摘要:一直以來,糖皮質(zhì)激素( glucocorticoid,GC)其具有獨(dú)特以及良好的抗炎和免疫抑制作用,在一些臨床疾病中,得到了廣泛的應(yīng)用。雖然GC 的應(yīng)用極大程度上降低了許多疾病的發(fā)病率和死亡率,但同時也有許多影響機(jī)體代謝的副作用,其中骨質(zhì)疏松癥是長期應(yīng)用GC最為嚴(yán)重的副作用之一,本文對糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥的預(yù)防及治療進(jìn)展作一綜述。
關(guān)鍵詞:糖皮質(zhì)激素;骨質(zhì)疏松;預(yù)防;治療
Prevention and Treatment Progress of Glucocorticoid-induced Osteoporosis
ZHANG Pei-guang,LI Zhe-hai,HU He
(Department of Orthopaedics, The Third Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Baotou 014010,Inner Mongolia,China)
Abstract:For a long time, because of its unique and excellent anti-inflammatory and immune inhibitory effect, glucocorticoid (glucocorticoid, GC) has been widely used insome clinical diseases.Although the application of GC reduces the morbidity and mort ality of many diseases notably , there are many side effects affecting the patients' metabolism, such as osteoporosis,one of the most serious side effects of long-term GC applications.This article reviewed the prevention and treatment progress of glucocorticoid-induced osteoporosis.
Key words:Glucocorticoid;GIOP;Treatment
糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥(Glucocorticoidinducedosteoporosis,GIOP)是由于內(nèi)源性或外源性糖皮質(zhì)激素增加所導(dǎo)致的骨密度下降、骨脆弱增加以及骨折的風(fēng)險性提高為特征的代謝紊亂性疾病[1]是最為常見的繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥,易造成的病理性骨折常發(fā)生延遲愈合或不愈合,預(yù)后極差,致殘率極高。然而,GIOP發(fā)生機(jī)制尚不是十分清楚,因此,對CIOP的預(yù)防和治療意義尤為重要,先就這兩方面綜述如下。
1 GIOP的預(yù)防
研究發(fā)現(xiàn),一些長期服用GC的人群前6個月骨礦密度(bone mineral density, BMD) 下降速度最快,隨著GC服用時間的延長以及累積劑量增加,骨量丟失也增加[2]。且松質(zhì)骨BMD的下降遠(yuǎn)明顯于皮質(zhì)骨[3],故長期服用GC 的人群將導(dǎo)致繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥,約30%~50% 發(fā)生脆性骨折并多見于腰椎和股骨近端[4]。因此,有效的預(yù)防GIOP的發(fā)生及發(fā)展顯得尤為重要。顯然GIOP 的帶來的危害越來越被人們而認(rèn)識,但是長期應(yīng)用GC 的患者同時對GIOP 采取預(yù)防手段的比例僅僅只有14% ,所以,目前對需要應(yīng)用GC 治療的患者在應(yīng)用前對發(fā)生骨量流失風(fēng)險的預(yù)測是缺乏的,而且對GC引起骨質(zhì)疏松的評估和治療還存在不適當(dāng),這仍是目前所面臨的重要問題[5]。
1.1一般措施 嚴(yán)格掌握使用GC的適應(yīng)癥,避免濫用,盡量減少GC的劑量和使用時間,合理使用GC。適當(dāng)增加戶外有氧運(yùn)動,增加日照時間,戒煙,戒酒,合理膳食,定期做骨密度檢測。
1.2骨折風(fēng)險的評估 GIOP發(fā)生的脆性骨折不僅與BMP下降有關(guān),還與骨質(zhì)量的下降、跌倒和基礎(chǔ)的風(fēng)險有關(guān)。因此,能夠建立一個系統(tǒng)的工具來評估骨折的風(fēng)險顯得很具體。目前,國際骨質(zhì)疏松基金推出的FRAX[6]工具以大樣本的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),計算出長期服用GC未來10年的骨折風(fēng)險系數(shù)。這一工具在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用,骨折風(fēng)險的評估是預(yù)防GIOP最重要的環(huán)節(jié),對于骨折高風(fēng)險的患者,不管BMP是否正常,都應(yīng)接受抗骨質(zhì)疏松的治療[7],且對用藥時間具有指導(dǎo)性,同時讓患者了解到未來發(fā)生骨折的風(fēng)險,從而提高患者的依從性,有效的預(yù)防GIOP的發(fā)生。
2 GIOP的藥物治療
目前,治療GIOP的藥物多數(shù)參照于老年性骨質(zhì)疏松癥和絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥所用的藥物,對GIOP的療效還缺乏大量的臨床試驗數(shù)據(jù)支持。
2.1鈣劑和維生素D及其活性代謝物 糖皮質(zhì)激素可引起腸道鈣吸收減少和腎臟鈣排泄增加,這是引發(fā)骨質(zhì)疏松癥的機(jī)制之一,因此,通過補(bǔ)充鈣劑來維持機(jī)體鈣的含量和鈣的平衡,可以減緩骨丟失,改善骨礦化,是治療GIOP最基礎(chǔ)的方法[8]。而單獨(dú)補(bǔ)充鈣劑,機(jī)體對鈣的吸收和利用不足,所以與維生素D及其活性代謝物聯(lián)合應(yīng)用效果更佳[9]。常規(guī)使用鈣的劑量為1.0 g/d。然而最新研究指出鈣的攝入與潛在的心血管風(fēng)險有關(guān),因此,目前主張降為原劑量的50%[10]。維生素D 的使用劑量是成人200 U/d,老人及日照少的人群為400~800 U/d,而用于治療GIOP時可達(dá)800~1200 U/d[11]活性維生素D 可以促進(jìn)骨形成,提高骨密度,還能降低脆性骨折的發(fā)生率。然而, 骨化三醇可引起高鈣血癥,應(yīng)用時需要監(jiān)測血鈣的濃度。另外有研究指出[12],維生素K 對于絕經(jīng)后及糖皮質(zhì)激素導(dǎo)致的骨質(zhì)疏松具有積極的作用,而一些專家建議維生素K 只可作為防治OP的二線用藥。
2.2抗骨吸收藥物 長期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素可以大量激活破骨細(xì)胞,增加骨吸收,這也是GIOP的發(fā)病機(jī)制之一。
2.2.1雙磷酸鹽類 雙磷酸鹽是焦磷酸鹽類似物,在骨重建中與羥基磷灰石相結(jié)合,能夠促進(jìn)成骨細(xì)胞生長以及減少成骨細(xì)胞、成骨母細(xì)胞的凋亡,同時還能抑制破骨細(xì)胞增長和促使破骨細(xì)胞分裂,從而起到抗骨質(zhì)疏松的作用。研究發(fā)現(xiàn)[13],早期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者嚴(yán)格控制免疫抑制劑的情況下,以10 mg/d強(qiáng)的松早期聯(lián)合雙磷酸鹽將不會導(dǎo)致骨質(zhì)流失,可有效預(yù)防骨質(zhì)疏松。目前以阿倫磷酸鈉、唑來膦酸、利塞膦酸鈉等第三代雙磷酸鹽應(yīng)用較多??梢杂行У脑黾踊颊叩墓敲芏?,降低骨折發(fā)生率,現(xiàn)已成為治療GIOP 一線用藥。
2.2.2激素類替代療法 激素類替代療法曾主要用于婦女絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥和老年性骨質(zhì)疏松癥,因雌激素可以促進(jìn)骨形成,抑制骨吸收,預(yù)防骨質(zhì)丟失,所以也用于因長期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素而引起的骨質(zhì)疏松的患者,主要適用于相對較年輕已絕經(jīng)的婦女,臨床必須嚴(yán)格掌握雌激素的適應(yīng)癥和禁忌癥,因其增加腫瘤的風(fēng)險,現(xiàn)已退居二線藥物。選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑化學(xué)結(jié)構(gòu)類似于雌激素,對骨骼與雌激素有相同作用,但不增加子宮內(nèi)膜厚度,不引起陰道出血[14]。而男性患者在接受睪丸酮治療后可提高腰椎的BMD[15]。
2.2.3降鈣素 降鈣素是由甲狀腺C細(xì)胞分泌的活性肽,可以與破骨細(xì)胞上的對應(yīng)受體相結(jié)合,能使破骨細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,促使其凋亡,抑制骨吸收。這一作用明顯與劑量相關(guān),并在應(yīng)用降鈣素30 min 內(nèi)即可起效[16],同時還能抑制腎臟近曲小管對鈣、磷的重吸收, 增加尿鈣、磷排泄, 從而降低血鈣、磷,穩(wěn)定鈣內(nèi)環(huán)境。降鈣素可以保持正在應(yīng)用糖皮質(zhì)激素治療患者的腰椎BMD穩(wěn)定,但增加腰椎BMD 的作用不明顯。降鈣素還具有中樞性止痛作用,對急性椎骨骨折及骨質(zhì)疏松性引起的疼痛止痛作用肯定。因降鈣素長期使用會出現(xiàn)逃逸現(xiàn)象,故需與鈣劑及維生素聯(lián)合應(yīng)用效果更好。
2.3促進(jìn)骨形成藥物
2.3.1氟化物 氟化物是骨形成刺激劑,氟離子通過取代羥磷灰石中的羥基后形成氟磷灰石,從而增加骨鹽結(jié)晶性以及降低骨鹽溶解度,同時增加成骨細(xì)胞活性,促使骨形成增加,尤其對脊柱的松質(zhì)骨骨量增加明顯,而對皮質(zhì)骨影響不明顯。而氟化物隨著劑量的改變對骨的作用也存在變化,小劑量促使骨量增加,可降低骨折發(fā)生率,反之抑制骨形成,增加骨脆性,尤其是增加了皮質(zhì)骨骨折的發(fā)生率[17]。常用的氟化物主要有氟化鈉、特樂定、一氟磷酸谷氨酰胺。
2.3.2甲狀旁腺激素 甲狀旁腺激素( parathvroid hormone,PTH)使腸道和腎小管對鈣、磷吸收增加, 通過刺激骨轉(zhuǎn)運(yùn)使骨形成增加,從而增加骨質(zhì)。PTH 促進(jìn)骨形成基于低劑量及間歇給藥方式。小劑量間斷給藥治療GIOP,效果理想還很少引起高鈣血癥[18]臨床常用藥物包括重組人PTH 1-84(recombinant human PTH1-84,rhPTH1-84)及重組人PTH 1-34 ( recombinant humanPTH1-34,rhPTH1-34)兩種。但是,由于PTH價格昂貴,一般不作為一線用藥。適用于嚴(yán)重的GIOP或其他藥物不能耐受的患者。
2.4鍶鹽 雷奈酸鍶是這一類代表藥物。雷奈酸鍶是由一個雷尼酸分子和2個鍶原子組成的大分子絡(luò)合物。鍶離子(Sr2+)與骨組織有比較高的親和性,主要沉積在骨基質(zhì)的礦物質(zhì)晶體中,促使成骨細(xì)胞增殖、分化,促進(jìn)骨形成增加,同時還能抑制骨的吸收,提高骨質(zhì)量,降低骨折風(fēng)險[19]。所以,雷奈酸鍶是具有雙重作用的一類藥物。雷奈酸鍶??诜?,2 g/d,其不良反應(yīng)包括胃腸道反應(yīng),如惡心、腹瀉,并可增加靜脈栓塞和心血管疾病的風(fēng)險。一項回顧性研究報告顯示[20]。199例服用雷奈酸鍶治療的患者中,約50%的患者發(fā)生了靜脈血栓栓塞事件,約25%的患者出現(xiàn)嚴(yán)重皮膚反應(yīng)。因此,雷尼酸鍶不建議用于制動患者或靜脈血栓栓塞患者,同時,皮膚出現(xiàn)嚴(yán)重反應(yīng)時應(yīng)立即停藥。蔡紹東等研究發(fā)現(xiàn)[21]雷耐酸鍶還對由地塞米松引發(fā)的大鼠糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥有預(yù)防作用。
2.5治療GIOP新方案
2.5.1狄諾賽麥 RANKL/RANK/OPG 系統(tǒng)在GIOP發(fā)病機(jī)制中占有很重要的作用,而狄諾賽麥?zhǔn)且环N人源性IgG單克隆抗體,與RANKL特異性結(jié)合,阻斷RANKL 與RANK 的結(jié)合,抑制破骨細(xì)胞的生長和活性。從而達(dá)到抑制骨吸收[22]。每6個月給予60 mg的狄諾賽麥,可有效增加腰椎、髖部、橈骨遠(yuǎn)端骨密度,而每6個月皮下注射一次狄諾塞麥,持續(xù)3年,可有效降低骨折的風(fēng)險[23]。
2.5.2組織蛋白酶K抑制劑(ODN) 因組織蛋白酶K可降解骨骼蛋白并促進(jìn)骨質(zhì)流失,所以組織蛋白酶K抑制劑就成為治療CIOP的一種新型藥物。臨床研究表明,應(yīng)用組織蛋白酶K抑制劑3年后,患者的骨密度明顯增加[24]。代表藥物有奧達(dá)卡替、ONO-5334。
2.5.3基因?qū)W方面的研究 隨著對DIOP發(fā)病機(jī)制的深入研究以及現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)外學(xué)者將目的基因?qū)胩瞧べ|(zhì)激素性骨質(zhì)疏松癥動物模型體內(nèi)并獲得表達(dá),從而收到治療的效果。
2.5.3.1 Dickkopf1 目前研究認(rèn)為,Wnt/β-catenin信號通路在成骨細(xì)胞分化過程中是重要的一個環(huán)節(jié)。而GC可以提高DKK1表達(dá)量,DKK1的大量表達(dá)抑制Wnt信號通路,從而抑制成骨細(xì)胞的分化,抑制骨形成[25]。動物實(shí)驗表明,將DKKl反義寡核苷酸導(dǎo)入動物體內(nèi),可減少骨組織DKKl的表達(dá),能減少骨量丟失,減少間充質(zhì)干細(xì)胞向成脂分化[26]。因此,有效的干擾DKK1的表達(dá)成為治療GIOP的關(guān)鍵。然而,目前只停留在動物的實(shí)驗過程中,進(jìn)入臨床實(shí)踐還需要不斷的探索。
2.5.3.2骨形成蛋白(bone morphogenetic protein, BMPs) BMPs屬于TGF-β超家族成員,BMP信號在體內(nèi)骨形成發(fā)揮關(guān)鍵作用,其中骨形態(tài)蛋白-2(Bone morphogenetic protein-2,BMP-2)具有強(qiáng)烈的促進(jìn)成骨作用。而骨活素(Osteoactivin,OA)是BMP-2調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化與功能的下游因子,且BMP-2通過Smad1信號調(diào)節(jié)OA的表達(dá),OA可能成為BMP-2調(diào)節(jié)成骨分化與最終礦化的關(guān)鍵開關(guān)表達(dá)因子[27]。Egermann 等[28]先用腺病毒介導(dǎo)BMP-2 cDNA 轉(zhuǎn)染了山羊的BMSCs ,并將轉(zhuǎn)染的BMSCs局部注射至骨質(zhì)疏松山羊的脛骨骨折處,當(dāng)注射后第4,8,14 d,實(shí)驗組的BMSCs的骨向分化及礦化染色都較對照組明顯升高,術(shù)后8 w骨折處的骨痂面積及骨痂強(qiáng)度,實(shí)驗組明顯都大于對照組。因此,局部注射BMP-2基因是可以促進(jìn)羊骨質(zhì)疏松骨折愈合的。
2.6總結(jié)與展望 因GIOP 發(fā)病機(jī)制還不十分明確, 隨著對細(xì)胞、分子等不同水平來研究 GIOP 發(fā)病機(jī)制,大量的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了與GIOP發(fā)病密切相關(guān)的基因,故臨床醫(yī)生對GIOP治療的研究逐漸向基因治療方向發(fā)展,目前,基因治療還只停留在動物身上的研究,對于應(yīng)用在人類身上還需要很長一段時間的探索與努力,攻克這一難關(guān)后,從而研發(fā)出更有效、副作用更小的藥物來預(yù)防和治療GIOP 的發(fā)生和發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]WOOLF A D.An update on glucocorti coid-in du ced ost eoporosis[J].Curr Opin Rheumat ol,2007,19(4):370-375.
[2]Suzuki Y,Sato S.Secondary osteoporosis UPDATE.Clinical significance of glucocorticoid-induced osteoporosis[J].Clin Calcium,2010,20(5) :645-653.
[3]Natsui K,Tanaka K,Suda M,et al.High-dose glucocorticoid treatment induces rapid loss of t rabecular bone mineral density and lean body mass[J].Osteoporos Int,2006,17(1):105-108.
[4]WeinsteinRS.Clinical practice glucocorticoid-induced bone disease[J].N Engl J Med,2011,365: 62-70.
[5]Gera C,Vij AS.Glucocorticoid-induced osteoporosis:unawareness or negligence in India[J]. Int J Rheum Dis,2009,12(3) :230-233.
[6]Kanis JA,Burlet N,Cooper C,et al.European guidance for the diagnosis and management of osteoporosis in postmenopausal women [J]. Osteoporos Int, 2008, 19(4):399-428.
[7]McCloskey E,Kanis JA.FRAX updates 2012[J].Curr Opin Rheumatol,2012,24( 5):554-60.
[8]Pereira RM,Carvalho JF,Paula AP,et al.Committee for Osteoporosis and Bone Metabolic Disorders of the Brazilian Society of Rheumatology;Brazilian Medical Association;Brazilian Association of Physical Medicine and Rehabilitation[J].Rev Bras Reumatol,2012,52(4):580-593.
[9]Reid IR,AMs RW,Evans MC,et al.Long-term effects of calcium supplementation on bone loss and fractures in postmenopausal women: a randomized controlled trial[J].Am J Med,1995,98( 4) : 331-335.
[10]van den Bergh JP,Bours SP,van Geel TA,et al.Optimal use of vitamin D when treating osteoporosis[J].Curr Osteoporos Rep,2011,9(1):36-42.
[11]Meier C,Kr nzlin ME.Calcium supplementation,osteoporosis and cardiovascular disease[J].Swiss Med Wkly,2011,141: w13260.
[12]Iwamoto J,Sato Y.Menatetrenone for the treatment of osteoporosis[J].Expert Opin Pharmacother,2013,14(4):449-458.
[13]van der Goes MC, Jacobs JW,Jurgens MS,et al.Are changes in bone mineral density different between groups of early rheumatoid arthritis patients treated according to a tight control strategy with or without prednisone if osteoporosis prophylaxis is applied[J].Osteoporos Int,2013,24(4):1429-1436.
[14]DaviesGC,Huster WJ,Plouffe L ,et al.Adverse events reported by postmenopausal women in controlled trials with raloxifene[J].J Obster Gynecol ,1999 ,93: 558.
[15] Reid IR, Watt ie DJ, Evans MC, et al . Testosterone therapy in glucocorticoid-treat ed men[J] .Arch Intern Med 1996, 156(11):1173-1177.
[16]Stepán J.Algorithm of treatment of glucocorticoid induced osteoporosis-search for criteria[J].Vnitr Lek,2009,55(5):448-454.
[17]張石革.社區(qū)醫(yī)師常用處方集[M].北京:北京科學(xué)技術(shù)出版社,2009:223.
[19]廖二元.骨質(zhì)疏松防治的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].藥品評價,2013,10(5):15-21.
[20]Duque G Osteoporosis in older persons: current pharmacotherapy and future direction[J].Expert Opin Pharmacother,2013,14 ( 14 ):1949-1958.
[21]蔡紹東.廖利江.陳秀芳雷耐酸鍶預(yù)防大鼠糖皮質(zhì)激素性骨質(zhì)疏松的實(shí)驗研究[J].臨床和實(shí)驗醫(yī)學(xué)雜志,2013,12(21):1699-1702.
[22]Sutton EE,Riche DM.Denosumab,a RANK ligand inhibitor,for postmenopausal women with osteoporosis[J].Ann Pharmacother,2012,46(7 /8):1000-1009.
[23]Paparodis R,Buehring B,Pelley e,et al.A case of an unusual subtrochanteric fracture in a patient receiving denosumab[J].Endocr Pract,2013,19(3):e64-e68.
[24]Lewiecki EM.Monoclonal antibodies for the treatment of osteoporosis[J].Expert Opin Biol Ther,2013,13(2):183-196.
[25]Rossini M, Gatti D, Adami S. Involvement of WNT/β-catenin Signaling in the Treatment of Osteoporosis[J].Calcified Tissue International,2013,93(2):121-132.
[26]Viapiana O,F(xiàn)racassi E,Troplini S,et al. Sclerostin and DKK1 in Primary Hyperparathyroidism[J]. Calcified Tissue International,2013,92(4):324-329.
[27]Abdelmagid SM, Barbe MF,Arango-Hisijara I,et al. Osteoactivin Acts as Downstream Mediator of BMP-2 Effects on Osteoblast [J]Function.Journal of Cellular Physiology,2007, 210:26-37.
[28]Egermann M,Baltzer AW,Adamaszek S,et al. Direct AdenoviralTransfer of Bone Morphogenetic Protein-2 cDNA Enhances Fracture Healing in Osteoporotic Sheep[J].Human Gene Therapy,2009,17:507-517. 編輯/張燕