廖晨羽,徐陸晨,李運(yùn)峰
(1.口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,國(guó)家口腔疾病臨床研究中心,四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正頜及關(guān)節(jié)外科,成都 610041;2.同濟(jì)大學(xué)附屬口腔醫(yī)院口腔頜面外科,上海牙組織修復(fù)與再生工程技術(shù)研究中心,上海 200072)
藥物相關(guān)性頜骨壞死(MRONJ)是一種使用抗骨吸收藥物、抗血管生成藥物后產(chǎn)生的嚴(yán)重不良反應(yīng)[1];臨床上主要表現(xiàn)為頜骨壞死、骨暴露及感染(如腫脹、疼痛、流膿)長(zhǎng)期存在,其具體的發(fā)病機(jī)制仍不明確,可能包括骨改建抑制、微循環(huán)障礙、炎癥、感染及持續(xù)存在的微創(chuàng)傷等[2]?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的可導(dǎo)致MRONJ 發(fā)生的藥物包括抗骨吸收藥物雙膦酸鹽類藥物(bisphosphonates,BPs)、狄諾塞麥(denosumab)、抗血管生成藥貝伐單抗(bevacizumab)、酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitor,TKI)舒尼替尼(sunitinib)、哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶向基因(mammalian target of rapamycin,mTOR)抑制劑西羅莫司(sirolimus)等[3]。
關(guān)于MRONJ 的治療,臨床上所使用的治療方法主要包括保守治療及手術(shù)治療。保守治療包括臭氧療法(ozone therapy,OT)、高壓氧治療(hyperbaric oxygen,HBO)、局部低劑量激光治療(low-intensity laser therapy,LILT)等[4-6],不同方法的治療效果尚不明確。特立帕肽(teriparatide),即重組人甲狀旁 腺激素1-34(recombinant human parathyroid hormone 1-34,rhPTH 1-34)是一種合成的多肽激素,為人甲狀旁腺素的1-34 氨基酸片段,其生物學(xué)特性與內(nèi)源性甲狀旁腺素完全相同,是一種甲狀旁腺激素的同化劑。特立帕肽刺激骨形成和骨吸收,可減少絕經(jīng)后婦女骨折的發(fā)生率,主要用于原發(fā)性骨質(zhì)疏松及性腺功能減退性骨質(zhì)疏松、絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松[7]。鑒于MRONJ 主要是由抗骨吸收、抗血管生成藥物引起,特立帕肽促進(jìn)骨代謝的作用可能對(duì)MRONJ 具有潛在的治療價(jià)值,并引起了學(xué)者們的重視[8-9]。本實(shí)驗(yàn)旨在建立穩(wěn)定的MRONJ 動(dòng)物模型,探究特立帕肽對(duì)MRONJ 的治療作用。
選擇10 月齡雌性SD 大鼠,體質(zhì)量400~450 g,購(gòu)自四川大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。所有動(dòng)物飼養(yǎng)于可控環(huán)境中,保持恒定適宜的溫度、光照和濕度,所有動(dòng)物接受相同的飲食條件。所有動(dòng)物接受MRONJ 建模操作,將建模成功的動(dòng)物隨機(jī)分為2 組,比較特立帕肽的治療效果。本研究通過(guò)四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(批準(zhǔn)號(hào):WCHSIRB-D-2017-197)。
經(jīng)大鼠尾靜脈注射唑來(lái)膦酸溶液(80 μg/kg),每周1 次,持續(xù) 7 周,第8 周拔除右上頜第一、第二磨牙。拔牙方法參照李慶帆等[10]研究中的拔牙方法。經(jīng)10%水合氯醛(3.3 mL/kg)腹腔注射麻醉后,將大鼠放置為仰臥位,放置自制開(kāi)口器,局部消毒,用2%利多卡因麻醉后,使用探針拔除大鼠右上頜第一、第二磨牙(圖1)。拔牙術(shù)后8 周,觀察大鼠頜骨壞死情況,建模成功的動(dòng)物用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)[11-14]。
圖1 拔除大鼠右上頜第一、第二磨牙Figure 1 The first and second molars of the right maxillary of rats were extracted
將MRONJ 建模成功的大鼠隨機(jī)分成對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組,每組各6 只。對(duì)照組動(dòng)物接受皮下生理鹽水注射,實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物接受皮下特立帕肽溶液注射(60 μg/kg,每周3 次),每周拍照觀察大鼠骨壞死區(qū)域的愈合情況,4 周后將所有大鼠行安樂(lè)死處理,收集標(biāo)本,采用大體觀察、組織學(xué)檢測(cè)、micro-CT 檢測(cè)評(píng)價(jià)2 組動(dòng)物的骨愈合情況。
拔牙術(shù)后第2 周觀察大鼠拔牙創(chuàng)愈合情況,部分大鼠右上頜拔牙創(chuàng)未閉合,見(jiàn)骨面暴露,MRONJ 模型建立成功率約為67%(圖2)。
圖2 建立MRONJ 動(dòng)物模型的結(jié)果Figure 2 Results of the establishment of MRONJ
治療4 周的過(guò)程中,對(duì)照組所有動(dòng)物的骨創(chuàng)面均未愈合,且有逐漸擴(kuò)大及骨壞死加重的趨勢(shì)(圖3)。特立帕肽治療的動(dòng)物中,部分動(dòng)物骨創(chuàng)面逐漸縮小,最終完全愈合,治愈率約為66.7%(6 只動(dòng)物中4 只痊愈)(圖4)。
圖3 對(duì)照組(生理鹽水治療)動(dòng)物頜骨壞死隨時(shí)間的變化情況Figure 3 Changes in osteonecrosis of the jaws over time in the control group (saline treatment)
圖4 實(shí)驗(yàn)組(特立帕肽治療)動(dòng)物頜骨壞死隨時(shí)間的變化情況Figure 4 Changes in osteonecrosis of the jaw over time in the experimental group (teriparatide treatment)
治療4 周后,對(duì)照組拔牙創(chuàng)均未愈合,組織切片結(jié)果示拔牙創(chuàng)內(nèi)組織結(jié)構(gòu)紊亂,未形成正常骨組織排列;而實(shí)驗(yàn)組中,部分痊愈動(dòng)物的組織切片結(jié)果示拔牙創(chuàng)完全愈合,形成正常骨組織排列(圖5)。micro-CT 的結(jié)果與組織學(xué)類似,對(duì)照組micro-CT 影像見(jiàn)拔牙窩空虛,骨創(chuàng)未愈;而實(shí)驗(yàn)組中,部分痊愈動(dòng)物的micro-CT 影像見(jiàn)拔牙窩愈合,充滿正常的骨組織(圖6)。
圖5 頜骨壞死區(qū)域的蘇木精-伊紅(hematoxylin and eosin,HE)染色圖片(×100)Figure 5 Hematoxylin and eosin(HE)staining of osteonecrotic area of the jaw(×100)
圖6 頜骨壞死區(qū)域的micro-CT 圖片F(xiàn)igure 6 Micro-CT images showing the osteonecrotic area of the jaw
MRONJ 的診斷標(biāo)準(zhǔn)包括正在使用或曾經(jīng)使用過(guò)抗骨吸收或抗血管生成藥物治療、頜面部死骨暴露或能探查到死骨的竇道存在8 周以上、排除口腔頜面部放射治療病史及腫瘤轉(zhuǎn)移性病變[2]。為了加強(qiáng)對(duì)MRONJ 的準(zhǔn)確診斷及病情分析,需結(jié)合患者的臨床表現(xiàn)及影像學(xué)改變,其中CT 檢查是針對(duì)MRONJ 的影像學(xué)檢查中最有用的檢查方式之一,其影像學(xué)檢查主要表現(xiàn)為持續(xù)存在的拔牙窩及拔牙窩周圍的骨壞死[15]。
為進(jìn)行MRONJ 相關(guān)研究,學(xué)者們[12-14]通過(guò)不同方法建立了MRONJ 的動(dòng)物模型,成功率各不相同。關(guān)于MRONJ 在上、下頜骨的發(fā)生率是否有差異仍有爭(zhēng)議[13-15]。通過(guò)拔除上頜磨牙或下頜磨牙來(lái)建立MRONJ 動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)中,因用藥劑量、用藥持續(xù)時(shí)間、操作方法不同,也無(wú)法進(jìn)行MRONJ 發(fā)生率的比較[16]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)合前期文獻(xiàn)[12-14],采用10 月齡雌性SD 大鼠作為研究對(duì)象,經(jīng)尾靜脈注射唑來(lái)膦酸后,拔除大鼠上頜磨牙來(lái)建立MRONJ 模型,建模成功率約為67%。
BPs 會(huì)造成骨內(nèi)的毛細(xì)血管網(wǎng)喪失,導(dǎo)致頜骨局部缺血和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)不足,從而干擾傷口愈合過(guò)程,甚至造成頜骨壞死。通過(guò)實(shí)驗(yàn)建立MRONJ 動(dòng)物模型,尚不能達(dá)到100%的成功率,這可能跟大鼠的個(gè)體差異有關(guān),尤其與大鼠頜骨血液供應(yīng)及創(chuàng)傷愈合能力密切相關(guān)。目前,我們?nèi)圆磺宄J〉木唧w原因是什么。
BPs 被廣泛用于治療以鈣和骨代謝紊亂為特征的骨病[17-18]。隨著其應(yīng)用增加,由其導(dǎo)致MRONJ 的報(bào)道逐漸增加。已有研究[19]表明,BPs 對(duì)骨骼礦物質(zhì)有高親和性,且骨骼中藥物半衰期非常長(zhǎng),骨中BPs 的長(zhǎng)期滯留和骨改建的長(zhǎng)期抑制可導(dǎo)致創(chuàng)傷長(zhǎng)期不愈合[20-21]。停藥在臨床上難以很快奏效,且停藥對(duì)腫瘤患者有何影響,暫不明確,故因BPs 治療引起的MRONJ 已引起廣泛重視。特立帕肽可通過(guò)刺激骨母細(xì)胞增殖、骨基質(zhì)蛋白合成和破骨細(xì)胞生成來(lái)誘導(dǎo)骨轉(zhuǎn)換和增加骨量[22]。同時(shí),特立帕肽還可消除BPs 對(duì)破骨細(xì)胞的抑制作用[23],故特立帕肽被認(rèn)為對(duì)治療MRONJ 有效。但也有研究[24]表明,特立帕肽可誘導(dǎo)大鼠骨肉瘤的發(fā)生,且其發(fā)生呈現(xiàn)劑量和時(shí)間依賴性。雖然還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)特立帕肽治療與人類骨肉瘤之間存在因果關(guān)系的證據(jù),但特立帕肽顯然不適合用來(lái)治療腫瘤患者因使用BPs 而產(chǎn)生的MRONJ[25]。但現(xiàn)實(shí)的情況是,使用BPs 治療的腫瘤相關(guān)患者,其MRONJ 的發(fā)生率遠(yuǎn)高于使用BPs 治療的骨質(zhì)疏松癥患者[26]。故特立帕肽對(duì)MRONJ 的治療適應(yīng)證嚴(yán)重受限,針對(duì)腫瘤患者使用BPs 后發(fā)生的MRONJ,仍需要進(jìn)一步的研究。
綜上所述,特立帕肽對(duì)MRONJ 具有顯著的治療作用,這可能與特立帕肽促進(jìn)骨代謝、逆轉(zhuǎn)BPs抑制骨代謝的作用機(jī)制有關(guān)。