《Journal of Clinical Densitometry》:The Effects of Abaloparatide on Acetabular Bone Mineral Density and Proximal Femur Strength in Men With Osteoporosis
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ablaoparatide治疗12个月显著提升男性骨质疏松患者腰椎、髋部和股骨颈BMD及股骨强度,有限元分析显示骨小梁结构增强, acetabular BMD及femur strength|
查德·迪尔(Chad Deal)|马蒂亚斯·P·博斯特伦(Mathias P. Bostrom)|尼尔·P·谢斯(Neil P. Sheth)|卢多维克·亨伯特(Ludovic Humbert)|凯利·D·克龙(Kelly D. Krohn)|王亚梅(Yamei Wang)|约翰·I·博克斯伯格(John I. Boxberger)
美国俄亥俄州克利夫兰的克利夫兰诊所基金会(The Cleveland Clinic Foundation, Cleveland, OH, USA)
摘要
背景
在为期12个月的ATOM研究中(NCT03512262),与安慰剂相比,阿巴洛帕拉肽(abaloparatide)治疗显著且快速地提高了骨质疏松症男性患者的腰椎、全髋部和股骨颈的骨密度(BMD)。
方法
使用双能X射线吸收测定法(DXA)扫描,分别分析了阿巴洛帕拉肽组和安慰剂组男性的髋臼骨密度和股骨强度。首先,计算了DeLee区和Charnley区的髋臼骨密度。其次,通过3D-Shaper软件处理DXA扫描结果,生成了患者特定的三维(3D)股骨模型,并基于有限元分析模拟了侧向跌倒情况下的股骨强度。
结果与结论
在6个月和12个月时,阿巴洛帕拉肽组所有DeLee区和Charnley区的平均髋臼骨密度均显著高于基线水平,而安慰剂组变化不大。在第二项分析中,阿巴洛帕拉肽组在6个月和12个月时的股骨强度平均百分比变化显著增加,这主要归因于股骨小梁骨的强度显著增强。安慰剂组的股骨和股骨小梁强度保持在基线水平附近。阿巴洛帕拉肽组在12个月时的股骨皮质强度有所增加,但变化不显著。d 在6个月和12个月时,股骨断裂主要应力点的解剖学分布表明,阿巴洛帕拉肽组股骨颈上部的应力增加。e 总之,阿巴洛帕拉肽改善了骨质疏松症男性患者的髋关节髋臼侧和股骨侧的骨特性,提高了髋臼骨密度并增强了股骨强度参数。进一步研究阿巴洛帕拉肽在管理髋部骨质流失中的作用是合理的。
引言
骨质疏松症会降低骨密度(BMD),导致骨骼结构异常,从而增加骨折风险。(1) 骨质疏松症的主要后果包括髋部骨折(2),通常由站立高度跌落引起(3, 4, 5),这可能影响患者的活动能力,并导致后续的发病率和死亡率(5)。髋部骨质疏松性骨折通常发生在股骨,但由于骨质量差,也可能发生在髋臼(2, 6)。髋部骨折的发病率因地理位置而异,日本为每10万人54.8例,2018年美国Medicare患者中为每10万人487.9例,并预计到2050年将翻倍(7)。据估计,大多数髋部骨折与骨质疏松症有关,其中65岁以上男性中这一比例为65%-85%,65岁以上女性中为80%-95%()。尽管骨质疏松症男性的骨折发生率低于女性(9),但他们占了骨折总数的近30%,并且医疗费用的四分之一,这突显了在这一人群中采取预防措施的重要性。
除了骨折率高之外,男性还可能更容易出现与髋部骨折相关的并发症。值得注意的是,骨质疏松性髋部骨折后的死亡率在男性中高于女性(45岁以上患者每年每1000人中的死亡率为173.7例,女性为138.1例;相对风险比为1.32 [95% CI 1.21-1.44](10)。虽然这些研究并非专门针对骨质疏松症患者,但其他研究表明,在髋部骨折手术后,男性患者出现某些并发症(如谵妄、急性肾衰竭、尿潴留)的比例、出院后30天和90天的再入院率以及30天和1年的死亡率均高于女性(11, 12)。
男性和女性在骨骼老化过程中存在一些显著差异(13, 14)。虽然女性随着年龄增长会失去小梁骨并且小梁骨之间的间距增大,但男性则是小梁骨变薄,且小梁骨的损失较少。在骨量峰值时,男性的骨骼通常比女性更大,在双能X射线吸收测定法(DXA)扫描中可能显示更密集。此外,男性较少接受骨质疏松症的评估和治疗,目前关于男性DXA扫描的参考数据库存在争议,现有指南建议使用女性数据库,这可能导致诊断遗漏(13, 15)。
DXA是一种无创的标准方法,用于评估和监测骨密度(BMD)并诊断骨质疏松症,骨密度可以作为骨质疏松症患者骨折风险的潜在替代指标()。髋部DXA扫描包括髋臼,但传统上用于测量股骨的骨密度,而忽略髋臼数据。然而,从髋臼数据中提取和分析的信息可能有助于了解该部位的骨骼健康状况以及治疗对该部位的具体效果。随着先进计算方法的发展,现在可以对股骨侧的DXA数据进行三维解读,从而弥补了DXA缺乏体积密度分布数据的局限性(17)。这种关于股骨的额外信息很有价值,因为仅通过二维骨密度变化无法完全解释骨质疏松症治疗的效果。通过三维分析获得的骨骼结构和材料特性也很重要()。例如,基于定量计算机断层扫描(QCT)的有限元(FE)分析结合了骨骼的结构和材料特性信息,可以更准确地估计骨强度()。基于CT的FE模型能够准确预测患者的股骨强度或骨折风险,通常比仅基于骨密度的评估更准确(17, 19, 20, 21, 22, 23)。然而,QCT会增加患者的辐射暴露,并且成本较高,限制了其作为筛查工具的应用()。因此,能够从标准DXA扫描中估计骨骼的体积形状和密度分布并生成3D模型的3D建模方法已成为临床上经济有效的工具,有助于改善骨质疏松症的诊断和管理()。从DXA扫描中提取额外数据有助于更深入地了解骨质疏松症,并能更好地理解治疗的效果。
阿巴洛帕拉肽是一种类似甲状旁腺激素相关肽的物质()。在临床前研究中,阿巴洛帕拉肽通过刺激骨形成来增加骨密度,这与椎体和非椎体部位的骨强度增加相关。在针对骨质疏松症男性的三期、安慰剂对照ATOM研究中,阿巴洛帕拉肽治疗12个月后,与安慰剂相比,显著且快速地提高了腰椎、全髋部和股骨颈的骨密度()。然而,阿巴洛帕拉肽对骨质疏松症男性患者的髋臼骨密度和股骨强度的影响尚不清楚。在这项回顾性研究中,我们进一步分析了现有的二维DXA数据,以评估髋臼骨密度的变化,并使用3D建模方法和FE分析来评估参与ATOM研究的骨质疏松症男性的股骨强度。
研究设计
ATOM(NCT03512262)是一项三期、随机、双盲、安慰剂对照的多中心研究,旨在评估阿巴洛帕拉肽与安慰剂在骨质疏松症男性患者中的疗效和安全性()。228名骨质疏松症男性患者(阿巴洛帕拉肽组149人,安慰剂组79人)被随机分配为2:1的比例,接受每日皮下注射80微克的阿巴洛帕拉肽或安慰剂,持续12个月。同时使用的药物包括钙(每天500至1000毫克)和维生素D(每天400至800国际单位)补充剂
患者和材料
在ATOM研究中,阿巴洛帕拉肽组和安慰剂组的149名患者和79名患者中,分别有115人和65人在所有三个时间点进行了DXA扫描,并被纳入回顾性分析。阿巴洛帕拉肽组和安慰剂组的平均年龄分别为67.9岁和67.6岁,大多数患者为白人(25)DeLee区和Charnley区的髋臼骨密度
在6个月和12个月时,平均髋臼骨密度讨论
阿巴洛帕拉肽治疗显著提高了骨质疏松症男性患者髋关节两侧(髋臼和股骨)的骨参数。在6个月时,阿巴洛帕拉肽组所有DeLee区和Charnley区的髋臼骨密度均显著高于基线水平,12个月时这三个区域的骨密度进一步显著增加。颜色映射显示髋臼骨密度的变化均匀分布。此外,股骨强度也有所增强结论
阿巴洛帕拉肽提高了骨质疏松症男性的髋臼骨密度并增强了股骨强度。这些结果支持进一步研究阿巴洛帕拉肽在髋关节两侧骨骼健康中的作用。作者贡献
CD参与了数据解读,并起草或批判性地修订了研究内容。MPB参与了研究的概念和设计,参与了数据解读,并起草或批判性地修订了研究内容。NPS参与了研究的概念和设计,参与了数据解读,并起草或批判性地修订了研究内容。LH进行了数据分析,参与了数据解读,并起草或批判性地修订了研究内容。KDK参与了数据共享声明
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CD曾参与Amgen、Eli Lilly和Radius的顾问委员会,并为这些公司担任演讲者。MPB是Smith and Nephew的顾问,HSS Journal的成员,HSS和American Austrian Foundation的董事会成员,在非公开实体HS^2中持有股权,并从Smith and Nephew获得 royalties。NPS是Medacta、Microport、Smith and Nephew和Zimmer的顾问,同时也是AAOS和Eastern Orthopaedic Association的董事会/委员会成员。LH是3D-Shaper Medical的员工和股东致谢
本研究的资金由Radius Health Inc. (Radius) 提供。医学写作支持(Nancy Price博士)和图形服务由AOIC, LLC提供,这些服务也由Radius资助。