塞来昔布治疗膝骨关节炎的临床疗效及其机制

梁宏伟,余 磊,赵宝峰,刘怡敏

膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)主要表现为膝关节软骨退变、关节周围骨质增生和滑膜病变,多发于中老年人,致残率高。随着我国人口老龄化程度的加剧,KOA患病率亦呈现逐渐增高的趋势。据《中国骨关节炎诊疗指南(2021年版)》,非甾体类抗炎药(nonsteroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs)如塞来昔布(celecoxib)为KOA推荐常规用药[1]。有学者认为,软骨细胞凋亡在KOA病理进程中发挥重要作用,是KOA治疗的潜在靶点[2]。当前塞来昔布对细胞凋亡的影响鲜有报道。本研究从与软骨细胞凋亡关系密切的半胱氨酸蛋白酶(caspase)入手,探讨塞来昔布对KOA的疗效,为其临床应用提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 对象 选取2019-01至2022-12在武警北京总队医院外二科就诊的80例KOA患者,按随机数字表法分为对照组和研究组,每组40例。其中对照组男16例,女24例;年龄42～78岁,平均(67.05±8.76)岁;病程1.5～19年,平均(7.42±2.59)年;膝关节X线片Kellgren-Lawrence影像学Ⅰ级19例,Ⅱ级12例,Ⅲ级9例。研究组男18例,女22例;年龄40～80岁,平均(68.23±7.55)岁;病程1～17年,平均(7.98±3.64)年;膝关节X线片Kellgren-Lawrence影像学Ⅰ级14例,Ⅱ级15例,Ⅲ级11例。两组患者一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),两组具备可比性。本研究经我院伦理学会批准(批号:WJBJ-275164),所有患者均签署知情同意书。

参照美国风湿病学会(American College of Rheumatology)的诊断标准[3, 4]拟定纳入标准:(1)膝关节反复疼痛;(2)膝关节晨僵≤30 min或活动时有骨摩擦感者;(3)X线片按Kellgren-Lawrence影像学分级为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级者。排除标准:(1)近期应用激素或其他干扰药物治疗;(2)近期膝关节有创伤史或手术史;(3)合并有严重的心脑血管基础病或精神病;(4)肝肾功能异常;(5)有磺胺类药物过敏史;(6)依从性差,未按规定用药、未能坚持完成疗程或无法完成随访。

1.2 治疗方法 对照组采用物理因子疗法,应用US-751型双频超声波治疗仪(日本伊藤株式会社有限公司,频率1.0 MHz,强度100 mW/cm2),取内外膝眼及内外侧关节缝隙作为治疗部位,涂抹医用超声耦合剂,将超声仪探头贴紧治疗部位,每次治疗20 min,1次/d。研究组在对照组基础上加用塞来昔布胶囊(美国辉瑞制药有限公司)口服,每次200 mg,1次/d。两组患者均辅以关节运动疗法,疗程均为8周,每周随访1次。

1.3 膝关节量化评分 依照疼痛视觉模拟量表(pain visual analogue scale, VAS)[5]、日本骨科协会治疗评分(Japanese Orthopaedic Association score, JOA)[6]、加拿大西安大略—麦克马斯特大学骨关节炎指数(Western Ontario and McMaster Universities osteoarthritis index, WOMAC)[7]等指标,于治疗前后分别对KOA患者膝关节疼痛、炎症、功能等方面评分。

1.4 疗效判定标准 参照WOMAC指数和中医辨证分型[8],于治疗前后分别对KOA患者进行症状体征积分判定,并计算疗效改善率:疗效改善率(%)=(治疗前症状体征总积分-治疗后症状体征总积分)/治疗前症状体征总积分×100%。将KOA临床疗效分为4个等级:临床控制,疗效改善率>90%;显著进步,70%<疗效改善率≤90%;进步,30%<疗效改善率≤70%;无效,疗效改善率≤30%。总有效率(%)=临床控制率+显著进步率+进步率。

1.5 实验室指标 分别于治疗前和治疗8周后,两组KOA患者于清晨空腹下抽取静脉血约5 ml,3000 r/min低温离心10 min,取血清;采用无菌穿刺技术由患侧关节腔采集关节滑液约1 ml,3000 r/min低温离心10 min,取上清。应用酶联免疫吸附试验(ELISA法),上Evolyzer-2200型酶联免疫检测仪(瑞士帝肯公司)检测血清和关节滑液中caspase-3、caspase-9水平,操作步骤按试剂盒(英国Abcam公司)说明书进行。

1.6 安全性评价 观察并记录两组患者治疗过程中的不良反应发生情况。

2 结 果

2.1 两组患者疗效比较 经8周治疗后,对照组患者总有效率为77.5%(31/40),研究组总有效率为90.0%(36/40),两组疗效比较差异有统计学意义(Z=2.146,P=0.032,表1)。

表1 两组膝骨关节炎患者疗效比较 (n;%)

2.2 两组患者膝关节评分变化情况 治疗前,两组患者膝关节评分指标VAS、JOA及WOMAC组间无统计学差异;治疗8周后,两组VAS、JOA及WOMAC均较治疗前有改变,差异有统计学意义(P<0.01);研究组治疗后VAS量表及WOMAC指数比对照组均有降低,JOA治疗评分则有明显提升,组间差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01,表2)。

表2 两组膝骨关节炎患者膝关节评分指标比较

2.3 两组患者血清和关节滑液中caspases表达情况 治疗前,两组患者caspase-3和caspase-9水平无统计学差异;治疗8周后,对照组血清caspase-3和caspase-9水平变化不明显,关节滑液中caspase-3和caspase-9水平则显著下调,与治疗前比较差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);治疗8周后,研究组血清、关节滑液中caspase-3和caspase-9水平均有显著降低,与治疗后对照组比较亦有明显降低,组间差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01,表3)。

表3 两组膝骨关节炎患者caspase-3、caspase-9水平比较

2.4 两组患者不良反应情况 治疗期间,对照组患者未发生明显的不良反应,研究组有1例(2.5%)发生恶心呕吐症状,对症处理后缓解;两组的不良反应发生率比较,差异无统计学意义。

3 讨 论

KOA是多种致病因素参与、病理进程复杂的慢性骨关节疾病,作为控制KOA症状常用的NSAIDs药物,塞来昔布具备优良的镇痛抗炎作用,其疗效已获临床证实。本研究选取VAS量表、JOA评分、WOMAC指数等参数,涵盖KOA患者膝关节疼痛、肿胀、炎症、僵硬、屈曲角度、功能体征等多个方面,结果显示口服塞来昔布胶囊的研究组比采用低强度脉冲超声理疗的对照组患者症状缓解更为明显,总有效率高。

KOA病理进程中软骨细胞凋亡机制占重要地位。正常情况下膝关节软骨细胞的增殖与凋亡处于动态平衡,KOA发生时,软骨细胞呈持续性凋亡状态,从而导致关节软骨丧失正常的生物力学特性[9]。有研究发现,软骨细胞凋亡与KOA关节软骨损伤的严重程度呈正相关,阻断或抑制过度的软骨细胞凋亡可能是KOA的潜在治疗途径[10]。软骨细胞凋亡是多种因子、多条通路参与的复杂进程,如外源性死亡受体通路、内源性线粒体通路等。caspases家族在软骨细胞凋亡机制网络中居中心地位,不同通路对凋亡信号进行加工后,是否启动凋亡从caspases活化开始,并归于caspases级联反应,最终导致凋亡细胞解体的执行因子即为caspase-3[11]。Matsuo等[12]发现,骨关节炎患者caspase-3和caspase-9表达与其软骨破坏程度、软骨细胞凋亡率密切相关;实验研究亦发现,内热针疗法减轻KOA大鼠的软骨细胞凋亡,可能是通过抑制caspase-3和caspase-9表达实现的[13]。

低强度脉冲超声近年来作为KOA的常用理疗手段,可缓解KOA患者的疼痛、减轻炎症反应、改善膝关节功能[14];有研究发现,低强度脉冲超声对KOA动物的软骨细胞凋亡具有调控作用[15, 16];因此,本研究选择低强度脉冲超声疗法作为对照。

本研究发现,研究组可下调KOA患者血清、关节滑液中caspase-3和caspase-9水平,较对照组影响更为显著,可能与其影响软骨细胞凋亡有关。既往研究表明,塞来昔布通过抑制环氧合酶2(COX-2),下调关节组织中多种致痛促炎因子的分泌[17]。结合本研究,推测塞来昔布一方面减轻炎症反应对软骨组织的破坏,维持软骨细胞赖以生存的微环境;另一方面控制软骨细胞凋亡程度,减缓软骨组织退变,从而干预KOA病理进程、改善膝关节功能。鉴于KOA软骨细胞凋亡机制的复杂性、caspase家族功能的多样性及本研究样本例数和检测方法的局限性,塞来昔布影响软骨细胞凋亡的具体环节和途径尚需进一步研究。

总之,塞来昔布通过下调血清和关节滑液中caspase-3和caspase-9表达抑制KOA病理进程,可能与其干预软骨细胞凋亡相关,值得深入探究。