Changes in cathepsin C expression in peripheral blood monocyte subsets of RA patients

doi:10.3969/j.issn.1673-8640.2025.10.001

Abstract

Abstract:

Objective To investigate the relationship between cathepsin C（CTSC） expression in peripheral blood monocytes of patients with rheumatoid arthritis（RA） and RA. Methods A total of 78 RA patients（RA group），40 osteoarthritis（OA） patients（OA group），38 gout patients（gout group），33 systemic lupus erythematosus（SLE） patients（SLE group），34 Sjögren's syndrome（SS） patients（SS group），35 ankylosing spondylitis（AS） patients（AS group），9 psoriatic arthritis（PsA） patients（PsA group） and 42 healthy subjects（healthy control group） were enrolled from May 2023 to August 2024 at Shanghai East Hospital of Tongji University. The clinical data，including age，gender，rheumatoid factor（RF） and anti-cyclic citrullinated peptide（CCP） antibody determination results，were collected. Flow cytometry was used to determine the expression of CTSC in different cells of peripheral blood in 30 healthy subjects，37 RA patients，21 OA patients and 25 gout patients. Enzyme-linked immunosorbent assay（ELISA） was used to determine serum CTSC levels and the CTSC levels in the synovial fluid of 3 RA patients and 3 OA patients. Results The expression of CTSC in peripheral blood monocytes of RA patients was higher than that in neutrophils and lymphocytes（P<0.05）. The expression of CTSC in monocytes of RA group was higher than those in healthy control group，gout group and OA group（P<0.05）. In RA group，OA group，gout group and healthy control group，the expression of CTSC in intermediate monocytes（IM） and non-classical monocytes（NCM） was higher than that in classical monocytes（CM）（P<0.05），while there was no statistical significance between IM and NCM（P>0.05）. The expression of CTSC in CM，IM and NCM of RA patients was higher than those in OA group，gout group and healthy control group（P<0.05）. The CTSC levels in the synovial fluid of 3 RA patients（167，106 and 215 ng·mL^-1） were higher than those of 3 OA patients（28，53 and 6 ng·mL^-1）. The serum CTSC level of RA group was higher than those of OA group，SLE group，AS group and healthy control group（P<0.05）. Conclusions CTSC is highly expressed in pro-inflammatory monocytes of RA patients，and it may play a role in the pathogenesis of RA.

Key words: Cathepsin C, Rheumatoid factor, Rheumatoid arthritis, Monocyte, Subset, Diagnosis

CLC Number:

R446.1

LUO Jing, YUAN Jiayi, YAO Xiaoyan, FAN Lieying. Changes in cathepsin C expression in peripheral blood monocyte subsets of RA patients[J]. Laboratory Medicine, 2025, 40(10): 933-940.

Figures/Tables 6

References 20

[1]	HIROSE S, LIN Q, OHTSUJI M, et al. Monocyte subsets involved in the development of systemic lupus erythematosus and rheumatoid arthritis[J]. Int Immunol, 2019, 31(11):687-696. DOI PMID
[2]	RANA A K, LI Y, DANG Q, et al. Monocytes in rheumatoid arthritis:circulating precursors of macrophages and osteoclasts and,their heterogeneity and plasticity role in RA pathogenesis[J]. Int Immunopharmacol, 2018, 65:348-359. DOI URL
[3]	LACERTE P, BRUNET A, EGARNES B, et al. Overexpression of TLR2 and TLR9 on monocyte subsets of active rheumatoid arthritis patients contributes to enhance responsiveness to TLR agonists[J]. Arthritis Res Ther, 2016, 18:10. DOI PMID
[4]	YOON B R, YOO S J, CHOI Y H, et al. Functional phenotype of synovial monocytes modulating inflammatory T-cell responses in rheumatoid arthritis(RA)[J]. PLoS One, 2014, 9(10):e109775. DOI URL
[5]	AGHDASSI A A, PHAM C, ZIERKE L, et al. Cathepsin C role in inflammatory gastroenterological,renal,rheumatic,and pulmonary disorders[J]. Biochimie, 2024, 216:175-180. DOI URL
[6]	XIAO Y, CONG M, LI J, et al. Cathepsin C promotes breast cancer lung metastasis by modulating neutrophil infiltration and neutrophil extracellular trap formation[J]. Cancer Cell, 2021, 39(3):423-437. DOI PMID
[7]	XV Z, XV X, CHEN N, et al. Soluble signal inhibitory receptor on leukocytes-1 reflects disease activity and assists diagnosis of patients with rheumatoid arthritis[J]. Clin Chim Acta, 2024, 556:117808. DOI URL
[8]	MCDONALD P P, LEIFER F G, BASSO J, et al. Brensocatib(an oral,reversible inhibitor of dipeptidyl peptidase-1)attenuates disease progression in two animal models of rheumatoid arthritis[J]. Front Immunol, 2023, 14:1231047. DOI URL
[9]	ALETAHA D, NEOGI T, SILMAN A J, et al. 2010 Rheumatoid arthritis classification criteria:an American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative[J]. Arthritis Rheum, 2010, 62(9):2569-2581. DOI URL
[10]	KOMANO Y, NANKI T, HAYASHIDA K, et al. Identification of a human peripheral blood monocyte subset that differentiates into osteoclasts[J]. Arthritis Res Ther, 2006, 8(5):R152.
[11]	POOLE J A, COLE K E, THIELE G M, et al. Expansion of distinct peripheral blood myeloid cell subpopulations in patients with rheumatoid arthritis-associated interstitial lung disease[J]. Int Immunopharmacol, 2024, 127:111330. DOI URL
[12]	AMORUSO A, SOLA D, ROSSI L, et al. Relation among anti-rheumatic drug therapy,CD14(+)CD16(+)blood monocytes and disease activity markers(DAS28 and US7 scores)in rheumatoid arthritis:a pilot study[J]. Pharmacol Res, 2016, 107:308-314. DOI URL
[13]	SMILJANOVIC B, RADZIKOWSKA A, KUCA-WARNAWIN E, et al. Monocyte alterations in rheumatoid arthritis are dominated by preterm release from bone marrow and prominent triggering in the joint[J]. Ann Rheum Dis, 2018, 77(2):300-308. DOI PMID
[14]	ZHANG L, YAO Y, TIAN J, et al. Alterations and abnormal expression of A20 in peripheral monocyte subtypes in patients with rheumatoid arthritis[J]. Clin Rheumatol, 2021, 40(1):341-348. DOI
[15]	ROSSOL M, KRAUS S, PIERER M, et al. The CD14(bright)CD16+ monocyte subset is expanded in rheumatoid arthritis and promotes expansion of the Th17 cell population[J]. Arthritis Rheum, 2012, 64(3):671-677. DOI URL
[16]	HANNA R N, CEKIC C, SAG D, et al. Patrolling monocytes control tumor metastasis to the lung[J]. Science, 2015, 350(6263):985-990. DOI PMID
[17]	MISHARIN A V, CUDA C M, SABER R, et al. Nonclassical Ly6C(-) monocytes drive the development of inflammatory arthritis in mice[J]. Cell Rep, 2014, 9(2):591-604. DOI PMID
[18]	ADKISON A M, RAPTIS S Z, KELLEY D G, et al. Dipeptidyl peptidase Ⅰ activates neutrophil-derived serine proteases and regulates the development of acute experimental arthritis[J]. J Clin Invest, 2002, 109(3):363-371. DOI URL
[19]	WIJNGAARDEN S, VAN ROON J A, BIJLSMA J W, et al. Fcgamma receptor expression levels on monocytes are elevated in rheumatoid arthritis patients with high erythrocyte sedimentation rate who do not use anti-rheumatic drugs[J]. Rheumatology(Oxford), 2003, 42(5):681-688. DOI URL
[20]	NARASIMHAN P B, MARCOVECCHIO P, HAMERS A A J, et al. Nonclassical monocytes in health and disease[J]. Annu Rev Immunol, 2019, 37:439-456. DOI PMID

组别	例数	年龄/岁	性别		NEUT#/（×10⁹L^-1）	MO#/ （×10⁹L^-1）
组别	例数	年龄/岁	男/[例（%）]	女/[例（%）]	NEUT#/（×10⁹L^-1）	MO#/ （×10⁹L^-1）
正常对照组	30	45.0（28.1，60.2）	12（40.0）	18（60.0）	3.4（2.7，4.0）	0.5（0.4，0.5）
RA组	37	67.0（50.0，72.0）^**	11（29.7）^*	26（70.3）^*	3.9（3.0，5.0）	0.5（0.4，0.6）
OA组	21	71.5（68.3，74.8）^**	6（28.6）^*	15（71.4）^*	4.2（3.4，5.8）	0.5（0.4，0.7）
痛风组	25	42.0（30.0，57.5）^##△△	24（96.0）^*#△	1（4.0）^*#△	4.1（3.0，6.1）	0.5（0.4，0.7）
统计值		63.7	38.0		8.8	9.3
P值		<0.001	<0.001		0.032	0.025

组别	例数	年龄/岁	性别		NEUT#/（×10⁹L^-1）	MO#/ （×10⁹L^-1）
组别	例数	年龄/岁	男/[例（%）]	女/[例（%）]	NEUT#/（×10⁹L^-1）	MO#/ （×10⁹L^-1）
正常对照组	30	45.0（28.1，60.2）	12（40.0）	18（60.0）	3.4（2.7，4.0）	0.5（0.4，0.5）
RA组	37	67.0（50.0，72.0）^**	11（29.7）^*	26（70.3）^*	3.9（3.0，5.0）	0.5（0.4，0.6）
OA组	21	71.5（68.3，74.8）^**	6（28.6）^*	15（71.4）^*	4.2（3.4，5.8）	0.5（0.4，0.7）
痛风组	25	42.0（30.0，57.5）^##△△	24（96.0）^*#△	1（4.0）^*#△	4.1（3.0，6.1）	0.5（0.4，0.7）
统计值		63.7	38.0		8.8	9.3
P值		<0.001	<0.001		0.032	0.025

组别	例数	年龄/岁	性别		RF/ （IU·mL^-1）	抗CCP抗体/ （U·mL^-1）	CTSC/ （ng·mL^-1）
组别	例数	年龄/岁	男/例	女/例	RF/ （IU·mL^-1）	抗CCP抗体/ （U·mL^-1）	CTSC/ （ng·mL^-1）
RA组	78	62.0（51.5，69.3）	18	60	38.2（21.7，175.0）	294.0（100.1，466.3）	11.5（5.0，34.6）
OA组	40	67.0（61.3，74.8）	13	27	8.3（5.8，17.5）^***	6.1（2.7，7.9）^***	0.2（0.0，3.0）^***
痛风组	38	42.5（31.0，54.5）^***	38	0^*	7.4（5.6，9.3）^***	5.7（4.5，7.5）^***	3.9（0.0，64.5）
SLE组	33	32.0（23.0，42.5）^***	4	29	7.0（4.0，8.6）^***	5.7（4.6，7.8）^***	0.8（0.0，5.0）^**
SS组	34	53.0（33.8，59.3）^**	3	31	8.7（5.6，14.1）^***	5.7（4.0，7.0）^***	2.8（0，8.0）
AS组	35	39.0（32.0，51.0）^***	28^*	7^*	5.7（2.6，7.9）^***	5.8（4.1，7.6）^***	0.2（0.0，3.0）^***
PsA组	9	36.0（25.5，53.0）^**	5	4	6.9（3.9，7.8）^***	6.5（5.9，7.1）^*	1.5（0.0，5.6）
正常对照组	42	47.0（40.0，53.3）^***	32^*	10^*	7.7（6.5，8.8）^***	6.3（4.6，7.6）^***	1.6（0.0，17.3）^**
统计值		119.2	130.4		133.7	116.4	34.2
P值		<0.001	<0.001		<0.001	<0.001	<0.001

组别	例数	年龄/岁	性别		RF/ （IU·mL^-1）	抗CCP抗体/ （U·mL^-1）	CTSC/ （ng·mL^-1）
组别	例数	年龄/岁	男/例	女/例	RF/ （IU·mL^-1）	抗CCP抗体/ （U·mL^-1）	CTSC/ （ng·mL^-1）
RA组	78	62.0（51.5，69.3）	18	60	38.2（21.7，175.0）	294.0（100.1，466.3）	11.5（5.0，34.6）
OA组	40	67.0（61.3，74.8）	13	27	8.3（5.8，17.5）^***	6.1（2.7，7.9）^***	0.2（0.0，3.0）^***
痛风组	38	42.5（31.0，54.5）^***	38	0^*	7.4（5.6，9.3）^***	5.7（4.5，7.5）^***	3.9（0.0，64.5）
SLE组	33	32.0（23.0，42.5）^***	4	29	7.0（4.0，8.6）^***	5.7（4.6，7.8）^***	0.8（0.0，5.0）^**
SS组	34	53.0（33.8，59.3）^**	3	31	8.7（5.6，14.1）^***	5.7（4.0，7.0）^***	2.8（0，8.0）
AS组	35	39.0（32.0，51.0）^***	28^*	7^*	5.7（2.6，7.9）^***	5.8（4.1，7.6）^***	0.2（0.0，3.0）^***
PsA组	9	36.0（25.5，53.0）^**	5	4	6.9（3.9，7.8）^***	6.5（5.9，7.1）^*	1.5（0.0，5.6）
正常对照组	42	47.0（40.0，53.3）^***	32^*	10^*	7.7（6.5，8.8）^***	6.3（4.6，7.6）^***	1.6（0.0，17.3）^**
统计值		119.2	130.4		133.7	116.4	34.2
P值		<0.001	<0.001		<0.001	<0.001	<0.001