強直性脊柱炎患者血清硬骨素水平與骨影像學變化的相關性分析

田麗貞 周美菊 張松照 薛靜?

強直性脊柱炎患者血清硬骨素水平與骨影像學變化的相關性分析

田麗貞 周美菊 張松照 薛靜?

目的 探討強直性脊柱炎（AS）患者血清硬骨素水平與脊柱影像學變化的關系。方法 選擇門診AS患者58例，同期門診類風濕性關節炎（RA）患者25例及健康體檢者25例作為對照組。采用酶聯免疫吸附法檢測各組血清硬骨素水平。評估AS患者血清硬骨素水平與各項臨床指標、影像學進展之間的相關性。運用Pearson相關性分析法進行統計學分析。結果 AS組血清硬骨素濃度（65.9±21.7）pmol/L高于健康對照組（51.2±25.7）pmol/L，差異有顯著性（P=0.0349）；AS組血清硬骨素水平與患者年齡、病程、ASDAS評分、性別等均無關（P＞0.05），但與mSASSS評分呈正相關（r=0.7）。結論 AS患者血清硬骨素水平對疾病診斷有一定的意義，同時可作為AS影像學進展的生物學標志物之一，反應患者脊柱骨化程度。

強直性脊柱炎 骨化 硬骨素

強直性脊柱炎（Ankylosing Spondylitis，AS）是一種慢性炎癥性疾病，主要侵犯骶髂關節﹑脊椎關節，導致異位骨化［1］。新近研究發現參與骨代謝最主要的機制之一為Wnt信號通路的異常，硬骨素是Wnt信號通路的抑制劑，其可能通過干預Wnt通路進而介導AS中新骨的形成［2］。本研究采用修訂后的斯托克AS脊柱評分（mSASSS評分）系統評價患者的影像學進展，分析AS患者的血清硬骨素水平與mSASSS評分及AS相關臨床指標間的關系，以期探討血清硬骨素水平與AS病理性成骨的關系，為研究AS的發病機制及治療提供臨床依據。

1 臨床資料

1.1 一般資料 收集2015年1月至12月期間就診于浙江大學醫學院附屬第二醫院風濕免疫科門診的AS患者58例，其中男38例，女20例；平均年齡（36.5±13.5）歲；平均病程（10.4±10.3）年。所有病例均符合1984年修訂的紐約AS分類標準；25例類風濕性關節炎（RA）患者來自同時期門診，設為對照組，均符合2010年ACR修訂的RA分類標準；另將25例年齡性別相匹配的健康志愿者設為健康對照組。排除標準：合并其它可能影響硬骨素分泌的疾病患者，如嚴重感染﹑惡性腫瘤﹑﹑嚴重臟器疾患者﹑其他骨代謝疾病等。

1.2 方法 （1）檢測方法及標本保存：血清硬骨素采用酶聯免疫吸附法測定，所有入選患者及健康志愿者抽取空腹靜脈血2ml，經抗凝，低溫離心，分離血漿后置于-30℃冰箱保存，統一測定。硬骨素試劑盒購自美國R&D公司，嚴格按照試劑盒提供的操作方法和步驟完成。（2）ASDAS-CRP評分：記錄患者的主客觀指標，包括CRP及晨僵時間﹑背痛程度評分﹑患者整體評估（PGA）﹑外周關節腫痛評分等，根據ASDAS評分軟件計算得出分值。（3）新修訂版斯托克評分mSASSS評分：所有AS患者均拍攝全脊柱X線片，分別由兩位醫生根據msASSS評分標準進行盲法評分。mSASSS評分由腰椎評分和頸椎評分組成，總分0～72分。腰椎評分：根據12胸椎﹑5個腰椎﹑骶椎上段側位片評分。0分：正常；1分：侵蝕﹑硬化或方形變；2分：韌帶骨贅；3分：全椎體骨橋形成，竹節樣脊柱。所有病變點評分取平均值，乘以12為總分（0～36）。頸椎評分：根據第2～7頸椎側位片，第3頸椎由于其生理性凹面較小，方形變不評分，其余病變評分。評分方法與腰椎相似。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。計量資料以表示，組間比較采用t檢驗；計數資料組間比較采用r檢驗；通過ROC曲線分析確定硬骨素作為AS診斷指標的截斷點，并確定其在該點的診斷特異性﹑敏感性﹑曲線下面積（AUC）﹑Youden指數。診斷效力評級：AUC≤0.7為低級，0.7＜AUC＜0.9為中級，AUC≥0.9為高級。相關性分析采用pearson相關分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 各組血清硬骨素水平比較 AS組血清硬骨素濃度（65.9±21.7）pmol/L高于健康對照組（51.2±25.7）pmol/L，差異有顯著性（P=0.0349），高于RA組（59.9±35.8）pmol/L，但差異無統計學意義（P=0.3429）。RA組與健康對照組血清硬骨素水平無明顯差異（P＞0.05）。

2.2 AS患者血清硬骨素水平與各指標的相關性 pearson相關分析顯示，AS組患者血清硬骨素水平與病程﹑年齡﹑性別﹑CRP﹑ESR﹑PGA﹑背痛時間﹑ASDAS均無明顯相關性（r＜0.3），說明血清硬骨素水平與AS患者病程﹑性別﹑年齡及疾病活動度無關。但與影像學mSASSS評分有明顯相關性（r=0.7）。

2.3 AS組患者相關性分析 AS組患者msASSS評分平均為（18.6±8.2）分，與年齡﹑病程有明顯相關性（r均=0.6），說明AS患者脊柱關節硬化與年齡﹑病程呈線性相關，隨著年齡的增長及病程的延長，AS患者脊柱關節不斷骨化。與背痛時間有弱相關性（r=0.32）；與ESR﹑CRP﹑ASDAS均無明顯相關性（r＜0.3）。（1）按性別將AS組分為兩組：男38例，女20例。男性：平均年齡（34.9±13.0）歲，平均病程（11.3±11.1）年，平均硬骨素（66.5±20.5）pmol/L。女性：平均年齡（36.3±12）歲，平均病程（9.8±7.4）年，平均硬骨素（65.1±21.3）pmol/L，不同性別血清硬骨素水平無顯著差異（P=0.7）。但男性組msASSS評分與硬骨素水平明顯相關（r值=0.7），msASSS評分與ASDAS﹑性別﹑年齡﹑病程無明顯相關性（r均＜0.3）。女性組msASSS與硬骨素﹑性別﹑病程﹑ASDAS無明顯相關性（r均＜0.1），但msASSS評分與年齡明顯相關（r=0.6），說明在女性患者中，年齡對骨化有一定的影響。（2）按病程中位數10分為兩組，＜10年25例，男16例，女9例，平均年齡（31.5±11.0）歲，平均硬骨素（62.6±20.8）pmol/L，≥10年33例，男22，女11例，平均年齡（31.5±13.0）歲，平均硬骨素（68.4±22.4）pmol/L，兩組不同病程患者中，硬骨素的血清濃度，差異有統計學意義（P＜0.05）。（3）按年齡中位數33分為兩組：＜33歲組28例，男19例，女9例，平均硬骨素（62.2±20.5）pmol/L；≥33歲組30例，男19例，女11例，平均硬骨素（69.4±22.7）pmol/L。不同年齡組硬骨素水平差異無統計學意義（P＞0.05）。（4）按msASSS評分中值19.5分為兩組：＜19.5分組20例，男11例，女9例，平均硬骨素（64.8±19.1）pmol/L；＞19.5分組38例，男27例，女11例，平均硬骨素（66.5±23.2）pmol/L。不同評分AS患者硬骨素水平無顯著性差異（P＞0.05），但msASSS＜19.5分組r（msASSS與硬骨素）=0.8（明顯相關性），msASSS＞19.5分組r（msASSS與硬骨素）=0.7（明顯相關性）。

2.4 用ROC曲線確定血清硬骨素最佳臨界點 以健康對照和AS人群為分析人群，將所有可能的切點作為閾值進行靈敏度和特異度計算后，以靈敏度為縱坐標，（1-特異性）為橫坐標作出ROC曲線。曲線下面積為0.687，P值為0.01，硬骨素的最佳臨界值為68.5pmol/L，其敏感性為61%，特異性為75%，說明硬骨素在AS骨化患者中有一定的診斷價值。

3 討論

Wnt蛋白是一類參與胚胎發生，器官發生，形態發生等過程的分泌性糖蛋白家族。Wnt蛋白與細胞膜上的Frizzled（卷曲蛋白）受體結合，引發不同的細胞內信號轉導通路，Wnt信號通路調節的失常可引起多種病理變化。當Wnt通路未啟動時，β-連環蛋白與支架蛋白，腸腺瘤息肉蛋白，糖原合酶激酶3β（GSK-3β）形成降解復合物，促進了β-連環蛋白的磷酸化，導致β-連環蛋白降解；當Wnt蛋白與卷曲蛋白-低密度脂蛋白受體相關蛋白5/6（LRP5/6）復合受體結合，Wnt信號通路啟動，激活胞內的Dvl（蓬亂蛋白），抑制GSK-3β的激活，使降解復合物失去活性，抑制了β-連環蛋白的磷酸化，β-catenin在胞內累積，而后由胞漿進入胞核，與T細胞因子/淋巴增強因子轉錄因子家族成員結合，啟動下游靶基因的轉錄和表達［3］。近年對Wnt信號通路的研究發現，Wnt信號通路與骨代謝有著密切的聯系。其一方面參與調節骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化，同時抑制其向脂肪細胞或軟骨細胞分化，促進成骨細胞的增殖及分化；另一方面也可以抑制成骨細胞的程序性死亡，間接影響破骨細胞的功能。因此，Wnt信號通路在維持骨組織的平衡中發揮至關重要的作用，Wnt通路及其相關蛋白也已經成為目前研究骨關節系統相關疾病的熱點之一。

硬骨素是一種分泌型的富含胱氨酸的糖蛋白，由SOST基因編碼，是骨細胞特異性的蛋白質，其由骨細胞分泌后通過微管轉運至細胞膜，競爭性結合細胞膜上的LRP5/6受體，導致Wnt/β-連環蛋白（β-Catenin）的經典激活途徑受阻，從而抑制成骨細胞增值﹑分化，抑制骨形成。試驗表明，SOST基因敲除的小鼠骨骼的骨密度﹑骨小梁和皮質骨的骨量均顯著增加；硬化性狹窄患者因硬骨素基因功能缺陷，骨量進行性增加［4-5］。研究表明，硬骨素作為Wnt通路的調節蛋白，其在脊柱關節病患者血清中表達升高或是降低，是否與病程﹑疾病活動度﹑骨贅形成與否等病變亞型進一步相關，目前尚無統一的結論［6-9］。

本研究結果顯示，AS患者組血清硬骨素水平高于對照組，差異有顯著性；本研究還發現血清硬骨素水平與病程﹑年齡﹑性別﹑CRP﹑ESR﹑PGA﹑背痛時間﹑ASDAS均無明顯相關性，但與msASSS評分有明顯相關性（r=0.7），說明硬骨素在AS患者骨化中有明顯的促進作用。進一步分析發現，不同性別患者硬骨素水平無明顯差異，但男性組msASSS評分與SOST明顯相關（r=0.7），女性組msASSS評分與年齡明顯相關（r=0.6），說明在女性患者中，年齡對骨化有一定的影響，可能與隨著年齡的增長，雌激素水平下降導致骨代謝失衡有關。分別按病程﹑年齡﹑msASSS評分中位數分組，發現不同病程組患者中，硬骨素的血清濃度有明顯差異性，不同年齡組及不同msASSS評分組血清硬骨素水平無明顯差異。本研究采用ROC曲線分析方法確定硬骨素水平在AS診斷的價值，結果發現，曲線下面積為0.687，P值為0.01，硬骨素的最佳臨界值為62.5pmol/L，其敏感性為61%，特異性為75%，說明硬骨素在AS骨化患者中有一定的診斷價值，但診斷準確性為低等。

目前臨床上對AS骨化的評估主要依賴影像學表現，修訂后的斯托克AS脊柱評分mSASSS評分系統被認為是目前評價AS韌帶骨化的最敏感有效的影像學指標，mSASSS評分的高低與AS患者的韌帶骨化程度具有良好相關性，能較準確地反映AS的骨化程度［10］。本研究表明msASSS與年齡﹑病程有明顯相關性，r均為0.6，說明AS患者韌帶骨化與年齡﹑病程呈線性相關，隨著年齡的增長及病程的延長，AS患者脊柱關節骨化加重；本研究檢測了AS組患者硬骨素水平，并觀察了其與放射學評分之間的相關性。結果表明，血清硬骨素水平與msASSS評分有明顯相關性，但不同msASSS評分組血清硬骨素水平無顯著性差異。總之，本研究結果提示AS患者血清硬骨素水平作為一種新的反映骨化進展的生物學標志物有一定的價值，尤其在AS骨化病程早期（mSASSS低者相關性更高）。因此，AS患者硬骨素水平可能具有一定的診斷參考價值，同時作為AS脊柱骨化和新骨形成標記物，還需進一步大樣本深入研究。

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［8］ 謝建民,趙成．強直性脊柱炎患者血清硬骨素水平與放射學變化的相關分析．中華醫學雜志,2015,95(17):1300-1304．

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Objective To study the relationship between serum levels of sclerostin and spine heterotopic ossifi cation in patients with ankylosing spondylitis（AS）. Methods 58 outpatient cases with AS，25 with rheumatoid arthritis（RA） and 25 healthy controls were collected. Enzymelinked immunosorbent assay（ELISA）was applied to detect the serum levels of sclerostin in different groups. Further analysis to identify the correlation between serum levels of sclerostin and imaging progression of spine were evaluated in AS group. Pearson correlation analysis was performed for statistical analysis. Results Serum levels of sclerostin in AS patients（65.9±21.7）pmol/L were signifi cantly higher than that of healthy controls［（51.2±25.7）pmol/L，P=0.0349］. There was positive correlation between serum sclerostin level and spine mSASSS score in AS patients（r=0.7），but without correlation with age，disease duration，AS disease activity scores and different genders（P＞0.05）. Conclusion Serum sclerostin level can be one of the useful indicators for diagnosis of AS，and may be a biological marker in imaging progression which can lead to evaluate the degree of spine ossifi cation in AS.

Ankylosing Spondylitis Ossifi cation Sclerostin

321000 浙江省金華市中醫醫院內科（田麗貞）310009浙江大學醫學院附屬第二醫院（周美菊 張松照薛靜）

*通信作者