超声联合分子生物学标志物检测诊断膝骨关节炎的价值

吴琦

摘 要 目的：分析高遷移率族蛋白B1（HMGB1）及软骨寡聚基质蛋白（COMP）联合超声检查诊断膝骨关节炎（KOA）的价值。方法：选取2016年1月至2017年12月收治的确诊KOA患者100例作为观察组，将同期健康体检者100人作为对照组。对所有受试者进行超声扫描，并检测患者血清中COMP和HMGB1水平，分析各指标单独诊断及联合诊断KOA的价值。结果：观察组血中COMP及HMGB1水平分别为（379.85±24.39）ng/ml和（5.66±0.29）ng/ml，对照组分别为（214.28±32.43）ng/ml和（4.83±0.37）ng/ml，组间差异有统计学意义（P<0.05）。平行联合诊断灵敏度为97.00，显著高于各指标单独应用（P<0.05），系列联合诊断特异度为96.00，显著高于各指标单独应用（P<0.05），且平行联合及系列联合诊断的ROC曲线下面积（0.946），显著高于各指标单独应用（P<0.05）。结论：超声联合血清COMP、HMGB1诊断KOA可有效提高诊断灵敏度和特异度，具有较高的临床应用价值。

关键词 膝骨关节炎；高迁移率族蛋白B1；软骨寡聚基质蛋白；超声检查

中图分类号：R684.3 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2019）08-0036-03

Value of ultrasound combined with molecular biological markers in the diagnosis of knee osteoarthritis

WU Qi

（Department of Ultrasound of Traditional Chinese Medicine Hospital of Putuo District， Shanghai 200062， China）

ABSTRACT Objective： To analyze the value of high mobility group protein B1（HMGB1） and cartilage oligomeric matrix protein（COMP） combined with ultrasound in the diagnosis of knee osteoarthritis（KOA）. Methods： One hundred patients with confirmed KOA admitted from January 2016 to December 2017 were selected as an observation group， and 100 health examinees in the same period were taken as a control group. Ultrasound scans were performed on all subjects and serum levels of COMP and HMGB1 were measured to analyze the value of each indicator for individual diagnosis and combination diagnosis of KOA. Results： The levels of COMP and HMGB1 in the observation group were （379.85±24.39） ng/ml and （5.66±0.29） ng/ ml， respectively， those in the control group were （214.28±32.43） ng/ml and （4.83±0.37） ng/ml， respectively， and the difference between the two groups was statistically significant（P<0.05）. The sensitivity of parallel combination diagnosis was 97.00， which was significantly higher than that of single application of each index（P<0.05）. The combination diagnosis specificity of the series was 96.00， which was significantly higher than the single application of each index（P<0.05）. The area under the ROC curve（0.946） of the parallel combination and serial combination diagnosis was significantly higher than that of single application of each index（P<0.05）. Conclusion： Ultrasound combined with serum COMP and HMGB1 can effectively improve the sensitivity and specificity of KOA diagnosis， and has high clinical application value.

KEY WORDS knee osteoarthritis； high mobility group protein B1； cartilage oligomeric matrix protein； ultrasonic examination

膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）是临床中较为常见的退行性慢性疾病，骨质增生、骨节软骨破坏、软骨下骨损害、滑膜炎症为主要临床特征[1]。中老年人是该病的高发人群，其中女性发病率显著高于男性，对患者的工作、生活及日常活动产生严重不良影响[2]。目前，临床中仍缺乏有效阻断和逆转KOA的有效方案，采取合理的方案延缓病变进程具有十分重要的意义[3]。临床中多通过影像学改变情况对患者进行诊断，但仍缺乏敏感性和特异性，因而有学者指出可采用影像学联合分子生物学标志物进行诊断[4]。Pihl等[5]报道在KOA的发生发展过程中，炎性反应及软骨损伤起到十分重要的作用，而高迁移率族蛋白B1（high mobility group box B1，HMGB1）和软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）是反映患者体内炎性及软骨损伤的指标。本文报道采用超声检查联合COMP、HMGB1检测诊断KOA的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年1月至2017年12月普陀区中医医院收治的100例KOA患者作为观察组，100名健康体检者作为对照组。入组标准：（1）确诊KOA并行关节镜清理术或膝关节置换；（2）Kellgren-Lawrence分级2～4级；（3）入组前90 d内存关节药物注射；（4）自身免疫系统正常；（5）对本研究知情并签署知情同意书。观察组中男34例，女66例，年龄（60.98±8.37）岁，体质量指数（BMI）为（26.03±2.43）kg/m2；对照组中男37例，女63例，年龄（61.03±9.14）岁，BMI为（25.97±2.51）kg/m2，两组患者一般资料相比差异无统计学意义（P>0.05）。排除存类风湿关节炎或创伤后关节炎者、存严重糖尿病史者、3个月内存止痛药物服用史者、存糖皮质激素药物服用史者。

1.2 方法

1.2.1 超聲检查

采用Philips iU22超声诊断仪进行检查，超声探头频率9.0～12.0 MHz，检查时所有受试者均采用平卧位或坐位，膝关节弯曲30°～45°，后以此行纵向、横向切面检查膝关节，后由3名有2年以上工作经验的医师独立诊断。

1.2.2 COMP及HMGB1水平检测

所有受试者入组后采集空腹静脉血5 ml，收集血清，采用ELISA法检测血清中COMP及HMGB1水平，操作严格遵照试剂盒说明书进行操作，所用试剂盒均购买自联科生物科技有限公司。

1.3 诊断标准

以Shahriaree标准[6]作为诊断KOA的金标准。 COMP≥300 ng/ml判定为COMP阳性，HMGB1≥5.20 ng/ml判定为HMGB1阳性。行联合诊断时，若所有指标均为阳性，则判定系列联合诊断阳性，任一指标为阳性，则判定平行联合诊断阳性。

1.4 统计学方法

用SPSS 19.0软件进行统计学分析，计数资料以百分率（%）表示，采用卡方检验，计量资料用均值±标准差表示，行t检验，绘制ROC曲线分析各指标诊断价值，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组COMP及HMGB1水平

观察组血中COMP及HMGB1水平分别为（379.85±24.39）ng/ml和（5.66±0.29）ng/ml，对照组分别为（214.28±32.43）ng/ml和（4.83±0.37）ng/ml，组间差异有统计学意义（P<0.05）。

2.2 单独及联合诊断结果及诊断价值

单独及联合诊断结果见表1。采用平行联合诊断灵敏度显著高于各指标单独应用（P<0.05），系列联合诊断特异度显著高于各指标单独应用（P<0.05），且平行联合及系列联合诊断的ROC曲线下面积显著高于各指标单独应用（P<0.05），见表2和图1。

3 讨论

KOA是临床中中老年人常见的膝关节受累症，对患者生活质量产生严重不良影响，如何早期诊断KOA有十分重要的意义。膝关节包括关节面、关节腔及关节囊主要结构，以及脂肪垫、半月板、滑膜、血管、韧带等辅助结构[7]。一般情况下，膝关节众多组成结构常导致患者并发软骨病变外，还可能伴有滑膜增厚、关节腔积液、腘窝囊肿及关节腔内游离体等多种病变。

有报道指出，超声检查可有效发现早期膝关节病变多伴有表面光滑程度、软骨厚度、滑膜增厚程度及关节腔积液等，并可利用超声检查有效反映血液信号变化及滑膜炎症活动情况[8]。采用超声检查KOA患者膝关节可发现不同程度膝关节软骨病变，包括局部隆起、软骨变薄消失、软骨表面粗糙、软骨内部回声改变等[9]。对患者腘窝囊肿、副韧带损伤、滑膜增厚、关节积液、肌腱断裂等病变进行评估，可有效反映患者病情。COMP是人体内重要的软骨代谢产物，属于凝血栓蛋白家族，是复杂的细胞外基质蛋白[10]。有研究指出，在不同类型的关节炎患者体液中均可检测到COMP表达[11]。有学者对类风湿患者进行长期随访研究，发现进展期患者COMP水平显著高于非进展期患者[12]。有研究显示，KOA患者血中COMP水平与过度运动呈显著正相关，表明过度运动可能导致患者血清中COMP水平增高[13]。另有研究显示，KOA患者关节间隙狭窄程度与血清中CS846及COMP水平密切相关[14]。HMGB1是可与DNA结合的核内典型非组蛋白，参与DNA复制、重组、转录等过程，HMGB1分泌到细胞外，参与多种急慢性炎症疾病进展过程，可有效发挥致炎作用。胞内HMGB1可活化内毒素、肿瘤坏死因子等，促进其释放到细胞外，与膜受体结合，诱发炎症介质释放，加速促炎因子释放[15]。在类风湿性关节炎的发生、发展过程中，HMGB1有着十分重要的作用，且在KOA的病理过程中也扮演十分重要的作用。

本组研究显示，检测血清中COMP、HMGB1及超声联合诊断KOA时，平行联合诊断的灵敏度显著高于各指标单独应用，系列联合诊断的特异度显著高于各指标单独应用，平行联合及系列联合诊断的ROC曲线下面积显著高于各指标单独应用，提示在超声检查有效反映患者的影像学变化和血液变化情况基础上，联合检测血清中COMP及HMGB1水平，还可有效评估患者体内炎症及软骨损伤过程。

综上所述，在对KOA患者进行诊断时，采用超声联合血清COMP、HMGB1检测可有效提高诊断灵敏度及特异度，具有较高的临床应用价值。但本组研究临床样本数较少，且为单中心研究，有待后续扩大临床样本数深入研究。

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