Screening för biomarkörer av osteonekros i caput femoris

Osteonekros i höftens huvud (ONFH) är en mycket invalidiserande sjukdom som kännetecknas av osteocytdöd orsakad av avbruten blodförsörjning till höftens huvud. Den naturliga förloppet av ONFH fortskrider snabbt. Kollaps av höftens huvud kan inträffa inom cirka två år, och i slutändan kräver ungefär 30% av patienterna total höftledsplastik. Denna sjukdom försämrar inte bara patienternas livskvalitet allvarligt utan påför också en tung medicinsk och ekonomisk börda. Den globala incidensen av ONFH ökar. Statistik visar att det årligen finns ungefär 20 000 till 30 000 nya fall i USA och cirka 300 000 nya fall i Kina varje år, där unga och medelålders personer står för den största andelen. Incidenstakten bland individer i åldern 15 år och äldre är ungefär 10-30 per 100 000 invånare. Förekomsten av ONFH är högre i norra regioner än i södra områden och högre i stadsområden än på landsbygden. Sådana distributionsskillnader kan vara förknippade med klimat, yrke, tillgång till sjukvård och exponeringsnivåer av riskfaktorer.

Etiologin och patogenesen för ONFH är komplexa och korrelerade med flera riskfaktorer inklusive överdrivet alkoholkonsumtion, glukokortikoidadministration och höftfrakturer. Långvarig eller högdosad glukokortikoidanvändning är en viktig predisponerande faktor för ONFH, vilket står för cirka 40% av alla fall. Glukokortikoider kan inducera ischemi i höftens huvud och efterföljande nekros genom att öka blodets viskositet, utlösa fettemboli eller direkt skada vaskulära endotelceller. Långvarigt tungt drickande (genomsnittlig daglig alkoholintag ≥ 40 g) är en annan högriskfaktor, ansvarig för 20%-30% av fallen. Alkohol inhiberar osteoblastaktivitet, förvärrar oxidativ stress och stör benmikrocirkulationen genom lipida metabolismstörningar. Traumatiska skador såsom lårbenshalsfraktur och höftluxation skadar direkt retinakulära blodkärl, vilket bidrar till 10%-20% av ONFH-fallen. Subkapitala frakturer har den högsta risken för osteonekros; helt förskjutna adduktionsfrakturer med allvarlig vaskulär skada har en nekrosfrekvens på 30%-50%. Försenad reduktion (> 24 timmar) och olämpliga reduktionsingrepp (t.ex. överdriven traktion) efter fraktur ökar också risken för nekros markant. Dessutom försämrar metaboliska störningar inklusive hypertoni, diabetes och hyperlipidemi benblodcirkulationen indirekt genom att förvärra systemisk angiopati. Cigarettrökning (nikotin) inducerar vaskulär konstriktion och endoteldysfunktion, vilket därigenom accelererar progressionen av osteonekros. Osteoporos minskar bentätheten och höftens heads mekaniska styrka, vilket gör den sårbar för mikrofrakturering orsakad av mindre trauma och ytterligare förvärrar blodperfusionsstörningen.

En mängd terapeutiska tillvägagångssätt finns tillgängliga för ONFH, inklusive icke-kirurgiska behandlingar (skyddande viktbärande, bisfosfonatmedicinering, hyperbar syrgasbehandling och behandling med trombocytrikt plasma), höftbevarande operationer (kärndekompression, vaskulariserad bentransplantation, icke-vaskulariserad bentransplantation och stamcellsterapi) och nya experimentella terapier såsom M2-makrofagderiverade exosomer. Behandlingseffekten bestäms främst av sjukdomsstadiet, interventionsstrategierna och individuella patientskillnader. Tidig intervention kan förbättra den kliniska prognosen avsevärt, medan avancerad ONFH ofta kräver komplexa kirurgiska procedurer såsom total höftledsplastik. Ändå är den tidiga diagnostiska frekvensen för ONFH låg, med endast 68,43% av fallen korrekt diagnostiserade vid första besöket. Samtidigt har sjukdomen en hög feldiagnosfrekvens och misstas ofta för ländryggsdiskbråck eller enkel artrit.

Befintliga studier om ONFH är huvudsakligen klinisk forskning med anmärkningsvärda begränsningar. De flesta studier använder en enskild forskningsmetodik som endast analyserar ONFH ur ett biomekaniskt perspektiv, samtidigt som interaktioner av flera faktorer såsom ärftlighet, metabolism och immunitet förbises. Forskningsdesigner representerade av retrospektiva studier är benägna för urvalsbias och informationsbias, vilket begränsar generaliserbarheten av forskningsresultaten. Dessutom kan små urvalsstorlekar inte exakt återspegla de övergripande egenskaperna och epidemiologiska mönstren för ONFH. Vidare leder inkonsekventa forskningsdesigner i tidigare studier till heterogena indikatorer och dålig datajämförbarhet. Därför behövs sjukdomsspecifik forskning om ONFH brådskande. Genom att anta en multicentrisk prospektiv design kommer högriskfaktorer, klinisk bildgivningsdata och biologiska prover att samlas in systematiskt. Kombinerat med flerdimensionella påverkande faktorer inklusive biomekanik, biokemi och genetik, syftar denna studie till att utforska tidiga diagnostiska biomarkörer och optimala diagnostiska strategier för ONFH, för att ge evidens för att optimera kliniska diagnostiska och behandlingsprotokoll och etablera individualiserade prediktiva modeller.