强直性脊柱炎患者血清硬骨素水平与骨影像学变化的相关性分析

田丽贞 周美菊 张松照 薛静⋆

强直性脊柱炎患者血清硬骨素水平与骨影像学变化的相关性分析

田丽贞 周美菊 张松照 薛静⋆

目的 探讨强直性脊柱炎（AS）患者血清硬骨素水平与脊柱影像学变化的关系。方法 选择门诊AS患者58例，同期门诊类风湿性关节炎（RA）患者25例及健康体检者25例作为对照组。采用酶联免疫吸附法检测各组血清硬骨素水平。评估AS患者血清硬骨素水平与各项临床指标、影像学进展之间的相关性。运用Pearson相关性分析法进行统计学分析。结果 AS组血清硬骨素浓度（65.9±21.7）pmol/L高于健康对照组（51.2±25.7）pmol/L，差异有显著性（P=0.0349）；AS组血清硬骨素水平与患者年龄、病程、ASDAS评分、性别等均无关（P＞0.05），但与mSASSS评分呈正相关（r=0.7）。结论 AS患者血清硬骨素水平对疾病诊断有一定的意义，同时可作为AS影像学进展的生物学标志物之一，反应患者脊柱骨化程度。

强直性脊柱炎 骨化 硬骨素

强直性脊柱炎（Ankylosing Spondylitis，AS）是一种慢性炎症性疾病，主要侵犯骶髂关节﹑脊椎关节，导致异位骨化［1］。新近研究发现参与骨代谢最主要的机制之一为Wnt信号通路的异常，硬骨素是Wnt信号通路的抑制剂，其可能通过干预Wnt通路进而介导AS中新骨的形成［2］。本研究采用修订后的斯托克AS脊柱评分（mSASSS评分）系统评价患者的影像学进展，分析AS患者的血清硬骨素水平与mSASSS评分及AS相关临床指标间的关系，以期探讨血清硬骨素水平与AS病理性成骨的关系，为研究AS的发病机制及治疗提供临床依据。

1 临床资料

1.1 一般资料 收集2015年1月至12月期间就诊于浙江大学医学院附属第二医院风湿免疫科门诊的AS患者58例，其中男38例，女20例；平均年龄（36.5±13.5）岁；平均病程（10.4±10.3）年。所有病例均符合1984年修订的纽约AS分类标准；25例类风湿性关节炎（RA）患者来自同时期门诊，设为对照组，均符合2010年ACR修订的RA分类标准；另将25例年龄性别相匹配的健康志愿者设为健康对照组。排除标准：合并其它可能影响硬骨素分泌的疾病患者，如严重感染﹑恶性肿瘤﹑﹑严重脏器疾患者﹑其他骨代谢疾病等。

1.2 方法 （1）检测方法及标本保存：血清硬骨素采用酶联免疫吸附法测定，所有入选患者及健康志愿者抽取空腹静脉血2ml，经抗凝，低温离心，分离血浆后置于-30℃冰箱保存，统一测定。硬骨素试剂盒购自美国R&D公司，严格按照试剂盒提供的操作方法和步骤完成。（2）ASDAS-CRP评分：记录患者的主客观指标，包括CRP及晨僵时间﹑背痛程度评分﹑患者整体评估（PGA）﹑外周关节肿痛评分等，根据ASDAS评分软件计算得出分值。（3）新修订版斯托克评分mSASSS评分：所有AS患者均拍摄全脊柱X线片，分别由两位医生根据msASSS评分标准进行盲法评分。mSASSS评分由腰椎评分和颈椎评分组成，总分0～72分。腰椎评分：根据12胸椎﹑5个腰椎﹑骶椎上段侧位片评分。0分：正常；1分：侵蚀﹑硬化或方形变；2分：韧带骨赘；3分：全椎体骨桥形成，竹节样脊柱。所有病变点评分取平均值，乘以12为总分（0～36）。颈椎评分：根据第2～7颈椎侧位片，第3颈椎由于其生理性凹面较小，方形变不评分，其余病变评分。评分方法与腰椎相似。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。计量资料以表示，组间比较采用t检验；计数资料组间比较采用r检验；通过ROC曲线分析确定硬骨素作为AS诊断指标的截断点，并确定其在该点的诊断特异性﹑敏感性﹑曲线下面积（AUC）﹑Youden指数。诊断效力评级：AUC≤0.7为低级，0.7＜AUC＜0.9为中级，AUC≥0.9为高级。相关性分析采用pearson相关分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组血清硬骨素水平比较 AS组血清硬骨素浓度（65.9±21.7）pmol/L高于健康对照组（51.2±25.7）pmol/L，差异有显著性（P=0.0349），高于RA组（59.9±35.8）pmol/L，但差异无统计学意义（P=0.3429）。RA组与健康对照组血清硬骨素水平无明显差异（P＞0.05）。

2.2 AS患者血清硬骨素水平与各指标的相关性 pearson相关分析显示，AS组患者血清硬骨素水平与病程﹑年龄﹑性别﹑CRP﹑ESR﹑PGA﹑背痛时间﹑ASDAS均无明显相关性（r＜0.3），说明血清硬骨素水平与AS患者病程﹑性别﹑年龄及疾病活动度无关。但与影像学mSASSS评分有明显相关性（r=0.7）。

2.3 AS组患者相关性分析 AS组患者msASSS评分平均为（18.6±8.2）分，与年龄﹑病程有明显相关性（r均=0.6），说明AS患者脊柱关节硬化与年龄﹑病程呈线性相关，随着年龄的增长及病程的延长，AS患者脊柱关节不断骨化。与背痛时间有弱相关性（r=0.32）；与ESR﹑CRP﹑ASDAS均无明显相关性（r＜0.3）。（1）按性别将AS组分为两组：男38例，女20例。男性：平均年龄（34.9±13.0）岁，平均病程（11.3±11.1）年，平均硬骨素（66.5±20.5）pmol/L。女性：平均年龄（36.3±12）岁，平均病程（9.8±7.4）年，平均硬骨素（65.1±21.3）pmol/L，不同性别血清硬骨素水平无显著差异（P=0.7）。但男性组msASSS评分与硬骨素水平明显相关（r值=0.7），msASSS评分与ASDAS﹑性别﹑年龄﹑病程无明显相关性（r均＜0.3）。女性组msASSS与硬骨素﹑性别﹑病程﹑ASDAS无明显相关性（r均＜0.1），但msASSS评分与年龄明显相关（r=0.6），说明在女性患者中，年龄对骨化有一定的影响。（2）按病程中位数10分为两组，＜10年25例，男16例，女9例，平均年龄（31.5±11.0）岁，平均硬骨素（62.6±20.8）pmol/L，≥10年33例，男22，女11例，平均年龄（31.5±13.0）岁，平均硬骨素（68.4±22.4）pmol/L，两组不同病程患者中，硬骨素的血清浓度，差异有统计学意义（P＜0.05）。（3）按年龄中位数33分为两组：＜33岁组28例，男19例，女9例，平均硬骨素（62.2±20.5）pmol/L；≥33岁组30例，男19例，女11例，平均硬骨素（69.4±22.7）pmol/L。不同年龄组硬骨素水平差异无统计学意义（P＞0.05）。（4）按msASSS评分中值19.5分为两组：＜19.5分组20例，男11例，女9例，平均硬骨素（64.8±19.1）pmol/L；＞19.5分组38例，男27例，女11例，平均硬骨素（66.5±23.2）pmol/L。不同评分AS患者硬骨素水平无显著性差异（P＞0.05），但msASSS＜19.5分组r（msASSS与硬骨素）=0.8（明显相关性），msASSS＞19.5分组r（msASSS与硬骨素）=0.7（明显相关性）。

2.4 用ROC曲线确定血清硬骨素最佳临界点 以健康对照和AS人群为分析人群，将所有可能的切点作为阈值进行灵敏度和特异度计算后，以灵敏度为纵坐标，（1-特异性）为横坐标作出ROC曲线。曲线下面积为0.687，P值为0.01，硬骨素的最佳临界值为68.5pmol/L，其敏感性为61%，特异性为75%，说明硬骨素在AS骨化患者中有一定的诊断价值。

3 讨论

Wnt蛋白是一类参与胚胎发生，器官发生，形态发生等过程的分泌性糖蛋白家族。Wnt蛋白与细胞膜上的Frizzled（卷曲蛋白）受体结合，引发不同的细胞内信号转导通路，Wnt信号通路调节的失常可引起多种病理变化。当Wnt通路未启动时，β-连环蛋白与支架蛋白，肠腺瘤息肉蛋白，糖原合酶激酶3β（GSK-3β）形成降解复合物，促进了β-连环蛋白的磷酸化，导致β-连环蛋白降解；当Wnt蛋白与卷曲蛋白-低密度脂蛋白受体相关蛋白5/6（LRP5/6）复合受体结合，Wnt信号通路启动，激活胞内的Dvl（蓬乱蛋白），抑制GSK-3β的激活，使降解复合物失去活性，抑制了β-连环蛋白的磷酸化，β-catenin在胞内累积，而后由胞浆进入胞核，与T细胞因子/淋巴增强因子转录因子家族成员结合，启动下游靶基因的转录和表达［3］。近年对Wnt信号通路的研究发现，Wnt信号通路与骨代谢有着密切的联系。其一方面参与调节骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化，同时抑制其向脂肪细胞或软骨细胞分化，促进成骨细胞的增殖及分化；另一方面也可以抑制成骨细胞的程序性死亡，间接影响破骨细胞的功能。因此，Wnt信号通路在维持骨组织的平衡中发挥至关重要的作用，Wnt通路及其相关蛋白也已经成为目前研究骨关节系统相关疾病的热点之一。

硬骨素是一种分泌型的富含胱氨酸的糖蛋白，由SOST基因编码，是骨细胞特异性的蛋白质，其由骨细胞分泌后通过微管转运至细胞膜，竞争性结合细胞膜上的LRP5/6受体，导致Wnt/β-连环蛋白（β-Catenin）的经典激活途径受阻，从而抑制成骨细胞增值﹑分化，抑制骨形成。试验表明，SOST基因敲除的小鼠骨骼的骨密度﹑骨小梁和皮质骨的骨量均显著增加；硬化性狭窄患者因硬骨素基因功能缺陷，骨量进行性增加［4-5］。研究表明，硬骨素作为Wnt通路的调节蛋白，其在脊柱关节病患者血清中表达升高或是降低，是否与病程﹑疾病活动度﹑骨赘形成与否等病变亚型进一步相关，目前尚无统一的结论［6-9］。

本研究结果显示，AS患者组血清硬骨素水平高于对照组，差异有显著性；本研究还发现血清硬骨素水平与病程﹑年龄﹑性别﹑CRP﹑ESR﹑PGA﹑背痛时间﹑ASDAS均无明显相关性，但与msASSS评分有明显相关性（r=0.7），说明硬骨素在AS患者骨化中有明显的促进作用。进一步分析发现，不同性别患者硬骨素水平无明显差异，但男性组msASSS评分与SOST明显相关（r=0.7），女性组msASSS评分与年龄明显相关（r=0.6），说明在女性患者中，年龄对骨化有一定的影响，可能与随着年龄的增长，雌激素水平下降导致骨代谢失衡有关。分别按病程﹑年龄﹑msASSS评分中位数分组，发现不同病程组患者中，硬骨素的血清浓度有明显差异性，不同年龄组及不同msASSS评分组血清硬骨素水平无明显差异。本研究采用ROC曲线分析方法确定硬骨素水平在AS诊断的价值，结果发现，曲线下面积为0.687，P值为0.01，硬骨素的最佳临界值为62.5pmol/L，其敏感性为61%，特异性为75%，说明硬骨素在AS骨化患者中有一定的诊断价值，但诊断准确性为低等。

目前临床上对AS骨化的评估主要依赖影像学表现，修订后的斯托克AS脊柱评分mSASSS评分系统被认为是目前评价AS韧带骨化的最敏感有效的影像学指标，mSASSS评分的高低与AS患者的韧带骨化程度具有良好相关性，能较准确地反映AS的骨化程度［10］。本研究表明msASSS与年龄﹑病程有明显相关性，r均为0.6，说明AS患者韧带骨化与年龄﹑病程呈线性相关，随着年龄的增长及病程的延长，AS患者脊柱关节骨化加重；本研究检测了AS组患者硬骨素水平，并观察了其与放射学评分之间的相关性。结果表明，血清硬骨素水平与msASSS评分有明显相关性，但不同msASSS评分组血清硬骨素水平无显著性差异。总之，本研究结果提示AS患者血清硬骨素水平作为一种新的反映骨化进展的生物学标志物有一定的价值，尤其在AS骨化病程早期（mSASSS低者相关性更高）。因此，AS患者硬骨素水平可能具有一定的诊断参考价值，同时作为AS脊柱骨化和新骨形成标记物，还需进一步大样本深入研究。

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Objective To study the relationship between serum levels of sclerostin and spine heterotopic ossifi cation in patients with ankylosing spondylitis（AS）. Methods 58 outpatient cases with AS，25 with rheumatoid arthritis（RA） and 25 healthy controls were collected. Enzymelinked immunosorbent assay（ELISA）was applied to detect the serum levels of sclerostin in different groups. Further analysis to identify the correlation between serum levels of sclerostin and imaging progression of spine were evaluated in AS group. Pearson correlation analysis was performed for statistical analysis. Results Serum levels of sclerostin in AS patients（65.9±21.7）pmol/L were signifi cantly higher than that of healthy controls［（51.2±25.7）pmol/L，P=0.0349］. There was positive correlation between serum sclerostin level and spine mSASSS score in AS patients（r=0.7），but without correlation with age，disease duration，AS disease activity scores and different genders（P＞0.05）. Conclusion Serum sclerostin level can be one of the useful indicators for diagnosis of AS，and may be a biological marker in imaging progression which can lead to evaluate the degree of spine ossifi cation in AS.

Ankylosing Spondylitis Ossifi cation Sclerostin

321000 浙江省金华市中医医院内科（田丽贞）310009浙江大学医学院附属第二医院（周美菊 张松照薛静）

*通信作者