桡骨骨微结构：囊性纤维化儿童与健康对照儿童的初步比较

这是一项单中心研究

1. 学习目标

   1.1 主要目标 比较 6-12 岁 CF 儿童与健康儿童的骨骼测量值（通过桡骨 pQCT 和腰椎和全身的 DXA 扫描）。 要比较的 pQCT 测量值将包括皮质宽度、小梁骨矿物质密度 (BMD) 和体积 BMD。 要比较的 DXA 测量值将包括全身骨矿物质密度和腰椎 (L1-L4) BMD。

   1.2 次要目标 将 6-12 岁 CF 儿童的 pQCT 参数 Z 分数与 DXA 测量的 BMD Z 分数进行比较。 将比较每个 CF 受试者的 pQCT 测量（皮质宽度、小梁 BMD、体积 BMD）和 DXA 测量（全身 BMD 和腰椎 BMD）的 Z 分数。

   比较通过 DXA 测量的 pQCT 参数和 BMD 与骨转换和炎症标志物（血清 I 型胶原前肽 (PICP)、血清总脱氧吡啶啉、C 反应蛋白 (CRP)、白细胞介素 6 (IL-6) 和6-12 岁 CF 儿童和健康对照者的肿瘤坏死因子 (TNF)-α）。 作为探索性特定目标，将评估这些血清标志物与特定目标 1 中骨测量值之间的相关性。

2. 背景和理由

囊性纤维化 (CF) 在美国影响了大约 30,000 人1，它是由编码一种称为 CF 跨膜调节因子 (CFTR) 的蛋白质的基因突变引起的。 这种蛋白质在多器官系统的上皮细胞中起氯离子通道的作用。 该突变导致 CFTR 通道功能失调或缺失以及氯离子分泌减少，最终导致分泌物粘度增加。 患有 CF 的儿童清除肺部分泌物的能力较差，并且会被经常导致肺部疾病恶化的细菌病原体定植。 CF的标志是反复发作的肺部恶化和肺功能下降。 呼吸衰竭是 90% 以上的 CF 患者的死亡原因。 然而，CF 也有影响健康和生活质量的肺外表现。 这些包括 CF 相关的糖尿病、肝病和骨病。 CF 患者的中位生存年龄一直在稳步增加，目前已超过 37 岁。 1 随着预期寿命的提高，解决 CF 的长期并发症变得越来越重要。

成人和儿童 CF 患者骨质减少和骨质疏松症的患病率很高，并且随着年龄的增长而稳步增加。 成人的骨折率和脊柱后凸也有相关的增加。 评估 CF 儿童骨折风险的研究产生了不同的结果。 Henderson 等人报告说，与健康对照组相比，患有 CF 的女孩骨折率增加，但男孩没有。 Rovner 等人最近的一项研究表明，患有轻度至中度肺部疾病的儿童骨折风险并未增加。 双膦酸盐已被用于治疗成人 CF 患者的骨质减少和骨质疏松症，临床试验表明，治疗可增加骨矿物质密度 (BMD)。 然而，没有已发表的数据表明双膦酸盐治疗可降低骨折发生率。 此外，除了确保足够的营养和维生素 D 水平外，目前还没有就如何治疗 CF 儿童的骨质减少或骨质疏松症达成共识。 尽管 CF 骨病在成人中比在儿童中更为普遍，但必须在儿童时期解决骨病筛查问题，以最大限度地提高峰值骨量并尽可能减少这些患者的骨相关疾病。

骨转换的生化标志物可用于评估骨形成和/或吸收的紊乱。 在 CF 患者中进行的研究通常显示骨形成标志物减少和骨吸收标志物增加。 Conway 等人报告了骨转换标志物与脊柱和全身 BMD 之间的相关性；然而，没有研究评估骨转换标志物是否与 pQCT 参数相关。 血清 PICP 是从 I 型胶原的羧基末端切割的肽，是骨形成的标志物。 脱氧吡啶啉是一种交联氨基酸，通过再吸收从骨基质中释放出来，因此是骨吸收的标志物。

CF 患者骨病的病因是多因素的，促成因素包括营养不良、活动水平下降、维生素 D 吸收不良、慢性炎症和皮质类固醇治疗。 多项研究已将 BMD 与肺功能、营养状况、炎症标志物、临床评分和抗生素疗程频率等临床因素相关联。 评估 CF 患者炎症标志物与骨骼之间关系的研究有些混杂，尽管一般显示炎症与 BMD 之间存在反比关系，而炎症与骨吸收标志物增加之间存在直接相关性。 评估的炎症标志物包括急性期细胞因子，如 IL-6 和 TNF-α，以及一般标志物 CRP。 有一些证据表明 CFTR 在破骨细胞、成骨细胞和骨细胞等骨细胞中表达，表明 CF 患者可能存在骨表型。 大多数研究使用 DXA 并证明 CF 患者的 BMD 降低，这通常从青春期开始就可以检测到。 低 BMD 在患有 CF 的成年人中几乎普遍存在；然而，评估 CF 儿童 BMD 的研究结果各不相同。

在患有 CF 的青少年和年轻人中进行的一项研究使用 pQCT 来评估桡骨的骨骼几何形状。 尽管这些受试者的 BMD 正常，但 pQCT 数据表明受试者的皮质厚度减少。 尸体研究表明皮质厚度减少可以预测机械强度。 目前，每年都会用 DXA 对 CF 患者进行骨病评估，筛查通常在大约年龄时开始。 然而，上述研究表明，这种方法可能不足以检测可能影响骨折风险的早期骨骼变化。 此外，儿童的骨病可能比青春期更早出现，这表明筛查应该在这些易受伤害的患者的早期开始。 因此，建议将以下研究作为一项转化试验研究，以检验 pQCT 作为 CF 儿童骨病筛查方法的潜在作用。 研究人员希望通过 pQCT 而不是 DXA 发现骨缺损，并且炎症和骨转换标志物与 pQCT 测量的相关性比与 DXA 测量的相关性更好。