従来の組織病理学、偏光顕微鏡、免疫組織化学を用いた原発性変形性関節症の進行の比較評価

Comparative Assessment of Primary Osteoarthritis Progression Using Conventional Histopathology, Polarized Light Microscopy, and Immunohistochemistry.

• V P Mantripragada
• W Gao
• N S Piuzzi
• C D Hoemann
• G F Muschler
• R J Midura

抄録

目的:

関節軟骨におけるコラーゲンの配向および配列の評価は、原発性変形性関節症（ＯＡ）の進行および標的治療の理解を向上させることができる。我々の目標は、現在の標準的な病理組織学的手法と比較して、コラーゲン組織の偏光顕微鏡（PLM）が初期の原発性変形性関節症（OA）の特徴を特定するのに有用であるかどうかを判断することであった。

OBJECTIVE: Evaluation of collagen orientation and arrangement in articular cartilage can improve our understanding of primary osteoarthritis (OA) progression and targeted therapies. Our goal was to determine if polarized light microscopy (PLM) for collagen organization is useful in identifying early primary OA features in comparison to current standard histopathological methods.

デザイン:

比較的外側大腿骨コンダイルが保存されている膝関節全置換術患者90例の骨軟骨標本を、(1)組織学的組織化学的グレーディングシステム（HHGS）、(2)国際変形性関節症研究協会（Osteoarthritis Research Society International）（OARSI）を用いてスコアリングした。(3)修復軟骨のためのPLM-Changoorシステム、スコアは0（完全に無秩序化された軟骨）から5（健康な成人軟骨）の間の範囲であり、(4)一次性OA軟骨のための新しいPLMシステムは、表在性ゾーンPLM（PLM-SZ）および深在性ゾーンPLM（PLM-DZ）スコア、それぞれ0（健康な成人のSZおよびDZのコラーゲン組織）から4（コラーゲン組織の完全な喪失）の間の範囲であった。シリアル切片をコラーゲンIおよびII抗体で染色した。スピアマン相関係数（）を決定した。

DESIGN: Osteochondral specimens from 90 total knee arthroplasty patients with relatively preserved lateral femoral condyle were scored using (1) histological-histochemical grading system (HHGS); (2) Osteoarthritis Research Society International (OARSI); (3) PLM-Changoor system for repair cartilage, scores ranging between 0 (totally disorganized cartilage) and 5 (healthy adult cartilage); and (4) new PLM system for primary OA cartilage with superficial zone PLM (PLM-SZ) and deep zone PLM (PLM-DZ) scores, each ranging between 0 (healthy adult SZ and DZ collagen organization) and 4 (total loss of collagen organization). Serial sections were stained for collagen I and II antibodies. Spearman correlation coefficients () were determined.

結果:

の間の関連性を検討した。(1) PLM-ChhangoorとHHGSまたはOARSIは弱い（= -0.36）または中等度（= -0.56）；(2) PLM-SZとHHGSまたはOARSIは中等度（= 0.46または= 0.53）；(3) PLM-DZとHHGSまたはOARSIはそれぞれ悪い（= 0.31または= 0.21）であった。初期および軽度のOA（HHGS < 5およびOARSI < 8.6）を示す検体は、PLM-SZおよびPLM-DZのスコアがそれぞれ0～4および0～3であり、HHGS/OARSIでは現在考慮されていない新しい病理組織学的特徴を示していた。

RESULTS: The associations between: (1) PLM-Changoor and HHGS or OARSI were weak ( = -0.36) or moderate ( = -0.56); (2) PLM-SZ and HHGS or OARSI were moderate ( = 0.46 or = 0.53); and (3) PLM-DZ and HHGS or OARSI were poor ( = 0.31 or = 0.21), respectively. Specimens exhibiting early and mild OA (HHGS < 5 and OARSI < 8.6) had PLM-SZ and PLM-DZ scores between 0 and 4 and between 0 and 3, respectively, and indicated new histopathological features not currently considered by HHGS/OARSI.

結論:

PLMは、従来のスコアリングシステムでは明らかではなかった初期のSZおよびDZコラーゲンの変化を識別するのに効果的でした。PLMスコアおよび/または追加のHHGS/OARSI機能を組み込むことで、初期の原発性OA軟骨の特性評価を向上させることができる。

CONCLUSIONS: PLM was effective at identifying early SZ and DZ collagen alterations that were not evident in the traditional scoring systems. Incorporating PLM scores and/or additional HHGS/OARSI features can help improve characterization of early primary OA cartilage.