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研究人员发现了可以预测骨溶解风险的生物标志物

髋关节置换术每年为美国数十万患者减轻疼痛,恢复活动能力,但在美国每年进行的40多万髋关节置换术中,大约10%将在10至15年内失败。这种失败的一个主要原因是,需要进行第二次髋关节置换手术(称为翻修手术),即置换关节周围的骨组织破坏,这种情况称为骨溶解,可能导致关节松动。

现在,拉什大学医学中心的一个研究小组已经确定了一对生物标记物,这些标记物表明哪些患者可能会发生骨溶解。生物标志物是体液或组织中可检测到的分子,是健康状况的标志。

研究小组今天在《骨科研究杂志》上发表了他们的发现。这一发现可能会导致测试,使外科医生能够提前识别这些患者,并为他们调整术后监测程序。它甚至可能导致治疗,以防止这些患者骨溶解。

“我们希望植入物松动的早期生物标志物能够提醒外科医生在对高危患者的随访中特别警惕,最终可能导致治疗延迟或避免需要进行翻修手术,”该论文的高级作者、主席D.Rick Sumner博士说。拉什医学院细胞与分子医学系和玛丽·卢·贝尔·麦克格雷医学研究总统教授。

随着美国人口老龄化,许多人晚年仍然非常活跃,其他人变得更重,预计到2030年髋关节置换术将增加174%,同期髋关节翻修手术预计增加137%。

“我们需要找到有效的策略来应对这种需求。如果可能的话,这些关节需要在患者的余生中持续,”该研究的共同研究者Joshua Jacobs医学博士说。Jacobs是拉什大学的研究副教务长,William A.Hark,医学博士/Susanne G.Swift教授,拉什骨科外科主任。

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骨组织在体内不断地处于一个吸收(清除)和形成的循环中。当骨吸收量大于骨形成量时,就会发生骨溶解,导致骨骼变弱。

“骨头会变弱,最终植入物会松动。有时,虚弱的骨头会断裂,”萨姆纳说。

“这是患者需要进行修正(修复或更换失败植入物的手术)的主要原因之一。”如果我们能阻止这种情况的发生,我们将在很大程度上延长关节置换术的寿命。”

该研究由美国国家卫生研究院关节炎和肌肉骨骼和皮肤病研究所(NIAMS)资助,分析了1989年至1997年间从26名髋关节置换患者收集的年度尿液样本和医疗数据。

已故的JorgeGalante,医学博士,是Rush的第一位整形外科主席,开始收集研究他为其中一些患者开发和使用的人工髋关节的有效性。雅各布斯于1995年继续这项研究,此后,这些标本一直保存在冷冻库中。

相关的storiescommon抗菌剂可能对骨骼健康是个坏消息FDA批准了治疗骨髓纤维瘤患者的新药血管可能会随着年龄的增长而变成骨样颗粒。Sumner和他的同事们采用了他所说的“一种候选蛋白质方法”来进行研究。W在先前的医学文献回顾中,他们发现了40个可能的生物标志物,未来的骨溶解发展。

他们根据预测骨溶解的可能性将标记物分为四组,并将重点放在最有可能发生骨溶解的两组。研究人员通过清除血液而不是尿液中的标记物以及那些检测不易获得的标记物来筛选候选蛋白。

两个组合的生物标志物提供了最强的风险指示。

最终,他们检测了7种生物标记物的存在,并将结果与患者的病史进行了比较,其中16人最终出现了骨溶解。然后,研究小组中的一位生物统计学家进行了分析,以确定哪些生物标志物组合与骨溶解发展最相关。

“我们独立地观察每一个标记,但没有一个标记能自己工作得那么好。然后他看了看标记板,”萨姆纳解释说。当我们这样做的时候,我们发现在发生骨溶解的病人和没有发生骨溶解的病人之间有更好的区别。”

分析发现,结缔组织蛋白alpha ctx(骨吸收的标志物)和免疫反应蛋白白细胞介素6(炎症的标志物)的水平高于正常水平,在鉴别有骨溶解风险的患者时是非常准确的。在被诊断为骨溶解前6年,患者可检测到这种结合。

萨姆纳说:“只有这两个小组的一个(组合)以及七个小组的工作。”如果这一点得到了证实,那就很重要了,因为它使测试简单得多。你只需要找两个标记。”

Rush的细胞和分子医学助理教授Ryan Ross博士指出:“我们研究的另一个有趣的发现是,我们的两个生物标志物面板的术前水平与术后水平一样可以预测随后的骨溶解。”这是在其他研究人员进行的一些令人兴奋的基因研究之后得出的结论,这些研究人员倾向于认为,可能有一部分患者由于其潜在的骨骼代谢而更容易发生植入失败。”

为了证实这一发现,研究人员需要分析一个更大的髋关节置换患者队列,他们有相似的样本和医疗信息。萨姆纳预计,如果这些发现得到证实,并为髋关节置换患者开发了生物标记物测试,“这将提醒外科医生,这是一个风险较高的患者,可能需要更仔细地随访。”

萨姆纳的研究也可能为这些患者提供一种可能的治疗方法。他目前正在进行另一项由美国国家卫生研究院资助的研究,研究使用骨质疏松药物减缓或逆转骨溶解的可行性。

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