罗氏诊断骨标志物临床应用

1、罗氏骨标志物临床应用介绍罗氏骨标志物临床应用介绍 Roche Bone markers Introduction刘磊刘磊1891182008018911820080骨标志物的临床意义骨标志物的临床意义骨标志物骨标志物临床意义临床意义P1NP110元医保(A类19家) 用于体外定量检测人体血清或血浆中的总P1NP。该检测适用于绝经后女性骨质疏松症患者和Pagets骨病患者的疗效评估。-CTX110元医保(A类19家) 用于体外定量检测人体血清或血浆中的I型胶原降解产物。该检测适用于绝经期后妇女和骨量减少个体抗骨重吸收治疗（如二磷酸盐类和激素替代治疗）的疗效评估。Vit D60元医保用于定量测定人

2、血清或血浆中总25羟基维生素D的含量,有助于评估维生素D缺乏症。PTH140元医保该免疫测定法适用于人血清和血浆中完整的甲状旁腺激素的体外定量检测，主要用于高钙血症和低钙血症的鉴别诊断。N-MID110元医保用于体外定量检测人体血清或血浆中的N-MID Osteocalcin。该检测适用于抗骨重吸收治疗（如骨质疏松症和高钙血症）的疗效评估骨质疏松症骨质疏松症定义定义l 骨质疏松症定义骨质疏松症定义 因骨量低下因骨量低下 微结构破坏微结构破坏 骨脆性增加骨脆性增加 易发生骨折易发生骨折 全身性骨病全身性骨病l 临床表现：临床表现： 疼痛、脊柱变形、骨折疼痛、脊柱变形、骨折骨质疏松正常骨骨质疏松症

3、骨质疏松症骨丢失表现骨丢失表现0102030405001020304050607080骨量年龄最大骨密度更年期老年青春期发育期退化期更年期之前很早女性更年期之前很早女性的骨量已经比男性要的骨量已经比男性要低低 通常通常 男性的最大骨男性的最大骨密度要比女性高密度要比女性高30-50%一般女性只需丢失男一般女性只需丢失男性骨量的一半就可形性骨量的一半就可形成骨质疏松。而女性成骨质疏松。而女性的骨丢失率也较男性的骨丢失率也较男性为高为高 男性女性骨质疏松症骨质疏松症骨量的年龄变化曲线骨量的年龄变化曲线骨质疏松症骨质疏松症 分类分类 原发性骨质疏松症原发性骨质疏松症 I 型：女性绝经后骨质疏松症 型

4、：老年退化性骨质疏松症 继发性骨质疏松症继发性骨质疏松症 内分泌的疾患：如甲状腺、甲状旁腺疾病、糖尿病；类风湿性关节炎、肾病、肿瘤病变、胃肠道功能紊乱等； 药物如肝素、免疫抑制剂、糖皮质激素长期应用；骨质疏松症骨质疏松症骨折的发病率骨折的发病率1. 19961. 1996年美国每年估计（所有年龄）年美国每年估计（所有年龄） 3. 19963. 1996年美国每年估计（年美国每年估计（2929岁女性岁女性 ）3. 19963. 1996年美国每年估计（年美国每年估计（3030岁女性岁女性 ） 4.19964.1996年美国估计（新病例，所有年龄的女性）年美国估计（新病例，所有年龄的女性）5101

5、5200骨质疏松骨质疏松性骨折性骨折1 1心脏病发作心脏病发作2中风中风3乳腺癌乳腺癌4年发病人数（年发病人数（1010万）万）【细胞基础】 【基本过程】 【表现形式】 破骨细胞 去除旧骨(破骨/骨吸收) 骨的塑建 成骨细胞 生成新骨(成骨/骨形成) 骨的重塑骨质疏松症骨质疏松症骨转换过程骨转换过程骨质疏松症骨质疏松症骨转换过程骨转换过程静息静息逆转逆转激活激活Baron, R. General Principles of Bone Biology. Primer on the Metabolic Bone Diseases and Disorders of Mineral Metabolis

6、m. American Society for Bone and Mineral Research, Washington DC, 2003: 18骨形成骨形成骨吸收骨吸收 骨吸收骨吸收 骨形成骨形成 骨丢失骨丢失骨质疏松症骨质疏松症骨重建异常骨重建异常骨代谢指标骨代谢指标概念概念 在骨重塑的不同阶段由成骨细胞和破骨细胞产生、释放的蛋白质或基质降解产物 - 骨代谢生化指标：钙、磷、骨碱性磷酸酶 - 骨转换标志物：骨形成标志物（1型原胶原N-端前肽、骨钙素）、 骨吸收标志物（血清1型胶原交联C-末端肽）骨形成标志物骨形成标志物骨吸收标志物骨吸收标志物血清碱性磷酸酶（ALP）空腹2小时的尿钙/肌酐

7、比值骨钙素（OC）血清抗酒石酸酸性磷酸酶（TRACP）骨型碱性磷酸酶（BALP）血清血清1 1型胶原交联型胶原交联C-C-末端肽（末端肽（S-CTXS-CTX）1型原胶原C-端前肽（PICP）尿吡啶啉（Pyr）1 1型原胶原型原胶原N-N-端前肽（端前肽（P1NPP1NP）尿脱氧吡啶啉（D-Pyr）P1NP P1NP 和和 S-CTX S-CTX 为为 IOF & IFCC IOF & IFCC 推荐的敏感性较好的骨转换标志物推荐的敏感性较好的骨转换标志物原发性骨质疏松症诊治指南（2011）,中华骨质疏松和矿物质盐疾病杂志 2011年3月第4卷第1期骨转换标志物骨转换标志物指南推荐指南推荐骨转

8、换标志物骨转换标志物P1NPP1NP骨合成标志物骨合成标志物骨转换标志物骨转换标志物-CrossLaps-CrossLaps骨吸收标志物骨吸收标志物骨转换标志物骨转换标志物注意事项注意事项 -CrossLaps-CrossLaps受昼夜受昼夜节律影响而变化节律影响而变化-CrossLaps-CrossLaps受进食的影响受进食的影响Wichers M, et al.; Clin Chem 1999;45:1858-1860清晨空腹检查清晨空腹检查; ; 两次检测尽量在同一时间两次检测尽量在同一时间http:/www.abdn.ac.uk/medicine_therapeutics/boneTa

9、nko L.B. et al. Oral ibandronate:changes in markers of bone turnover during adequately dosed continuous and weekly therapy and during different suboptimally dosed treatment regimen. Bone 322003; 687-693Delmas. P.D. et al,: Effect of monitoring bone turnover markers on persistence with risedronate tr

10、eatment of postmenopausal osteoporosis. J Chin Endocrinol. Metab. 2007; 92: 1296-1304骨转换标志物骨转换标志物P1NP/P1NP/-CrossLapsCrossLaps与与BMDBMD相比可早期反映疗效相比可早期反映疗效抗骨吸收治疗： 双膦酸盐治疗后3周，sCTX明显降低; 治疗有效者，骨标志物维持在低水平; 依从性差、停止治疗，会导致sCTX快速升高; 治疗无效者或未接受治疗者，骨标志物则停留在基线水平;Tanko et al. (2003) Bone, 32: 687-693. Further refere

11、nces: Okabe et al. (2004). Hanadottir et al. (2004), Somay-Rendu et al. (2003)骨转换标志物骨转换标志物-CrossLaps-CrossLaps监测疗效示意监测疗效示意骨转换标志物骨转换标志物P1NPP1NP在治疗中的改变在治疗中的改变促骨形成治疗： 用Teriparatide (特立帕肽，甲状旁腺激素肽) 治疗的病人在开始治疗后3个月总P1NP即显示150的增加抗骨吸收治疗： 用双膦酸盐治疗的病人P1NP下降，骨形成标志物下降下降超过40，表明治疗成功Black. N Engl J Med, 2003, 349: 1

12、207-15诊断骨质疏松开始治疗前 ，检测标志物的基础值-CrossLaps-抗再吸收治疗total P1NP-合成代谢治疗3个月后监测骨标志物total P1NP或-CrossLaps抗骨吸收治疗后-CrossLaps无明显降低抗骨吸收治疗后-CrossLaps明显下降（35-55%）促骨形成治疗后total P1NP无明显升高促骨形成治疗后total P1NP明显上升（40%）维持目前治疗继续监控每隔6-12个月一次询问依从性、胃肠道副作用必要时调整治疗方案骨转换标志物骨转换标志物IOFIOF：P1NP/-CrossLapsP1NP/-CrossLaps监测监测OPOP治疗的推荐流程治疗的

13、推荐流程骨测定骨测定相关免疫测相关免疫测定定临床化学测定临床化学测定总总P INP-CTXN-Mid 骨钙素骨钙素PTH维生素维生素 25(OH)-DCaPAPBAP*骨质疏松症骨质疏松症(+)+NNNNNN/(+)老年性骨质疏松症老年性骨质疏松症(+)+(+)(+)(-)NNnd(+)软骨病软骨病+(-)(-)-(+)+成骨不全症成骨不全症+(+)NNn.d.NNNNPagetPaget病病+(+)NNNN+甲状旁腺功能亢进症或高血钙症甲状旁腺功能亢进症或高血钙症n.d.+N+-+肾性骨病肾性骨病(+)(+)N+(-)(-)+(+)(+)转移性骨病转移性骨病+N+N+N-(-)+N(+)(+

14、)(+)AP：碱性磷酸酶；BAP：骨特异性碱性磷酸酶；Ca：钙；P：磷酸；P1NP：1 N-末端前肽前胶原来源：Thomas,临床实验室诊断（1998）与 Merlin, 骨质疏松症（1998）N = 正常浓度范围；+ = 浓度增加；(+) = 浓度轻微增加；- = 浓度降低；(-) = 浓度轻微降低；n.d. = 无数据骨转换标志物骨转换标志物鉴别诊断功能鉴别诊断功能骨转换标志物骨转换标志物甲状旁腺素甲状旁腺素 生物学特性:甲状旁腺主细胞分泌的84个氨基酸组成的多肽分子量约为9.5 KD分泌呈现日夜节律波动(6:00最高，16:00最低) 临床意义:与降钙素、Vit D协同作用，调节钙、磷水

15、平，升钙降磷促进小肠粘膜上皮细胞对钙的吸收促进骨盐沉积和骨的形成我们如何检测我们如何检测PTHPTH？ 放射免疫测定（RIA）第1代RIA（改编自 Henrich 2006）循环中的循环中的PTH7 1015343741PTH (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段结构抗原表位 13484氨基末端氨基末端 （N）羧基末端羧基末端 （C）141218243249 53 6069 738426我们如何检测我们如何检测PTHPTH？免疫测定（IMA）完整 PTH第2代IMA（改编自 Henrich 2006）循环中的循环中的PTH7 1015343741PT

16、H (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段结构抗原表位 13484氨基末端（氨基末端（N）羧基末端（羧基末端（C）141218243249 53 6069 738426我们如何检测我们如何检测PTHPTH？免疫测定全部 PTH 第3代 IMA（改编自 Henrich 2006）结构抗原表位 13484氨基末端氨基末端 （N）羧基末端羧基末端 （C）141218243249 53 6069 738426循环中的循环中的PTH7 1015343741PTH (1-84)PTH (7-84) 片段片段C末端片段末端片段中分子片段中分子片段生物学全段甲状旁腺素

17、生物学全段甲状旁腺素（PTH1-84PTH1-84）PTHPTH与与PTHPTH（1-841-84）临床应用）临床应用骨骼骨骼 肾脏肾脏 小肠小肠PTHPTH： 治疗骨质疏松 甲状旁腺功能亢进 腺瘤切除术术后监测PTHPTH（1-841-84）：）： 慢性肾病病程监控在在CKDCKD患者中，患者中，PTH(1-84)PTH(1-84)水平可用于水平可用于：评估慢性肾衰病人肾损程度评估透析病人继发性甲状旁腺机能亢进严重程度ROD肾性骨营养不良患者治疗指导生物学全段甲状旁腺素生物学全段甲状旁腺素（PTH1-84PTH1-84）CKD非常必要的临床监控指标骨转换标志物骨转换标志物3 3代代PTH P

18、TH 测定比较测定比较第第1 1代代第第2 2代代第第3 3代代最常见标识C-PTH中-PTH完整PTH完整PTHCa-PTH（钙 PTH）生物完整PTH方法学竞争法（多为RIA）免疫测定法（“夹心”测定）免疫测定法（“夹心”测定）PTH (1-84)是是是PTH (7-84)是是（有交叉反应性）否C终端片段是否否氨基 (N) PTH是否：近端抗原表位（13-24）是：远端抗原表位（26-32）是可进行Elecsys 测定Elecsys PTH 完整Elecsys PTH (1-84)（改编自 Souberbielle 2010）骨转化标志物骨转化标志物骨钙素（骨钙素（OsteocalcinO

19、steocalcin）骨钙素是一种分子量约为5800D的骨特异性蛋白，是骨骼中除胶原蛋白外最常见的蛋白 在骨合成中，成骨细胞产生骨钙素，此过程依赖于VitaminK，同时VitaminD3有促进产生骨钙素的作用。 成骨细胞骨钙素产生后一部分吸收进入骨基质，另一部分释放进入外周血。 维持正常骨矿化、抑制异常羟基磷灰石结晶形成、抑制软骨的矿化速率。1491143 4449192043C-terminal完整分子完整分子N-terminal中分子片段中分子片段 MIG fragmentMIG fragment1/31/31/31/31/31/3AA骨转化标志物骨转化标志物骨钙素骨钙素N-MIDN-M

20、ID片段稳定性好，灵敏度高片段稳定性好，灵敏度高 血清中约1/3为完整骨钙素，1/3为骨钙素N端中分子片段，1/3为氨基酸短肽；血标本放在室温1时，骨钙素大量降解，检测完整分子数值降低。骨转化标志物骨转化标志物骨钙素临床意义骨钙素临床意义 了解成骨细胞，特别是新生成的成骨细胞的活动及状态。骨钙素值随年龄的变化及骨更新率的变化而不同。骨更新率越快，骨钙素值越高，反之降低。 在原发性骨质疏松中，绝经后骨质疏松症是高转换型的，所以骨钙素明显升高；老年性骨质疏松症是低转换型的，因而骨钙素升高不明显。故可根据骨钙素的变化情况鉴别骨质疏松是高转换型的还是低转换型的； 甲状旁腺功能亢进性骨质疏松症中骨钙素升

21、高明显。骨转化标志物骨转化标志物维生素维生素D D维生素维生素D D功能功能: : 维持体内钙的平衡 增加小肠对钙的吸收 骨的矿化作用 免疫系统的调节作用 抑制细胞分裂 促进细胞分化骨转化标志物骨转化标志物维生素维生素D D生物骨骼功能生物骨骼功能32维持正常血液钙与磷的浓度增加小肠钙吸收支持类骨质与其他维生素、激素与矿物质的矿化 维生素 D 的浓度受 PTH 密切调节，PTH 可刺激肾小管对钙离子重吸收，并促进肾脏生成维生素 D 1,25-(OH)2 对于强壮骨骼的形成与维持非常重要骨转化标志物骨转化标志物维生素维生素 D D 缺乏缺乏骨骼骨骼佝偻病、软骨病佝偻病、软骨病骨质疏松、继发性甲状

22、旁腺功能亢进症骨质疏松、继发性甲状旁腺功能亢进症肌肉功能肌肉功能衰弱、疼痛、失去平衡衰弱、疼痛、失去平衡 跌倒风险跌倒风险糖尿病胰岛素抵抗、胰岛素分泌减少免疫系统肺结核、I 型糖尿病、多发性硬化、Sjgren-综合症、RA、甲状腺炎、Crohn 氏病癌症浓度低于 20 ng/ml 与结肠、前列腺、卵巢与乳腺癌以及非何杰金氏淋巴瘤的发病风险 30 至 50 % 的增加具有相关性心脏心肌梗死、充血性心衰、动脉粥样硬化、高血压神经系统抑郁、精神分裂症、孤独症、帕金森病、Alzheimer 氏病肾脏肾病综合症、蛋白尿、Hmodialysis妊娠子代出现胰岛自身抗体，增加先兆子痫风险一般患者一般患者补充

23、补充Vit D3 Vit D3 患者患者补充补充Vit D2 Vit D2 患者患者体内可检测到的体内可检测到的内源性内源性Vit DVit D(25-OH) D3(25-OH) D3(25-OH) D3+(25-OH) D2(25-OH) Vit D3 (25-OH) Vit D3 测试测试可检测可检测可检测 D3/不可检测 D2 Vit D total Vit D total 测试测试可检测可检测可检测 D3+D2检测值比较和意义检测值比较和意义Vit D total 与(25-OH) Vit D3 数值与意义相当Vit D total 与(25-OH) Vit D3 数值与意义相当Vit

24、 D total检测值为D3+D2，数值上大于(25-OH) Vit D3 ，更全面反应体内维生素状况* *正常人体内正常人体内Vit D2Vit D2浓度无法检测到，除非补充浓度无法检测到，除非补充Vit D2Vit D2药物药物骨转化标志物骨转化标志物为补充为补充Vit DVit D的患者提供了监测手段的患者提供了监测手段骨转化标志物骨转化标志物临床临床(25-OH) VitD(25-OH) VitD水平判读水平判读 维生素 D缺乏: 150 ng/ml 容易引起尿钙升高，肾结石骨转化标志物骨转化标志物合适的合适的25-OHD25-OHD补充剂量补充剂量IOF IOF 推荐推荐: :1 、

25、服用前检测VD水平2、 补充VD应确保患者达到目标浓度30 ng/ml(75 nmol/L ) 3、三个月后需重复检测VD状态，确保VD浓度达标IOF position statement: vitamin Drecommendations for older adultsOsteoporos Int (2010) 21:11511154骨转化标志物骨转化标志物30ng/ml30ng/ml有效抑制有效抑制PTHPTHPrevalence of Vitamin D Insufficiency in an Adult Normal Population Osteoporos Int (1997)

26、7:439443抑制抑制PTH PTH 临界值临界值 VD=31.2ng/ml(78nmol/l)VD=31.2ng/ml(78nmol/l)法国1569名患者 506岁765男性（45岁-65岁）804女性（35岁-60岁）骨转化标志物骨转化标志物30ng/ml30ng/ml有效预防骨折有效预防骨折Meta 分析防骨折12RCTs 患者42,279例 ； 防髋部骨折8RCTs 患者40,886例 有效降低骨折风险需达到的维生素D浓度：29.6ng/ml(74nmol/L)29.6ng/ml(74nmol/L) 有效降低髋部骨折风险需达到的维生素D浓度：31ng/ml(78nmol/L)31n

27、g/ml(78nmol/L)Bischoff-Ferrari HA et al (2009) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a recta- analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 169 (6):551-561 骨转化标志物骨转化标志物30ng/ml30ng/ml有效预防跌倒有效预防跌倒Meta 分析8RCTs 患者2,426名； 年龄65岁以上维生素维生素D D浓浓24ng/ml(60nmo

28、l/L)24ng/ml(60nmol/L)有效降低跌倒风险有效降低跌倒风险23%23%PR=0.77 （95%CI 0.65-0.90）Bischoff-Ferrari HA et al (2009) Prevention of nonvertebral fractures with oral vitamin D and dose dependency: a recta- analysis of randomized controlled trials. Arch Intern Med 169 (6):551-561 骨质疏松患者依从性现状骨质疏松患者依从性现状依从性差依从性差l1年内患者依从

29、性为25%-75%1l1年内患者平均坚持治疗天数为245d2 l高达60的采取每周一次双磷酸盐的患者，以及近80采取每日一次双磷酸盐的患者，在一年内停止治疗。1 Pierre D. Delmas et al. Effect of Monitoring Bone Turnover Markers on Persistence with Risedronate Treatment of Postmenopausal Osteoporosis. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism 92(4):129613042 IPSOS Healt

30、h, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK 骨质疏松患者依从性现状骨质疏松患者依从性现状疗效降低疗效降低 IPSOS Health, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK骨转换指标骨转换指标IOFIOF依从性调查报告依从性调查报告调查目的调查目的 : : 为什么骨质疏

31、松症患者不继续治疗？调查概况调查概况: : 2005年，欧洲五个国家 500个医生（GP和风湿病医生） 502位患有绝经后骨质疏松症妇女 （所有受访女性均为60岁以上,均在过去使用过或正在使用双磷酸盐） IPSOS Health, European Survey of Physicians and Women with Osteoporosis, January April 2005. Sponsored by Roche/GSK骨转换指标骨转换指标IOFIOF依从性调查报告依从性调查报告医师调查结果：医师调查结果：我们不知道患者为什么终止治疗。要她们坚持治疗就要告诉她们危险在哪里。让她们害怕是提高依从性最好的手段 。患者调查结果：患者调查结果：多数患者不清楚要治疗多长时间。服用双磷酸盐困扰我们的是服药时需要保持直立和不良反应我们不知道治疗到底是否有效果让我们知道治疗有效果，我们就坚持治疗让我们知道治疗有效果，我们就坚持治疗有益增强依从