変形性関節症の検査室診断

ほとんどの場合、変形性関節症の患者が重要な滲出性滑膜炎を除き、血液や尿検査での変更は、ありません、増加が発生することができるというESRのを、高ガンマグロブリン血症、急性期の増加率- CRP、フィブリノーゲン。などでは滑液研究と大きく異なります正常な指標は明らかにならない。

近年、関節組織（主に軟骨および骨）の変性および修復のための可能性のある生物学的マーカー（BM）の集中的な探索が行われている。BMは、これらの動的変化を反映し、変形性関節症の予後の予知因子として役立ち、病因的治療の有効性のマーカーとなるべきである。既知の生物学的マーカーについての、より詳細な新しい研究の発見は、変形性関節症の病因のメカニズムをよりよく理解することを可能にする。しかし、軟骨代謝の生物学的マーカーを使用する主な仕事は、薬物の軟骨保護特性を評価し、DMO AD群に属する薬物（「疾患修飾性」）での治療を監視することである。

変形性関節症では、病的変化は主に関節軟骨、ならびに軟骨下骨、滑膜、および関節の他の軟組織に生じる。これらの構造を直接的に調べる我々の能力は限られているので、生物学的マーカーの採集の最も重要な源は、血液、尿および滑液である。

尿検査は、侵襲的処置と関連していないので、最も好ましい。私たちの意見では、研究の理想的な材料は毎日の尿です。朝の尿サンプルの分析は、しかし、その使用の可能性が唯一のちょうどこのようなアッセイは、骨粗鬆症における骨代謝の生物学的マーカーの検出に使用されるという事実に基づいている、より適切であろう。生物学的マーカーは、概日リズムの対象となり、ことが知られている骨代謝アカウントの生物学的マーカーのためのピーク濃度夜の時間。現在まで、軟骨の生物学的な軟部組織マーカーの概日リズムについての情報を公開していないので、十分な尿分析の選択に関する最終決定は、関連する研究の後に行われます。

血液検査は、日常的な臨床分析を指します。血液中のいくつかの生物学的マーカーは、今日、例えば、急性期の指標などを決定し、近い将来には、生化学検査の標準的なリストに含まれるであろう。各生物学的マーカーについて、血液のどの成分を血漿または血清中に決定すべきかを特定することが必要である。研究の結果は、血漿中の生物学的マーカーの濃度が血清中の濃度と著しく異なることを示している。通常、生物学的マーカーは血清中で決定される。V.Rayanおよび共著者（1998）によれば、罹患した関節付近の静脈およびより遠方の静脈から採取された血液中の生物学的マーカーの濃度は異なる。これらのデータは、生物学的マーカーの研究のために採血を標準化する必要性を示している。

LJ Attenciaら（1989）日出願、滑膜関節の成人の軟骨は椎間板を含む身体の硝子軟骨の総重量の10％だけです。したがって、血液および尿中の生物学的マーカーの決定は、変形性関節症によって影響される関節における局所的変化ではなく、全身代謝を反映する。滑液は変形性関節症の病理学的焦点に最も近く、おそらく最も影響を受けた関節で起こる過程を反映する。滑液中の生物学的マーカーの濃度は、血液中よりも有意に高くなり得るため、決定することはより容易である。血清中の10倍-滑液、それが軟骨オリゴマーマトリックスタンパク質（Hombach）、血清中より40倍大きい-の例は、エピトープアグリカン846を含みます。滑液中の分解生成物は、関節軟骨における異化プロセスをより正確に反映する。滑液からの局所リンパ系を通る分子の排出は、それらのサイズの減少およびそれらの破壊にさえも導くことができる。

肺胞液摂取技術の侵襲性と、多数の可能性のある合併症とにもかかわらず、その中の生物学的マーカーを決定する価値は明らかである。ジョイント内の液体を除去する直前に、いわゆるドライジョイントの問題を避けるために、20 mlの等張性NaCl溶液を入れることができます。等張溶液の注射の直後に、患者は、関節の肢の10倍の屈曲伸展を行い、その後、希釈された滑液の急速吸引が行われなければならない。EM-JA Thonar（2000）によれば、このような滑膜の希釈は関節軟骨の代謝に影響を及ぼす。しかし、FC Robionおよび共著者（2001）による研究の結果は、馬の膝関節の洗浄を繰り返しても軟骨代謝に大きな変化は生じないことを示している。もちろん、これらのデータには確認が必要です。したがって、動物の前臨床研究段階の各生物学的マーカーについて、その濃度の変化に対する関節の洗浄の効果を決定することが必要である。

次の重要な点は、滑液中および血液中の半減期の各生物学的マーカーの決定である。このようなデータがなければ、テスト結果の解釈が難しくなります。典型的には、血液中の生物学的に活性な物質の半減期は、肝臓および腎臓の効果的なクリアランスのために、他の液体培地よりも少ない。したがって、各生物学的マーカーについて、排除の経路を決定することも必要である。したがって、受容体媒介エンドサイトーシスによって肝臓によって分泌されるコラーゲンタイプIII、および非グリコシル化コラーゲン断片のNプロペプチドは、smochoytakzhe主kakosteokaltsin由来します。肝小葉の洞の内皮細胞はグリコサミノグリカンの受容体を有するので、ヒアルロン酸およびプロテオグリカンは肝臓によって排泄される。血液中のヒアルロン酸の半減期は2〜5分である。ウサギでの研究では、滑膜炎の有無によるプロテオグリカンのクリアランスに有意差は認められなかったが、滑膜炎の存在は、関節からの生物学的マーカーのクリアランスを促進する可能性がある。従って、体液中の生物学的マーカーの濃度の変化に対する炎症の影響を調べることが必要である。

腎臓は生物学的マーカーを選択的にフィルタリングする。このように、高い負の電荷を有するグリコサミノグリカンは、コンドロイチン-6-硫酸、コンドロイチン-4-硫酸のようなグリコサミノグリカンのに対し、尿中に決定され、腎臓の基底膜を貫通することができません。

病理（特に変形性関節症）に加えて、体液中の生物学的マーカーの濃度は、多くの要因によって影響され得る：

1. 概日リズムは、少数の生物学的マーカーについてのみ研究されている。骨代謝のマーカーについては、それらを研究する。したがって、朝夜、およびコラーゲン架橋におけるオステオカルシン濃度ピーク - 関節リウマチで8時間、IL-6活性のピークはまた、夜の時間（約2時間）を占め、およびオステオカルシンよりも早いです。これらのデータは、炎症および骨組織の生理学におけるIL-6の関与に関心がもたれている。逆に、TNFは概日リズムを有していない。しかしながら、このサイトカインの受容体は、それらに従属することができる。
2. 蠕動運動 ヒアルロン酸は、滑膜細胞（ならびに他の多くの細胞）によって合成され、変形性関節症および関節リウマチにおける滑膜炎の潜在的マーカーである。しかしながら、ヒアルロン酸塩の最高濃度は、腸のリンパ系に見られる。循環ヒアルロン酸の濃度が食事後に増加することは驚くべきことではない。従って、生物学的マーカーを決定するための採血は空腹時または食後3時間に行うべきである。また、血液中の生物学的マーカーのレベルに対する蠕動運動の影響は研究を必要とする。
3. 睡眠後の朝の身体活動は、健康な個体の血液中のヒアルロン酸濃度、MMP-3およびケラタン硫酸のエピトープの増加をもたらす。物理的負荷は、滑液および血清の両方におけるいくつかのマーカーの濃度を変化させる可能性がある。この増加は、慢性関節リウマチの患者においてより顕著であり、さらに、生物学的マーカーの濃度は、これらの患者の臨床状態と相関する。
4. 肝臓や腎臓の病気。肝硬変は、血清中のヒアルロン酸のレベルを有意に増加させ、恐らくプロテオグリカンの排除に影響を及ぼす。腎疾患がオステオカルシンの濃度に影響することが知られている。この問題はまた、より深い研究を必要とする。
5. 年齢と性別 身体の成長の間、成長プレート細胞の活性が増加し、これは血清中の骨格生物学的マーカーの濃度の増加を伴う。例は、成長する動物の末梢血および尿中のアグリカンおよびII型コラーゲンのフラグメントの濃度の増加である。したがって、筋骨格系の疾患を有する小児および青年における生物学的マーカーの分析の解釈は困難である。多くの生物学的マーカーについて、老化による濃度の増加が見出されている。男性では、生物学的マーカーの濃度は、軟骨組織および骨組織における女性の濃度よりも有意に高い。さらに、閉経期および閉経後期の女性において、軟骨組織の代謝の生物学的マーカーの濃度の変化は、骨組織において観察されるのと同様の様式で予測され得る。
6. 外科手術は生物学的マーカーのレベルにも影響を及ぼし、さらにこの影響は数週間続くことがあります。

骨関節炎の生物学的マーカーの概念の基礎は、関節の組織における代謝プロセスの特定の局面を反映するという仮定である。しかしながら、体液中の生物学的マーカーの濃度と軟骨組織、滑膜組織および他の組織の代謝との間の関係は非常に複雑であることが判明した。

上述したように、例えば、滑液の分解マーカーの濃度VCR関節軟骨は、マトリックスの分解の程度にだけでなく、そのような滑膜の分子の断片の除去の程度などの他の要因だけでなく依存してもよいし、多数の関節に残った軟骨組織。

上記の事実にもかかわらず、滑液中のバイオマーカーの濃度は、一般に関節軟骨のECM分子の代謝と相関しています。例えば、アグリカン断片の濃度を変更する動物における骨関節炎の実験モデルにおける846、Hombach及び関節の外傷後の滑液中およびアグリカンの代謝率の変化と一致して、変形性関節症の発達におけるコラーゲンIIのC-プロペプチド、HombachおよびコラーゲンIIのエピトープおよび/ インビボ及び変形性関節症および/患者の関節軟骨で試験管。

分子断片の特定の供給源の同定は複雑なプロセスである。分子の断片の放出の程度の増加は、合成プロセスによって補償されない分解プロセスの一般的な増加の結果、または分解の増強のために、同時に同じECM分子の合成を増加させることの両方によって生じ得る。後者の場合、VKM分子の濃度は変化しない。したがって、分解および合成に特異的なマーカーを探索することが必要である。前者の例は、アグリカンの断片、およびコラーゲン11の第2の-C-プロペプチドであり得る。

生物学的マーカーが代謝の特定の局面に関連している場合であっても、このプロセスの特定の特徴を考慮する必要がある。例えば、同定されたフラグメントを合成の分解の結果として生成することができ、デノボまだちょうどVCRに内蔵されている機能的なECM分子、に統合する時間がなかった分子は、最終的には、成熟したマトリックスの重要な機能部品である一定のECM分子、。問題は、滑液、血液または尿に見られる生物学的マーカーの供給源として役立った特定のマトリックスゾーン（細胞周囲領土およびインター領土マトリックス）の定義です。研究in vitroでは、関節軟骨ECMの個々のゾーンにおける代謝率が異なる場合があることを示しています。コンドロイチン硫酸の硫酸化に関連するいくつかのエピトープの研究は、新規合成アグリカン分子の集団を同定するのに役立ち得る。

軟骨VKMに通常存在する分子の断片の関節液における出現は、軟骨マトリックスの代謝に関連していると推定することができる。しかし、関節軟骨中の分子の濃度は、関節の他の組織において、および軟骨における代謝の強度とその超えた方法に、特に、多数の要因に依存するので、これは、必ずしもそうではないことは、関節の他の組織のもの超えます。そう、関節軟骨におけるアグリカンの総重量は、例えば、より有意に高い、膝の半月板では、メニスカスにおけるHombachの総重量と関節軟骨のものと変わりません。そして軟骨細胞を生産し、sinovitsityのストロメリシン-1が、滑膜における細胞の総数は、軟骨に、そうかなりの部分がストロメリシン-1可能性滑膜由来の滑液中で検出することを超えました。従って、生物学的マーカーの特定の供給源の同定は極めて複雑であり、しばしば不可能である。

血清および尿中の生物学的マーカーの研究において、可能性のある関節外供給源を決定する問題が現れる。さらに、一関節損傷の場合、影響を受けた関節によって割り当てられた生物学的マーカーは、対側のものを含む完全な関節によって割り当てられたマーカーと混合することができる。関節軟骨の組成は、体の硝子軟骨の全質量の10％未満である。したがって、血液および尿中の生物学的マーカーの決定は、多関節性または全身性の疾患（骨関節症、一般化された変形性関節症）において正当化され得る。

生物学的マーカーの必要条件は、それらが使用される目的に依存する（診断、予後または評価試験として）。例えば、診断テストでは、健常者と変形性関節症患者との差異を識別し、これは検査の感度および特異性の概念によって表される。予後テストは、急速に進行する可能性が最も高い人のコホートにおいて明らかになる。最後に、評価試験は、個々の患者の時間変化をモニターするマーカーの能力に基づいています。さらに、特定の薬物に対する患者の感受性を決定するために、生物学的マーカーを使用することができる。

当初、生物学的マーカーは、変形性関節症の影響を受けた関節を無傷から区別するのに役立つ診断試験として役立ち、他の関節疾患との鑑別診断を行うことができると考えられていた。従って、血清ケラタン硫酸濃度の決定は、一般化された変形性関節症の診断試験と考えられた。しかしながら、その後の研究により、この生物学的マーカーは、いくつかの状況において軟骨プロテオグリカンの分解しか反映し得ないことが示されている。血清中の生物学的マーカーの濃度は、被験体の年齢および性別に依存することが判明した。

変形性関節症の患者の滑液および血清における関節組織代謝の生物学的マーカーと考えられている

生物学的マーカー	プロセス	滑液中（リンク）	血清（リンク）
1.ホースラディッシュ
Aggrekan
コアタンパク質の断片	アグリカン分解	Lohmander LS。et al。、1989; 1993	Thonar EJMAら、1985; Campion G.V.et al。、1989; MehrabanF。et al。、1991; Spector TDら、1992; Lohmander LS。、Thonar EJ-MA、1994; PooleARら、1994）（Poole ARら、1994）
コアタンパク質のエピトープ（切断領域の特異的ネオエピトープ）	アグリカン分解	Sandy JDら、1992; LohmanderLS。et al。、1993; LarkM.W。et al。、1997
ケラタン硫酸塩のエピトープ	アグリカン分解	Campion G.V.et al。、1989; BelcherСet al。、1997
コンドロイチン硫酸のエピトープ（846、ZVZ、7D4およびDR。）	アグリカンの合成/分解	Poole ARら、1994; HazellP.K。et al。、1995; Slater RR Jr.ら、1995; Plaas AHKら、1997; 1998; Lohmander LS。et al。、1998
コンドロイチン-6-およびコンドロイチン-4-硫酸の比率	アグリカンの合成/分解	Shinme iM. Et al.. 1993
肉の天使	小型プロテオグリカンの分解	サンドイッチ-PrehmP。et al。、1992
軟骨基質タンパク質
HOMP	HOMPの劣化	SaxneТ、Heinegerd D.、1992 "; Lohmander L.ら、1994; Petersson IFら、1997	Sharif M.ら、1995
コラーゲン軟骨
II型コラーゲンのC-プロペプチド	コラーゲンIIの合成	ShinmeiM。et al。、1993; ヨシハラよ。et al。、1995; LohmanderLS。etal。、1996
II型コラーゲンの鎖の断片	コラーゲンIIの分解	Hollander APら、1994; Billinghurst RCら、1997; AtleyLM。et al。、1998
MMPおよびそれらの阻害剤	合成と分泌	滑膜または関節軟骨から？
II。Menuski
HOMP	HOMPの劣化	関節軟骨、半月板または滑膜から？
小型プロテオグリカン	小型プロテオグリカンの分解
III。滑膜
ヒアルロン酸	ヒアルロン酸の合成		Goldberg RLら、1991; HedinP.-J。et al。、1991; Sharif M.ら、1995
MMP およびそれらの阻害剤
ストロメリジン（MMP-3）	MMP-3の合成と分泌	LohmanerLS。et al。、1993	ZuckerS。et al。、1994; ヨシハラよ。etal。、1995
間質コラゲナーゼ（MMP-1）	MMP-1の合成と分泌	Clark IMら、1993; LohmanderLS。et al。、1993	Manicourt DHら、1994
TIMP	TIMPの合成および分泌	Lohmander LS。et al。、1993; Manicourt DHら、1994	Yoshihara Y. Et al。、1995
III型コラーゲンのN-プロペプチド	コラーゲンIIIの合成/分解III	Sharif M.ら、1996	Sharif M.ら、1996

多くの研究は、アグリカン、HOMPとのMMPと膝の健康なボランティアの滑液中のその阻害剤の濃度を断片化の違いを示した、著者らは、生物学的マーカーの平均濃度の有意差を示しているという事実にもかかわらず、関節リウマチ、反応性関節炎や変形性関節症の患者、データの解釈が困難であるため、比較分析は、プロファイルおよび遡及的に行った。これらの試験の予後特性は、前向き研究において確認される必要がある。

生物学的マーカーは、病気の重篤度または病理学的過程の病期を評価するために使用することができる。疾患の重症度の変形性関節症に適用し、そのステージは、X線検査の結果により判断される、関節鏡検査、ならびに疼痛の重症度、罹患した関節の機能の制限、および患者の機能的能力。L.ダールバーグら（1992）およびT. Saxne及びD. Heinegard（1992）はさらに、変形性関節症の段階を特徴付ける軟骨代謝のいくつかの分子マーカーの使用を提案しました。しかしながら、このような生物学的マーカーを医療行為に導入するためには、この方向でさらなる研究が必要である。

予後検査としての生物学的マーカーの使用の可能性についての報告がある。例えば、ベースラインでの変形性膝関節症患者を有する患者の血清中のヒアルロン酸（ただし、ケラタン硫酸ではない）の濃度は、観察の5年以内gonarthrosisの進行を実証することが示されました。同じ患者集団では、膝関節症の患者におけるHMBの血清レベルの上昇が、研究の開始後1年以内に5年間の追跡調査の中で放射線学的進行と関連していることが実証された。 関節リウマチ患者における生物学的マーカーの研究はHombach、エピトープ846の血清濃度は、コンドロイチン硫酸は、より急速な疾患の進行と関連していることが示されました。患者の小グループで得られたこれらの結果は、多くの場合、すなわち、更なる研究が患者の前向きと大きなコホートを必要とされ、生物学的マーカーと疾患の進行のレベル間のリンクの強さを示していません。

TD Spectorおよび共同研究者（1997）は、早期の骨関節症の患者における血清CRPレベルのわずかな増加を見出し、CRPが骨関節炎の進行の予測因子として働くことができると報告した。この場合、CRPのレベルの増加は、関節組織への損傷の過程を反映し、また、ヒアルロン酸のレベルの増加と関連し、疾患の進行を示す。滑膜が、血清中に検出されたヒアルロン酸の大部分を担う可能性があり、これは弱い滑膜炎の存在を示す。変形性関節症の患者および関節外傷後の滑液および血清中のMMPストロメリシンの濃度の増加はまた、滑膜炎が弱いことと関連している可能性がある。

最後に、生物学的マーカーは、薬物の臨床試験ならびに病原体治療のモニタリングのための有効性基準として使用することができる。しかし、2つの相互の問題があります。「修正構造」または「疾患修飾」の実績のある特性を有する薬物の欠如は、信頼性の高い生物学的マーカーの欠如によるところが大きいと逆に、関節の組織代謝の特異的マーカーの欠如が原因の薬、これらのグループの比較試験（RCT）の不足のために大部分があります。

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