【骨鬆Q&A 041】Forteo®如何增加骨強度達到骨鬆骨折的次級預防

 

魏銘政醫師

 

 

FREE（Fracture Risk Epidemiology in the Elderly老年人骨折風險流行病學）研究是一項前瞻性試驗，其中評估了年齡在65至104歲之間的2,005名老年患者（473名男性和1,532名女性）的跌倒和骨折風險 (Sambrook PN 2007)。

 

 

 

在對2,005名跌倒高風險老年患者的研究中，骨骼脆弱性（歸因於骨強度）與骨折風險顯著相關。 跌倒次數也與骨折風險顯著相關。

發現骨折率隨著跟骨骨超音波衰減（BUA，bone ultrasound attenuation）測量的減少而增加，該測量用於評估骨強度。

在BUA測量最低（10.5-39.7 dB / MHz），中等（39.8-58.9 dB / MHz）和最高（> 58.9 dB / MHz）的骨折者中，每100人年骨折的風險為21.6、16.9和12.5。

 

簡單的說TPTD影響骨骼的關鍵機制：

1. 增加骨重建 (Zanchetta JR 2003, Ma YL 2006)。
2. 刺激新骨的形成，從而改善骨骼結構，幾何形狀和強度 (Jiang Y 2003, Ma YL 2006, Graeff C 2009)。
3. 在重塑部位促進骨形成與骨吸收的正平衡

 

我們利用幾種工具來展示，除了間接地增加BMD，更用直接的用骨採檢分析（bone biopsy），利用不同工具3D microCT、FEA作比較分析。

 

Forteo®是被批准用於治療骨質疏鬆症的第一種造骨促進劑，用於增加骨質密度和強度，減少骨折風險。增加骨量和強度，並減少椎骨和非椎骨骨折的發生率(Neer RM 2001, Jiang Y 2003, Graeff C 2009)。

每日一次給藥，可在治療18個月後改善皮質骨和骨小樑的骨結構 (Jiang Y 2003)。

1637名患有骨質疏鬆症的絕經後婦女參加了TPTD骨折預防試驗（FTP），

【骨鬆Q&A 024】什麼是FPT（Fracture Prevention Trial）trial ?

• 觀察時間為21個月。
• 患者被隨機分配到20μg/天（n = 541）或40μg/天（n = 552）的TPTD加鈣和維生素D，單獨使用鈣和維生素D（n = 544）。
• 檢查TPTD的作用在髓質骨和皮質骨上，髂嵴骨活檢在基線和治療12至24個月後從一部分女性中取出(Jiang Y 2003)。

 

使用20μgTPTD治療21個月的65歲女性，雙側髂嵴骨活檢的3D microCT重建

 

TPTD的作用是增加骨質量和改善骨骼結構，從而減少骨折的發生率(Neer RM 2001, Graeff C 2009)。

該圖顯示了使用20μgTPTD治療21個月的65歲女性的雙側髂嵴骨活檢的3DμCT重建。觀察到更多的板狀形態和皮質厚度的增加。在TPTD治療後，密度的中位數增加（TPTD，19％ ; Placebo，14％）和皮質厚度的中位數增加（TPTD，22％ ;  Placebo 3％）被發現是顯著的（p = 0.05）(Jiang Y 2003)。

據報導，TPTD 20μg/天治療後骨骼結構得到改善。 髂嵴骨活檢的3D分析顯示，髓質骨體積和連接性顯著增加，骨小樑體積增加，骨小樑連接增加，皮質骨厚度增加，骨小樑形態改善，向更像板狀的結構轉變 (Jiang Y 2003)。

 

在44名已經參加EUROFORS研究的絕經後骨質疏鬆症女性中進行了研究 (Graeff C 2009)。

【骨鬆Q&A 026】什麼是EUROFOS（European Study of For(s)teo®）trial ?

在TPTD治療0、6、12和24個月（20μg/天）後，檢查基於T12的high-resolution CT圖像的FEA（Finite Element Analysis）。

• 將三種不同負荷情況（壓縮，彎曲和壓縮+彎曲）的強度和剛度計算與體積BMD和表觀骨體積分數以及腰椎的基於DXA的面積BMD進行比較。 還模擬和檢查了骨組織的局部損傷。
• 骨骼強度 - 骨骼可承受的最大力量。
• 有限元分析 - 一種模擬複雜結構力學行為的工程工具，例如評估骨強度。 它已被用於動物模型的離體研究，以及最近的體內臨床試驗。

 

 

 

僅基於骨密度掃描（DXA）評估骨質疏鬆症，不足以預測骨折閾值。

單獨的DXA無法準確預測藥物治療後的骨折發生率（抗吸收和合成代謝）。

使用稱為有限元分析的模擬機械測試，來監測體內骨強度是確定骨折風險的最有效方法。

 

 

TERIPARATIDE改善了脊柱的骨骼強度

 

 

TPTD治療6、12和24個月後壓縮FEA，小樑BV / TV和基線BMD的標準化增加。

TPTD導致骨強度的顯著改善，早在開始後6個月就可以看到改善。

儘管先前在> 80％的研究人群中進行了破骨抑制劑預處理，但兩年以上的TPTD治療可以使骨密度和骨強度、剛度顯著統計學上顯著的增加。 對於aBMD，2年後的增加大約為10％，vBMD為20％，FEA變量高達30％。

 

Keaveney 使用FEA來評估TPTD與ALN治療，對絕經後ALN治療女性腰椎的生物力學影響 (Keaveney TM 2007)。

目的是了解TPTD與ALN的不同作用機制，如何影響骨質疏鬆症患者椎體的生物力學特性。

來自Forteo Alendronate比較試驗（FACT）的患者的一部分患者（TPTD：n = 28 ; ALN：n = 25）在基線和基線後進行了脊柱QCT掃描。

【骨鬆Q&A 028】什麼是FACT Trial?

使用FEA分析QCT掃描的L3椎骨的抗壓強度。

使用有限元模型的受控參數研究，計算密度，密度分佈和幾何形狀的變化對強度的影響，確定強度：密度比，並且還量化對彎曲的響應。

 

 

 

• 這項研究表明，兩種治療均通過增加平均骨密度來改善椎體強度，儘管TPTD治療效果更明顯。
• TPTD治療組中至少75％的患者在6個月時脊椎強度增加。兩個治療組的患者平均體積密度增加，骨小樑強度增加，但這些參數的中位百分比增加為ALN的5至12倍。
• TPTD治療還改變了椎骨內密度的分佈，特別是增加了小樑切片的強度。
• 結果支持TPTD治療造成低BMD骨轉化為中BMD骨的概念（對高BMD骨沒有影響）。

 

小魏醫師總結，TPTD是第一種批准用於治療高危骨折患者骨質疏鬆症的促骨生成劑。TPTD可以增加骨量並減少椎骨和非椎骨骨折的發生率，並在治療18個月後改善皮質骨和骨小樑骨結構。TPTD的作用是通過刺激表面上的新骨形成來增加骨重建 - 這促進了骨重建部位的正向平衡。還可改善骨骼幾何形狀和橫截面慣性矩（抵抗彎曲的能力）。研究上用直接的骨採檢分析（bone biopsy），利用不同工具3D microCT、FEA作比較分析。Teriparatide每日一次可以使骨強度顯著改善，並且早在治療開始後6個月就可以看到改善。

 

 

 

1. Graeff C (2009). "Improvements in vertebral body strength under teriparatide treatment assessed in vivo by finite element analysis: Results from the EUROFORS Study." J Bone Miner Res 24: 1672–1680.
2. Jiang Y (2003). "Recombinant human parathyroid hormone (1–34) [teriparatide] improves both cortical and cancellous bone structure." J Bone Miner Res 18: 1932–1941.
3. Keaveney TM (2007). "Effects of teriparatide and alendronate on vertebral strength as assessed by finite element modeling of QCT scans in women with osteoporosis." J Bone Miner Res 23: 149–157.
4. Ma YL (2006). "Teriparatide increases bone formation in modeling and remodeling osteons and enhances IGF-II immunoreactivity in postmenopausal women with osteoporosis." J Bone Miner Res 21: 855–864.
5. Neer RM, A. C., Zanchetta JR, Prince R, Gaich GA, Reginster JY (2001). "Effect of parathyroid hormone (1-34) on fractures and bone mineral density in postmenopausal women with osteoporosis." N Engl J Med 344(19): 1434-1441.
6. Sambrook PN (2007). "Influence of fall related factors and bone strength on fracture risk in the frail elderly." Osteoporos Int 18: 603–610.
7. Zanchetta JR (2003). "Effects of teriparatide [recombinant human parathyroid hormone (1-34)] on cortical bone in postmenopausal women with osteoporosis." J Bone Miner Res 18: 539–543.