陳立新，龔水帝，李偉峰，龐鳳祥，何 偉，陳鎮(zhèn)秋，魏秋實(shí)

0 引 言

股骨頭壞死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是由于股骨頭的供血血管損傷，引起骨細(xì)胞死亡、骨結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致股骨頭塌陷[1]。最新的流行病學(xué)調(diào)查報(bào)告稱：目前我國(guó)約500～700萬(wàn)名股骨頭壞死患者，對(duì)家庭和社會(huì)造成沉重的負(fù)擔(dān)[2]。研究發(fā)現(xiàn)不僅供血中斷會(huì)導(dǎo)致股骨頭壞死，股骨頭壞死也會(huì)破壞血管。有研究發(fā)現(xiàn)：在股骨頭壞死的人和動(dòng)物模型中，微循環(huán)的高凝血液及栓塞會(huì)造成血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷[3]。

癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1(carcinoembryonic antigenelated cell adhesion molecule1，CEACAM1)，是癌胚抗原家族的成員。 CEACAM1不僅上調(diào)多種成血管因子[4]，還能與VEGFR2/Akt/eNOS聯(lián)合調(diào)控血管通透性[5]， Najjar等[6]研究發(fā)現(xiàn)CEACAM1的缺乏提示成人血管內(nèi)皮的早期缺損。目前CEACAM1在骨科領(lǐng)域的研究?jī)H限于抑制破骨細(xì)胞[7]，CEACAM1濃度與股骨頭壞死的相關(guān)性研究較少。本研究通過(guò)對(duì)患者血清CEACAM1的檢測(cè)，探討CEACAM1濃度與國(guó)際骨微循環(huán)研究協(xié)會(huì)(association research circulation osseous ARCO )分期、股骨頭塌陷的相關(guān)性，旨在為股骨頭壞死的早期診斷、病情監(jiān)測(cè)提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料選取2016年5月至2016年10月廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)骨科住院并確診的95例股骨頭壞死患者，為股骨頭壞死組。其中男73例，女22例；平均年齡(45.3±11.7)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①根據(jù)2016年公布的股骨頭壞死臨床診療規(guī)范[8]確診；②ARCO分期II、III、IV期。排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡小于20歲和大于65歲患者；②既往有糖尿病、心血管疾病、梅毒感染或者免疫系統(tǒng)疾病等慢性或其他心血管疾病病史者。另在我院體檢的同期健康者中，選取年齡和性別相匹配的56例健康者為對(duì)照組。其中男42例，女14例；平均年齡(42.1±18.1)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①近期使用過(guò)抗癲癇、降脂等影響骨代謝藥物的體檢者；②患有心血管疾病、糖尿病等慢性或其他心血管疾病者。2組年齡、性別差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究經(jīng)過(guò)廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：20140307)，患者均簽署知情同意書。

1.2檢測(cè)方法

1.2.1 采集血液樣本及檢測(cè)抽取外周靜脈血約4 mL，經(jīng)離心機(jī)2000 r/min，離心半徑10 cm，3 min后分離出血清，用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)開(kāi)發(fā)試劑盒(R&DSystems，USA)檢測(cè)CEACAM1濃度。

1.2.2觀察指標(biāo)①股骨頭壞死患者與健康體檢者CEACAM1濃度差異；②CEACAM1濃度在不同性別、年齡、病因、ARCO分期(II期、III期、IV期)的差異；③塌陷前的股骨頭壞死患者CEACAM1濃度差異。塌陷定義為影像學(xué)表現(xiàn)為股骨頭壞死，預(yù)后較差，塌陷前為ARCO I、II期，塌陷后為ARCO III、IV期。

2 結(jié) 果

2.1 CEACAM1濃度差異的分析股骨頭壞死組CEACAM1濃度明顯低于對(duì)照組[(6.11±2.07)ng/mLvs(7.21±3.76)ng/ mL，P=0.022]。股骨頭壞死組ARCO分期CEACAM1濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.017)。塌陷前后CEACAM1濃度差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.007)。見(jiàn)表1。

分類濃度(ng/mL)P值病因0.325 酒精性6.08±2.05 激素性6.18±1.88 創(chuàng)傷性4.97±1.66 特發(fā)性6.62±2.53ARCO分期0.017 II期7.33±1.90 III期6.08±2.26 IV期5.65±1.81塌陷前7.33±1.900.007塌陷后5.86±2.02

2.2股骨頭壞死患者CEACAM1濃度與ARCO分期的相關(guān)性股骨頭壞死患者CEACAM1濃度與ARCO分期呈負(fù)相關(guān)(rs=-0.275，P=0.007)。

2.3ROC曲線分析ROC曲線結(jié)果顯示，塌陷前后的曲線下面積為0.710(0.608～0.798)，敏感性為71.79%，特異性為58.82%，cut-off值為≤6.757 ng/mL。說(shuō)明CEACAM1濃度在判斷股骨頭壞死塌陷時(shí)具有一定的敏感性和特異性。見(jiàn)圖1。

圖 1 CEACAM1濃度在判斷股骨頭壞死塌陷時(shí)的敏感性和特異性

Figure 1 Sensitivity and specificity of CEACAM1 concentration in the diagnosis of collapse of osteonecrosis of the femoral head

3 討 論

供血不足對(duì)股骨頭的破壞，股骨頭壞死繼發(fā)微骨折，塌陷對(duì)供血血管的破壞都是不容忽視的。近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，多種成血管因子參與了股骨頭壞死的病理過(guò)程，CEACAM1成血管的研究也日益增多。本研究結(jié)果中股骨頭壞死患者的CEACAM1濃度降低，CEACAM1濃度與ARCO分期，股骨頭塌陷有關(guān)。

目前最強(qiáng)的血管通透性因子VEGF已經(jīng)被很多研究發(fā)現(xiàn)，與股骨頭壞死有關(guān)系[9]。也有研究發(fā)現(xiàn)VEGF與消化道腫瘤的血管等有關(guān)[10]。文獻(xiàn)報(bào)道CEACAM1是VEGF的形態(tài)學(xué)效應(yīng)器[4, 11]和內(nèi)皮型一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)的膜錨[10]，與內(nèi)皮細(xì)胞的功能有關(guān)。如在CEACAM1-/-的實(shí)驗(yàn)中，由于eNOS重新分布，引起細(xì)胞膜的多糖包被脫落，導(dǎo)致內(nèi)皮功能紊亂[12]。本研究中，隨著股骨頭壞死的進(jìn)展，CEACAM1濃度逐漸下降，推測(cè)是骨內(nèi)微環(huán)境的不穩(wěn)定，使得微血管進(jìn)行性破壞，導(dǎo)致濃度降低。

血管再生在股骨頭壞死的修復(fù)中占據(jù)著重要地位，比如有報(bào)道稱VEGF能夠促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞分裂和生長(zhǎng)、誘導(dǎo)成血管[13]，可應(yīng)用于股骨頭壞死的治療[13]。CEACAM1作為一種共受體，調(diào)節(jié)多種受體的活動(dòng)包括VEGF和B，T細(xì)胞的受體[14]。有研究顯示CEACAM1可能是始動(dòng)因子，能直接調(diào)節(jié)VEGF。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：CEACAM1能上調(diào)VEGF的成血管作用[15-16]。Nouvion稱CEACAM1蛋白是VEGFR-2介導(dǎo)成血管和調(diào)節(jié)血管通透性的關(guān)鍵因子[17]。上述研究結(jié)果符合本研究的推論：CEACAM1濃度與股骨頭壞死存在相關(guān)性。截止投稿日期，本研究是首次對(duì)兩者之間的關(guān)系進(jìn)行探討，分析其相關(guān)性。

股骨頭壞死可能是因?yàn)檠軆?nèi)凝血，引起血管栓塞造成[18]。當(dāng)CEACAM1缺乏時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞中eNOS表達(dá)異常，抑制NO產(chǎn)生[12]，NO介導(dǎo)成血管，血管舒張，和預(yù)防血小板、白細(xì)胞的黏附，能有效預(yù)防股骨頭壞死的病理性血栓[17]，所以如果eNOS的基因多態(tài)性引起表達(dá)異常，會(huì)抑制內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO，導(dǎo)致股骨頭壞死[18]。所以CEACAM1可能與eNOS協(xié)同預(yù)防股骨頭壞死。

對(duì)于股骨頭壞死的修復(fù)來(lái)說(shuō)，除了需要血管重建，骨重建也非常重要。體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)表明CEACAM1是破骨細(xì)胞的負(fù)向調(diào)節(jié)因子[7]。在體內(nèi)缺乏CEACAM1的老鼠[7]中，骨小梁中的破骨作用增強(qiáng)，骨小梁的微觀力學(xué)強(qiáng)度下降[21]。本研究ROC曲線分析提示，CEACAM1濃度用于判斷股骨頭塌陷具有一定的敏感性和特異性，推測(cè)是CEACAM1濃度下降時(shí)破骨細(xì)胞的數(shù)量增加、活性增強(qiáng)，骨量嚴(yán)重丟失,軟骨下骨的生物力學(xué)性能下降，導(dǎo)致股骨頭塌陷。

總之，股骨頭壞死患者的血清CEACAM1濃度下降，且濃度與ARCO分期呈負(fù)相關(guān)，在判斷股骨頭塌陷上具有一定的敏感性和特異性，推測(cè)CEACAM1有可能作為一種輔助診斷股骨頭壞死和監(jiān)測(cè)病情的生化標(biāo)志物，能經(jīng)濟(jì)便捷地篩查股骨頭壞死，但仍需進(jìn)一步研究具體的相關(guān)機(jī)制和臨床價(jià)值。