医用壳聚糖与透明质酸钠关节腔内注射治疗膝骨关节炎的疗效比较

白真龙，何耀华

医用壳聚糖与透明质酸钠关节腔内注射治疗膝骨关节炎的疗效比较

白真龙，何耀华

上海交通大学附属第六人民医院，上海 200233

目的 研究医用壳聚糖对比透明质酸钠关节腔注射治疗膝骨关节炎病人的疗效和安全性。方法 选择2015年1月至2015年4月，在上海交通大学附属第六人民医院骨科门诊就诊的34例膝骨关节炎患者，其中男11例，女23例，侧别：单侧8例，双侧26例。平均年龄60岁。根据随机、双盲、平行对照、非劣性比较临床试验的原则，受试患者分别随机分入壳聚糖注射组和透明质酸钠注射组。在治疗结束后6周，及治疗结束后12周基于VAS评分；WOMAC评分：包括WOMAC疼痛、关节僵硬、关节生理功能评分；受试者总体评分来评估对于研究侧膝关节疗效，以及壳聚糖和透明质酸钠注射液的安全性。观察治疗后关节疼痛、关节腔积液及肿胀与关节功能改善程度。结果患者膝关节腔注射壳聚糖或透明质酸钠后，在访视时研究侧膝关节在平地行走时的疼痛程度减轻，上述相关评分均升高，壳聚糖注射组疗效相比透明质酸注射组无明显差异。结论 关节内注射壳聚糖对膝骨关节炎有良好疗效，与透明质酸对比无明显差异，但是注射次数减少，安全性增高。

壳聚糖；透明质酸；骨关节炎

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是临床上常见的退行性关节病变，该病发展缓慢，通常的病变特点为关节软骨的破坏以及反应性骨质增生，多见于中老年人，女性多于男性，好发于负重较大的膝关节。临床表现为关节活动受限，关节畸形，炎症反应以及剧烈的疼痛[1]，严重影响患者日常生活。目前对于骨关节炎采用多样化的治疗措施以减轻疼痛，改善功能，在疾病前期倾向于采取保守治疗，如包括口服药物以及休息和康复理疗在内的保守治疗均无效，则可采用透明质酸钠或壳聚糖行关节腔内注射。已有诸多报道证实上述药物对骨关节炎患者有效[2-4]。然而对于透明质酸钠与壳聚糖疗效和安全性的对比研究尚未见诸报道，本研究随访医用壳聚糖对照透明质酸钠关节腔注射治疗膝骨关节炎的疗效和安全性，现报道如下。

1 材料和方法

1.1 材料

壳聚糖注射液12mg/m l上海其胜生物制剂有限公司；透明质酸钠10mg/m l上海昊海生物科技股份有限公司。

1.2 临床资料

选择2014年12月31日至2015年3月11日，在上海交通大学附属第六人民医院骨科门诊经询问病史、X线摄片检查，诊断为膝关节骨关节炎的患者为研究对象，根据入组标准：（1）年龄40～75周岁；（2）符合2009年美国风湿病学会制定的骨关节炎诊断标准[5]；（3）研究膝骨关节炎的X-ray证据为1、2或3分（Kellgren Law rence放射学评分）；（4）研究膝在平地行走时，VAS疼痛评分在50～90 mm之间。对侧非研究膝关节间隙＜40 mm；（5）体质指数（BM I）≤35 kg/m2。排除标准：膝关节积液或有其他炎性疼痛性疾病如风湿/类风湿性关节炎，牛皮癣性关节炎，痛风等；怀孕和哺乳期妇女；有严重心血管（近6月内突发脑梗死且有后遗症者、近6月内突发心肌梗死）、肝脏、肾脏疾病；研究膝关节周围皮肤有严重皮肤缺损或溃疡者；已知对本试验相关药物成分过敏者；以及其他经研究者判断不适合入选试验者。最终入选患者34例，其中男11例，女23例，侧别：单侧8例，双侧26例，平均年龄60岁。

1.3 分组和治疗方法

根据随机、双盲、平行对照、非劣性比较临床试验的原则，受试患者分别经简单随机进A组（壳聚糖组）：2m l壳聚糖注射液，每两周一次，每两周一次，共3次；B组（透明质酸钠组）：2 m l透明质酸钠注射液，每周1次，共5次。注射治疗时，患者膝关节注射区进行常规消毒，选取髌骨外上为穿刺点，局麻后经皮由关节间隙穿入关节腔，回抽到关节液以确认进入关节腔，注射试验用品进入关节腔。注射完成后，被动活动患膝，以使试验用品均匀涂布在关节面。本研究经我院伦理委员会批准所有入选患者均知情同意，并签署知情同意书。

1.4 患者评估与实验步骤

告知入选者按时回门诊复查，进行基线访视1.4.1基线访视

需要完成的工作包括：随机化分组，记录各组内患者年龄，BM I指数，患骨关节炎（OA）时间，研究侧膝关节的平地行走VAS疼痛评分（注射前评判），研究侧膝关节骨性关节炎指数（WOMAC）评分、侧膝关节总体评分、侧膝关节K-L评级和生活质量评分，均于注射前评判。采用关节腔注射，记录镇痛药物的使用情况，记录不良事件，记录新的合并用药，发放受试者日记，药物回收并统计数量（表1）。在访视3、4、5中只需完成药物注射及相关记录，无需评分。1.4.2第6周，第12周访视

表1 膝关节炎患者入组时基线情况比较Tab.1 Com parison of baseline conditions in patients with knee arthritis

在基线、注射的最后一次，及在完成所有治疗疗程的第6周（访视7）和第12周（访视8）进行随访及临床、安全性的评价。包括：在平地上行走时的疼痛程度，使用VAS（0～100 mm）进行测量，WOMAC疼痛、僵硬、生理功能评分，受试者总体评分，解救药物服用剂量和频率，不良事件和合并用药信息的收集。最后一次访视还需行实验室检查，以确定生化指数正常。

1.5 统计学分析

采用Epidata3.1建立数据库，采用SPSS22.0进行统计学分析。计量资料采用±s表示，符合正态分布前提下根据分析内容分表选用单因素方差分析、协方差分析；计数资料采用频数表示，由于是小样本，根据实际分别选用Fisher精确概率法、非参数秩和检验（Mann-Whitney U）。设α=0.05为检验水准。

2 结果

2.1 近期治疗结果

患者膝关节腔注射壳聚糖或透明质酸钠后，在第6周访视及第12周访视时研究侧膝关节在平地行走时的VAS疼痛评分，WOMAC评分，受试者总体评分均改善（表2）。

2.2 安全性评估

体检患者症状减轻，末次实验室检查未见生化指数异常，共发生不良反应4例（表3），其中两组发生，在壳聚糖组（肿胀痛，感冒咳嗽），两组发生在透明质酸组（关节疼痛）。两组无差别，未影响治疗进程及结果。

3 讨论

3.1 骨关节炎的研究进展及腔内注射治疗

骨关节炎是影响人类健康最常见的关节疾患之一，人群发病率约为2％～6％，而在年龄大于60岁的成年人中，骨关节炎发病率为35％，骨关节炎是上述人群功能残疾、造成经济损失和影响社会发展的主要疾病之一[6]。骨关节炎发生与发展过程中，在全身因素和局部因素综合作用下，关节软骨发生生化、结构和代谢改变，最终出现关节软骨软化、破溃和局部剥脱以及关节边缘骨与软骨赘生物形成等病理改变，并引起相应临床症状。

表2 膝关节腔内注射治疗前后疗效评价Tab.2 Evaluation of the efficacy of intra-articu lar in jection of knee joint

表3 不良事件发生情况Tab.3 Adverse events

从机械性的损伤到结构蛋白基因突变的多种因素被怀疑与骨关节炎的发病有关，虽然滑膜，骨和关节是疾病过程中主要受破坏的部分，然而更深入的研究揭示了骨关节炎并非简单地由于关节应力而导致的退行性病变，而是与分解代谢有关细胞因子的级联反应和炎症递质相关[7]，另有研究表明，关节软骨退变不仅不可逆，且可因复杂的局部炎症因子网络而加速[8]。因此，治疗骨关节炎的最佳着眼点应该放在探究可以保护关节软骨的药物[9]。对于药物治疗骨关节炎的疗效评估虽然有很多种，但主要集中在两方面：疼痛缓解和功能改善[10]，目前广泛认为，相比全身系统用药，关节腔内局部注射有诸多优点，如：提高局部药物浓度；降低总用药剂量，避免了全身系统用药的副作用以及药物间的相互作用[11]。既往有研究发现外源性透明质酸和壳聚糖均可有效缓解疼痛、延缓骨关节炎退变。有实验发现其可以促进内源性透明质酸的合成、抑制软骨细胞的凋亡，进而保护软骨[12-13]。

3.2 透明质酸治疗骨关节炎的机制

透明质酸是广泛存在于结缔组织，上皮组织以及神经组织细胞外基质的阴离子黏多糖复合物，同时也是正常关节液中的大分子成分，由于其具有黏弹性的特点，在关节快速活动时起到减震缓冲作用，在关节缓慢活动时又起到润滑作用。最初应用在关节腔注射时是因其在骨关节炎患者关节液中浓度降低，经由外源注射可以起到补充和更新的作用。然而近来有诸多体内外实验证实其在保护关节软骨以及改善软骨细胞微环境方面也发挥着重要作用[14-18]，在进入关节腔内后，透明质酸可以覆盖在关节软骨表面，同时在软骨深层的胶原纤维和硫化蛋白多糖之间均匀分布，由此，透明质酸得以保护软骨，弥补从软骨基质到关节滑膜腔之间蛋白多糖的缺失[19]。关节腔内注射已被证实与上述过程一致[20-21]。此外，透明质酸还具有抗炎作用，主要机制为减少纤维母细胞的花生四烯酸分泌，降低基质金属蛋白酶和炎症介质的产生和活性，从而延缓疾病发展。然而相对高昂的价格以及频繁的注射疗程是其主要缺点。

3.3 壳聚糖治疗骨关节炎的机制及优势

壳聚糖，是一种天然的可再生资源，由虾壳提纯的高分子化合物壳聚质，经羧甲基取代反应后制成的一种聚氨基葡萄糖，其带有正电荷，以其良好的生物相容性，无毒性，无致免疫原性的特点，广泛应用于医药学，化妆以及组织重建领域[22]，还可提高结缔组织的创伤愈合能力[23]。因其具有高度黏弹性，与正常的关节液相似，注射入关节腔后可以模拟关节滑液的物理作用改善关节的润滑状况，缓解作用于关节软骨面的压力，且能覆盖在软骨表面或充填到退变的软骨裂隙中，防止OA滑液中有害炎性细胞因子与软骨基质及软骨细胞接触。在结构上与软骨细胞内的黏多糖相似，在体内可完全经由酶促自然降解。Liu等[24]对兔前交叉韧带切断骨关节炎模型的关节腔内注射壳聚糖，发现壳聚糖有助于防止金属蛋白酶表达，同时保护关节软骨。Usam i等[25]证实，壳聚糖还可以调节白细胞中骨调素的表达，而后者可以诱导修复细胞的黏附和播散[26]。Zhao等[27]在兔软骨损伤模型中发现壳聚糖可以诱导二型胶原和蛋白聚糖基因的表达，有助软骨修复。医用壳聚糖在理化性质上与关节内的氨基多糖相似，而氨基多糖是软骨和软骨基质构成代谢的基础，所以壳聚糖具有良好的黏弹性和缓冲吸收性，可以黏附与骨软骨缺损处[28]，甚至可以直接促进软骨增殖[29]，然而关节腔内注射透明质酸并不能诱导受损软骨增值，而这正是骨关节炎患者能否获得长期良好疗效的关键[30]。同时，医用壳聚糖和透明质酸钠相比其生物屏障作用更长，这是由于壳聚糖分子量大在体内能存留数月，而透明质酸钠仅留存数周，故医用壳聚糖的效果可能优于透明质酸。其次壳聚糖分子量大不易被关节腔内滑膜的吞噬细胞所吞噬而致敏，形成类抗原倾向，产生过敏反应[31]。

本研究纳入大量对于疼痛和功能的主客观评价方法，且为保持盲态，壳聚糖组的受试者须在第1周和第3周注射时进行关节表皮穿刺以模拟关节腔注射（只穿刺表皮，不进入关节腔）。最大程度避免由于患者主观感受而造成的结果偏倚。我们采取更加严格的试验方法以及更大样本量的患者，利用双盲性，注射研究者固定人员，避免操作偏倚，疗效研究者保持盲态，程度避免评价偏倚。在药物管理上，在试验品和对照品通用的原药物包装外，再贴上受试者编号。注射研究者按照药物外包装上的受试者编号领取药物进行注射。壳聚糖低温2～8℃保存，避光、防止冻结。透明质酸钠常温保存。设专人、专柜、上锁保管。

然而，本次试验依然存在很多不足，主要包括：（1）未设置安慰剂对比组，有很多报道证实强大的安慰剂效应可以增强治疗效果，并且使所体现的结果呈现复杂性[32-33]，且关节腔内注射本身会给患者以治疗有效的暗示，如何克服这种影响尚待研究。（2）随访时间偏短，关节腔内药物药效可维持半年以上，随访时间短可能对结果产生影响。（3）本次试验为小样本，患者数量有限，在后续研究中有待进一步扩大。

4 结语

尽管存在上述不足，本研究提示，关节腔内注射壳聚糖与透明质酸在缓解患者疼痛，改善功能上均有明显提高，且注射次数得以明显减少，安全性提高，所以，壳聚糖相比透明质酸钠可能为更好的关节腔注射用药，同时，壳聚糖价格相对较低，可以显著降低医疗费用，减轻患者负担，改善生活质量。

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Com parison of therapeutic effectof chitosan and sodium hyaluronate intra-articu lar injection in the treatm entof knee osteoarthritis

BAIZhenlong，HEYaohua
The Sith People's Hospital Affiliated to Shanghai JiaoTong University，Shanghai 200233，China

Objective To study the clinicalefficacy and safety in the treatmentof knee osteoarthritis by comparing the therapeutic effect and safety of the treatment of patients with knee osteoarthritis by chitosan with that by sodium hyaluronate injection.M ethods 34 patients with knee osteoarthritiswere selected the Sixth People's Hospital A ffiliated to Shanghai JiaoTong University in January 2015，April，and 11 patients weremale，23 patients were female，8 cases，unilateral，26 cases，bilateral，average age of 60 years.According to the principle of random ized，double blind，parallel controlled，non inferiority trial，patients were random ly divided into several groups，respectively，chitosan groups and sodium hyaluronate injection group.6 weeks after the end of treatment，and 12 weeksafter the treatment，the VAS score：WOMAC score：WOMAC pain，joint stiffness，knee physiological function score，the overall score of subjects to assess the efficacy of the study side of the knee，aswellas the safety of several chitosan and sodium hyaluronate injection.Joint pain，joint effusion and swelling and joint function improvement were observed.Results The pain of knee joint in patients with knee joint cavity was reduced，and the correlation score was higher than that in the treatment group.Conclusion There is a good effect of intra-articular injection of chitosan in the knee osteoarthritis with no significant difference in comparison with SHIGroups，but the numberof injections decreasesand the safety increases.

Chitosan；Hyaluronic acid；Osteoarthritis

R684.3

A

2095-378X（2015）03-0163-06

10.3969/j.issn.2095-378X.2015.03.006

白真龙（1988—），男，研究生在读，研究骨关节科与关节镜外科

何耀华，电子信箱：heyaohuavip@126.com