阿達(dá)木單抗對(duì)強(qiáng)直性脊柱炎患者骨代謝標(biāo)志物的影響

孔瑞娜 高潔 張菊 吉連梅 高穎 夏云霞 徐霞 張?zhí)m玲 蔡青 趙東寶

海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長(zhǎng)海醫(yī)院風(fēng)濕免疫科，上海 200433

強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylistis，AS)是一種主要侵犯中軸關(guān)節(jié)或同時(shí)伴有外周關(guān)節(jié)受累的慢性自身免疫性疾病[1]。骨質(zhì)流失、關(guān)節(jié)破壞與新骨形成、關(guān)節(jié)強(qiáng)直并存是其主要特征，研究顯示AS患者骨代謝紊亂與疾病活動(dòng)度密切相關(guān)[2]。而傳統(tǒng)的改善病情的抗風(fēng)濕藥(DMARDs)如甲氨蝶呤對(duì)AS患者的骨代謝并沒有改善作用，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)TNF-α拮抗劑除了能有效控制AS炎癥、緩解癥狀、延緩影像學(xué)進(jìn)展外，還可能對(duì)AS患者的骨代謝、骨密度減低有改善作用[3-4]。阿達(dá)木單抗作為新一代TNF-α拮抗劑，是一種含有人多肽序列的重組全人源免疫球蛋白單克隆抗體，可特異性地與TNF-α結(jié)合，阻斷其生物學(xué)功能。本研究通過(guò)檢測(cè)AS患者血清骨代謝標(biāo)志物水平，以及阿達(dá)木單抗治療后血清骨代謝標(biāo)志物水平變化，來(lái)探討AS患者的骨代謝情況及阿達(dá)木單抗治療對(duì)其骨代謝的影響。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選擇2014年1 月至2017年12月上海長(zhǎng)海醫(yī)院收治的活動(dòng)性強(qiáng)直性脊柱炎患者42例，同時(shí)期在我院體檢科選取42例健康體檢者，年齡與AS組匹配。所有AS患者均接受40 mg阿達(dá)木單抗隔周皮下給藥治療24周，允許患者同時(shí)應(yīng)用穩(wěn)定劑量的非甾體抗炎藥、甲氨蝶呤。活動(dòng)性AS定義為符合美國(guó)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)1984年修訂的紐約AS分類標(biāo)準(zhǔn)，且BASDAI評(píng)分≥4，總背痛VAS≥4 cm。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：全身使用腎上腺糖皮質(zhì)激素；合并類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等其他風(fēng)濕性疾?。缓喜?yán)重心、肝、腎等重要臟器和血液、內(nèi)分泌系統(tǒng)疾?。唤诜眠^(guò)影響骨代謝的藥物(如雙膦酸鹽、鈣劑、維生素D等)。

1.2 觀察及評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.2.1骨密度測(cè)定：采用雙能X線骨密度儀(DXA)(Lunar Prodigy Advance，GE公司，美國(guó))測(cè)定AS患者基線期腰椎L1-4和左髖部(股骨頸、大粗隆、股骨干)的骨密度值。骨質(zhì)疏松診斷參照世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的標(biāo)準(zhǔn)：骨量正常：≥-1.0SD，骨量減少：-1.0SD～-2.5SD，骨質(zhì)疏松：≤-2.5SD。

1.2.2骨代謝標(biāo)志物檢測(cè)：以肝素抗凝真空采血管取患者空腹外周靜脈血5 mL，采用德國(guó)羅氏診斷公司提供的骨代謝檢測(cè)試劑盒，應(yīng)用電化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)檢測(cè)AS患者應(yīng)用阿達(dá)木單抗治療基線期和24周時(shí)的血清骨代謝指標(biāo)β-膠原降解產(chǎn)物(β-CTX)、總I型膠原氨基端延長(zhǎng)肽(P1NP)、骨鈣素N端中分子片段(N-MID)、25羥基維生素D、甲狀旁腺素(PTH)的水平，以及健康對(duì)照組的上述指標(biāo)。所有血樣標(biāo)本送我院檢驗(yàn)科進(jìn)行檢測(cè)分析。

1.2.3血鈣、血磷水平的檢測(cè)：分別于AS患者應(yīng)用阿達(dá)木單抗治療基線期和24周時(shí)檢測(cè)，所有血樣標(biāo)本送我院檢驗(yàn)科進(jìn)行檢測(cè)分析。

1.3 AS臨床指標(biāo)

1.3.1一般情況：仔細(xì)詢問(wèn)病史，記錄性別、年齡、病程、關(guān)節(jié)受累情況、HLA-B27情況。

1.3.2疾病活動(dòng)及功能評(píng)估：評(píng)估AS患者應(yīng)用阿達(dá)木單抗治療基線期和24周時(shí)的Bath強(qiáng)直性脊柱炎疾病活動(dòng)性指數(shù)(BASDAI)。

1.3.3實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)：分別于AS患者應(yīng)用阿達(dá)木單抗治療基線期和24周時(shí)檢測(cè)血沉(ESR)、C反應(yīng)蛋白(CRP)，所有血樣標(biāo)本送我院檢驗(yàn)科進(jìn)行檢測(cè)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 AS患者臨床特征

42例AS患者中男性38例，女性4例；年齡19～63歲，平均(33.9±9.5)歲；病程0.6～15年；31例僅有中軸受累(73.81%)，11例同時(shí)存在中軸及外周關(guān)節(jié)受累(26.19%)；40例HLA-B27陽(yáng)性(95.24%)；AS病情活動(dòng)性指數(shù)(BASDAI)4.5～9.6，平均(6.69±1.22)；血沉(ESR)2～90 mm/h，平均(17.07±16.61)mm/h；C反應(yīng)蛋白(CRP)1.93～110 mg/dl，平均(18.19±21.83)mg/dL。骨質(zhì)疏松發(fā)生率為13.6%，骨量減少發(fā)生率為25.8%，骨量正常者占60.6%。

2.2 AS組與對(duì)照組血清骨代謝標(biāo)志物水平的比較

與對(duì)照組比較，AS組患者β-CTX、P1NP、N-MID、PTH水平均明顯升高(P<0.01)，25羥基維生素D水平明顯下降(P<0.01)，見表1。

表1 AS組與對(duì)照組骨代謝標(biāo)志物水平的比較Table 1 Comparison of the bone metabolism indexes between the two

2.3 阿達(dá)木單抗治療前后臨床指標(biāo)比較

與基線期比較，AS患者經(jīng)阿達(dá)木單抗治療24周后臨床癥狀及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)均得到明顯改善，AS患者BASDAI評(píng)分、ESR和CRP指標(biāo)均明顯下降(P<0.01)，見表2。

時(shí)間BASDAIESR/(mm/h)CRP/(mg/dL)基線期6.69±1.2217.07±16.6118.19±21.8324周3.07±1.785.36±5.635.44±6.32t值11.3054.4753.819P值<0.001<0.001<0.001

表3 AS組阿達(dá)木單抗治療前后骨代謝標(biāo)志物變化 Table 3 Comparison of the bone metabolism indexes before and after adalimumab treatment in AS

2.4 阿達(dá)木單抗治療前后骨代謝標(biāo)志物水平比較

與基線期比較，AS患者經(jīng)阿達(dá)木單抗治療24周后骨代謝標(biāo)志物β-CTX、P1NP、N-MID、PTH水平明顯下降(P<0.01)，25羥基維生素D 水平明顯升高(P<0.01)，見表3。

2.5 阿達(dá)木單抗治療前后血鈣、血磷水平變化

與基線期比較，AS患者經(jīng)阿達(dá)木單抗治療24周后血鈣、血磷水平無(wú)明顯變化(P>0.05)。

3 討論

骨質(zhì)疏松是AS的常見合并癥，孔維萍等[5]調(diào)查了1051例AS患者，發(fā)現(xiàn)34%的患者合并有骨質(zhì)疏松，33.78%的患者合并有骨量減少，且患者在青、中年階段、發(fā)病早、中期就已出現(xiàn)腰椎和股骨骨密度的減低。許多研究還發(fā)現(xiàn)年齡、病程是AS骨密度降低的危險(xiǎn)因素[6]。本研究結(jié)果顯示42名活動(dòng)性AS患者中骨質(zhì)疏松發(fā)生率為13.6%，骨量減少發(fā)生率為25.8%，骨量正常者占60.6%。骨質(zhì)疏松和骨量減少的發(fā)病率與文獻(xiàn)報(bào)道相比偏少，考慮可能與研究對(duì)象有關(guān)，本研究入選的AS患者絕大多數(shù)為青年男性，骨量處于高峰期，疾病病程較短，對(duì)骨量的影響比病程長(zhǎng)的患者相對(duì)小。

如何能早期發(fā)現(xiàn)AS患者骨質(zhì)改變，是早期預(yù)防骨質(zhì)疏松并發(fā)癥的有效辦法。相對(duì)于骨密度儀和關(guān)節(jié)影像學(xué)檢查來(lái)說(shuō)，骨代謝標(biāo)志物能更快速、動(dòng)態(tài)地反映AS骨代謝的情況，用以指導(dǎo)臨床治療策略[7]。骨代謝標(biāo)志物是骨組織分解和合成代謝的產(chǎn)物，分為骨形成指標(biāo)和骨吸收指標(biāo)兩大類。骨形成標(biāo)志物是骨形成過(guò)程中的代謝產(chǎn)物，代表了成骨細(xì)胞活性；常用指標(biāo)有總I型膠原氨基端延長(zhǎng)肽(P1NP)、骨鈣素N端中分子片段(N-MID)等；骨吸收標(biāo)志物是骨吸收過(guò)程中的代謝產(chǎn)物，代表了破骨細(xì)胞活性；常用指標(biāo)有β-膠原降解產(chǎn)物(β-CTX)。我們研究發(fā)現(xiàn)AS患者在疾病活動(dòng)期骨吸收指標(biāo)β-CTX和骨形成指標(biāo)P1NP、N-MID均明顯增高，提示活動(dòng)性AS骨吸收與骨形成過(guò)程均活躍，其骨質(zhì)改變是骨吸收增強(qiáng)和病理性成骨并存，一方面表現(xiàn)為骨密度減低及骨折風(fēng)險(xiǎn)增加，另一方面表現(xiàn)為特征性的病理性成骨，即慢性炎癥部位的新骨形成[8-9]。但是AS最終發(fā)生骨質(zhì)疏松，說(shuō)明隨著AS病程發(fā)展，骨吸收增加幅度大于骨形成，導(dǎo)致骨密度的下降。

甲狀旁腺素(PTH)是骨轉(zhuǎn)換重要的肽類激素，主要的生理功能之一是促進(jìn)骨鈣入血，升高血鈣濃度，還可促進(jìn)破骨細(xì)胞活性以及多種骨吸收細(xì)胞因子生成。我們的研究發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性AS患者PTH水平明顯高于正常對(duì)照組，提示PTH可能參與了AS患者骨代謝紊亂、甚至骨密度下降的發(fā)病機(jī)制[10]，所以維持AS患者正常的PTH水平，對(duì)恢復(fù)AS骨代謝平衡有一定作用。

活性維生素D是重要的鈣調(diào)節(jié)素，通過(guò)增加體內(nèi)血鈣磷濃度，促進(jìn)成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的生成，來(lái)參與骨形成和骨吸收的代謝調(diào)節(jié)；還具有調(diào)節(jié)免疫作用，可以抑制細(xì)胞因子(如IL-1、IL-23、IFN-γ、TNF-α等)表達(dá)，在調(diào)控AS的骨轉(zhuǎn)換過(guò)程和炎癥進(jìn)展中起著重要作用[11]。由于活性維生素D在血中含量少，且半衰期短，臨床上一般用25羥基維生素D水平來(lái)反映血中活性維生素D水平。本研究結(jié)果顯示活動(dòng)性AS患者25羥基維生素D水平較正常人明顯下降，說(shuō)明活動(dòng)性AS患者存在維生素D缺乏，不僅導(dǎo)致負(fù)鈣平衡，抑制成骨細(xì)胞活性，從而抑制成骨形成；而且還可能通過(guò)調(diào)節(jié)免疫功能造成炎癥反應(yīng)加劇，從而加重骨量丟失。在AS病情明顯改善后，25羥基維生素D水平較治療前明顯升高。也說(shuō)明維生素D水平與AS炎癥活動(dòng)度有一定相關(guān)性，但維生素D是否參與AS發(fā)病機(jī)制，仍需深入研究[12]。

由于免疫炎癥在AS中的主導(dǎo)地位，特別是細(xì)胞因子TNF-α在AS發(fā)病中的關(guān)鍵作用，近年來(lái)TNF-α拮抗劑應(yīng)用顯著改善了AS患者臨床癥狀及影像學(xué)進(jìn)展[13]。有研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞因子TNF-α是強(qiáng)有力的骨吸收因子，可促進(jìn)破骨細(xì)胞生成，導(dǎo)致骨吸收增強(qiáng)[14-15]。所以AS炎癥程度越重，骨代謝紊亂越明顯。但TNF-α拮抗劑緩解骨量丟失及新骨形成的機(jī)制是否與調(diào)節(jié)骨代謝標(biāo)志物有關(guān)，目前尚不清楚。本研究通過(guò)檢測(cè)阿達(dá)木單抗治療前后血清骨代謝標(biāo)志物水平變化，了解阿達(dá)木單抗能否改善AS患者骨代謝狀況。結(jié)果顯示阿達(dá)木單抗治療活動(dòng)性AS患者24周后，患者臨床癥狀及實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)明顯改善，BASDAI評(píng)分、ESR和CRP均明顯下降。骨吸收標(biāo)志物β-CTX和骨形成標(biāo)志物P1NP、N-MID均較治療前明顯下降，骨轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)素PTH水平明顯下降，25羥基維生素D 水平明顯升高。AS患者臨床指標(biāo)改善伴隨骨代謝水平下降，提示免疫炎癥和骨代謝之間存在共同機(jī)制[16]，這些骨代謝標(biāo)志物的變化表明TNF-α拮抗劑阿達(dá)木單抗能夠有效改善AS患者的骨代謝紊亂，同時(shí)抑制骨破壞和骨形成，緩解AS患者骨質(zhì)疏松及病理性成骨[17]。本研究治療時(shí)間為6個(gè)月，隨訪時(shí)間不夠長(zhǎng)，不能代表TNF‐α拮抗劑長(zhǎng)期應(yīng)用對(duì)骨代謝的影響，需要長(zhǎng)時(shí)間觀察才能確定TNF-α拮抗劑對(duì)AS骨代謝的影響程度及時(shí)限。

綜上所述，活動(dòng)期AS患者骨質(zhì)疏松和骨量減少的發(fā)病率較高，且骨代謝活躍，可能同時(shí)存在骨形成和骨吸收增加；TNF-α拮抗劑阿達(dá)木單抗不僅能降低AS炎癥反應(yīng)，而且可以改善其骨代謝紊亂，延緩AS的骨質(zhì)改變。