玻璃酸鈉關節腔注射對膝骨關節炎患者關節液及血漿中白介素—17的影響

白玉明　張海森　劉暢

[摘要] 目的 探討膝骨性關節炎（OA）患者采用玻璃酸鈉關節腔注射治療后血漿和關節滑液中白介素（IL）-17的水平變化。 方法 選擇2013年1月～2016年1月因膝關節OA于滄州市中心醫院行玻璃酸鈉關節腔注射治療的56例患者作為研究對象（試驗組），以30例膝關節正常的自愿者作為正常對照（對照組）。兩組研究對象性別、年齡、體重指數比較差異均無統計學意義（P > 0.05）。試驗組采用視覺模擬疼痛評分（VAS）評價膝關節疼痛程度。玻璃酸鈉關節腔注射之前及注射治療之后1、4、8、12周抽取肘部靜脈血液及患側膝關節滑液，采用ELISA檢測試劑盒測量血漿及關節滑液IL-17含量。對照組抽取肘部靜脈血進行相應檢測并比較。 結果 試驗組玻璃酸鈉關節腔注射治療后8周內各時間點VAS評分均較治療前顯著降低（P < 0.05），但治療后12周與治療前比較VAS評分差異無統計學意義（P > 0.05）。對照組血漿IL-17含量為（2.4±1.7）pg/mL。與對照組比較，試驗組玻璃酸鈉治療前漿IL-17含量顯著增高（P < 0.05）；試驗組患者玻璃酸鈉注射治療后8周內各時間點IL-17含量均較治療前顯著降低（P < 0.05），但血漿IL-17含量仍高于對照組水平（P < 0.05），治療后12周與治療前比較IL-17含量差異無統計學意義（P > 0.05）。 結論 玻璃酸鈉關節腔注射治療可在治療后8周內顯著改善膝關節OA患者的疼痛癥狀，并可在一定程度上降低患者體內IL-17水平，但治療后12周臨床療效基本消失，體內IL-17水平也恢復至治療前水平。

[關鍵詞] 玻璃酸鈉；骨關節炎；膝；白介素-17

[中圖分類號] R683 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210（2017）07（a）-0118-04

[Abstract] Objective To discuss the changes of interleukin-17 （IL-17） levels in both synovial fluid and plasm of patients with primary knee osteoarthritis （OA） after intra-articular injection of Sodium Hyaluronate. Methods 56 patients with primary knee OA given intra-articular injection of Sodium Hyaluronate in Central Hospital of Cangzhou from January 2013 to January 2016 （experimental group） and 30 healthy individuals （control group） were recruited into the study. There were no significant differences in gender， age， and body mass index between the two groups （P > 0.05）. Visual analogue scale （VAS） was used to evaluate the pain level of the patients. The IL-17 concentrations in both plasma and synovial fluid were measured before intra-articular injection of Sodium Hyaluronate and at 1， 4， 8， 12 weeks after injection in the experimental group. The IL-17 levels in plasma were measured in the control group. The IL-17 levels were determined using ELISA method. Results Average VAS scores within 8 weeks after the injection were substantially lower than pre-injection periods （P < 0.05） in the experimental group. Average VAS pain score at 12 weeks after intra-articular injection of Sodium Hyaluronate was not statistically significant in comparison with pre-injection period （P > 0.05）. Average plasm IL-17 concentration in the control group was （2.4±1.7） pg/mL. OA patients before the injection had higher plasma IL-17 concentration compared to the control group （P < 0.05）. Average IL-17 levels in both synovial fluid and plasm at each time point for patients with OA within 8 weeks after the injection were significant lower than pre-injection periods （P < 0.05）， but IL-17 levels in plasma were higher than controls （P < 0.05）. Average IL-17 levels in both synovial fluid and plasm at 12 weeks after the injection were not statistically significant in comparison with pre-injection periods （P > 0.05）. Conclusion For the patients with knee OA， pain symptoms have significantly been improved and IL-17 levels in both synovial fluid and plasm reduced within 8 weeks after intra-articular injection of Sodium Hyaluronate. After 12 weeks， the clinical curative effect has disappearenced， IL-17 levels in both synovial fluid and plasm are restored to the level before treatment.

[Key words] Sodium Hyaluronate； Osteoarthritis； Knee； Interleukin-17

骨關節炎（osteoarthritis，OA）是一種復雜的關節滑膜及關節軟骨炎性疾病[1]，由于炎性細胞因子破壞了軟骨細胞的合成與分解代謝平衡，進而在OA發生與發展中起重要作用[2-3]。最近研究表明，白介素-17（interleukin-17，IL-17）基因多態性與OA的易感性相關[4]，膝骨關節炎患者血漿及關節炎滑液中IL-17水平高于健康人[5-6]。

玻璃酸鈉是關節軟骨及關節滑液的主要成分之一[7]，其為大分子鏈狀糖胺多糖，可促進軟骨細胞增殖，抑制軟骨細胞凋亡，廣泛存在于軟骨細胞、滑膜細胞中，對關節軟骨起潤滑、緩沖和屏障作用，從而延緩骨關節炎的病程[8]。1974年外源性玻璃酸鈉關節腔注射首次應用于骨關節炎的治療，并取得很好療效[9]。目前，玻璃酸鈉關節腔注射治療骨關節炎盡管存有一定爭議[10-11]，但對于其他臨床保守治療措施無效的患者，由于其創傷小、應用簡單、方便，選擇性應用仍具有一定的治療價值。

本研究以于滄州市中心醫院（以下簡稱“我院”）接受膝關節腔玻璃酸鈉注射治療的膝關節OA患者作為研究對象，觀察治療前后患者血漿和關節滑液IL-17變化情況，并與膝關節正常志愿者進行比較，以期了解這一細胞因子在玻璃酸鈉關節腔注射治療后的體內變化情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究獲得我院倫理委員會批準，所有研究對象均為漢族國人，納入研究前均簽署知情同意書。本研究以2013年1月～2016年1月因膝關節OA接受膝關節腔玻璃酸鈉注射治療患者56例作為試驗組。膝關節正常志愿者30名作為對照組。

試驗組：男26例，女30例；平均年齡（52.3±4.3）歲；體重指數（body mass index，BMI）為（27.6±3.8）kg/m2；病程6～34個月，主要癥狀為膝痛、輕度行走活動障礙等，均為單膝癥狀。符合1987年美國風濕病協會OA診斷標準[12]。通過伸直負重位膝關節X線片進行Kellgren-Lawrence（KL）分級[13]?；颊呋枷リP節OA KL分級為1～2級。試驗組僅采用玻璃酸鈉關節腔注射治療，未進行理療、其他藥物等治療，以便盡量降低混雜因素對結果產生影響。對照組：男13例，女17例；平均年齡（51.9±4.7）歲；BMI為（27.7±3.9）kg/m2；經X線檢查排除膝關節病變。兩組研究對象性別、年齡、BMI比較，差異均無統計學意義（P > 0.05），具有可比性。所有研究對象均排除風濕免疫性疾病、血液腫瘤性疾病、內分泌疾病和嚴重的心、肝、腎等臟器功能障礙情況。

1.2 治療方案

試驗組所用玻璃酸鈉注射液均為上海昊海生物科技股份有限公司生產（生產批號120714）。膝關節注射區常規消毒，取髕下內、外側或髕骨外上方為穿刺點，采用5 mL注射器刺入關節腔，有突破感且注藥無阻力后注入玻璃酸鈉2 mL，屈伸活動膝關節，以便藥物與關節面充分接觸。每周用藥1次，連用5周為1個療程，注射1個療程后停止用藥，進行評估。

1.3 標本采集與觀察指標

試驗組于第1次關節腔注射玻璃酸鈉之前及最后1次注射治療后1、4、8、12周抽取肘靜脈血液10 mL以及患側膝關節滑液2 mL。對照組納入研究后即刻采肘部靜脈血液10 mL。采用ELISA檢測試劑盒測量血漿及關節滑液中IL-17含量。采用視覺模擬量表（visual analogue scale，VAS）評分[14]評價膝關節疼痛程度，共計10分，0分為無痛，10分為難以忍受的最高疼痛。

1.4 統計學方法

采用SPSS 13.0統計學軟件進行數據分析，計量資料數據用均數±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用t檢驗；同組間不同時間點的比較采用重復測量的方差分析。以P < 0.05為差異有統計學意義。

2 結果

所有患者玻璃酸鈉注射治療后均獲得至少12周臨床觀察，治療過程中所有患者均未出現膝關節紅腫、發熱等局部感染及其他不適癥狀。試驗組關節腔注射玻璃酸鈉治療后8周內各時間點VAS評分均較治療前顯著降低，差異有統計學意義（P < 0.05），但治療后12周與治療前比較VAS評分差異無統計學意義（P > 0.05）。見表1。

對照組血漿IL-17含量為（2.4±1.7）pg/mL。與對照組比較，試驗組玻璃酸鈉治療前血漿IL-17含量顯著增高，差異有統計學意義（P < 0.05）；試驗組患者玻璃酸鈉注射治療后8周內各時間點IL-17含量均較治療前顯著降低（P < 0.05），但血漿IL-17含量仍高于對照組水平（P < 0.05），治療后12周與治療前比較IL-17含量差異無統計學意義（P > 0.05）。

3 討論

OA是全身最常見的骨關節疾病，其中以膝關節OA在臨床上最為突出。傳統的膝關節X線片檢查可以評估OA嚴重程度，生物學標志物檢測可更為準確地反映OA患者病情。OA的關節破壞進展可能是關節軟骨和骨降解與修復過程的不平衡，某些生物學標志物有助于識別OA患者關節破壞快速進展的危險性。由于某些生物學標志物的水平隨著治療而改變，因此生物學標志物在開發和監測新的OA組織結構變化、積極改善藥物治療等方面起著重要作用。

IL-17A最早從激活的T細胞雜交瘤中克隆出嚙齒類的cDNA序列，命名為CTLA-8。1995年發現，CTLA-8蛋白可以分泌到細胞外，激活NF-κB，誘導IL-6分泌，共同激活T細胞增殖，為此將CTLA-8改名為IL-17。IL-17與IL-17受體（1L-17RA）結合發揮生物學效應。相關研究表明，OA患者的IL-17水平顯著高于健康人群[2，15-17]。在OA發生過程中IL-17可針對軟骨細胞和滑膜成纖維細胞膜表面的抗原發生直接細胞免疫應答效應[18-19]，IL-17上調軟骨細胞及滑膜成纖維細胞MMP的表達，而后者是軟骨降解的潛在物質[18]。IL-17還可增強關節軟骨細胞一氧化氮合酶表達，誘導關節軟骨的破壞[20]。最近臨床研究表明，IL-17可作為一種生物學標志物反映膝關節OA患者的疼痛程度[5]。

以往對于膝關節OA玻璃酸鈉關節腔注射治療的相關基礎研究相對較少[21-24]，相關報道多集中于對其臨床療效的評估[7-9]，玻璃酸鈉注射后患者機體內相關炎癥細胞因子的水平變化如何，鮮有相關報道。在本研究中，對玻璃酸鈉注射治療膝關節OA患者血漿和關節滑液中細胞因子IL-17的水平變化進行了檢測，結果顯示，膝關節OA患者在接受1個療程關節腔玻璃酸鈉注射治療后8周內血漿及關節滑液IL-17含量較治療前顯著降低（P < 0.05），相應的，患者的膝關節疼痛也得以顯著緩解，但治療后12周VAS評分較治療前無顯著差異，血漿及關節滑液IL-17也相應地恢復至治療前水平。藉此，本研究結果表明，關節腔玻璃酸鈉注射治療可在治療后8周內顯著改善膝關節OA患者的疼痛癥狀，并可在一定程度上降低患者體內IL-17水平，但治療后12周臨床效果基本消失，體內IL-17水平也恢復至治療前水平。本研究提示關節腔玻璃酸鈉注射具有改善膝關節OA患者機體生物學環境的效果，減輕患者的膝痛癥狀，但不能逆轉OA的病理過程。因此，有望進一步研究通過關節腔玻璃酸鈉注射聯合其他方法實現更為有效治療OA的目的。

在研究的局限性方面，首先，本研究為一項單中心實驗研究，樣本含量相對較小，因此尚需進一步實施大樣本、多中心前瞻性隨機對照研究以證實該研究結果的可靠性。另外，本研究中只對研究對象血漿和滑液中的IL-17水平進行了檢測，而與OA相關的炎癥因子很多，本研究選取的這一細胞因子可能不能完全代表其他因子的水平。再者，本研究均為輕中度OA患者，盡管治療前患者存在膝痛癥狀，但患者的膝關節功能較為良好，因此未進行膝關節功能療效的評估。最后，本研究只進行了關節腔玻璃酸鈉注射單一療程的療效評價，其多療程的遠期效果仍需進一步研究考察。

[參考文獻]

[1] Cooper BG，Stewart RC，Burstein D，et al. A Tissue-Penetrating Double Network Restores the Mechanical Properties of Degenerated Articular Cartilage [J]. Angew Chem Int Ed Engl，2016，55（13）：4226-4230.

[2] Honsawek S，Deepaisarnsakul B，Tanavalee A，et al. Association of the IL-6 -174G/C gene polymorphism with knee osteoarthritis in a Thai population [J]. Genet Mol Res，2011， 10（3）：1674-1680.

[3] Hulin-Curtis SL，Bidwell JL，Perry MJ. Evaluation of IL18 and IL18R1 polymorphisms：genetic susceptibility to knee osteoarthritis [J]. Int J Immunogenet，2012，39（2）：106-109.

[4] 張海森，白玉明，靳勝利，等.白細胞介素-17基因多態性與骨關節炎易感性之間的相關性研究[J].中華骨科雜志，2016，36（22）：1450-1455.

[5] 張海森，白玉明，劉暢，等.血清及滑液白介素-17水平與膝骨關節炎退變及膝痛程度的相關性研究[J].中國醫藥導報，2016，13（33）：84-87.

[6] Kan JI，Mishima S，Kashiwakura JI，et al. Interleukin-17A expression in human synovial mast cells in rheumatoid arthritis and osteoarthritis [J]. Allergol Int，2016，65（Suppl）：S11-S16.

[7] Murphy EP，Curtin M，Mcgoldrick NP，et al. Prospective Evaluation of Intra-Articular Sodium Hyaluronate Injection in the Ankle [J]. J Foot Ankle Surg，2017，56（2）：327-331.

[8] Suzigan EM. Poster 133 Analysis of Pain and Functionality in Knee Osteoarthritis Patients after Sodium Hyaluronate Viscosupplementation [J]. Rheumatology（Oxford），2016，8（9）：S205-S205.

[9] Xin Y，Jianhao L，Tiansheng S，et al. The efficacy and safety of sodium hyaluronate injection（AdantR）in treating degenerative osteoarthritis：a multi-center，randomized，double-blind，positive-drug parallel-controlled and non-inferiority clinical study [J]. Int J Rheum Dis，2015，19（3）：271-278.

[10] Bannuru RR，Brodie CR，Sullivan MC，et al. Safety of Repeated Injections of Sodium Hyaluronate（SUPARTZ）for Knee Osteoarthritis：A Systematic Review and Meta-Analysis [J]. Cartilage，2016，7（4）：322.

[11] Xie W，Cheng B，Orthopedics DO. The effect of medical ozone combined with sodium hyaluronate injection in the treatment of the knee osteoarthritis after arthroscopic surgery [J]. J Bengbu Med Coll，2015，13（3）：327-338.

[12] Altman RD. Criteria for the classification of osteoarthritis of the knee and hip [J]. Scand J Rheumatol，1987，65（Supp 65）：31-39.

[13] Oudenaarde KV，Jobke B，Oostveen ACM，et al. Predictive value of MRI features for development of radiographic osteoarthritis in a cohort of participants with pre-radiographic knee osteoarthritis-the CHECK study [J]. Rheumatology，2017，56（1）：113-120.

[14] Karabis A，Nikolakopoulos S，Pandhi S，et al. High correlation of VAS pain scores after 2 and 6 weeks of treatment with VAS pain scores at 12 weeks in randomised controlled trials in rheumatoid arthritis and osteoarthritis：meta-analysis and implications [J]. Arthritis Res Ther，2016，18（1）：1-7.

[15] Bondeson J，Wainwright SD，Lauder S，et al. The role of synovial macrophages and macrophage-produced cytokines in driving aggrecanases，matrix metalloproteinases，and other destructive and inflammatory responses in osteoarthritis [J]. Arthritis Res Ther，2006，8（6）：R187.

[16] Wu X，Kondragunta V，Kornman KS，et al. IL-1 receptor antagonist gene as a predictive biomarker of progression of knee osteoarthritis in a population cohort [J]. Osteoarthritis Cartilage，2013，21（7）：930-938.

[17] Chen L，Li DQ，Zhong J，et al. IL-17RA aptamer-mediated repression of IL-6 inhibits synovium inflammation in a murine model of osteoarthritis [J]. Osteoarthritis Cartilage，2011，19（6）：711-718.

[18] Wang K，Xu J，Cai J，et al. Plasm levels of interleukin-17 and adiponectin are associated with infrapatellar fat pad volume and signal intensity alteration in patients with knee osteoarthritis [J]. Arthritis Res Ther，2016，18（1）：193.

[19] Deligne C，Casulli S，Pigenet A，et al. Differential expression of interleukin-17 and interleukin-22 in inflamed and non-inflamed synovium from osteoarthritis patients [J]. Osteoarthritis Cartilage，2015，23（11）：1843-1852.

[20] Wang K，Xu J，Cai J，et al. Plasm levels of resistin and interleukin-17 are associated with increased cartilage defects and bone marrow lesions in patients with knee osteoarthritis [J]. Mod Rheumatol，2017，27（2）：339-344.

[21] 林福長，黃班華，黃魏翔，等.全髖關節置換術治療老年髖關節發育不良繼發骨關節炎患者的臨床研究[J].中國醫藥科學，2016，6（17）：186-188，197.

[22] Yang L，Zhang J，Wang G. The effect of sodium hyaluronate treating knee osteoarthritis on synovial fluid interleukin -1β and clinical treatment mechanism [J]. Pak J Pharm Sci，2015，28（1 Suppl）：407.

[23] 喬良勝，焦尚起，王碩，等.關節置換手術年齡時機選擇對老年膝關節退行性骨關節炎療效的影響[J].疑難病雜志，2014，13（10）：1019-1021.DOI：10.3969/j.issn.1671-6450.2014.10.009.

[24] 高峰.血清及滑液中CCL13的水平與膝關節骨關節炎放射學之間的關系[J].中國醫藥科學，2015，5（16）：33-35，59.

（收稿日期：2017-03-12 本文編輯：程 銘）