《Calcified Tissue International》：Four weeks of romosozumab treatment increases trabecular bone volume and differentially improves cortical bone in young and aging mice with chronic kidney disease
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慢性肾脏病（Chronic kidney disease, CKD）导致显著骨丢失与高骨折风险，CKD人群老龄化使骨折更为普遍，CKD因皮质变薄与皮质孔隙（cortical porosity）发展尤其影响皮质骨。本研究旨在评估骨合成代谢疗法romosozuma
慢性肾脏病（Chronic kidney disease, CKD）导致显著骨丢失与高骨折风险，CKD人群老龄化使骨折更为普遍，CKD因皮质变薄与皮质孔隙（cortical porosity）发展尤其影响皮质骨。本研究旨在评估骨合成代谢疗法romosozumab对腺嘌呤诱导CKD年轻与衰老小鼠皮质骨的影响。研究人员给予16周龄与66周龄雄性C57Bl6/J小鼠0.2%膳食腺嘌呤诱导CKD，诱导8周后，部分年轻与衰老腺嘌呤?CKD小鼠接受romosozumab（10 mg/kg，每周1次，共4周）；研究同时纳入年龄匹配健康对照。研究终点时，所有腺嘌呤?CKD小鼠血尿素氮与甲状旁腺激素高于对照。两年龄romosozumab治疗组因骨小梁厚度增加而致骨小梁体积更高，表明治疗具有合成代谢效应。年轻romosozumab治疗小鼠股骨中段皮质骨面积与皮质厚度更高，但与未治疗腺嘌呤组相比皮质孔隙无差异；衰老小鼠皮质厚度无差异，但romosozumab治疗降低皮质孔数量。四点弯曲力学测试显示两年龄romosozumab治疗使极限力提高20%，年轻队列中与未治疗腺嘌呤差异具统计学显著性。这些数据表明，4周romosozumab治疗对已确立CKD的年轻与衰老小鼠均有正向皮质骨效应。
研究背景方面，慢性肾脏病（Chronic kidney disease, CKD）影响美国1/7成人及全球约10%人口，其中约35%美国CKD患者年龄超过65岁。CKD导致高骨折率及骨折后并发症包括死亡率升高，65岁以上各期CKD患者骨折率均高于40–65岁肾功能匹配者，年龄是透析患者新发骨折最强预测因子。CKD主要经由皮质变薄与皮质孔隙（cortical porosity）发展靶向损害皮质骨，临床与临床前研究均显示CKD迅速引起皮质骨恶化。由于CKD常无症状且至晚期才确诊，治疗多在骨丢失发生后启动，因此能促进皮质骨形成而非仅防止丢失的治疗尤为关键。目前骨合成代谢疗法包括调节甲状旁腺激素（parathyroid hormone, PTH）的特立帕肽、甲状旁腺激素相关肽类似物阿巴洛帕肽，以及硬化蛋白（sclerostin）抑制剂；PTH/PTHrP治疗增加整体骨转换，而CKD继发甲状旁腺功能亢进高发使其应用不确定。Romosozumab为抗硬化蛋白单克隆抗体，在绝经后骨质疏松中有效且有轻度抑制骨吸收作用，临床试验显示其对轻中度CKD绝经后女性安全有效，更晚期CKD包括透析或移植患者的小规模研究也报告正向结局，但romosozumab能否改善CKD尤其是衰老状态下的皮质骨参数尚未充分探索。因此研究人员在年轻与衰老CKD小鼠中评估romosozumab对皮质骨参数与骨力学性能的影响，假设4周romosozumab治疗可提高两年龄CKD小鼠皮质厚度、降低皮质孔隙并改善力学性能。
主要关键技术方法包括使用15周龄与65周龄购入的雄性C57Bl/6J小鼠，适应后给予对照或0.2%腺嘌呤饮食诱导CKD，第8周起部分腺嘌呤?CKD小鼠每周皮下注射romosozumab（10 mg/kg）共4周，设年龄匹配健康对照，最终每组样本量n=9；终点采集心脏血检测血清血尿素氮（Blood urea nitrogen, BUN）、磷、钙、PTH、I型原胶原N?端前肽（Procollagen type I N?terminal propeptide, P1NP）、抗酒石酸酸性磷酸酶5b（Tartrate?resistant acid phosphatase 5b, TRAcP 5b）；取左股骨远端与胫骨、左股骨中段与胫骨髓腔以微计算机断层扫描（micro?computed tomography, μCT）分析骨小梁与皮质骨参数及孔隙网络；右胫骨进行四点弯曲力学测试获取结构与估计材料性能；数据在年龄匹配队列内检验方差齐性后采用单因素ANOVA与Tukey事后检验或Kruskal–Wallis与Dunn事后校正进行统计分析。
研究结果部分，首先在Markers of CKD were largely unaffected by 28 days of romosozumab treatment中，研究人员发现两年龄腺嘌呤小鼠体重低于年龄匹配对照且romosozumab治疗无影响；年轻组血清BUN与两年龄血清PTH在腺嘌呤组均升高，Ad+Romo与未治疗Ad无统计学差异；年轻组血清磷未治疗Ad高于Con，Ad+Romo与两组无差异，衰老组两腺嘌呤组血清磷均高于对照；年轻组Ad+Romo血清钙低于Ad，衰老组两腺嘌呤组血清钙均低于对照，表明腺嘌呤?CKD小鼠肾功能下降与继发性甲状旁腺功能亢进，治疗未影响这些CKD标志物。
在Aging CKD mice treated with romosozumab had higher P1NP than untreated CKD中，研究人员发现两年龄P1NP均存在差异，年轻与衰老未治疗Ad的P1NP均升高，衰老Ad+Romo的P1NP高于未治疗Ad；血清TRAcP 5b两年龄均有差异，年轻Ad+Romo高于Con，衰老Ad+Romo低于Con，两队列中Ad与Ad+Romo的TRAcP 5b无差异。
在Romosozumab treatment resulted in higher trabecular bone volume at the distal femur at both ages primarily due to greater trabecular thickness中，研究人员发现年轻队列未治疗Ad的骨小梁体积、骨小梁厚度、骨小梁数量低于Con与Ad+Romo，骨小梁分离度最高为Ad次之Ad+Romo最低Con；衰老队列Ad+Romo的骨小梁体积高于Ad，Con与两组无差异，骨小梁厚度未治疗Ad低于Con与Ad+Romo，骨小梁分离度与数量组间无统计差异；两年龄romosozumab治疗均通过增加骨小梁厚度提高骨小梁体积，显示治疗合成代谢效应。
在Cortical bone area and cortical thickness in the femur and tibia were higher in the romosozumab treatment group in the young, but not the aging cohort中，研究人员发现股骨中段总面积两年龄无差异；年轻队列Ad+Romo的皮质骨面积高于未治疗Ad，皮质厚度高于Con与未治疗Ad；衰老队列未治疗Ad的皮质骨面积低于Con，Ad+Romo与两组无差异，皮质厚度无差异；胫骨中段总面积无差异，年轻队列Ad+Romo的皮质骨面积与皮质厚度高于未治疗Ad，衰老队列两腺嘌呤组皮质骨面积低于Con，未治疗Ad皮质厚度低于Con而Ad+Romo与两组无差异；表明年轻小鼠romosozumab对皮质骨结构参数改善更显著。
在Romosozumab treatment resulted in lower cortical pore number at the femur midshaft in aging, but not young adenine-CKD mice中，研究人员发现年轻股骨中段容积皮质孔隙度、平均孔长与孔数量两腺嘌呤组均高于Con且romosozumab无影响，孔间距未治疗Ad最低次之Ad+Romo最高Con；衰老组未治疗Ad容积皮质孔隙度高于Con，Ad+Romo与两组无差异，孔数量Ad+Romo低于未治疗Ad且与Con无差异，平均孔长度两腺嘌呤组高于Con，孔间距未治疗Ad最低、Ad+Romo高于Ad但低于Con；表明年轻孔隙网络不受romosozumab影响，衰老组治疗降低孔数量。
在Romosozumab treatment had a greater effect on mechanical properties in the tibia in young vs. aging mice中，研究人员发现年轻极限力未治疗Ad低于Con与Ad+Romo，刚度Con高于未治疗Ad，模量Con高于两腺嘌呤组，其余无差异；衰老极限力未治疗Ad低于Con，Ad+Romo与两组无差异，模数ANOVA有差异但事后无差异，其余无差异；两队列romosozumab治疗使极限力较同龄未治疗提高约21–24%，仅年轻队列达统计学差异。
讨论部分总结中，研究人员指出4周romosozumab治疗改善已确立CKD小鼠皮质骨参数，年轻小鼠表现更显著；年轻增加皮质厚度而衰老仅降低孔数量，两年龄骨小梁体积均因厚度增加而上调。CKD骨骼脆弱防治具临床重要性，双膦酸盐存肾毒性顾虑且在CKD模型中恶化皮质参数，PTH控制至关重要但药物降PTH对骨折减少效微，romosozumab具促骨形成与轻度抑吸收及正向皮质骨效应因而具吸引力。既往亚分析与观察性研究显示轻中度CKD骨质疏松患者与透析、移植患者romosozumab提高骨密度，临床前模型也显示其改善皮质面积；本研究在衰老临床前模型填补年龄差异空白。两年龄腺嘌呤?CKD骨小梁体积降低，治疗后年轻增62%、衰老增37%，衰老甚至略超对照，归因于骨小梁厚度增加，衰老治疗组P1NP高于未治疗支持合成代谢。皮质骨衰老CKD损害更重，年轻治疗提高皮质骨面积18%而衰老约6%，仅年轻皮质厚度提高约18%，胫骨类似，总面积未变说明非骨膜扩张主导，符合年龄削弱合成代谢反应文献；年轻高PTH下仍改善皮质，衰老更高PTH可能关联皮质厚度响应减弱。皮质孔隙呈年龄差异响应，衰老腺嘌呤皮质孔隙约14%高于年轻约4%，romosozumab未影响年轻孔隙与孔数，但衰老治疗孔数降61%、容积孔隙度降48%无统计差异；无法区分逆转或防进展，此前仅非药物PTH抑制见孔隙填充，钙化剂仅缓解进展；年轻强合成代谢仍未减孔隙，提示单纯成骨刺激不足以填充已有孔，衰老可能因成骨细胞年龄相关下降被romosozumab刺激而显效，孔隙减少或需联合PTH抑制、破骨抑制与成骨刺激。力学上年轻治疗极限力增约20%恢复至对照水平，衰老增约20%但未达统计差异，提示衰老或需联合治疗。血钙方面年轻治疗组低于未治疗Ad但非对照，衰老两腺嘌呤组均低于对照无治疗影响。局限为仅雄性小鼠，未做组织学评估与详细肾功能，结论限于原文发现。研究人员最终记载，4周romosozumab治疗提高两年龄腺嘌呤?CKD小鼠骨小梁体积，皮质骨呈差异响应：年轻增皮质厚度、衰老降孔数量，这些皮质结构差异伴随CKD小鼠正负向骨力学性能效应，论文发表于《Calcified Tissue International》。
研究结论部分原文翻译为：综上所述，研究人员记载，在骨骼成熟与衰老腺嘌呤诱导CKD小鼠中，4周romosozumab治疗导致两年龄骨小梁体积显著改善。皮质骨对romosozumab治疗呈差异响应，年轻小鼠皮质厚度更高，而衰老小鼠孔数量更低。总体而言，这些romosozumab诱导的皮质骨结构差异与CKD年轻及衰老小鼠正向骨力学性能效应相关。
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