类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)属于自身免疫性疾病的一种, 以女性多见,主要累及手、足小关节,后逐渐导致全身关节及多系统受累, 乃至关节畸形的疾病。
在国外,每1000人中约有5人患有类风湿性关节炎, 我国RA发病率为14.7/10万。
RA的潜在病理包括进行性或慢性的滑膜炎症,分泌各种炎症细胞因子及后期血管翳形成,损害肌腱、韧带,进而损伤关节软骨,导致受累关节周围的骨侵蚀,最终造成关节功能障碍,甚至出现关节畸形。
既往多项研究表明,不同性别的RA患者间炎性水平、疾病活动度及并发症等均不同。未经及时且正规治疗的RA患者大多数在2年内便可出现关节不可逆的破坏,影响工作和日常生活,加重病人痛苦。也有报道表明病程早期发生骨侵蚀与进展及较差的预后有关。
而双手关节的功能对于正常的工作和生活极其重要,一旦出现关节功能异常,将导致患者的精细活动受限,如骨侵蚀进一步加重,患者的日常工作、生活也会受到极大的影响。
因此,早期发现双手关节的骨侵蚀,并进行干预,就可以尽早控制骨侵蚀的发展,最大可能地改善患者的预后,保护患者的关节功能。
对于手部小关节关节检查目前常用方法有关节X线、肌肉骨骼超声(MSUS) 及关节MRI。关节X线是一种方便快捷的检查方法,其可以检查关节狭窄及骨质破坏,但X线对于关节软组织的检测并不灵敏,因此其无法发现早期关节改变,误诊率高。
肌肉骨骼超声(MSUS)和MRI均能够敏感地检测RA的表现。但影像学检查需要一定的时间及经济成本,不如临床指标便捷。
类风湿关节炎与骨侵蚀
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种致残率较高的自身免疫性疾病,中老年女性多发,是风湿科常见的累及全身系统的一种疾病,其发病机制仍未明确,常以手小关节起病开始,逐渐累及余下周围关节。表现为对称性关节炎,晚期常导致关节受损畸形,功能障碍。
人体骨骼主要由松质骨和密质骨组成。在类风湿关节炎的患者中,不管是松质骨还是密质骨,均可发生骨侵蚀,导致骨关节局部的骨质管流失(骨溶解)。一般从皮质骨开始,逐渐破坏骨外组织与骨髓腔小梁间隙间的屏障,最终骨小梁消失。
类风湿关节炎与骨侵蚀之间的发病机制
人体的骨代谢是由成骨细胞与破骨细胞维持的骨吸收与骨形成之间的动态平衡,骨侵蚀是由破骨细胞主导的,它是体内独一无二的、拥有骨侵蚀作用的细胞。
RANK/RANKL/OPG系统:该信号通路通过活化、募集破骨细胞,参与骨吸收与骨形成。
破骨细胞分化因子(Receptor of Activator of NF-κB Ligand,RANKL)是一种表达在成骨细胞前体细胞的膜结合TNF 受体,属于TNF受体家族。
它能与核因子κB活化因子(Receptor of Activatorof NF-κB,RANK)和护骨素(Osteoprotegerin,OPG)两种配体结合。
当 RANKL与RANK结合时,破骨细胞得以激活并分化,骨吸收增强。
当 RANKL与OPG结合时,因为RANKL与OPG结合力优于RANKL与RANK 之间的结合力,从而起到阻断RANKL与RANK结合的作用,以此阻碍破骨细胞的分化成熟,抑制骨吸收。
总的来说 RANK/RANKL/OPG系统在骨代谢中维持平衡起了重要作用,破骨细胞的形成与骨侵蚀密切相关。
Wnt信号通路在骨侵蚀过程中的作用
Wnt信号通路是以β-catenin为关键信号节点的通路,它能通过增强 OPG的表达从而促进成骨细胞的生成与新骨生成。
当 Wnt/β-catenin表达减少时,OPG的表达也会降低,两者呈现出一种线性关系。然而Wnt/β-catenin表达减少并不影响RANKL或RANK的表达。
研究发现Dickkopf-1(DKK-1)能阻断Wnt/β-catenin信号通路,从而减少OPG的表达增强骨吸收,它同时还能干扰Wnt信号系统增强RANKL 或M-CSF的表达增强骨吸收。
自身免疫、炎症因子与骨侵蚀
抗瓜氨酸蛋白抗体(抗CCP抗体):抗CCP抗体起初是作为独立预测骨侵蚀的一种血清指标,抗CCP抗体能与破骨前体细胞表面的瓜氨酸波形蛋白结合,促进破骨前体细胞分化为破骨细胞,增强骨吸收。
巨细胞集落刺激因子(M-CSF):M-CSF是由成骨细胞和间质细胞产生的,M-CSF一方面可以诱导增强破骨细胞RANK的表达,从而增强骨吸收。
另一方面还可以通过与早期破骨细胞前体细胞表面同源受体c-fms/csf1-/CD115结合,上调破骨细胞的生成,进而促进骨吸收。
促炎因子:肿瘤坏死因子(tumor nestosis factor alpha , TNF)、 白细胞介素1( interleukin, ILH)、IL6、IL11、IL15、IL17等是被研究最多的促炎因子,它们都可通过与其相应的配体或受体结合上调RANKL或 M-CSF的表达增强骨侵蚀。
如TNF-α能促进成骨细胞表达RANKL和骨髓基质细胞表达M - CSF3-19;IL6与SIL-6R结合能促进滑膜成纤维细胞上调RANKL的表达;高水平的IL17可能促进关节的进行性破坏。
影像诊断的研究进展
类风湿关节炎合并骨侵蚀通过早期诊断、早期干预诊疗能改善患者的生活质量,因此对类风湿关节炎并发骨侵蚀的诊断就显得尤为必要。
作为临床诊疗中必不可少的手段,影像学检查,包括X线、CT、MRI,在RA 合并骨侵蚀的诊疗中起着非常重要的作用,它能早期发现关节的骨侵蚀程度及为其评级,然而它们的缺点是敏感性不高。
X线作为一种常规RA评级的一种影像学指标,CT对骨髓的病灶不够敏感,容易产生误判。随着MRI成像技术的发展,成像序列也逐渐增多,成像序列之间各有特点。
GE序列快捷;STIR序列能清楚显示髓内情况,能够更好的显示骨与骨髓的病灶。有研究表明,MRI能发现类风湿关节炎合并骨侵蚀早期的病灶变化,为诊疗提供依据,做到在早期干预病程,减轻患者的痛苦;同时还能作为预后随访检测的影像。
骨侵蚀与骨质疏松
骨质疏松是仅次于骨侵蚀的关节外骨质丢失的一种改变,在长病程和活动度高的类风湿关节炎患者中易见。
有许多研究表明骨质疏松是骨侵蚀早期的一种表现,就机制而言,两者具有相同的病理机制。然而阐述两者之间内在关系的相关文献并不多。
类风湿性关节炎与骨侵蚀的危险因素
有研究表明,绝经、病程的长短、疾病活动度与骨质疏松的发生密切相关。就危险因素而言,诱发骨侵蚀与骨质疏松的危险因素相似。(1) RA患者中的绝经后女性由于体内性激素代谢、炎症状态变化,是骨质疏松的好发人群。
(2)类风湿关节炎患者的病程越长,关节组织附近的炎症比较严重,对长期处于活动期的患者更是如此,这些患者骨侵蚀比较严重,关节破坏程度较大。同样说明了随着类风湿关节患者的病程延长,其骨侵蚀程度会逐渐严重。
(3)类风湿关节炎患者的疾病活动度增高,IL-6、RANKL 等会上升。IL-6、RANKL等能通过作用于RANK/RANKL/OPG系统,使得破骨细胞增生导致骨侵蚀的发生。因此,类风湿关节炎患者疾病活动度是诱发骨侵蚀的危险因素。
滑膜炎会导致关节内产生大量的促炎因子,导致破骨细胞生成增加,骨吸收增强,进而产生骨质破坏。滑膜炎可作为预测类风湿关节炎合并骨侵蚀患者X线片检查评估骨侵蚀的危险因素,还可作为预后及随诊观察的指标。
另外,类风湿关节炎合并骨侵蚀的患者使用Logistic 回归分析时,发现MRI影像学表现的骨髓中的水肿,即骨水肿是骨侵蚀的独立危险因素。总的来说,滑膜炎与骨水肿是类风湿关节炎患者骨侵蚀的影像学危险因素。
红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)、白介素6(IL-6)等炎症指标是反应体内炎症程度较为直接的实验室指标,ESR、CRP值升高的越多,表示患者体内炎症越强烈,这些促炎因子能促进破骨细胞前体细胞转化为破骨细胞,从而加强骨侵蚀,是骨侵蚀的直接影响因素。
这与本研究是一致的,ESR、CRP等在类风湿关节炎合并骨侵蚀组与类风湿关节炎不合并骨侵蚀组具有统计学差异。
人们对类风湿关节炎有了一定的认识,“炎症”和“破坏” 是RA骨免疫和骨代谢中紧密相关的通路,在这两条途径中,RANK/ RANKL/OPG系统是中心环节,与骨侵蚀联系密切。
干预途径中的任何一个环节,都能起到干预骨侵蚀发展的过程,减少类风湿关节炎患者骨质破坏或骨量丢失的作用。骨关节的MRI与超声要优于X线片及CT,能在类风湿关节炎患者早期发现骨质破坏及骨水肿等。
就危险因素而言,我们需要积极干预能干预的危险因素,如干预患者的炎症状态或阻断骨代谢中破骨细胞增生的途径。
当然对于不能干预的危险因素,如病程、绝经等,可以整合多个影响因素制定出类风湿关节炎患者综合治疗方案,干预类风湿关节炎患者骨侵蚀的发生和发展,提高类风湿关节炎患者的后期预后。