血友病性关节病的超声检查和血清标志物

背景：继发于复发性关节积血的血友病性关节病是血友病最致残和最昂贵的并发症之一。 在广泛使用预防因子浓缩物之前，美国患有严重血友病 A 和 B（X 连锁隐性疾病，因子 VIII/IX (FVIII/FIX) 活性 <1%）的儿童平均每人经历 30-35 次关节积血年报告 FVIII 缺乏症 (3,4)。 儿童时期的临床和亚临床关节积血导致滑膜炎（以绒毛形成、血管分布和慢性炎症细胞显着增加为特征的肥大滑膜 (5) 最终导致血管翳形成和破坏性关节炎 (6, 7)。 此时，滑膜出血可能不仅与凝血因子缺乏有关，而且与先前存在的血管损伤和炎症有关，临床上难以控制。 使用浓缩因子预防性治疗可减少血友病患者的关节出血、关节功能的快速恶化以及学业或工作损失的天数。 然而，它可能因抑制剂（针对 FVIII/FIX 的高亲和力、多克隆、功能中和抗体）的不可预测的发展而复杂化，发生率分别约为 25% 和 6% (8) 。 这些人的治疗选择有限，或者使用的产品在治疗关节出血方面效果较差，而且还有潜在的有害副作用，例如血栓形成 (9)，从而有利于关节疾病的发展。

自 1960 年代以来，在瑞典使用关节出血发生前的一级预防（从 1-2 岁开始，每周两次 25-40 u/kg 或 FIX 浓缩物-每周两次 80-100u/kg 的输注）保持因子 VIII/FIX 的谷值水平 > 1%，将重度血友病患者（FVIII/FIX 活性 <1%）转变为较温和的形式（FVIII/FIX >5%）(10)。 这种策略很昂贵（根据使用 3000 至 6,000 u/kg/yr 和重组因子 VIII，对于 20 kg 的儿童每年约 77,760 美元），并且可能需要在年幼的儿童中使用静脉通路装置，这因以下因素而变得复杂严重感染、出血和血栓形成 (11) 。 另一方面，二级预防涉及在确定“目标关节”（在过去六个月中单个关节至少发生四次出血）后使用 FVIII/FIX 浓缩物，可能会限制出血和随后的关节损伤。 然而，现有关节疾病的进展仍在继续，尚不清楚二级预防是否真的可以防止关节恶化 (12) 。 此外，比较初级和二级预防与成本效益和长期关节发病率相关的研究表明，一级预防改善了长期关节结果，但费用是后者的两倍 (13)。 由于这些原因，最佳年龄、受试者人群和预防的时机备受争议。 最后，对于失败或不能使用预防（抑制剂患者）或拒绝预防的个体的治疗选择包括同位素 (IS) 和手术滑膜切除术。 同位素滑膜切除术涉及关节内注射 32 P-胶体，目的是使滑膜结疤，从而减少随后的关节积血 (14)，这两种手术都推荐用于慢性滑膜炎和持续性关节积血的患者。 同样，这些策略与滑膜炎发作相关的时间仍不清楚。 因此，如果没有及早开始预防（在关节出血发生之前）并且受试者人群没有得到优化，则迫切需要一种检测和监测滑膜炎和关节病的策略，以便可以根据证据确定预防和滑膜切除术的时间以获得最佳效果好处。 此外，对于抱怨关节疼痛的血友病儿童，临床检查有时可能无法明确确定症状是否与关节出血、滑膜炎或周围软组织出血有关。 动物研究表明，软骨损伤可与滑膜损伤同时发生 (15)，从而导致关节病。 因此，滑膜和软骨变化的测定似乎势在必行，可能有助于指导预防。

传统上，血友病性关节病已通过临床检查和关节 X 线平片诊断，两者加在一起往往会低估关节破坏的程度 (16) 。 磁共振成像 (MRI) 可以估计与血友病性关节病相关的骨损伤程度 (14, 17 -19)。 与 MRI (1) 相比，研究人员之前已经展示了超声功率多普勒超声 (USG-PDS) 在检测与血友病性关节病相关的滑膜炎方面的效用。 儿童镇静的需要和高昂的费用（镇静 MRI 2500 美元，而 USG-PDS 600 美元——该机构没有镇静）在可能需要重复研究以更密切地监测关节疾病进展时超越该工具的效用。 软骨的可视化在临床上是相关的，因为只有在软骨损伤最小的情况下才能实现预防和滑膜切除术的好处。 此外，有分散的证据表明，在受骨性关节病影响的关节中进行同位素滑膜切除术可导致关节病进展，从而导致致残性关节炎。

HJD 的发病机制尚未明确。 新血管生成是肿瘤生长和炎症性关节炎等过程中的关键因素 (20)。 增加的血管分布和新血管生成与肌肉骨骼疾病和肿瘤生长的进展有关。 血管内皮生长因子 (VEGF) 是血管生成中的主要信号分子，缺氧和某些细胞因子可通过与其受体 VEGFR1 和 VEGFR2 的相互作用诱导 (21 -23)。 与血友病性关节病 (HJD) 具有组织学相似性的其他关节疾病中的滑膜血管翳增加了需氧量，并显示出新生血管形成的证据，包括滑膜内皮化 (24)。 此外，血清中的 VEGF 表达与类风湿性关节炎的疾病活动相关 (25)。 内皮化可能由于成熟的内皮细胞迁移或通过从外周循环中募集骨髓 (BM) 衍生的内皮祖细胞 (EPC) 和造血祖细胞 (HPC) 而发生 (26)。 重要的是，增殖的滑膜可以分泌趋化细胞因子，例如 VEGF，这可能会促进内皮细胞 (EC) 募集到活跃的血管生成位点 (25)。 缺氧诱导因子 - 1 (HIF-1 α) 的共定位，它是一种参与 VEGF 诱导的转录因子，响应关节内缺氧而产生，VEGF 强调缺氧在血管生成上调中的作用在类风湿性关节疾病 ( 27) 中。

研究人员之前观察到促血管生成因子（血管内皮生长因子-A [VEGF-A]、基质细胞衍生因子-1 和基质金属蛋白酶-9）和促血管生成巨噬细胞/单核细胞（VEGF+/CD68+和 VEGFR1+/CD11b +) 在血友病关节病 (HJD) 受试者的滑膜和外周血中，同时 VEGFR2+/AC133+ 内皮祖细胞和 CD34+/VEGFR1+ 造血祖细胞数量显着增加。 来自 HJD 受试者的血清在内皮细胞中诱导血管生成反应，该反应通过阻断 VEGF 被消除，而来自 HJD 受试者的外周血单核细胞刺激滑膜细胞增殖，这被人源化抗 VEGF 抗体（贝伐珠单抗）阻断。 人类滑膜细胞与 HJD 血清一起孵育时，可以在 HJD 受试者的滑膜中引起 HIF-1α mRNA 和 HIF-1α 表达的上调，这表明新血管生成过程中缺氧。 研究人员的结果提供了在患有复发性关节积血的血友病受试者中局部和全身血管生成反应的证据，表明有可能开发替代生物标志物来识别血友病性滑膜炎的发作和进展 (2)。 因此，USG-PDS 上滑膜血管分布增加的证据和提示血友病关节病受试者血管分布增加的血管生成标志物升高的证据为开发血友病关节病的替代生物标志物提供了令人信服的机会。 这也将进一步帮助制定个体患者的预防和滑膜切除术等策略。