有程序均经机构伦理委员会批准，由于研究的回顾性性质，知情同意要求被豁免。
参与者
符合条件的参与者是符合2010年美国风湿病学会/欧洲抗风湿病联盟（ACR/EULAR）RA分类标准的成年RA患者（年龄≥18岁）。排除了患有并存恶性肿瘤、活动性感染、妊娠、主要器官衰竭（如终末期心脏、肝脏或肾脏疾病）或与另一种风湿病自身免疫性疾病存在重叠综合征的患者。健康对照组从同一医院的常规健康体检参与者中招募，其年龄和性别分布与RA组匹配，无已知慢性疾病或自身免疫性疾病。
在RA队列中，我们进一步按血清学状态对患者进行分层：血清阳性RA定义为RF和/或ACPA阳性的患者，而血清阴性RA包括RF和ACPA均为阴性的患者。
临床和实验室数据
收集了所有纳入受试者的全面临床和实验室信息。记录了人口统计学变量（年龄和性别）和血清学标志物（RF和ACPA状态），以及标准炎症标志物（CRP和ESR）。从同一就诊中获取血常规参数，包括白细胞计数、分类计数（中性粒细胞、单核细胞、淋巴细胞）、血小板计数和血红蛋白水平。
对于在研究期间有多次就诊的患者，每位患者选择一个索引就诊；索引就诊定义为具有可用CBC和疾病活动度数据的最早符合条件的就诊，以确保每位患者只有一个观察值。
所有实验室测量均在医院中心实验室使用自动化分析仪和标准方法进行，确保了研究期间的一致性。根据CBC数据，计算每个个体的五个炎症相关指标：中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR = 中性粒细胞计数/淋巴细胞计数）、血小板-淋巴细胞比值（PLR = 血小板计数/淋巴细胞计数）、单核细胞-淋巴细胞比值（MLR = 单核细胞计数/淋巴细胞计数）、系统性免疫-炎症指数（SII = (血小板计数 × 中性粒细胞计数) / 淋巴细胞计数）、系统性炎症反应指数（SIRI = (中性粒细胞计数 × 单核细胞计数) / 淋巴细胞计数）。选择这些指标是基于先前证据表明它们在RA人群中作为炎症标志物的效用。所有临床和实验室数据在分析前由两名研究人员交叉验证以确保准确性。
疾病活动度分类
在索引就诊时使用DAS28-CRP/DAS28-ESR、SDAI和CDAI评估疾病活动度，基于同一就诊时记录的临床评估和实验室结果。记录了患者的压痛和肿胀关节计数、整体评估以及CRP用于指数计算。疾病活动度水平根据标准阈值定义。DAS28-CRP和DAS28-ESR：缓解若DAS28 ≤ 2.6；低活动度若DAS28 > 2.6且 ≤ 3.2；中度若DAS28 > 3.2且 ≤ 5.1；高度活动度若DAS28 > 5.1。SDAI：缓解若 ≤ 3.3；低活动度若 ≤ 11；中度若 ≤ 26；高度活动度若 > 26。CDAI：缓解若 ≤ 2.8；低活动度若 ≤ 10；中度若 ≤ 22；高度活动度若 > 22。
对于某些分析，我们将疾病活动度二分为“活动性RA”（中度或高度疾病活动度）与“非活动性”（缓解或低疾病活动度）。具体而言，活动性RA定义为根据复合指数至少具有中度活动度，而缓解或低疾病活动度被视为非活动性。
统计分析
所有统计分析均使用Python和R软件进行。连续变量首先使用Shapiro-Wilk检验进行正态性检验。符合正态分布的数据以均值±标准差表示，并使用独立样本t检验进行组间比较。非正态分布的数据以中位数和四分位距表示，并使用Mann-Whitney U检验（用于两组比较）进行比较。分类变量（如性别、血清阳性）以计数和百分比汇总，并使用卡方检验（或Fisher精确检验）进行比较。
使用Spearman等级相关系数评估炎症指标与疾病活动度之间的关联。为了评估CBC衍生指标的诊断和预测性能，进行了受试者操作特征曲线分析。构建ROC曲线以区分RA患者与健康对照（每个指标的诊断性能）以及在RA队列内区分活动性RA（中度/高度疾病活动度）与非活动性疾病（缓解/低活动度）。计算每个指标的曲线下面积及其95%置信区间，并在必要时进行AUC比较。对于每个ROC分析，通过最大化约登指数确定指标的最佳截断值，并记录该截断值处的相应敏感性和特异性。
使用二项比例方法计算敏感性和特异性的95%置信区间，并使用非参数Bootstrap重采样估计约登优化截断值的95%置信区间。
所有显著性检验均为双尾，P值 < 0.05被认为具有统计学显著性。数据处理和报告符合观察性研究的STROBE指南。
伦理考虑
本研究根据《赫尔辛基宣言》的伦理原则进行。研究方案经潍坊市人民医院伦理委员会审查批准。
结果
参与者特征和基线比较
研究共纳入230例RA患者和115名年龄、性别匹配的健康对照。两组在年龄和性别分布上具有可比性。RA队列的中位病程为36个月，74.8%为RF和/或ACPA血清阳性。与对照组相比，RA患者的中性粒细胞和单核细胞计数显著升高，淋巴细胞计数和血红蛋白显著降低，而总白细胞和血小板计数在组间相似。基线时，DAS28-CRP中位数为3.31；56.5%的患者根据DAS28-CRP具有中度或高度疾病活动度，32.6%根据SDAI。
CBC衍生炎症指标的组间差异
所有五个指标在RA患者中均显著高于对照组。分布图显示MLR和SIRI在RA组和对照组之间的重叠最小，而NLR、PLR和SII显示范围更广。
总体队列中的诊断性能
ROC分析表明，所有指标在区分RA与对照方面均具有统计学显著性。MLR提供了最高的诊断准确性（AUC = 0.771），略优于SIRI和PLR，NLR和SII的鉴别效能较为一般。
按血清学状态分层的诊断性能
在血清阳性RA中，结果与总体队列一致：AUC范围在0.72-0.79之间，MLR最高。在血清阴性RA中，鉴别效能减弱。仅MLR保持尚可的性能，NLR和PLR表现一般，而SII诊断效用很小，SIRI同样较弱。
指标与疾病活动度的相关性
在RA队列内，NLR、SII和SIRI与急性期反应物和复合活动度评分呈正相关。SII与CRP的关联最强，NLR、SII和SIRI与CDAI的相关性较弱但仍显著。相比之下，PLR与临床活动度关系不大，MLR仅表现出有限的关联。
活动性疾病与非活动性疾病的鉴别
当将RA活动度分类为中度/高度与缓解/低度时，除PLR外，所有指标在活动性疾病组中均显著更高。使用DAS28-CRP，SII对活动性疾病的AUC最高，其次是SIRI和NLR；MLR较低。使用SDAI时，SIRI和SII再次表现最佳，NLR次之，MLR未达到显著性。
血清阴性亚组的重点分析
在58例RF/ACPA双阴性患者与115名对照的比较中，NLR、PLR、MLR和SIRI的中位数在血清阴性RA中均高于对照组，而SII无差异。ROC分析确定MLR是血清阴性RA中最佳的单一鉴别指标。
主要发现总结
总体而言，MLR成为在不同血清学状态下区分RA与健康对照的最具信息性的标志物，而SIRI以及SII和NLR与炎症活动度跟踪最密切，并为识别活动性疾病提供了最高的AUC。PLR在诊断和与活动度相关的背景下 consistently 表现不佳。重要的是，所有指标在血清阴性RA中的准确性均下降，突显了在这一具有临床挑战性的亚组中对更好生物标志物的需求。
讨论
与先前的队列研究和荟萃分析一致，所有五个CBC衍生指标在RA中均高于对照组，支持它们作为全身炎症的血液学替代指标的作用。这些升高在生物学上是合理的，考虑到RA的免疫失调，其中中性粒细胞和血小板被激活，而淋巴细胞计数下降，反映了慢性全身炎症。与早期工作一致，我们还观察到NLR与疾病活动度标志物（如CRP、DAS28）之间存在正相关。此外，几项研究表明，活动性RA中的NLR（有时是PLR）高于缓解期。
据我们所知，很少有研究在单一RA队列中并行评估所有五个指标；我们的分析提供了这样的头对头证据，并阐明了它们比较性的诊断和与活动度相关的性能；大多数研究评估了一两个指标。通过并排检查它们，我们表明每个指标都能区分RA与对照。
本研究的另一个贡献是明确评估了血清阴性RA。先前的文献常常未充分报告血清学状态或专注于血清阳性疾病。我们发现血清阴性RA患者与健康对照相比也表现出升高的NLR、SII和SIRI，其水平与我们队列中的血清阳性RA大致相当。这与表明几个CBC衍生指标不因RF/ACPA状态而有实质性差异的数据一致，并强调了它们潜在的独立于血清学的效用。鉴于血清阴性RA的诊断挑战，特别是当传统抗体缺失时，我们的研究结果支持将这些指标作为辅助标志物纳入。
尽管与先前工作总体一致，但有两个观察结果与预期不同。首先，PLR在我们的队列中显示出较弱的诊断和与活动度相关的性能。尽管在RA中高于对照，但PLR对多变量模型的贡献较小，并且与活动度仅呈适度相关。我们的结果反映了一项大型横断面分析，该分析显示PLR对活动性疾病的敏感性一般，突显了其个体水平效用的局限性。血小板计数易受混杂因素影响，抗风湿治疗可抑制血小板增多，可能降低PLR的信噪比。
其次，MLR显示出与RA活动度的关联减弱。尽管单核细胞是滑膜巨噬细胞生物学的核心，但我们观察到MLR在不同活动状态下的区分度最小，并且与DAS28-CRP的相关性相对于NLR/SII/SIRI较弱。这反映了《Medicine》（2021年）的研究结果，其中LMR（MLR的倒数）在活动组和缓解组之间没有显著差异，并且不是有用的独立活动度标志物。一个合理的解释是，外周血单核细胞计数随急性疾病变化的波动较小（由于组织迁移或达到平台期），导致活动度监测的动态范围较窄。相比之下，以中性粒细胞为中心的指标可能更及时地反映细胞因子驱动的炎症激增。
NLR、PLR、SII和SIRI的升高强化了一个模型，即先天免疫激活与RA中相对的淋巴细胞减少共存，由细胞因子网络和持续性滑膜炎症驱动。特别是，中性粒细胞和单核细胞与滑膜损伤和全身炎症有关；因此，较高的NLR和SIRI可能指示中性粒细胞/单核细胞的扩张和激活。从概念上讲，SII整合了促炎性髓系反应与淋巴细胞介导的调节减少，提供了全身免疫炎症的复合快照。
在临床应用方面，CBC衍生指标可作为辅助工具支持早期检测或分诊，而不是作为独立的诊断标志物。在初级保健机构中，出现炎症性关节症状的患者NLR或SII值升高，可能在等待确定性血清学检测或影像学确认期间增加对炎症性关节炎的怀疑。汇总证据表明NLR具有可接受的诊断准确性，PLR在区分RA与非RA疾病方面具有中等准确性，尽管研究间存在显著异质性。
除了初步评估，这些指标可作为临床评估和常规急性期反应物的补充，用于监测已确诊的RA。值得注意的是，影像学研究显示，超声可以在被DAS28分类为缓解的患者中检测到亚临床滑膜炎，突显了标准临床和实验室标志物的局限性；在这种情况下，轻度升高的NLR或SII值可能反映残留的全身炎症，需要更密切的随访而不是立即升级治疗。
最后，积累的基于人群的证据已将NLR、SII和SIRI与RA的不良长期结局联系起来，包括全因和心血管死亡率以及骨骼并发症（如椎体骨折）。这些发现提示CBC衍生指标具有潜在的预后相关性，尽管鉴于其非特异性性质以及对治疗和合并症相关混杂因素的敏感性，其解释应保持谨慎。
本研究有三个主要局限性。首先，CBC衍生炎症指标是全身炎症的非特异性标志物，因此不能替代既定的诊断工具；它们的潜在价值主要在于辅助作用。此外，这是一项单中心、回顾性、横断面分析，限制了因果推断和普适性。
其次，比较仅限于RA与健康对照，无法评估对其他炎症性关节炎、骨关节炎或感染的特异性。CBC衍生指标也可能受到药物、合并症、吸烟状况或铁缺乏的影响。此外，某些RA疗法可以改变白细胞和血小板谱以及急性期反应物，可能混淆CBC衍生指标及其与疾病活动度的相关性。
第三，我们缺乏纵向采样和结局随访，无法评估动态变化、治疗反应性、复发预测或长期预后性能。此处报告的截断值和AUC估计值是在本数据集内得出的，尚未进行外部验证。因此，我们的发现应被视为探索性和假设生成性的，有待在前瞻性、多中心研究中得到证实。
未来的研究应侧重于前瞻性验证以及将这些血液学指标与细胞因子通路和滑膜免疫表型联系起来的机制性工作。
结论
总之，我们的研究对RA中五种易于获取的血液衍生炎症标志物进行了全面的比较评估。我们证明，与健康个体相比，NLR、PLR、MLR、SII和SIRI在RA患者中均升高，反映了该疾病特有的先天免疫激活增强。在这些指标中，包含中性粒细胞和血小板的指标（NLR、SII、SIRI）显示出与RA诊断和疾病活动度的最强关联，而PLR和MLR对疾病波动的反应性似乎较差。特别是MLR在血清阴性RA中仍具有信息性，而SII显示出有限的诊断效用。综上所述，这些廉价的指标作为RA早期检测以及随时间监测炎症和疾病活动度的辅助手段具有潜在的临床效用。
