β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT在绝经后女性骨质疏松性骨折风险评估中的应用

王津 张云 陈实 李晓艳 张静

1. 解放军总医院第六医学中心门诊部, 北京100048

2. 解放军总医院第六医学中心放射诊断科, 北京 100048

骨质疏松症的临床特征表现为骨结构改变、骨量减少以及脆性增加,极易发生骨折,属于系统性全身性骨病。其发病机制较为复杂,但学者们一致认为其发病与机体激素水平、营养以及遗传因素等有关。统计数据发现该疾病多见于老年人群,且绝经后女性发生骨质疏松性骨折的风险更高[1-2]。目前,临床上对骨质疏松症诊断的金标准为测量骨密度,但患者发病早期骨密度改变较为有限,诊断相对较为滞后。此外,影像学检查也是临床上较为常用的诊断方案,但该方案仅可对骨质结构发生改变时作出诊断,亦有其局限性[3]。国内外研究表明骨质疏松症患者的骨代谢标志物β胶原特殊序列(β-crosslaps,β-CTX)、总1型胶原氨基端延长肽(total type 1 collagen amino terminal extender peptide,t-P1NP)及N端中段骨钙素(N-terminal middle segment osteocalcin,N-MID-OT)水平与骨质疏松关系密切,且骨代谢标志物可以准确反映早期骨量的变化及骨代谢的情况[4-6]。但上述指标除用于诊断疾病外,将其用于骨质疏松症患者的骨折风险预测方面的报道较为少见,而β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT三指标联合检测在PMOP预测及骨折风险评估中的应用方面的研究更是尚属空白。鉴于此,本研究探讨了β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测在绝经后女性骨质疏松性骨折风险评估中的应用价值,以期为PMOP患者病情及骨折风险评估提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 资料

回顾性分析2020年2月至2022年12月解放军总医院第六医学中心收治的102例绝经后骨质疏松(postmenopausal osteoporosis, PMOP)患者的临床资料,将其作为研究组,并根据是否发生骨折将其分为PMOP骨折组(39例)与PMOP未骨折组(63例),另选100名健康体检者作为对照组。其中研究组年龄63～83岁,平均(68.34±13.17)岁,对照组年龄61～80岁,平均(66.95±12.86)岁。纳入标准:⑴对PMOP诊断参照2011版《原发性骨质疏松症诊治指南》中的相关标准[7];⑵所有研究对象在纳入研究前90 d内均未服用过对骨代谢产生影响的相关药物。排除标准:⑴合并严重感染者;⑵合并病理性骨折者;⑶伴有严重器质性病变者;⑷合并继发性骨质疏松症者;⑸合并血液系统疾病者; ⑹伴发自身免疫系统疾病者。该研究方案已通过本院伦理委员会审核通过。

1.2 方法

收集所有研究对象性别等基线资料以及检测β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平。抽取所有研究对象空腹12 h以上的晨静脉血约5 mL,将其静置30 min后,以转速3 000 r/min离心10 min后(离心半径12 cm),分离血清,保存于-20 ℃冰箱中待测。其中β-CTX、t-P1NP水平采用 cobas e 601型罗氏电化学发光全自动免疫分析系统(由北京拜尔迪生物技术有限公司提供)进行检测,N-MID-OT水平采用放射免疫检测法进行检测,本研究所用相关试剂盒均由上海嘉合生物科技有限公司提供。女性绝经后β-CTX正常参考值< 0.6 μg/L,t-P1NP正常参考值< 37.1 ng/mL,N-MID-OT正常参考值<11.4 ng/mL[8-9]。

1.3 统计学处理

2 结果

2.1 研究组与对照组基线资料比较

研究组的平均体重、体质量指数、股骨颈BMD、左髋总和BMD及L1～4总和BMD均明显低于对照组(P<0.05);而两组研究对象的平均年龄、平均身高及绝经年龄等比较差异均无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 研究组与对照组基线资料比较

2.2 研究组与对照组的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比较

研究组的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均明显高于对照组(P<0.05),见表2。

表2 研究组与对照组β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比较

2.3 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测对PMOP的预测价值

通过绘制ROC曲线(图1),发现β-CTX、t-P1NP、N-MID-OT预测PMOP的AUC值依次为0.687、0.742、0.801,表明N-MID-OT预测PMOP的效能高于β-CTX和t-P1NP;当N-MID-OT截断值为16.05 ng/mL时,其敏感度及特异度分别为76.41%、81.00%,而β-CTX和t-P1NP预测PMOP的效能相对较低。β-CTX+t-P1NP、β-CTX+N-MID-OT、t-P1NP+N-MID-OT两指标联合预测PMOP的AUC值为0.884、0.919、0.943,敏感度为84.31%、89.22%、94.12%,特异度为87.00%、91.00%、93.00%,表明t-P1NP+N-MID-OT联合预测PMOP的效能较高。β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于预测PMOP的AUC值为0.978,敏感度为98.04%,特异度为97.00%,表明β-CTX+t-P1NP+ N-MID-OT三指标联合检测用于预测PMOP的效能更高。见表3。

图1 预测PMOP的ROC曲线分析Fig.1 ROC curve analysis for predicting PMOP

表3 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测对PMOP的预测价值Table 3 The predictive value of β-CTX, t-P1NP and N-MID-OT combined detection for PMOP

2.4 PMOP骨折组与未骨折组β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比较

根据PMOP患者是否发生骨折将其分为PMOP骨折组(39例)与PMOP未骨折组(63例),PMOP骨折组的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均明显高于PMOP未骨折组(P<0.05)。见表4。

表4 PMOP骨折组与未骨折组β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比较

2.5 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测对PMOP骨折风险的评估价值

通过绘制ROC曲线(图2)进行分析,使用β-CTX、t-P1NP、N-MID-OT评估PMOP骨折风险的AUC值依次为0.649、0.702、0.768,表明N-MID-OT评估PMOP骨折风险的效能高于β-CTX和t-P1NP;当N-MID-OT截断值为19.15 ng/mL时,其敏感度及特异度分别为79.49%、74.60%,而β-CTX和t-P1NP评估PMOP骨折风险的效能相对较低。β-CTX+t-P1NP、β-CTX+N-MID-OT、t-P1NP+N-MID-OT两指标联合评估PMOP骨折风险的AUC值依次为0.813、0.879、0.914,敏感度依次为82.05%、87.18%、89.74%,特异度依次为77.78%、82.54%、87.30%,表明t-P1NP+N-MID-OT联合评估PMOP骨折风险的效能较高。β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于评估PMOP骨折风险的AUC值为0.939,敏感度为94.87%,特异度为95.24%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于评估PMOP骨折风险的效能更高。见表5。

图2 PMOP骨折风险ROC曲线分析Fig.2 ROC curve analysis of fracture risk in PMOP

表5 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测对PMOP骨折风险的评估价值Table 5 The value of combined detection of β-CTX, t-P1NP and N-MID-OT in assessing the risk of PMOP fractures

3 讨论

骨质疏松症是备受社会关注的社会公共健康问题。临床上早期的骨质疏松及骨折容易被忽略可能与该类疾病的临床表现与骨病变程度之间的非一致性表现有关[10]。骨代谢标志物可以准确反映机体成骨细胞、破骨细胞功能以及骨代谢改变程度[11]。目前,临床上较为常见的骨代谢标志物为β-CTX、t-P1NP。β-CTX属于骨吸收特异性指标,对骨代谢不同阶段的状态均可以准确反映[12-13]。随着年龄增长,机体成骨细胞活性会呈下降趋势,同时明显增加了破坏细胞骨吸收活性,导致血清β-CTX被大量释放,血液中浓度迅速升高,通常其水平升高表明机体骨吸收程度呈增加趋势[14]。t-P1NP表达水平变化可用于反映I型胶原的合成速度及骨转换的活跃度[15];老年人群发生骨质疏松性骨折的风险更高,分析原因为老年患者骨质疏松后骨质脆性增加的同时加大了发生骨折的风险[16-17]。血清骨钙素是一种可以反映骨更新及骨转换率的指标,相关研究证实血中骨钙素水平变化与骨形成关系密切[18];而N-MID-OT是一种主要由骨基质中成骨细胞产生并释放的特异性非胶原蛋白,此外也可通过骨髓巨噬细胞等其他细胞产生并释放[19]。

本研究表明PMOP患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均异常升高,且通过绘制ROC曲线分析表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于预测PMOP的AUC值为0.978,敏感度为98.04%,特异度为97.00%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于预测PMOP的效能更高;进一步研究发现PMOP骨折患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平更为明显,通过对其检测与研究有助于评估PMOP骨折风险;通过绘制ROC曲线分析表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于评估PMOP骨折风险的AUC值为0.939,敏感度为94.87%,特异度为95.24%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测用于评估PMOP骨折风险的效能更高。故而,β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测能够显著提高对PMOP预测及骨折风险评估效能,并可为临床提供一种安全、便捷、高效的PMOP预测及骨折风险评估方法。由于本研究所纳入的PMOP患者样本量偏小,且在本研究中血液样本采集及生化指标检测等过程均可能引起数据分析结果的偏倚。因此β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT联合检测在绝经后女性骨质疏松预测及骨折风险评估中的应用价值仍有待于通过大样本、多中心研究进行深入探讨。

总之,PMOP患者的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均较高,而PMOP骨折患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT的水平升高更为明显,且β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT联合检测可显著提高对PMOP预测及骨折风险评估效能,值得借鉴。