骨质疏松症:新的研究、测试和治疗方法

研究的进展使人们对骨质疏松症有了新的认识,到2020年,50岁以上的美国人中可能有一半受到骨质疏松症的影响。

多年来,我们一直认为我们了解骨质疏松症:这是一种骨骼随着密度的降低而变得越来越脆弱的疾病,通常是由于衰老、更年期和其他因素,如饮食中缺乏钙和维生素D。

但是今天,研究的进展为骨质疏松症带来了新的曙光,据预测,到2020年,50岁以上的美国人中有多达一半会受到骨质疏松症的影响。从诊断到预防再到骨质疏松症的治疗,新的研究正在颠覆我们对骨质疏松症的旧认识。

微调骨质疏松症风险

诊断骨质疏松症的 "金标准 "测试是DEXA扫描(双能X射线吸收仪),它测量脊柱、髋部或手腕的骨密度。这些是最常见的骨折位置。但这种测试虽然先进,但也有局限性。

"明尼苏达州罗切斯特梅奥诊所的医学教授和骨质疏松症研究员Sundeep Khosla博士说:"许多在DEXA扫描中骨密度测量正常的病人仍然有骨折,而且相当数量的DEXA扫描显示骨质疏松症的病人并没有骨折。"DEXA告诉你有多少骨头存在,但对该骨头的内部结构了解不多。" 显然,医生希望能够更准确地预测骨折风险,以微调谁的骨折风险最大,最需要药物治疗。

Khosla将人类的骨骼比作一座由金属制成的桥梁。"他说:"你可以有两座金属含量相同的桥,但其中一座可能更坚固,只是因为它的构造方式不同。"同样,因为一个人的骨骼的微观结构与另一个人的不同,他们的实际强度可能会有很大的不同。"

Khosla和其他骨质疏松症研究人员正在研究新的成像和计算机技术,这将使他们能够观察骨骼内部,并看到具体的结构特征。这将帮助他们建立骨强度模型,以帮助预测哪些病人最有可能发生骨折。

其中一种成像技术是脊柱和髋部的计算机断层扫描(CT)。研究人员利用CT扫描产生的骨骼三维图像,并使用计算机建模技术将图像分解成小块。"Khosla说:"每块的密度使你能够估计每块的强度,并得到结构的整体强度。"根据骨头最薄弱的地方,它可能更容易或更不容易断裂。"

这在用于研究骨质疏松症的一种新仪器中被提升到了一个更高的水平,称为高分辨率周边定量断层扫描。因为它使用了更高的辐射水平,所以它不能用于脊柱或重要器官附近,但它可以用来对手腕骨等区域进行成像。"Khosla说:"外周扫描器的分辨率足够好,你可以看到单个结构部件,这给你提供了更多关于骨骼强度的信息。

他预测,外围扫描器可能不会比今天的DEXA贵多少,可能很快就会被批准用于临床。由于CT扫描明显更昂贵,它们可能不会被用作独立的筛查工具。然而,当病人因其他原因进行CT扫描时,同时获得骨骼信息是相对容易的。

"Khosla说:"我们仍然需要积累更多关于这些工具如何预测骨折风险的数据,但初步结果是有希望的。

了解骨质重塑

双膦酸盐药物最初被认为是有助于建立骨量的骨质疏松症治疗方法。但很快就发现,这里发生了更多的事情。许多服用双磷酸盐的病人可能只看到骨密度的适度增加--少至1%--然而他们的骨折风险却大大降低,高达50%。

医学博士罗伯特-希尼(Robert Heaney)说:"研究表明,这些药物建立骨量的多少与骨折风险的降低之间没有关系,"他是内布拉斯加州奥马哈市克雷顿大学医学院骨质疏松研究中心的医学教授。

科学家们意识到,这些药物还减缓了骨质重塑的速度--在这个过程中,现有的骨质区域被削去,后来被新的骨质所取代。在绝经妇女中,骨质重塑的速度增加了一倍--然后在妇女60多岁时增加了两倍。

"想象一下,如果你开始改造你的房子:首先你在一边加了一个扩展,但在你完成之前,你决定拆掉车库,在完成之前,你决定加一个露台,"希尼说。"你会有一个相当脆弱的房子。这就是加速骨骼重塑的情况。

现在他们了解了骨重塑的重要性,骨质疏松症专家正试图利用这一知识来帮助预测骨质疏松症的风险因素。他们正在开发被称为生物标志物的工具,这是衡量骨骼重塑速度的化学措施,可以在血液或尿液的分泌物中找到。希尼说,现在已经有了在大型人群研究中非常有效的骨质重塑率的生物标志物,但他们还没有在医生办公室、在个别病人层面上非常有效的标志物。一旦开发出更准确的生物标志物,这些和先进的成像技术可能会极大地提高我们对谁是骨质疏松症的最大风险的理解。

"希尼说:"这使我们能够关注问题的真正所在:使骨骼变得脆弱的过度重塑。

新的骨质疏松症治疗方法

几年前,希尼看到一个18岁的女孩遭遇了一场严重的车祸。她只逃过了几处瘀伤,X光片显示她的骨密度异常高。事实证明,她的母亲也有远高于平均水平的骨密度。希尼和他在克里顿大学的同事开始研究整个家庭--超过150人--并最终确定了他们所谓的 "高骨量基因"。

该基因的一个特殊突变导致身体产生异常大量的一种叫做LRP5(低密度脂蛋白受体相关蛋白5)的蛋白质。LRP5影响着骨骼的形成和维持程度。希尼说:"拥有高骨量基因的人中,没有一个人曾打破过任何东西,即使他们从谷仓屋顶上摔下来,"。

高骨量基因和它所涉及的化学信号通路的鉴定为骨质疏松症的治疗开辟了广泛的新可能性。"希尼说:"这里的前景是建立一种或多种骨质疏松症药物,使身体像有这种突变一样行动,建立更多的骨骼。他认为,针对这一途径的药物已经在进行人体测试,但可能需要一段时间才能进入市场。"因为这一途径除了作用于骨骼之外,还作用于身体的其他区域,你必须确保你的药物不会在其他地方产生意想不到的结果。"

科学家们还在研究新的化合物,称为维生素D类似物,作为潜在的骨质疏松症治疗方法。这些药物本质上是维生素D补充剂的增压版--根据维生素D的结构进行了改变的分子,以最大限度地减少骨质流失和最大限度地增加骨质形成。

这些药物中的一种,2MD,已经在骨质疏松症的动物模型中显示出巨大的前景,现在正在对人类进行研究。"威斯康星大学麦迪逊分校骨质疏松症临床中心和研究项目的联合主任尼尔-宾克利博士说:"它能极大地刺激骨的形成,如果我们能够看到任何东西,甚至隐约地接近于人类的同类结果,这将是巨大的。另一个好处是:由于该药物以维生素D为基础,宾克利预测可能不会有任何不寻常的副作用,它甚至可能像天然维生素D那样促进免疫系统的功能。

一种更接近批准的药物是一种叫做地诺单抗的实验性治疗。这种每年注射两次的药物现在正处于第三阶段的临床试验中,并已被证明可以改善骨密度。地诺单抗针对的是一个全新的骨质疏松症目标:一种叫做RANK配体的蛋白质。这种蛋白质在称为破骨细胞的细胞分解骨骼的过程中起着关键作用。而研究人员希望这种药物将有助于通过骨替代来控制骨质流失的过程。Denosumab最快可在2008年底上市。

"骨质疏松症是一个相当年轻的领域,"Binkley说。"当我在医学院时,你只有在有人骨折后才会诊断骨质疏松症,就像我们过去只有在心脏病发作后才会诊断心脏病一样。我们现在知道的更多,我们正在开发更好的工具来诊断、治疗和预防骨质疏松症。"

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