Ⅱ型膠原螺旋肽對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的診斷價(jià)值

丁娟，王歡，潘曉余，黃暢，冉媛，呂延成*

(1.遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)，廣東 珠海 519041；2.山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，山西太原 030001)

Ⅱ型膠原螺旋肽對(duì)骨關(guān)節(jié)炎的診斷價(jià)值

丁娟1，王歡2，潘曉余1，黃暢1，冉媛1，呂延成1*

(1.遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)，廣東 珠海 519041；2.山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院骨科，山西太原 030001)

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)是目前臨床上中老年患者關(guān)節(jié)疼痛和關(guān)節(jié)殘疾最常見(jiàn)的原因之一，并以關(guān)節(jié)軟骨退變?yōu)樘卣鱗1-4]，發(fā)病原因與年齡、創(chuàng)傷、關(guān)節(jié)的先天性異常、關(guān)節(jié)畸形等有關(guān)。因?yàn)楣顷P(guān)節(jié)炎在影像學(xué)上的改變與組織生物學(xué)上的改變不同步，影像學(xué)改變滯后明顯，故影像學(xué)檢查并不能早期診斷骨關(guān)節(jié)炎。迄今為止，OA的早期診斷方法仍然是骨科界的難題之一。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，人體體液中一些生物學(xué)標(biāo)志物在骨關(guān)節(jié)炎早期診斷方面的作用正受到國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者的重視，例如：人軟骨糖蛋白-40、透明質(zhì)酸、血清軟骨寡聚基質(zhì)蛋白、蛋白多糖、Ⅱ型膠原羧基端端肽、Ⅱ型膠原螺旋肽(type Ⅱ collagen helical peptide，HELIX-Ⅱ)[5]等。本文就Ⅱ型膠原螺旋肽在骨關(guān)節(jié)炎診斷方面的研究做一綜述。

1 HELIX-Ⅱ的來(lái)源及特性

Charni-Ben等[6]通過(guò)將人類關(guān)節(jié)軟骨提取物在體外進(jìn)行培養(yǎng)，在具有活性的人類重組組織蛋白酶和金屬蛋白酶中培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)從骨關(guān)節(jié)炎患者的軟骨切片中HELIX-Ⅱ自行釋放出來(lái)。在體外培養(yǎng)的組織中，組織蛋白酶-K、L、S可產(chǎn)生大量的HELIX-Ⅱ，組織蛋白酶-B產(chǎn)生Ⅱ型膠原羧基端端肽，但是組織蛋白酶-B卻破壞HELIX-Ⅱ的免疫反應(yīng)性。HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽均不能單獨(dú)精確地反映組織蛋白酶和金屬蛋白酶的溶膠原活性。分析OA患者的關(guān)節(jié)軟骨分離組織實(shí)驗(yàn)得出：人類軟骨膠原經(jīng)蛋白水解酶釋放出的HELIX-Ⅱ在軟骨降解中發(fā)揮作用，并能反映軟骨膠原降解過(guò)程的一部分信息，可以補(bǔ)充說(shuō)明OA病程的其他相關(guān)信息；而且在OA患者中，其軟骨降解產(chǎn)生的Ⅱ型膠原裂解片段HELIX-Ⅱ可作為臨床生物學(xué)標(biāo)記物，HELIX-Ⅱ與OA的病理過(guò)程具有相關(guān)性。

Bay-jensen等[7]將32 例骨關(guān)節(jié)炎膝軟骨深層軟骨活組織檢查制成切片，用免疫組化分析HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽。發(fā)現(xiàn)HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽在膠原受損部位可被檢測(cè)到，與先前報(bào)告相同，更多的圍繞在軟骨細(xì)胞周圍，也有報(bào)告在受損部位邊緣，接近軟骨下骨，包括血管化作用部位和骨軟骨交界處，在骨軟骨交界處是Ⅱ型膠原羧基端端肽占優(yōu)勢(shì)，而HELIX-Ⅱ少見(jiàn)。在軟骨組織中，HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽顯示出不同程度的選擇特異性。

2 HELIX-Ⅱ?qū)顷P(guān)節(jié)炎的臨床診斷意義

Garnero等[8]發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎迅速惡化與尿液中HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽的變化有關(guān)聯(lián)。收集12 例急進(jìn)型惡化髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎病例(平均年齡70 歲)和28 例關(guān)節(jié)腔損失小于0.22 mm/年的緩進(jìn)型髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎病例(平均年齡63 歲)進(jìn)行病例對(duì)照研究。隨訪期結(jié)束后，測(cè)定每例患者尿液樣本的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽濃度。40 例髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者組的HELIX-Ⅱ表達(dá)量比75 例健康對(duì)照組HELIX-Ⅱ表達(dá)量高41%(P=0.002)，HELIX-Ⅱ的表達(dá)量增高與髖關(guān)節(jié)腔最小間隙下降相關(guān)(r=-0.57，P=0.001)。急進(jìn)型骨關(guān)節(jié)炎的尿液HELIX-Ⅱ平均水平比緩進(jìn)型的高71%。最高變異值中的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽量引入到多變量logistic回歸模型中，發(fā)現(xiàn)高HELIX-Ⅱ水平與高Ⅱ型膠原羧基端端肽水平相互獨(dú)立，調(diào)整OR(95%CI)分別為5.73(1.01 to 32.8)和6.67(1.14 to 39.0)(調(diào)整變量為年齡和BMI)，并且與急進(jìn)型損傷疾病相關(guān)。尿液HELIX-Ⅱ水平升高與急進(jìn)型髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)，單獨(dú)檢測(cè)HELIX-Ⅱ水平或與Ⅱ型膠原羧基端端肽聯(lián)合檢測(cè)可以做為臨床發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的有用工具。

Ghami等[5]還使用具有競(jìng)爭(zhēng)性多克隆抗體為基礎(chǔ)的ELISA技術(shù)檢測(cè)尿HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽水平：90 例膝關(guān)節(jié)OA患者，73%為女性，平均年齡(63.0±8.0) 歲，患病史(6.1±6.8)年；89 例早期RA患者，79%為女性，平均年齡(48.7±11.6) 歲，患病史3年；25 例Paget骨病患者(僅作HELIX-Ⅱ檢測(cè))；162名健康對(duì)照者。在RA患者中發(fā)現(xiàn)尿中HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽的基線水平與關(guān)節(jié)破壞進(jìn)程密切相關(guān)。用ELISA法測(cè)得的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型膠原羧基端端肽含量的組內(nèi)變異值及組間變異值分別降低了13%和15%。HELIX-Ⅱ水平反映出對(duì)于人類未變性及已變性的兩種Ⅱ型膠原沒(méi)有明顯的交叉反應(yīng)，與來(lái)自人類Ⅰ型膠原或Ⅲ型膠原的同源多肽沒(méi)有交叉反應(yīng)，與在C端肽延長(zhǎng)或縮短的多肽也沒(méi)有交叉反應(yīng)。

與那些年齡和性別相匹配的健康對(duì)照組相比，膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者和早期RA患者的中位尿HELIX-Ⅱ水平分別增高了56%和123%；尿液中HELIX-Ⅱ的基線水平與RA患者關(guān)節(jié)損傷的影像學(xué)進(jìn)展呈正相關(guān)。此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：HELIX-Ⅱ在Ⅱ型膠原降解產(chǎn)物中是具有特異性的，并能把OA及RA患者與健康者區(qū)分開(kāi)來(lái)。HELIX-Ⅱ水平的增高與RA的關(guān)節(jié)損害程度有關(guān)，而獨(dú)立于C反應(yīng)蛋白水平、關(guān)節(jié)損傷基線水平及Ⅱ型膠原羧基端端肽水平。

Reijman等[9]在一項(xiàng)172 例原發(fā)性膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者的研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)展期患者的關(guān)節(jié)液中，Ⅱ型膠原代謝產(chǎn)物PⅡCP的水平相對(duì)于非進(jìn)展期患者明顯升高。鹿特丹研究中心隨訪了1 235 例膝關(guān)節(jié)和/或髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者6.6年，發(fā)現(xiàn)這些患者體液中HELIX-Ⅱ、Ⅱ型膠原羧基端端肽水平的升高與膝、髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的患病率和病情進(jìn)展有著密切的相關(guān)性。

Wei等[10]采集至少一側(cè)患有OA的42 例患者，41 例膝關(guān)節(jié)其他疾病患者(非OA組)，采用ELISA法檢測(cè)關(guān)節(jié)液中HELIX-Ⅱ的含量，并依據(jù)關(guān)節(jié)鏡下Outerbridge軟骨損傷評(píng)分來(lái)評(píng)價(jià)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷程度。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明膝關(guān)節(jié)滑液中的HELIX-Ⅱ水平可以作為生物標(biāo)志物來(lái)反映早期軟骨損傷，但不能預(yù)測(cè)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的嚴(yán)重程度和病程變化。

3 影響HELIX-Ⅱ?qū)顷P(guān)節(jié)炎診斷價(jià)值的因素

Quintana等[11]采集至少一側(cè)患有OA的40名患者，連夜收入臨床研究中心收集血清樣本。樣本收集時(shí)間為：第1天晚6～8點(diǎn)(T3，n=40)，早8點(diǎn)起床前(T0，n=40)，用餐前起床后1 h(T1a，n=40)，用餐后起床后1～2 h，起床后4 h(T2，n=20)。采用酶聯(lián)免疫標(biāo)記法測(cè)定sPⅡANP(ⅡA型前膠原氨基端前肽)和sHELIX-Ⅱ的水平，研究發(fā)現(xiàn)PⅡANP和sHELIX-Ⅱ生物標(biāo)記物的血清水平從T0到T1，sPⅡANP和sHELIXⅡ的標(biāo)準(zhǔn)平均濃度明顯增高(P<0.05)。這說(shuō)明骨關(guān)節(jié)炎患者的HELIX-Ⅱ血清水平在一天之中并非穩(wěn)定，HELIX-Ⅱ如用來(lái)做臨床研究，血清樣本采集時(shí)間應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化。

總之，HELIX-Ⅱ作為一種反映關(guān)節(jié)軟骨代謝和病理變化的生物標(biāo)記物，對(duì)于OA的早期診斷、判斷患者的病情以及預(yù)測(cè)預(yù)后具有一定意義，但要達(dá)到早期診斷或輔助早期診斷的目標(biāo)，還需要進(jìn)一步研究。

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1008-5572(2015)04-0334-02

R684.3

A

2014-11-18

丁娟(1980- )，女，技師，遵義醫(yī)學(xué)院珠海校區(qū)，519041。

*本文通訊作者：呂延成