超聲聯合分子生物學標志物檢測診斷膝骨關節炎的價值

吳琦

摘 要 目的：分析高遷移率族蛋白B1（HMGB1）及軟骨寡聚基質蛋白（COMP）聯合超聲檢查診斷膝骨關節炎（KOA）的價值。方法：選取2016年1月至2017年12月收治的確診KOA患者100例作為觀察組，將同期健康體檢者100人作為對照組。對所有受試者進行超聲掃描，并檢測患者血清中COMP和HMGB1水平，分析各指標單獨診斷及聯合診斷KOA的價值。結果：觀察組血中COMP及HMGB1水平分別為（379.85±24.39）ng/ml和（5.66±0.29）ng/ml，對照組分別為（214.28±32.43）ng/ml和（4.83±0.37）ng/ml，組間差異有統計學意義（P<0.05）。平行聯合診斷靈敏度為97.00，顯著高于各指標單獨應用（P<0.05），系列聯合診斷特異度為96.00，顯著高于各指標單獨應用（P<0.05），且平行聯合及系列聯合診斷的ROC曲線下面積（0.946），顯著高于各指標單獨應用（P<0.05）。結論：超聲聯合血清COMP、HMGB1診斷KOA可有效提高診斷靈敏度和特異度，具有較高的臨床應用價值。

關鍵詞 膝骨關節炎；高遷移率族蛋白B1；軟骨寡聚基質蛋白；超聲檢查

中圖分類號：R684.3 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2019）08-0036-03

Value of ultrasound combined with molecular biological markers in the diagnosis of knee osteoarthritis

WU Qi

（Department of Ultrasound of Traditional Chinese Medicine Hospital of Putuo District， Shanghai 200062， China）

ABSTRACT Objective： To analyze the value of high mobility group protein B1（HMGB1） and cartilage oligomeric matrix protein（COMP） combined with ultrasound in the diagnosis of knee osteoarthritis（KOA）. Methods： One hundred patients with confirmed KOA admitted from January 2016 to December 2017 were selected as an observation group， and 100 health examinees in the same period were taken as a control group. Ultrasound scans were performed on all subjects and serum levels of COMP and HMGB1 were measured to analyze the value of each indicator for individual diagnosis and combination diagnosis of KOA. Results： The levels of COMP and HMGB1 in the observation group were （379.85±24.39） ng/ml and （5.66±0.29） ng/ ml， respectively， those in the control group were （214.28±32.43） ng/ml and （4.83±0.37） ng/ml， respectively， and the difference between the two groups was statistically significant（P<0.05）. The sensitivity of parallel combination diagnosis was 97.00， which was significantly higher than that of single application of each index（P<0.05）. The combination diagnosis specificity of the series was 96.00， which was significantly higher than the single application of each index（P<0.05）. The area under the ROC curve（0.946） of the parallel combination and serial combination diagnosis was significantly higher than that of single application of each index（P<0.05）. Conclusion： Ultrasound combined with serum COMP and HMGB1 can effectively improve the sensitivity and specificity of KOA diagnosis， and has high clinical application value.

KEY WORDS knee osteoarthritis； high mobility group protein B1； cartilage oligomeric matrix protein； ultrasonic examination

膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）是臨床中較為常見的退行性慢性疾病，骨質增生、骨節軟骨破壞、軟骨下骨損害、滑膜炎癥為主要臨床特征[1]。中老年人是該病的高發人群，其中女性發病率顯著高于男性，對患者的工作、生活及日常活動產生嚴重不良影響[2]。目前，臨床中仍缺乏有效阻斷和逆轉KOA的有效方案，采取合理的方案延緩病變進程具有十分重要的意義[3]。臨床中多通過影像學改變情況對患者進行診斷，但仍缺乏敏感性和特異性，因而有學者指出可采用影像學聯合分子生物學標志物進行診斷[4]。Pihl等[5]報道在KOA的發生發展過程中，炎性反應及軟骨損傷起到十分重要的作用，而高遷移率族蛋白B1（high mobility group box B1，HMGB1）和軟骨寡聚基質蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）是反映患者體內炎性及軟骨損傷的指標。本文報道采用超聲檢查聯合COMP、HMGB1檢測診斷KOA的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年1月至2017年12月普陀區中醫醫院收治的100例KOA患者作為觀察組，100名健康體檢者作為對照組。入組標準：（1）確診KOA并行關節鏡清理術或膝關節置換；（2）Kellgren-Lawrence分級2～4級；（3）入組前90 d內存關節藥物注射；（4）自身免疫系統正常；（5）對本研究知情并簽署知情同意書。觀察組中男34例，女66例，年齡（60.98±8.37）歲，體質量指數（BMI）為（26.03±2.43）kg/m2；對照組中男37例，女63例，年齡（61.03±9.14）歲，BMI為（25.97±2.51）kg/m2，兩組患者一般資料相比差異無統計學意義（P>0.05）。排除存類風濕關節炎或創傷后關節炎者、存嚴重糖尿病史者、3個月內存止痛藥物服用史者、存糖皮質激素藥物服用史者。

1.2 方法

1.2.1 超聲檢查

采用Philips iU22超聲診斷儀進行檢查，超聲探頭頻率9.0～12.0 MHz，檢查時所有受試者均采用平臥位或坐位，膝關節彎曲30°～45°，后以此行縱向、橫向切面檢查膝關節，后由3名有2年以上工作經驗的醫師獨立診斷。

1.2.2 COMP及HMGB1水平檢測

所有受試者入組后采集空腹靜脈血5 ml，收集血清，采用ELISA法檢測血清中COMP及HMGB1水平，操作嚴格遵照試劑盒說明書進行操作，所用試劑盒均購買自聯科生物科技有限公司。

1.3 診斷標準

以Shahriaree標準[6]作為診斷KOA的金標準。 COMP≥300 ng/ml判定為COMP陽性，HMGB1≥5.20 ng/ml判定為HMGB1陽性。行聯合診斷時，若所有指標均為陽性，則判定系列聯合診斷陽性，任一指標為陽性，則判定平行聯合診斷陽性。

1.4 統計學方法

用SPSS 19.0軟件進行統計學分析，計數資料以百分率（%）表示，采用卡方檢驗，計量資料用均值±標準差表示，行t檢驗，繪制ROC曲線分析各指標診斷價值，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組COMP及HMGB1水平

觀察組血中COMP及HMGB1水平分別為（379.85±24.39）ng/ml和（5.66±0.29）ng/ml，對照組分別為（214.28±32.43）ng/ml和（4.83±0.37）ng/ml，組間差異有統計學意義（P<0.05）。

2.2 單獨及聯合診斷結果及診斷價值

單獨及聯合診斷結果見表1。采用平行聯合診斷靈敏度顯著高于各指標單獨應用（P<0.05），系列聯合診斷特異度顯著高于各指標單獨應用（P<0.05），且平行聯合及系列聯合診斷的ROC曲線下面積顯著高于各指標單獨應用（P<0.05），見表2和圖1。

3 討論

KOA是臨床中中老年人常見的膝關節受累癥，對患者生活質量產生嚴重不良影響，如何早期診斷KOA有十分重要的意義。膝關節包括關節面、關節腔及關節囊主要結構，以及脂肪墊、半月板、滑膜、血管、韌帶等輔助結構[7]。一般情況下，膝關節眾多組成結構常導致患者并發軟骨病變外，還可能伴有滑膜增厚、關節腔積液、腘窩囊腫及關節腔內游離體等多種病變。

有報道指出，超聲檢查可有效發現早期膝關節病變多伴有表面光滑程度、軟骨厚度、滑膜增厚程度及關節腔積液等，并可利用超聲檢查有效反映血液信號變化及滑膜炎癥活動情況[8]。采用超聲檢查KOA患者膝關節可發現不同程度膝關節軟骨病變，包括局部隆起、軟骨變薄消失、軟骨表面粗糙、軟骨內部回聲改變等[9]。對患者腘窩囊腫、副韌帶損傷、滑膜增厚、關節積液、肌腱斷裂等病變進行評估，可有效反映患者病情。COMP是人體內重要的軟骨代謝產物，屬于凝血栓蛋白家族，是復雜的細胞外基質蛋白[10]。有研究指出，在不同類型的關節炎患者體液中均可檢測到COMP表達[11]。有學者對類風濕患者進行長期隨訪研究，發現進展期患者COMP水平顯著高于非進展期患者[12]。有研究顯示，KOA患者血中COMP水平與過度運動呈顯著正相關，表明過度運動可能導致患者血清中COMP水平增高[13]。另有研究顯示，KOA患者關節間隙狹窄程度與血清中CS846及COMP水平密切相關[14]。HMGB1是可與DNA結合的核內典型非組蛋白，參與DNA復制、重組、轉錄等過程，HMGB1分泌到細胞外，參與多種急慢性炎癥疾病進展過程，可有效發揮致炎作用。胞內HMGB1可活化內毒素、腫瘤壞死因子等，促進其釋放到細胞外，與膜受體結合，誘發炎癥介質釋放，加速促炎因子釋放[15]。在類風濕性關節炎的發生、發展過程中，HMGB1有著十分重要的作用，且在KOA的病理過程中也扮演十分重要的作用。

本組研究顯示，檢測血清中COMP、HMGB1及超聲聯合診斷KOA時，平行聯合診斷的靈敏度顯著高于各指標單獨應用，系列聯合診斷的特異度顯著高于各指標單獨應用，平行聯合及系列聯合診斷的ROC曲線下面積顯著高于各指標單獨應用，提示在超聲檢查有效反映患者的影像學變化和血液變化情況基礎上，聯合檢測血清中COMP及HMGB1水平，還可有效評估患者體內炎癥及軟骨損傷過程。

綜上所述，在對KOA患者進行診斷時，采用超聲聯合血清COMP、HMGB1檢測可有效提高診斷靈敏度及特異度，具有較高的臨床應用價值。但本組研究臨床樣本數較少，且為單中心研究，有待后續擴大臨床樣本數深入研究。

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