综述:低剂量放射治疗(LDRT)治疗骨关节炎的综合评价

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Current Therapeutic Research 1.6

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  这篇综述聚焦低剂量放射治疗(LDRT)用于骨关节炎(OA)的治疗。探讨其作用机制、疗效、安全性等。LDRT 或可调节免疫、减轻炎症,对 OA 有一定治疗效果,但治疗方案和患者反应存在差异,需进一步研究,值得关注。

  

一、引言


骨关节炎(OA)是最常见的关节炎类型,全球众多患者受其困扰,尤其在老年人中,它是导致残疾的主要原因之一。目前,OA 的常规治疗手段,如药物治疗、物理治疗和手术治疗,对于重症或难治性症状的患者,难以提供长期有效的缓解。

低剂量放射治疗(LDRT)传统上用于肿瘤学领域,近年来,因其具有抗炎特性和调节细胞过程的能力,被视为治疗 OA 的潜在方法。尽管在一些欧洲国家已被采用,但在世界许多地方,LDRT 的应用和研究仍不充分。本综述旨在综合现有研究,探讨 LDRT 治疗 OA 的生物学机制、临床疗效、潜在益处和局限性,明确其在 OA 治疗中的地位,并指出未来研究方向。

二、骨关节炎概述


OA 是一种慢性退行性关节疾病,主要特征为关节软骨破坏,进而引发疼痛、僵硬和活动受限。在肌肉骨骼疾病(MSDs)中,OA 导致患者残疾的时间占比很大。其发病与多种因素相关,包括机械、遗传和代谢因素。例如,机械应力如股骨髋臼撞击,可导致年轻人患继发性 OA;遗传易感性方面,NOV/CCN3 基因突变和家族病史会增加患病风险;代谢功能障碍,像 SIRT5 缺乏影响软骨细胞、持续的 Akt 信号通路引发氧化应激,在 OA 进展中也起作用,且随年龄增长影响更明显。

此外,年龄增长、女性性别、关节损伤、重复关节压力、肥胖(高 BMI)、某些疾病(如糖尿病、高血压)以及关节特异性异常(如残留髋关节发育不良、Perthes 病等)都是 OA 的危险因素。

OA 的诊断需要综合多种方法,包括详细的病史询问、体格检查、影像学检查(如 X 射线、MRI、CT)和现代诊断技术。X 射线是常用的诊断手段,可显示关节间隙变窄、骨赘形成和软骨下硬化等特征,但早期 OA 的 X 射线结果可能与症状不相关。

OA 的传统治疗方法包括关节腔内注射透明质酸(IA - HA)和皮质类固醇(IA - CS),富血小板血浆(PRP)注射也逐渐受到关注,但相关指南较少。目前,越来越强调早期检测和干预 OA,以延缓或避免关节置换,新兴治疗方法如疾病修饰性 OA 药物、软骨细胞植入和干细胞治疗针对早期 OA 展开。

三、低剂量放射治疗(LDRT)


LDRT 已被研究用于多种 MSDs 的治疗,包括 OA。长期以来,它主要用于治疗良性炎症性和退行性疾病,如肱骨外上髁炎和足底筋膜炎。通过使用低剂量辐射,LDRT 旨在实现抗炎和止痛效果,为 OA 等疾病的治疗提供了一种潜在的非侵入性选择。

虽然 LDRT 缓解 OA 症状的具体机制尚不完全清楚,但普遍认为与调节炎症过程有关。它可能抑制促炎细胞因子和其他炎症介质的产生,从而减轻受累关节的疼痛和炎症。对于对传统治疗(如非甾体抗炎药或皮质类固醇注射)反应不佳的患者,LDRT 提供了一种替代方案,且能避免这些药物的全身副作用。此外,LDRT 通常耐受性良好,相比肿瘤治疗中使用的高剂量放疗,其不良反应风险较低,但仍需更多长期安全性数据来全面评估。

四、LDRT 的生物学效应


(一)作用机制


LDRT 的作用机制主要基于免疫调节过程,产生抗炎效果,但确切的放射生物学机制尚未完全明确。滑膜细胞和驻留巨噬细胞通过产生促炎细胞因子、活性氧(ROS)和金属蛋白酶(MMPs),导致软骨基质降解和炎症环境形成。研究表明,2Gy 的 LDRT 可显著诱导成纤维样滑膜细胞凋亡,同时抑制诱导型一氧化氮合酶(iNOS),减少 MMP - 13,增加 Ⅱ 型胶原(COL2)。低剂量放疗(低于 1Gy)还可促使促炎的 M1 表型巨噬细胞转化为抗炎的 M2 表型。

LDRT 还以多种方式影响白细胞。在 0.3Gy 时,白细胞募集受到最佳抑制;临床研究发现,6 次 0.5Gy 的 LDRT 治疗后,白细胞血清水平保持恒定,但部分细胞类型数量发生变化,如嗜碱性粒细胞、嗜酸性粒细胞和浆细胞样树突状细胞增加,B 淋巴细胞减少,且 LDRT 可增强白细胞凋亡。此外,LDRT 能通过下调黏附分子(如选择素、ICAM 和 VCAM)的表达限制白细胞迁移,降低 OA 小鼠模型中 IL - 17A 和 CD8+T 细胞血清水平,抑制促炎和炎症细胞因子的产生,同时增加抗炎细胞因子 TGF - β1 的产生。

近期研究发现,生长分化因子 - 15(GDF - 15)可衡量 MSDs 中的慢性疼痛和心血管疾病风险,在 OA 患者中,它可独立预测长期死亡率。Kim 等人观察到,LDRT 虽会使 GDF - 15 短暂升高,但不会导致其长期增加,且该升高可调节线粒体,发挥抗炎作用,减缓 OA 进展。

(二)其他生物学效应


低剂量放射治疗可能会导致骨量持续减少。研究发现,辐射会诱导破骨细胞生成,进而降低骨密度。不过,Deloch 等人的研究表明,0.5Gy 剂量的 LDRT 对健康关节影响较小,仅引起 CD8+向 CD4+T 细胞的轻微转变、破骨细胞骨吸收的少量减少和骨髓细胞死亡率的适度增加。

对于关节软骨,多项研究显示其对辐射相对不敏感,但由于研究方法(如剂量和剂量率)的差异,结果存在不一致性。在一项针对 20 只兔子 40 个膝盖的实验中,接受 1.0Gy 分次照射,总剂量达 5Gy 后 12 周内,关节软骨的生物力学性能未发现显著差异。Toda 等人报告,X 射线照射会使退变软骨的线粒体膜电位消散,表现为凋亡,但非退变软骨对凋亡具有显著抗性。总体而言,现有证据表明 LDRT 对关节软骨多产生有益或中性影响。

五、LDRT 治疗 OA 的疗效和不良反应


LDRT 通常被认为是一种安全且耐受性良好的治疗方法,多数报告仅提及轻微不良反应,如轻度红斑等非严重不良事件(NSAE)。在一些研究中,接受总剂量 3.0Gy、每周两次 0.5Gy 分次照射的患者,在 12 个月的随访中未出现不良反应;长期评估也显示,单次 0.5Gy 的剂量是安全的。接受 LDRT 治疗手或膝 OA 的患者,出现皮肤反应、指甲反应和疲劳的情况与假手术组相似,但手 OA 患者的指甲反应略多于假手术组,且未发现严重不良反应与照射试验相关。

由于患者在多次 LDRT 治疗中会接触电离辐射,因此需关注二次恶性肿瘤的风险。研究表明,引发二次恶性肿瘤的高风险最低剂量在原发性辐射场高于 2.5Gy,而 OA 治疗中 LDRT 的常用总剂量为 3 - 6Gy。虽然有研究指出,低剂量电离辐射会增加某些疾病(如白血病、乳腺癌)的发病风险,但接受 LDRT 治疗 OA 的患者群体年龄较大,恶性肿瘤发展通常需要数十年,且照射的靶区域多远离高风险器官,关节组织对癌症的易感性较低,所以 LDRT 导致二次恶性肿瘤的风险可能较低。

六、LDRT 的应用和禁忌证


目前,LDRT 不被推荐作为 OA 的一线治疗方法,但对于对早期药物治疗无反应的患者,它是一种可行的选择。在某些需要手术干预的病例中,根据医生判断,术前进行放疗可能有益。德国放射治疗和肿瘤学会(DEGRO)指南建议,LDRT 对膝 OA(B 类推荐,“应进行”,基于 II 或 III 级证据)的治疗推荐级别高于髋、手和肩 OA(C 类推荐,“可进行”,基于 IV 级证据),但该指南未对踝 OA 的 LDRT 治疗给出推荐。不过,近期研究显示 LDRT 可能缓解踝 OA 的疼痛并改善关节活动度,仍需更多研究加以证实。

在应用 LDRT 时,可能存在一些顾虑。例如,孕期接受 LDRT 可能会对胎儿造成辐射,但由于辐射剂量低,这种风险较低;照射肩部可能使患者面临心血管问题风险,虽目前尚无 OA 患者接受 LDRT 后出现心脏风险的证据;照射髋关节可能会对附近敏感器官(如前列腺、子宫、卵巢)产生潜在致癌风险。但截至目前,包括怀孕、基础疾病(如糖尿病)、活动性感染(如化脓性关节炎)、心血管疾病以及先前接受过放疗(尤其是高剂量)或正在接受放疗等情况,均未被明确列为 LDRT 的禁忌证。

七、讨论和临床证据


目前,共有 25 项研究评估了 LDRT 对 OA 患者的影响。其中,12 项证据水平为 III 级的回顾性研究证实了 LDRT 可缓解疼痛并对关节功能产生积极影响;6 项证据水平为 II 级的前瞻性研究发现,LDRT 能降低 OA 患者的数字评分量表(NRS)、视觉模拟量表(VAS)和 Von Pannwitz 评分(VPS);然而,5 项证据水平为 I 级的随机临床试验对 LDRT 治疗 OA 的疗效提出质疑;2 项证据水平为 III 级的观察性研究显示,LDRT 可降低 VAS 评分。这些研究中,LDRT 的最低剂量为每分次 0.05Gy,总剂量 0.3Gy,最高剂量为每分次 1Gy,总剂量 6Gy,随访时间为 8 - 52 周,样本量从 16 到 4544 不等,且所有研究均在欧洲进行,其中 19 项在德国。

LDRT 治疗 OA 患者的反应差异较大,最低反应率为 25%,最高可达 100%。多项研究表明,使用 LDRT 治疗多关节 OA、手或手指 OA、膝 OA、足和踝 OA、髋 OA 以及肩部疼痛综合征,均有不同程度的疼痛缓解效果,但具体效果因研究类型和辐射剂量而异。

OA 若未得到有效治疗,会给患者带来诸多不良健康后果,增加医疗费用,加重社会经济负担。在德国,LDRT 已被用于治疗多种关节的 OA,近年来在欧洲的应用有所增加,但在美国尚未广泛应用。一些研究认为 LDRT 成本低、无创、副作用少,在 OA 管理中具有一定益处,但由于数据不一致,LDRT 仍是一种具有潜力但有待进一步研究的 OA 治疗方法。

八、结论


综上所述,低剂量放射治疗(LDRT)为骨关节炎(OA)的治疗提供了一种有前景的替代方案。它能够显著缓解疼痛、改善关节功能,且不良反应较少。尽管其确切生物学机制仍在研究中,但其抗炎特性和调节免疫反应的潜力,使其成为传统治疗无效患者的有价值选择。然而,由于治疗方案的差异和患者反应的不一致性,仍需开展大规模、随机化的临床试验,采用标准化剂量,以进一步明确 LDRT 在 OA 治疗中的疗效和安全性,推动其在临床实践中的广泛应用。

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