阿达木单抗对强直性脊柱炎患者骨代谢标志物的影响

孔瑞娜 高洁 张菊 吉连梅 高颖 夏云霞 徐霞 张兰玲 蔡青 赵东宝

海军军医大学附属长海医院风湿免疫科，上海 200433

强直性脊柱炎(ankylosing spondylistis，AS)是一种主要侵犯中轴关节或同时伴有外周关节受累的慢性自身免疫性疾病[1]。骨质流失、关节破坏与新骨形成、关节强直并存是其主要特征，研究显示AS患者骨代谢紊乱与疾病活动度密切相关[2]。而传统的改善病情的抗风湿药(DMARDs)如甲氨蝶呤对AS患者的骨代谢并没有改善作用，近年来研究发现TNF-α拮抗剂除了能有效控制AS炎症、缓解症状、延缓影像学进展外，还可能对AS患者的骨代谢、骨密度减低有改善作用[3-4]。阿达木单抗作为新一代TNF-α拮抗剂，是一种含有人多肽序列的重组全人源免疫球蛋白单克隆抗体，可特异性地与TNF-α结合，阻断其生物学功能。本研究通过检测AS患者血清骨代谢标志物水平，以及阿达木单抗治疗后血清骨代谢标志物水平变化，来探讨AS患者的骨代谢情况及阿达木单抗治疗对其骨代谢的影响。

1 材料和方法

1.1 临床资料

选择2014年1 月至2017年12月上海长海医院收治的活动性强直性脊柱炎患者42例，同时期在我院体检科选取42例健康体检者，年龄与AS组匹配。所有AS患者均接受40 mg阿达木单抗隔周皮下给药治疗24周，允许患者同时应用稳定剂量的非甾体抗炎药、甲氨蝶呤。活动性AS定义为符合美国风湿病学会1984年修订的纽约AS分类标准，且BASDAI评分≥4，总背痛VAS≥4 cm。病例排除标准：全身使用肾上腺糖皮质激素；合并类风湿关节炎等其他风湿性疾病；合并严重心、肝、肾等重要脏器和血液、内分泌系统疾病；近期服用过影响骨代谢的药物(如双膦酸盐、钙剂、维生素D等)。

1.2 观察及评价指标

1.2.1骨密度测定：采用双能X线骨密度仪(DXA)(Lunar Prodigy Advance，GE公司，美国)测定AS患者基线期腰椎L1-4和左髋部(股骨颈、大粗隆、股骨干)的骨密度值。骨质疏松诊断参照世界卫生组织(WHO)推荐的标准：骨量正常：≥-1.0SD，骨量减少：-1.0SD～-2.5SD，骨质疏松：≤-2.5SD。

1.2.2骨代谢标志物检测：以肝素抗凝真空采血管取患者空腹外周静脉血5 mL，采用德国罗氏诊断公司提供的骨代谢检测试剂盒，应用电化学发光免疫分析技术检测AS患者应用阿达木单抗治疗基线期和24周时的血清骨代谢指标β-胶原降解产物(β-CTX)、总I型胶原氨基端延长肽(P1NP)、骨钙素N端中分子片段(N-MID)、25羟基维生素D、甲状旁腺素(PTH)的水平，以及健康对照组的上述指标。所有血样标本送我院检验科进行检测分析。

1.2.3血钙、血磷水平的检测：分别于AS患者应用阿达木单抗治疗基线期和24周时检测，所有血样标本送我院检验科进行检测分析。

1.3 AS临床指标

1.3.1一般情况：仔细询问病史，记录性别、年龄、病程、关节受累情况、HLA-B27情况。

1.3.2疾病活动及功能评估：评估AS患者应用阿达木单抗治疗基线期和24周时的Bath强直性脊柱炎疾病活动性指数(BASDAI)。

1.3.3实验室指标：分别于AS患者应用阿达木单抗治疗基线期和24周时检测血沉(ESR)、C反应蛋白(CRP)，所有血样标本送我院检验科进行检测分析。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 AS患者临床特征

42例AS患者中男性38例，女性4例；年龄19～63岁，平均(33.9±9.5)岁；病程0.6～15年；31例仅有中轴受累(73.81%)，11例同时存在中轴及外周关节受累(26.19%)；40例HLA-B27阳性(95.24%)；AS病情活动性指数(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反应蛋白(CRP)1.93～110 mg/dl，平均(18.19±21.83)mg/dL。骨质疏松发生率为13.6%，骨量减少发生率为25.8%，骨量正常者占60.6%。

2.2 AS组与对照组血清骨代谢标志物水平的比较

与对照组比较，AS组患者β-CTX、P1NP、N-MID、PTH水平均明显升高(P<0.01)，25羟基维生素D水平明显下降(P<0.01)，见表1。

表1 AS组与对照组骨代谢标志物水平的比较Table 1 Comparison of the bone metabolism indexes between the two

2.3 阿达木单抗治疗前后临床指标比较

与基线期比较，AS患者经阿达木单抗治疗24周后临床症状及实验室指标均得到明显改善，AS患者BASDAI评分、ESR和CRP指标均明显下降(P<0.01)，见表2。

时间BASDAIESR/(mm/h)CRP/(mg/dL)基线期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组阿达木单抗治疗前后骨代谢标志物变化 Table 3 Comparison of the bone metabolism indexes before and after adalimumab treatment in AS

2.4 阿达木单抗治疗前后骨代谢标志物水平比较

与基线期比较，AS患者经阿达木单抗治疗24周后骨代谢标志物β-CTX、P1NP、N-MID、PTH水平明显下降(P<0.01)，25羟基维生素D 水平明显升高(P<0.01)，见表3。

2.5 阿达木单抗治疗前后血钙、血磷水平变化

与基线期比较，AS患者经阿达木单抗治疗24周后血钙、血磷水平无明显变化(P>0.05)。

3 讨论

骨质疏松是AS的常见合并症，孔维萍等[5]调查了1051例AS患者，发现34%的患者合并有骨质疏松，33.78%的患者合并有骨量减少，且患者在青、中年阶段、发病早、中期就已出现腰椎和股骨骨密度的减低。许多研究还发现年龄、病程是AS骨密度降低的危险因素[6]。本研究结果显示42名活动性AS患者中骨质疏松发生率为13.6%，骨量减少发生率为25.8%，骨量正常者占60.6%。骨质疏松和骨量减少的发病率与文献报道相比偏少，考虑可能与研究对象有关，本研究入选的AS患者绝大多数为青年男性，骨量处于高峰期，疾病病程较短，对骨量的影响比病程长的患者相对小。

如何能早期发现AS患者骨质改变，是早期预防骨质疏松并发症的有效办法。相对于骨密度仪和关节影像学检查来说，骨代谢标志物能更快速、动态地反映AS骨代谢的情况，用以指导临床治疗策略[7]。骨代谢标志物是骨组织分解和合成代谢的产物，分为骨形成指标和骨吸收指标两大类。骨形成标志物是骨形成过程中的代谢产物，代表了成骨细胞活性；常用指标有总I型胶原氨基端延长肽(P1NP)、骨钙素N端中分子片段(N-MID)等；骨吸收标志物是骨吸收过程中的代谢产物，代表了破骨细胞活性；常用指标有β-胶原降解产物(β-CTX)。我们研究发现AS患者在疾病活动期骨吸收指标β-CTX和骨形成指标P1NP、N-MID均明显增高，提示活动性AS骨吸收与骨形成过程均活跃，其骨质改变是骨吸收增强和病理性成骨并存，一方面表现为骨密度减低及骨折风险增加，另一方面表现为特征性的病理性成骨，即慢性炎症部位的新骨形成[8-9]。但是AS最终发生骨质疏松，说明随着AS病程发展，骨吸收增加幅度大于骨形成，导致骨密度的下降。

甲状旁腺素(PTH)是骨转换重要的肽类激素，主要的生理功能之一是促进骨钙入血，升高血钙浓度，还可促进破骨细胞活性以及多种骨吸收细胞因子生成。我们的研究发现活动性AS患者PTH水平明显高于正常对照组，提示PTH可能参与了AS患者骨代谢紊乱、甚至骨密度下降的发病机制[10]，所以维持AS患者正常的PTH水平，对恢复AS骨代谢平衡有一定作用。

活性维生素D是重要的钙调节素，通过增加体内血钙磷浓度，促进成骨细胞和破骨细胞的生成，来参与骨形成和骨吸收的代谢调节；还具有调节免疫作用，可以抑制细胞因子(如IL-1、IL-23、IFN-γ、TNF-α等)表达，在调控AS的骨转换过程和炎症进展中起着重要作用[11]。由于活性维生素D在血中含量少，且半衰期短，临床上一般用25羟基维生素D水平来反映血中活性维生素D水平。本研究结果显示活动性AS患者25羟基维生素D水平较正常人明显下降，说明活动性AS患者存在维生素D缺乏，不仅导致负钙平衡，抑制成骨细胞活性，从而抑制成骨形成；而且还可能通过调节免疫功能造成炎症反应加剧，从而加重骨量丢失。在AS病情明显改善后，25羟基维生素D水平较治疗前明显升高。也说明维生素D水平与AS炎症活动度有一定相关性，但维生素D是否参与AS发病机制，仍需深入研究[12]。

由于免疫炎症在AS中的主导地位，特别是细胞因子TNF-α在AS发病中的关键作用，近年来TNF-α拮抗剂应用显著改善了AS患者临床症状及影像学进展[13]。有研究发现细胞因子TNF-α是强有力的骨吸收因子，可促进破骨细胞生成，导致骨吸收增强[14-15]。所以AS炎症程度越重，骨代谢紊乱越明显。但TNF-α拮抗剂缓解骨量丢失及新骨形成的机制是否与调节骨代谢标志物有关，目前尚不清楚。本研究通过检测阿达木单抗治疗前后血清骨代谢标志物水平变化，了解阿达木单抗能否改善AS患者骨代谢状况。结果显示阿达木单抗治疗活动性AS患者24周后，患者临床症状及实验室指标明显改善，BASDAI评分、ESR和CRP均明显下降。骨吸收标志物β-CTX和骨形成标志物P1NP、N-MID均较治疗前明显下降，骨转换调节素PTH水平明显下降，25羟基维生素D 水平明显升高。AS患者临床指标改善伴随骨代谢水平下降，提示免疫炎症和骨代谢之间存在共同机制[16]，这些骨代谢标志物的变化表明TNF-α拮抗剂阿达木单抗能够有效改善AS患者的骨代谢紊乱，同时抑制骨破坏和骨形成，缓解AS患者骨质疏松及病理性成骨[17]。本研究治疗时间为6个月，随访时间不够长，不能代表TNF‐α拮抗剂长期应用对骨代谢的影响，需要长时间观察才能确定TNF-α拮抗剂对AS骨代谢的影响程度及时限。

综上所述，活动期AS患者骨质疏松和骨量减少的发病率较高，且骨代谢活跃，可能同时存在骨形成和骨吸收增加；TNF-α拮抗剂阿达木单抗不仅能降低AS炎症反应，而且可以改善其骨代谢紊乱，延缓AS的骨质改变。