阿達木單抗對強直性脊柱炎患者骨代謝標志物的影響

孔瑞娜 高潔 張菊 吉連梅 高穎 夏云霞 徐霞 張蘭玲 蔡青 趙東寶

海軍軍醫大學附屬長海醫院風濕免疫科，上海 200433

強直性脊柱炎(ankylosing spondylistis，AS)是一種主要侵犯中軸關節或同時伴有外周關節受累的慢性自身免疫性疾病[1]。骨質流失、關節破壞與新骨形成、關節強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度密切相關[2]。而傳統的改善病情的抗風濕藥(DMARDs)如甲氨蝶呤對AS患者的骨代謝并沒有改善作用，近年來研究發現TNF-α拮抗劑除了能有效控制AS炎癥、緩解癥狀、延緩影像學進展外，還可能對AS患者的骨代謝、骨密度減低有改善作用[3-4]。阿達木單抗作為新一代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結合，阻斷其生物學功能。本研究通過檢測AS患者血清骨代謝標志物水平，以及阿達木單抗治療后血清骨代謝標志物水平變化，來探討AS患者的骨代謝情況及阿達木單抗治療對其骨代謝的影響。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選擇2014年1 月至2017年12月上海長海醫院收治的活動性強直性脊柱炎患者42例，同時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阿達木單抗隔周皮下給藥治療24周，允許患者同時應用穩定劑量的非甾體抗炎藥、甲氨蝶呤。活動性AS定義為符合美國風濕病學會1984年修訂的紐約AS分類標準，且BASDAI評分≥4，總背痛VAS≥4 cm。病例排除標準：全身使用腎上腺糖皮質激素；合并類風濕關節炎等其他風濕性疾病；合并嚴重心、肝、腎等重要臟器和血液、內分泌系統疾病；近期服用過影響骨代謝的藥物(如雙膦酸鹽、鈣劑、維生素D等)。

1.2 觀察及評價指標

1.2.1骨密度測定：采用雙能X線骨密度儀(DXA)(Lunar Prodigy Advance，GE公司，美國)測定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。骨質疏松診斷參照世界衛生組織(WHO)推薦的標準：骨量正常：≥-1.0SD，骨量減少：-1.0SD～-2.5SD，骨質疏松：≤-2.5SD。

1.2.2骨代謝標志物檢測：以肝素抗凝真空采血管取患者空腹外周靜脈血5 mL，采用德國羅氏診斷公司提供的骨代謝檢測試劑盒，應用電化學發光免疫分析技術檢測AS患者應用阿達木單抗治療基線期和24周時的血清骨代謝指標β-膠原降解產物(β-CTX)、總I型膠原氨基端延長肽(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，以及健康對照組的上述指標。所有血樣標本送我院檢驗科進行檢測分析。

1.2.3血鈣、血磷水平的檢測：分別于AS患者應用阿達木單抗治療基線期和24周時檢測，所有血樣標本送我院檢驗科進行檢測分析。

1.3 AS臨床指標

1.3.1一般情況：仔細詢問病史，記錄性別、年齡、病程、關節受累情況、HLA-B27情況。

1.3.2疾病活動及功能評估：評估AS患者應用阿達木單抗治療基線期和24周時的Bath強直性脊柱炎疾病活動性指數(BASDAI)。

1.3.3實驗室指標：分別于AS患者應用阿達木單抗治療基線期和24周時檢測血沉(ESR)、C反應蛋白(CRP)，所有血樣標本送我院檢驗科進行檢測分析。

1.4 統計學處理

2 結果

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例同時存在中軸及外周關節受累(26.19%)；40例HLA-B27陽性(95.24%)；AS病情活動性指數(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反應蛋白(CRP)1.93～110 mg/dl，平均(18.19±21.83)mg/dL。骨質疏松發生率為13.6%，骨量減少發生率為25.8%，骨量正常者占60.6%。

2.2 AS組與對照組血清骨代謝標志物水平的比較

與對照組比較，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組與對照組骨代謝標志物水平的比較Table 1 Comparison of the bone metabolism indexes between the two

2.3 阿達木單抗治療前后臨床指標比較

與基線期比較，AS患者經阿達木單抗治療24周后臨床癥狀及實驗室指標均得到明顯改善，AS患者BASDAI評分、ESR和CRP指標均明顯下降(P<0.01)，見表2。

時間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組阿達木單抗治療前后骨代謝標志物變化 Table 3 Comparison of the bone metabolism indexes before and after adalimumab treatment in AS

2.4 阿達木單抗治療前后骨代謝標志物水平比較

與基線期比較，AS患者經阿達木單抗治療24周后骨代謝標志物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患者經阿達木單抗治療24周后血鈣、血磷水平無明顯變化(P>0.05)。

3 討論

骨質疏松是AS的常見合并癥，孔維萍等[5]調查了1051例AS患者，發現34%的患者合并有骨質疏松，33.78%的患者合并有骨量減少，且患者在青、中年階段、發病早、中期就已出現腰椎和股骨骨密度的減低。許多研究還發現年齡、病程是AS骨密度降低的危險因素[6]。本研究結果顯示42名活動性AS患者中骨質疏松發生率為13.6%，骨量減少發生率為25.8%，骨量正常者占60.6%。骨質疏松和骨量減少的發病率與文獻報道相比偏少，考慮可能與研究對象有關，本研究入選的AS患者絕大多數為青年男性，骨量處于高峰期，疾病病程較短，對骨量的影響比病程長的患者相對小。

如何能早期發現AS患者骨質改變，是早期預防骨質疏松并發癥的有效辦法。相對于骨密度儀和關節影像學檢查來說，骨代謝標志物能更快速、動態地反映AS骨代謝的情況，用以指導臨床治療策略[7]。骨代謝標志物是骨組織分解和合成代謝的產物，分為骨形成指標和骨吸收指標兩大類。骨形成標志物是骨形成過程中的代謝產物，代表了成骨細胞活性；常用指標有總I型膠原氨基端延長肽(P1NP)、骨鈣素N端中分子片段(N-MID)等；骨吸收標志物是骨吸收過程中的代謝產物，代表了破骨細胞活性；常用指標有β-膠原降解產物(β-CTX)。我們研究發現AS患者在疾病活動期骨吸收指標β-CTX和骨形成指標P1NP、N-MID均明顯增高，提示活動性AS骨吸收與骨形成過程均活躍，其骨質改變是骨吸收增強和病理性成骨并存，一方面表現為骨密度減低及骨折風險增加，另一方面表現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最終發生骨質疏松，說明隨著AS病程發展，骨吸收增加幅度大于骨形成，導致骨密度的下降。

甲狀旁腺素(PTH)是骨轉換重要的肽類激素，主要的生理功能之一是促進骨鈣入血，升高血鈣濃度，還可促進破骨細胞活性以及多種骨吸收細胞因子生成。我們的研究發現活動性AS患者PTH水平明顯高于正常對照組，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病機制[10]，所以維持AS患者正常的PTH水平，對恢復AS骨代謝平衡有一定作用。

活性維生素D是重要的鈣調節素，通過增加體內血鈣磷濃度，促進成骨細胞和破骨細胞的生成，來參與骨形成和骨吸收的代謝調節；還具有調節免疫作用，可以抑制細胞因子(如IL-1、IL-23、IFN-γ、TNF-α等)表達，在調控AS的骨轉換過程和炎癥進展中起著重要作用[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水平來反映血中活性維生素D水平。本研究結果顯示活動性AS患者25羥基維生素D水平較正常人明顯下降，說明活動性AS患者存在維生素D缺乏，不僅導致負鈣平衡，抑制成骨細胞活性，從而抑制成骨形成；而且還可能通過調節免疫功能造成炎癥反應加劇，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。也說明維生素D水平與AS炎癥活動度有一定相關性，但維生素D是否參與AS發病機制，仍需深入研究[12]。

由于免疫炎癥在AS中的主導地位，特別是細胞因子TNF-α在AS發病中的關鍵作用，近年來TNF-α拮抗劑應用顯著改善了AS患者臨床癥狀及影像學進展[13]。有研究發現細胞因子TNF-α是強有力的骨吸收因子，可促進破骨細胞生成，導致骨吸收增強[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制是否與調節骨代謝標志物有關，目前尚不清楚。本研究通過檢測阿達木單抗治療前后血清骨代謝標志物水平變化，了解阿達木單抗能否改善AS患者骨代謝狀況。結果顯示阿達木單抗治療活動性AS患者24周后，患者臨床癥狀及實驗室指標明顯改善，BASDAI評分、ESR和CRP均明顯下降。骨吸收標志物β-CTX和骨形成標志物P1NP、N-MID均較治療前明顯下降，骨轉換調節素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制[16]，這些骨代謝標志物的變化表明TNF-α拮抗劑阿達木單抗能夠有效改善AS患者的骨代謝紊亂，同時抑制骨破壞和骨形成，緩解AS患者骨質疏松及病理性成骨[17]。本研究治療時間為6個月，隨訪時間不夠長，不能代表TNF‐α拮抗劑長期應用對骨代謝的影響，需要長時間觀察才能確定TNF-α拮抗劑對AS骨代謝的影響程度及時限。

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