骨質(zhì)疏松性骨折與再骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究進(jìn)展
作者:朱佩佩、曹玉霖、劉勇、陳朦村、童偉、田洪濤
來源:中華創(chuàng)傷骨科雜志, 2019,21(11)
骨質(zhì)疏松是一種影響范圍廣,致殘率高導(dǎo)致社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)加重的疾病,以骨量減少、骨組織顯微結(jié)構(gòu)退行性改變、骨脆性增加為特點(diǎn),好發(fā)于絕經(jīng)后女性及老年男性,其中絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松發(fā)生率最高[1]。WHO定義骨質(zhì)疏松為骨礦物質(zhì)密度值(bone mineral density,BMD)與同種族、同性別年輕成人正常值相差小于2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差(T評(píng)分<-2.5)[2]。據(jù)我國(guó)最新的骨質(zhì)疏松癥流行病學(xué)結(jié)果顯示,我國(guó)40~49歲人群患病率為3.2%,其中男性2.2%,女性4.3%;50歲以上人群的骨質(zhì)疏松患病率為19.2%,其中男性6.0%,女性32.1%;而65歲以上人群骨質(zhì)疏松的患病率為32.0%,其中男性10.7%,而女性為51.6%[3]。隨著人口老齡化的不斷進(jìn)展,骨質(zhì)疏松發(fā)病率將持續(xù)上升。且我國(guó)許多骨質(zhì)疏松癥及其相關(guān)骨折在很大程度上仍未得到充分診斷,從而導(dǎo)致未及時(shí)接受治療以及治療不足[4]。因此,預(yù)防骨質(zhì)疏松及準(zhǔn)確地評(píng)估骨質(zhì)疏松后發(fā)生骨折和再骨折的高危風(fēng)險(xiǎn)成為了防治骨質(zhì)疏松的重中之重。近年來的研究從影像學(xué)特征、臨床表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)三個(gè)方面不斷去探究如何提高骨質(zhì)疏松骨折和再骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的敏感性和特異性。在影像學(xué)水平,雙能X線吸收法(dual energy X-ray absorptiometry,DXA)能夠通過測(cè)量L1-4、股骨頸、股骨干處的BMD,并將這一值與成年人群平均值對(duì)比,來判斷是否診斷為骨質(zhì)疏松,其被認(rèn)為是診斷骨質(zhì)疏松的'金標(biāo)準(zhǔn)' 。WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)將BMD<-1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的診斷為骨量減少,BMD<-2.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的診斷為骨質(zhì)疏松。普遍觀念認(rèn)為,DXA測(cè)得BMD越低,發(fā)生骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)越高。然而,部分研究發(fā)現(xiàn),廣泛運(yùn)用的DXA測(cè)得的BMD并不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折的發(fā)生率,骨量減少的患者往往被低估發(fā)生骨質(zhì)疏松后骨折的風(fēng)險(xiǎn)[5]。這可能是由于DXA測(cè)得BMD會(huì)受組織鈣化、硬化等影響,從而使得測(cè)量值無法準(zhǔn)確反映出骨質(zhì)疏松的真實(shí)水平。近年來,人們尋求更精確的骨密度、骨微觀結(jié)構(gòu)測(cè)量方法,骨小梁評(píng)分是一種是根據(jù)腰椎前后位DXA掃描,從二維結(jié)構(gòu)測(cè)量骨小梁方法,它與DXA測(cè)得的BMD相比,略微提高了對(duì)髖部骨折風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)效能,但不能提高對(duì)椎體或主要骨質(zhì)疏松性骨折的評(píng)估效率。CT可用于評(píng)估皮質(zhì)骨和骨小梁骨的中心部位,但分辨率不足以提供有關(guān)骨微結(jié)構(gòu)的信息。隨著高分辨率周邊定量CT(high-resolution peripheral quantitative CT, HR-pQCT)的出現(xiàn),可以直接測(cè)量骨皮質(zhì)與骨小梁的骨密度和顯微結(jié)構(gòu),研究表明,HR-pQCT可以分辨出DXA測(cè)得BMD不低的患者骨微觀結(jié)構(gòu)受損,使得其預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折更為準(zhǔn)確。然而,由于測(cè)量?jī)x器實(shí)際分布不廣、使用費(fèi)用較高等原因,HR-pQCT并沒有得到推廣和普遍應(yīng)用[6]。近年來,已有臨床研究通過橫斷面研究、隊(duì)列研究等方法探究與骨質(zhì)疏松后骨折相關(guān)的獨(dú)立臨床危險(xiǎn)因素[2,7,8]。研究表明,患者年齡、BMI、既往骨折史和絕經(jīng)年齡等因素與骨質(zhì)疏松后骨折相關(guān)。目前,通過整合這些臨床危險(xiǎn)因素,臨床上存在多種不同的骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)因子的評(píng)估工具,例如在亞洲廣泛應(yīng)用的骨質(zhì)疏松自評(píng)工具(the osteoporosis self-assessment tool,OST)、在加拿大應(yīng)用較多的骨質(zhì)疏松風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具(the osteoporosis risk assessment instrument,ORAI)、在美國(guó)應(yīng)用的骨質(zhì)疏松簡(jiǎn)單評(píng)估計(jì)算(the simple calculated osteoporosis risk estimation,SCORE)[9]以及WHO骨折風(fēng)險(xiǎn)因子評(píng)估工具(WHO fracture risk assessment tool, FRAX)。在眾多評(píng)估量表中,又以FRAX的應(yīng)用最為常見。FRAX可以通過患者病史和一些臨床相關(guān)危險(xiǎn)因素評(píng)估患者10年內(nèi)的骨質(zhì)疏松骨折概率。已有文獻(xiàn)驗(yàn)證了FRAX的敏感性,相較于單獨(dú)的將BMD作為預(yù)測(cè)指標(biāo),F(xiàn)RAX能更好地預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松骨折[2,10,11,12]。然而,F(xiàn)RAX仍然存在一定缺陷,低估了一些其他的臨床危險(xiǎn)因素。在FRAX中繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的疾病里,涵蓋了Ⅰ型糖尿病(胰島素依賴型)、成年成骨不全癥、未治療的長(zhǎng)期甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)、性腺機(jī)能減退或過早絕經(jīng)(年齡<45歲)、慢性營(yíng)養(yǎng)不良或吸收不良及慢性肝病。但Ⅱ型糖尿病、多發(fā)性硬化等疾病在去除了FRAX中其他危險(xiǎn)因素協(xié)變量的影響后也對(duì)預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折有明顯意義,將這些疾病以繼發(fā)性骨質(zhì)疏松算入FRAX,可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折[10,11]。骨質(zhì)疏松后骨折常好發(fā)于椎體、橈骨遠(yuǎn)端、肱骨近端和髖部。椎體骨折是骨質(zhì)疏松最常見的并發(fā)癥,且部分椎體骨折無明顯癥狀、X線也難以發(fā)現(xiàn),從而導(dǎo)致其診斷和治療不及時(shí),進(jìn)而生活質(zhì)量下降,甚至影響患者生存率[13]。椎體骨折除了與BMD及常見骨折危險(xiǎn)因素相關(guān)之外,還與腰痛部位密切相關(guān),如側(cè)腰痛??梢灶A(yù)測(cè)椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)[7]。當(dāng)背部和腳后跟靠墻站立時(shí),后枕骨和墻壁之間的水平距離(Wall-occiput distance)、肋骨-骨盆距離以及患者身高也可以預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后椎體骨折風(fēng)險(xiǎn)[14]。髖部骨折則好發(fā)于跌倒后,因此可預(yù)測(cè)跌倒的因素均可預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后髖部骨折,如姿勢(shì)搖擺、跌倒史、股四頭肌無力、帕金森病等[15,16]。對(duì)于已經(jīng)發(fā)生了骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折(osteoporotic vertebral compression fracture,OVCF)的患者,臨床中常見的有3種方法進(jìn)行治療,椎體成形術(shù)(vertebroplasty, VP)、椎體后突成形術(shù)(kyphoplasty, KP)及保守治療。已有臨床研究探討了這3種治療方式的優(yōu)、缺點(diǎn)[17]。研究認(rèn)為,手術(shù)治療短期可以減輕患者疼痛,但患者的遠(yuǎn)期預(yù)后與選擇保守治療的患者并無顯著差異[18]。有部分學(xué)者認(rèn)為,骨質(zhì)疏松后骨折的手術(shù)治療是導(dǎo)致再骨折的風(fēng)險(xiǎn)之一,手術(shù)會(huì)導(dǎo)致病椎的相鄰椎體易于骨折[13],但也有研究表明,手術(shù)并不是造成再骨折的原因[19]。在分子水平上,研究表明,骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物(bone turnover markers,BTM)可以提高骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的敏感性和準(zhǔn)確度[20,21,22,23]。骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物是一些在骨骼重建過程中,存在于血液和尿液中的產(chǎn)物,可用于評(píng)價(jià)骨吸收和骨形成來反映骨代謝的動(dòng)態(tài)平衡情況,而且其水平的改變顯著早于骨密度的變化。常用的有血清的三種骨形成標(biāo)志物:骨鈣素(osteocalcin,OC)、骨特異性堿性磷酸酶(bone-specific alkaline phosphatase,BLAP)、Ⅰ型前膠原的N末端前肽(N-terminal propeptide of type I procollagen,PINP)和尿液的4種骨吸收標(biāo)志物:N-端肽(N-telopeptides,NTX)、游離吡啶啉(free pyridinolines,Pyr)、游離脫氧吡啶啉(free deoxypyridinoline,Dpyr)和C-端肽(C-telopeptides,CTX)。研究表明,PINP、OC、NTX、CTX、Pyr、Dpyr與老年女性的全髖骨丟失相關(guān),然而,這些標(biāo)志物對(duì)個(gè)體整體骨丟失的預(yù)測(cè)作用仍然有限[24]。其他研究則表明,BLAP結(jié)合低BMD和其他臨床骨折危險(xiǎn)因素可以使骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估敏感性增加[21,25]。在激素層面,5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)被報(bào)道與骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,5-HT是骨形成的抑制劑,成骨細(xì)胞中5-HT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的抑制顯著增強(qiáng)了新骨形成[26]。后續(xù)的前瞻性研究進(jìn)一步證明了高5-HT可預(yù)測(cè)髖部骨折以及非椎體骨質(zhì)疏松性骨折[27]。在基因?qū)用?,微小RNA是一種小的非編碼RNA分子(長(zhǎng)度通常為19~24個(gè)核苷酸),在RNA沉默和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控(抑制)基因表達(dá)方面發(fā)揮了重要作用[28],并被廣泛應(yīng)用于癌癥治療及促進(jìn)骨折愈合等方面。在骨折愈合方面,miRNA被證明可介導(dǎo)骨內(nèi)穩(wěn)態(tài),并參與成骨細(xì)胞生成和破骨細(xì)胞的生成調(diào)節(jié),為應(yīng)用miRNA作為骨質(zhì)疏松骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)提供了理論依據(jù)。部分研究表明,miRNA可用來預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折[29,30]。然而,近期的一篇前瞻性研究表明,一些已經(jīng)證明在骨質(zhì)疏松、骨折、骨轉(zhuǎn)換方面起作用的miRNA雖然與預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松骨折相關(guān),但是相關(guān)性在去除年齡的協(xié)變量影響后不再明顯[31]。然而,這一研究只挑選了32個(gè)與骨質(zhì)疏松、骨折、骨轉(zhuǎn)換相關(guān)的miRNA,驗(yàn)證其與預(yù)測(cè)骨折的效應(yīng),得出了陰性結(jié)果,但仍可能存在可預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)的miRNA目前沒有被發(fā)現(xiàn)。骨質(zhì)疏松發(fā)病率隨著人口老齡化不斷增加,導(dǎo)致個(gè)人、社會(huì)、國(guó)家負(fù)擔(dān)加重,是一個(gè)需要不斷完善其防治過程的一個(gè)重要疾病。其中,骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是其中重要的一環(huán),可以通過骨質(zhì)疏松骨折和再骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來提高日?;顒?dòng)警惕,并為明確骨折后治療方案提供一定的依據(jù)。影像學(xué)上從DXA、骨小梁評(píng)分、CT到HR-pQCT,不斷完善了骨質(zhì)疏松后骨折與再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的敏感性和特異性,但HR-pQCT還有待推廣;臨床表現(xiàn)上,隨著FRAX的出現(xiàn),可通過整合臨床危險(xiǎn)因素和BMD來預(yù)測(cè)10年內(nèi)骨質(zhì)疏松后骨折,提高了骨質(zhì)疏松后骨折風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的敏感性和特異性,但仍需要完善地區(qū)特異性和一些疾病如Ⅱ型糖尿病、多發(fā)性硬化、帕金森病等對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響;實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)上,骨轉(zhuǎn)換標(biāo)記物、5-HT、miRNA都對(duì)骨質(zhì)疏松后骨折有一定的預(yù)測(cè)作用,可以提高預(yù)測(cè)的敏感性,但特異性有所下降。因此,骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要從影像學(xué)特征、臨床表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)3方面繼續(xù)提高其敏感性及特異性。骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在影像學(xué)特征上可以通過HR-pQCT的推廣或DXA的分辨率提高等方式提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的敏感性;在臨床表現(xiàn)上,F(xiàn)RAX的地區(qū)特異性及一些未考慮的重要臨床危險(xiǎn)因素及疾病還需要不斷完善;在實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)上,有待新的、能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的出現(xiàn)。在未來的骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,最佳模式應(yīng)該是依托于改進(jìn)后的FRAX、HR-pQCT以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)室指標(biāo),綜合考量多種評(píng)估指標(biāo),這樣才能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)骨質(zhì)疏松后骨折和再骨折的風(fēng)險(xiǎn),從而為臨床預(yù)防和治療提供理論支持,有效減少其帶來的危害。
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