β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT在絕經后女性骨質疏松性骨折風險評估中的應用

王津 張云 陳實 李曉艷 張靜

1. 解放軍總醫院第六醫學中心門診部, 北京100048

2. 解放軍總醫院第六醫學中心放射診斷科, 北京 100048

骨質疏松癥的臨床特征表現為骨結構改變、骨量減少以及脆性增加,極易發生骨折,屬于系統性全身性骨病。其發病機制較為復雜,但學者們一致認為其發病與機體激素水平、營養以及遺傳因素等有關。統計數據發現該疾病多見于老年人群,且絕經后女性發生骨質疏松性骨折的風險更高[1-2]。目前,臨床上對骨質疏松癥診斷的金標準為測量骨密度,但患者發病早期骨密度改變較為有限,診斷相對較為滯后。此外,影像學檢查也是臨床上較為常用的診斷方案,但該方案僅可對骨質結構發生改變時作出診斷,亦有其局限性[3]。國內外研究表明骨質疏松癥患者的骨代謝標志物β膠原特殊序列(β-crosslaps,β-CTX)、總1型膠原氨基端延長肽(total type 1 collagen amino terminal extender peptide,t-P1NP)及N端中段骨鈣素(N-terminal middle segment osteocalcin,N-MID-OT)水平與骨質疏松關系密切,且骨代謝標志物可以準確反映早期骨量的變化及骨代謝的情況[4-6]。但上述指標除用于診斷疾病外,將其用于骨質疏松癥患者的骨折風險預測方面的報道較為少見,而β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT三指標聯合檢測在PMOP預測及骨折風險評估中的應用方面的研究更是尚屬空白。鑒于此,本研究探討了β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測在絕經后女性骨質疏松性骨折風險評估中的應用價值,以期為PMOP患者病情及骨折風險評估提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 資料

回顧性分析2020年2月至2022年12月解放軍總醫院第六醫學中心收治的102例絕經后骨質疏松(postmenopausal osteoporosis, PMOP)患者的臨床資料,將其作為研究組,并根據是否發生骨折將其分為PMOP骨折組(39例)與PMOP未骨折組(63例),另選100名健康體檢者作為對照組。其中研究組年齡63～83歲,平均(68.34±13.17)歲,對照組年齡61～80歲,平均(66.95±12.86)歲。納入標準:⑴對PMOP診斷參照2011版《原發性骨質疏松癥診治指南》中的相關標準[7];⑵所有研究對象在納入研究前90 d內均未服用過對骨代謝產生影響的相關藥物。排除標準:⑴合并嚴重感染者;⑵合并病理性骨折者;⑶伴有嚴重器質性病變者;⑷合并繼發性骨質疏松癥者;⑸合并血液系統疾病者; ⑹伴發自身免疫系統疾病者。該研究方案已通過本院倫理委員會審核通過。

1.2 方法

收集所有研究對象性別等基線資料以及檢測β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平。抽取所有研究對象空腹12 h以上的晨靜脈血約5 mL,將其靜置30 min后,以轉速3 000 r/min離心10 min后(離心半徑12 cm),分離血清,保存于-20 ℃冰箱中待測。其中β-CTX、t-P1NP水平采用 cobas e 601型羅氏電化學發光全自動免疫分析系統(由北京拜爾迪生物技術有限公司提供)進行檢測,N-MID-OT水平采用放射免疫檢測法進行檢測,本研究所用相關試劑盒均由上海嘉合生物科技有限公司提供。女性絕經后β-CTX正常參考值< 0.6 μg/L,t-P1NP正常參考值< 37.1 ng/mL,N-MID-OT正常參考值<11.4 ng/mL[8-9]。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 研究組與對照組基線資料比較

研究組的平均體重、體質量指數、股骨頸BMD、左髖總和BMD及L1～4總和BMD均明顯低于對照組(P<0.05);而兩組研究對象的平均年齡、平均身高及絕經年齡等比較差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 研究組與對照組基線資料比較

2.2 研究組與對照組的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比較

研究組的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均明顯高于對照組(P<0.05),見表2。

表2 研究組與對照組β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比較

2.3 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測對PMOP的預測價值

通過繪制ROC曲線(圖1),發現β-CTX、t-P1NP、N-MID-OT預測PMOP的AUC值依次為0.687、0.742、0.801,表明N-MID-OT預測PMOP的效能高于β-CTX和t-P1NP;當N-MID-OT截斷值為16.05 ng/mL時,其敏感度及特異度分別為76.41%、81.00%,而β-CTX和t-P1NP預測PMOP的效能相對較低。β-CTX+t-P1NP、β-CTX+N-MID-OT、t-P1NP+N-MID-OT兩指標聯合預測PMOP的AUC值為0.884、0.919、0.943,敏感度為84.31%、89.22%、94.12%,特異度為87.00%、91.00%、93.00%,表明t-P1NP+N-MID-OT聯合預測PMOP的效能較高。β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于預測PMOP的AUC值為0.978,敏感度為98.04%,特異度為97.00%,表明β-CTX+t-P1NP+ N-MID-OT三指標聯合檢測用于預測PMOP的效能更高。見表3。

圖1 預測PMOP的ROC曲線分析Fig.1 ROC curve analysis for predicting PMOP

表3 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測對PMOP的預測價值Table 3 The predictive value of β-CTX, t-P1NP and N-MID-OT combined detection for PMOP

2.4 PMOP骨折組與未骨折組β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比較

根據PMOP患者是否發生骨折將其分為PMOP骨折組(39例)與PMOP未骨折組(63例),PMOP骨折組的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均明顯高于PMOP未骨折組(P<0.05)。見表4。

表4 PMOP骨折組與未骨折組β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平比較

2.5 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測對PMOP骨折風險的評估價值

通過繪制ROC曲線(圖2)進行分析,使用β-CTX、t-P1NP、N-MID-OT評估PMOP骨折風險的AUC值依次為0.649、0.702、0.768,表明N-MID-OT評估PMOP骨折風險的效能高于β-CTX和t-P1NP;當N-MID-OT截斷值為19.15 ng/mL時,其敏感度及特異度分別為79.49%、74.60%,而β-CTX和t-P1NP評估PMOP骨折風險的效能相對較低。β-CTX+t-P1NP、β-CTX+N-MID-OT、t-P1NP+N-MID-OT兩指標聯合評估PMOP骨折風險的AUC值依次為0.813、0.879、0.914,敏感度依次為82.05%、87.18%、89.74%,特異度依次為77.78%、82.54%、87.30%,表明t-P1NP+N-MID-OT聯合評估PMOP骨折風險的效能較高。β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于評估PMOP骨折風險的AUC值為0.939,敏感度為94.87%,特異度為95.24%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于評估PMOP骨折風險的效能更高。見表5。

圖2 PMOP骨折風險ROC曲線分析Fig.2 ROC curve analysis of fracture risk in PMOP

表5 β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測對PMOP骨折風險的評估價值Table 5 The value of combined detection of β-CTX, t-P1NP and N-MID-OT in assessing the risk of PMOP fractures

3 討論

骨質疏松癥是備受社會關注的社會公共健康問題。臨床上早期的骨質疏松及骨折容易被忽略可能與該類疾病的臨床表現與骨病變程度之間的非一致性表現有關[10]。骨代謝標志物可以準確反映機體成骨細胞、破骨細胞功能以及骨代謝改變程度[11]。目前,臨床上較為常見的骨代謝標志物為β-CTX、t-P1NP。β-CTX屬于骨吸收特異性指標,對骨代謝不同階段的狀態均可以準確反映[12-13]。隨著年齡增長,機體成骨細胞活性會呈下降趨勢,同時明顯增加了破壞細胞骨吸收活性,導致血清β-CTX被大量釋放,血液中濃度迅速升高,通常其水平升高表明機體骨吸收程度呈增加趨勢[14]。t-P1NP表達水平變化可用于反映I型膠原的合成速度及骨轉換的活躍度[15];老年人群發生骨質疏松性骨折的風險更高,分析原因為老年患者骨質疏松后骨質脆性增加的同時加大了發生骨折的風險[16-17]。血清骨鈣素是一種可以反映骨更新及骨轉換率的指標,相關研究證實血中骨鈣素水平變化與骨形成關系密切[18];而N-MID-OT是一種主要由骨基質中成骨細胞產生并釋放的特異性非膠原蛋白,此外也可通過骨髓巨噬細胞等其他細胞產生并釋放[19]。

本研究表明PMOP患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均異常升高,且通過繪制ROC曲線分析表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于預測PMOP的AUC值為0.978,敏感度為98.04%,特異度為97.00%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于預測PMOP的效能更高;進一步研究發現PMOP骨折患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平更為明顯,通過對其檢測與研究有助于評估PMOP骨折風險;通過繪制ROC曲線分析表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于評估PMOP骨折風險的AUC值為0.939,敏感度為94.87%,特異度為95.24%,表明β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測用于評估PMOP骨折風險的效能更高。故而,β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測能夠顯著提高對PMOP預測及骨折風險評估效能,并可為臨床提供一種安全、便捷、高效的PMOP預測及骨折風險評估方法。由于本研究所納入的PMOP患者樣本量偏小,且在本研究中血液樣本采集及生化指標檢測等過程均可能引起數據分析結果的偏倚。因此β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT聯合檢測在絕經后女性骨質疏松預測及骨折風險評估中的應用價值仍有待于通過大樣本、多中心研究進行深入探討。

總之,PMOP患者的β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT水平均較高,而PMOP骨折患者β-CTX、t-P1NP及N-MID-OT的水平升高更為明顯,且β-CTX+t-P1NP+N-MID-OT聯合檢測可顯著提高對PMOP預測及骨折風險評估效能,值得借鑒。