Ⅱ型胶原螺旋肽对骨关节炎的诊断价值

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骨关节炎(osteoarthritis，OA)是目前临床上中老年患者关节疼痛和关节残疾最常见的原因之一，并以关节软骨退变为特征，发病原因与年龄、创伤、关节的先天性异常、关节畸形等有关。因为骨关节炎在影像学上的改变与组织生物学上的改变不同步，影像学改变滞后明显，故影像学检查并不能早期诊断骨关节炎。迄今为止，OA的早期诊断方法仍然是骨科界的难题之一。随着现代医学的发展，人体体液中一些生物学标志物在骨关节炎早期诊断方面的作用正受到国内外大量学者的重视，例如:人软骨糖蛋白-40、透明质酸、血清软骨寡聚基质蛋白、蛋白多糖、Ⅱ型胶原羧基端端肽、Ⅱ型胶原螺旋肽(typeⅡcollagenhelicalpeptide，HELIX-Ⅱ)等。本文就Ⅱ型胶原螺旋肽在骨关节炎诊断方面的研究做一综述。

HELIX-Ⅱ的来源及特性

Charni-Ben等通过将人类关节软骨提取物在体外进行培养，在具有活性的人类重组组织蛋白酶和金属蛋白酶中培养，发现从骨关节炎患者的软骨切片中HELIX-Ⅱ自行释放出来。在体外培养的组织中，组织蛋白酶-K、L、S可产生大量的HELIX-Ⅱ，组织蛋白酶-B产生Ⅱ型胶原羧基端端肽，但是组织蛋白酶-B却破坏HELIX-Ⅱ的免疫反应性。HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽均不能单独精确地反应组织蛋白酶和金属蛋白酶的溶胶原活性。分析OA患者的关节软骨分离组织实验得出:人类软骨胶原经蛋白水解酶释放出的HELIX-Ⅱ在软骨降解中发挥作用，并能反应软骨胶原降解过程的一部分信息，可以补充说明OA病程的其他相关信息；而且在OA患者中，其软骨降解产生的Ⅱ型胶原裂解片段HELIX-Ⅱ可作为临床生物学标记物，HELIX-Ⅱ与OA的病理过程具有相关性。

Bay-jensen等将32例骨关节炎膝软骨深层软骨活组织检查制成切片，用免疫组化分析HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原基端端肽。发现HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽在胶原受损部位可被检测到，与先前报告相同，更多的围绕在软骨细胞周围，也有报告在受损部位边缘，接近软骨下骨，包括血管化作用部位和骨软骨交界处，在骨软骨交界处是Ⅱ型胶原羧基端端肽占优势，而HELIX-Ⅱ少见。在软骨组织中，HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽显示出不同程度的选择特异性。

HELIX-Ⅱ对骨关节炎的临床诊断意义

Garnero等发现髋关节骨关节炎迅速恶化与尿液中HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽的变化有关联。收集12例急进型恶化髋关节骨关节炎病例(平均年龄70岁)和28例关节腔损失小于0．22mm/年的缓进型髋关节骨关节炎病例(平均年龄63岁)进行病例对照研究。随访期结束后，测定每例患者尿液样本的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽浓度。40例髋关节骨关节炎患者组的HELIX-Ⅱ表达量比75例健康对照组HELIX-Ⅱ表达量高41%(P=0．002)，HELIX-Ⅱ的表达量增高与髋关节腔最小间隙下降相关(r=－0．57，P=0．001)。急进型骨关节炎的尿液HELIX-Ⅱ平均水平比缓进型的高71%。最高变异值中的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽量引入到多变量logistic回归模型中，发现***E-LIX-Ⅱ水平与高Ⅱ型胶原羧基端端肽水平相互***，调整OR(95%CI)分别为5．73(1．01to32．8)和6．67(1．14to39．0)(调整变量为年龄和BMI)，并且与急进型损伤疾病相关。尿液HELIX-Ⅱ水平升高与急进型髋关节骨关节炎相关，单独检测HELIX-Ⅱ水平或与Ⅱ型胶原羧基端端肽联合检测可以做为临床发现髋关节骨关节炎的有用工具。

Ghami等还使用具有竞争性多克隆抗体为基础的ELISA技术检测尿HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽水平:90例膝关节OA患者，73%为女性，平均年龄(63．0±8．0)岁，患病史(6．1±6．8)年；89例早期RA患者，79%为女性，平均年龄(48．7±11．6)岁，患病史3年；25例Paget骨病患者(仅作HELIX-Ⅱ检测)；162名健康对照者。在RA患者中发现尿中HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽的基线水平与关节破坏进程密切相关。用ELISA法测得的HELIX-Ⅱ和Ⅱ型胶原羧基端端肽含量的组内变异值及组间变异值分别降低了13%和15%。HELIX-Ⅱ水[根据相关法规进行屏蔽]映出对于人类未变性及已变性的两种Ⅱ型胶原没有明显的交叉反应，与来自人类Ⅰ型胶原或Ⅲ型胶原的同源多肽没有交叉反应，与在C端肽延长或缩短的多肽也没有交叉反应。

与那些年龄和性别相匹配的健康对照组相比，膝关节骨关节炎患者和早期RA患者的中位尿HELIX-Ⅱ水平分别增高了56%和123%；尿液中HELIX-Ⅱ的基线水平与RA患者关节损伤的影像学进展呈正相关。此实验说明:HELIX-Ⅱ在Ⅱ型胶原降解产物中是具有特异性的，并能把OA及RA患者与健康者区分开来。HELIX-Ⅱ水平的增高与RA的关节损害程度有关，而***于C反应蛋白水平、关节损伤基线水平及Ⅱ型胶原羧基端端肽水平。

Reijman等在一项172例原发性膝关节骨关节炎患者的研究发现，进展期患者的关节液中，Ⅱ型胶原代谢产物PⅡCP的水平相对于非进展期患者明显升高。鹿特丹研究中心随访了1235例膝关节和/或髋关节骨关节炎患者6．6年，发现这些患者体液中HELIX-Ⅱ、Ⅱ型胶原羧基端端肽水平的升高与膝、髋关节骨关节炎的患病率和病情进展有着密切的相关性。

Wei等采集至少一侧患有OA的42例患者，41例膝关节其他疾病患者(非OA组)，采用ELISA法检测关节液中HELIX-Ⅱ的含量，并依据关节镜下Outerbridge软骨损伤评分来评价膝关节软骨损伤程度。实验说明膝关节滑液中的HELIX-Ⅱ水平可以作为生物标志物来反应早期软骨损伤，但不能预测膝关节软骨损伤的严重程度和病程变化。

影响HELIX-Ⅱ对骨关节炎诊断价值的因素

Quintana等采集至少一侧患有OA的40名患者，连夜收入临床研究中心收集血清样本。样本收集时间为:第1天晚6～8点(T3，n=40)，早8点起床前(T0，n=40)，用餐前起床后1h(T1a，n=40)，用餐后起床后1～2h，起床后4h(T2，n=20)。采用酶联免疫标记法测定sPⅡANP(ⅡA型前胶原氨基端前肽)和sHELIX-Ⅱ的水平，研究发现PⅡANP和sHELIX-Ⅱ生物标记物的血清水平从T0到T1，sPⅡANP和sHELIXⅡ的标准平均浓度明显增高(P＜0．05)。这说明骨关节炎患者的HELIX-Ⅱ血清水平在一天之中并非稳定，HE-LIX-Ⅱ如用来做临床研究，血清样本采集时间应该标准化。

总之，HELIX-Ⅱ作为一种反应关节软骨代谢和病理变化的生物标记物，对于OA的早期诊断、判断患者的病情以及预测预后具有一定意义，但要达到早期诊断或辅助早期诊断的目标，还需要进一步研究。

来源：实用骨科杂志2015年4月第21卷第4期