遺傳性抗凝血酶缺乏合并高同型半胱氨酸血癥與靜脈血栓栓塞性疾病

鄭西希，邴鐘興，劉 暴

中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 北京協(xié)和醫(yī)院血管外科，北京 100730

靜脈血栓栓塞性疾病 (venous thromboembolism，VTE)包括深靜脈血栓 (deep vein thrombosis，DVT)和肺栓塞 (pulmonary embolism，PE)。美國流行病學資料顯示，VTE的發(fā)病率為108/10萬人年［1］，在因漏診未得到治療的患者中，近四分之一將發(fā)生致命性血栓事件，而30%的患者會再次發(fā)生血栓事件并可能最終死亡［2］。已知高凝狀態(tài)是遺傳因素和后天危險因素相互作用的結果，其過程涉及凝血抗凝系統(tǒng)中多個反應。遺傳性抗凝血酶缺乏是所有遺傳性易栓癥中VTE風險最高的［3］，而高同型半胱氨酸血癥也被證明與VTE相關，本文總結了遺傳性抗凝血酶缺乏和高同型半胱氨酸血癥在VTE中的作用及該領域的研究進展。

遺傳性抗凝血酶缺乏

1965年，瑞典醫(yī)師Egeberg在一個多名成員發(fā)生深靜脈血栓的家系中發(fā)現(xiàn)了抗凝血酶的減少，并通過家系分析確定這是一種常染色體顯性遺傳疾?。?］。近年流行病學資料顯示，遺傳性抗凝血酶缺乏在西方國家的發(fā)病率約為0.2% ～0.02%［5］。

抗凝血酶的結構及生理作用 抗凝血酶屬于絲氨酸蛋白酶抑制劑超家族，是主要在肝臟內合成的一種α2球蛋白，半衰期為2.4 d，可以通過抑制凝血過程中重要因子凝血酶 (因子Ⅱa)和因子Ⅹa的活性而抑制整個凝血過程?？鼓赴?32個氨基酸，由兩個功能結構域組成，一個位于C末端的反應中心，另一個位于N末端的蛋白糖苷結合域，即肝素結合域［6］。在生理狀況下，循環(huán)中的抗凝血酶活性很弱，但當遇到肝素或肝素類的蛋白糖苷時，其活性可增強上千倍。這種機制使得抗凝血反應只能被局限在蛋白糖苷豐富的內皮細胞表面，同時這也是臨床運用肝素抗凝的主要機制。

遺傳性抗凝血酶缺乏的定義及分型 遺傳性抗凝血酶缺乏是一種常染色體顯性疾病，總體發(fā)病率在各人種間沒有明顯差異?；颊咭话闶亲儺惢虻碾s合子，大多數(shù)純合子會在宮內死亡。血漿中正常的抗凝血酶水平為112～140μg/ml，正常值的80% ～120%均是可接受的變異范圍，遺傳性抗凝血酶缺乏患者的抗凝血酶水平為正常值的40%～60%，抗凝血酶值的水平與疾病嚴重程度是否成正比尚不確定［7］。

遺傳性抗凝血酶缺乏可以分為Ⅰ和Ⅱ兩個亞型，Ⅰ型是指抗凝血酶數(shù)量不足，而Ⅱ型抗凝血酶數(shù)量正常但有功能障礙，臨床上可以通過進行抗凝血酶功能實驗和免疫實驗來對這兩個亞型進行區(qū)分，Ⅰ型缺乏患者的兩個實驗結果均低于正常，而Ⅱ型缺乏的患者雖然功能實驗中抗凝血酶水平低于正常但免疫實驗中抗凝血酶抗原含量卻常正常。根據(jù)突變發(fā)生的結構域不同，Ⅱ型抗凝血酶缺乏可以再分為3個亞型:Ⅱa型中突變位于抗凝血酶反應中心;而Ⅱb型中突變位于肝素結合域，只影響肝素相關抗凝血酶活性，在正常的功能實驗中隨著外源肝素的添加會逐漸表現(xiàn)出緩慢的抗凝作用［7］，Ⅱb型患者在臨床上發(fā)生血栓栓塞事件的風險遠較其他亞型低，故在實踐中鑒別不同亞型的抗凝血酶缺乏是有臨床意義的;Ⅱc型缺乏是多效性的，突變位點在反應中心附近，可以影響兩個結構域或它們的相互作用。值得一提的是，雖然在普通人群中，Ⅱ型抗凝血酶缺乏的患病率遠遠高于Ⅰ型，但80%發(fā)生VTE的遺傳性抗凝血酶缺乏患者是Ⅰ型抗凝血酶缺乏，提示此型更容易產生血栓［7］。

抗凝血酶缺乏與VTE的關系 抗凝血酶缺乏患者發(fā)生靜脈血栓的風險明顯增加，在已知的遺傳易栓因素中，抗凝血酶缺乏患者發(fā)生VTE的風險最高，是正常人的5～20倍，同時抗凝血酶缺乏患者在無其他后天危險因素的情況下發(fā)生VTE的危險性也較高。在50歲時，50%的抗凝血酶缺乏患者都發(fā)生過VTE事件［3］?？鼓溉狈颊叩脑侔l(fā)血栓風險也大大提高，未使用抗凝藥物時的年發(fā)生率為12%～17%［9］。

抗凝血酶缺乏的遺傳學研究進展 通過連鎖分析以及原位雜交等方法，研究者們于1985年將抗凝血酶基因定位在1號染色體的長臂1q23-q25位置上［10］。目前在抗凝血酶基因中已經發(fā)現(xiàn)了130多種不同的突變。Ⅰ型抗凝血酶缺乏常見的突變類型為短序列缺失及單堿基替換，也有一些單堿基插入突變，這些突變常導致轉錄提前終止從而使得抗凝血酶數(shù)量不足。而Ⅱ型缺乏常見的突變?yōu)橛绊懛磻行?(Ⅱa型)或肝素結合位點 (Ⅱb型)的單堿基替換，并最終導致抗凝血酶的功能異常［7］。值得一提的是，在抗凝血酶突變中，抗凝血酶劍橋Ⅱ(A384S)突變在歐洲VTE患者中的攜帶率為1.7%，攜帶這種突變的患者VTE發(fā)病率為非攜帶者的9.5倍，使得這一突變成為白種人中最為常見的抗凝血酶突變［11］。但在中國人群中的研究發(fā)現(xiàn)，這種突變的發(fā)生率幾乎為零［12］。由此可見，雖然抗凝血酶缺乏的發(fā)病率沒有明顯的種族差異，但是具體的突變類型在不同種族中發(fā)生率差別很大。

高同型半胱氨酸血癥

同型半胱氨酸在代謝中的作用 同型半胱氨酸為一種含硫氨基酸，是蛋氨酸代謝過程中的重要中間產物，參與體內甲硫代謝。同型半胱氨可在胱硫醚縮合酶和胱硫醚酶的催化下生成半胱氨酸，或經巰基氧化結合生成高胱氨酸，此外同型半胱氨酸還可在葉酸和維生素B12的輔助作用下再甲基化重新合成甲硫氨酸，此過程需甲硫氨酸合成酶催化，并且必須有N5-甲基四氫葉酸作為甲基供體，后者是四氫葉酸經5，10-甲烯四氫葉酸還原酶催化而產生。

高同型半胱氨酸血癥與動靜脈血栓 實驗室研究表明高同型半胱氨酸血癥可以導致血管發(fā)生動脈粥樣硬化性的病理改變［13］。研究顯示，輕、中度同型半胱氨酸水平升高可使心血管疾病死亡危險性增加4～6倍，高同型半胱氨酸血癥是動脈粥樣硬化的獨立危險因素［14-15］。高同型半胱氨酸血癥在普通人群中的患病率為5%～10%，而在VTE患者中的患病率為18%［16］。一項薈萃分析結果顯示，空腹高同型半胱氨酸血癥是VTE的危險因素，可以將VTE的發(fā)病風險增加近3倍;在小于60歲的人群中，高同型半胱氨酸血癥與VTE的關系更加明顯［17-18］。

遺傳性高同型半胱氨酸血癥 高同型半胱氨酸血癥診斷的金標準是檢查空腹同型半胱氨酸。正?？崭寡獫{同型半胱氨酸水平為5～15 μmol/L，高于15.0 μmol/L則可診斷為高同型半胱氨酸血癥。根據(jù)美國心臟協(xié)會推薦，高同型半胱氨酸血癥分為輕度(15 ～30 μmol/L)、中度 (30 ～100 μmol/L)和重度(＞100 μmol/L)，其中，重度高同型半胱氨酸血癥常為遺傳性因素所引起的。

甲硫氨酸代謝過程中有3種關鍵酶，即甲烯四氫葉酸還原酶 (methylene tetrahydrofolate reductase，MTHFR)、胱硫醚縮合酶 (cystathionine-beta-synthase，CBS)、甲硫氨酸合成酶 (malate synthase，MS)，其缺乏或活性降低的突變可引起高同型半胱氨酸血癥。MTHFR缺乏是一種常染色體隱性遺傳病，MTHFR基因位于1號染色體短臂的1p36.3位置上［19］。目前發(fā)現(xiàn)的 MTHFR突變有數(shù)十種，但是常見和研究較為深入的突變?yōu)镃677T和A1298C兩個替換變異，其中C677T變異可導致一種不耐熱的蛋白形式。Wilcken等［20］對7000多名新生兒的研究表明，TT基因型在中國北部 (20%)、意大利南部(26%)以及墨西哥 (32%)的出現(xiàn)率都很高。而在我國進行的一些大規(guī)模研究表明，C677T變異與DVT的發(fā)病相關，TT基因型在DVT患者組的攜帶率為非DVT組的1.6倍［21］。另外，位于21號染色體長臂21q22.3的CBS基因的844ins68突變［22］，位于1號染色體短臂的1p43的MS基因的A2756G突變也被認為可能與VTE有關［23］。

遺傳性抗凝血酶缺乏與高同型半胱氨酸血癥

對于遺傳性易栓狀態(tài)的研究顯示，許多反復發(fā)生VTE的患者都具有多個遺傳或環(huán)境危險因素，易栓狀態(tài)并不是單基因病而是寡基因病，并涉及基因與環(huán)境的相互作用。有研究發(fā)現(xiàn)，CBS缺乏純和的患者，除了嚴重的高半胱氨酸血癥之外，還伴有較低的抗凝血酶水平和Ⅶ因子水平。但是雜合子似乎沒有這樣的表現(xiàn)［24］。反之，也有報道在患有Ⅰ型抗凝血酶缺乏及Ⅴ因子Leiden突變的家系中發(fā)現(xiàn)輕度高半胱氨酸血癥，這一家系中，被證明同時患有MTHFR的A223V突變［25］。對于這一現(xiàn)象，人們進一步對患遺傳性易栓癥的患者進行了同型半胱氨酸的測定以及MTHFR的A223V突變測定，并將這些攜帶先天性易栓基因的患者分為發(fā)生血栓組和沒有血栓事件組，結果發(fā)現(xiàn)，在發(fā)生了血栓的患者中，A223V突變的純和子比率略高于沒有發(fā)生血栓的患者。對于高同型半胱氨酸血癥與其他遺傳性易栓癥相互作用的研究結果并不一致，有研究顯示同時具有高同型半胱氨酸血癥及凝血酶原G20210A突變患者的VTE發(fā)生率比單獨具有凝血酶原G20210A突變的患者高出10～20倍，提示二者間的協(xié)同作用［26］，而其他研究并不能證實這一點。遺傳性易栓癥，特別是抗凝血酶缺乏與高同型半胱氨酸血癥二者是否具有協(xié)同作用，如果有，那么其協(xié)同作用體現(xiàn)在從基因到生物化學代謝通路再到凝血抗凝過程中的哪一步，兩者間有沒有因果關系，這些問題還需要更多更深入的研究來解答。

由于遺傳性易栓癥屬于少見病，所以現(xiàn)有的關于遺傳性抗凝血酶缺乏以及高同型半胱氨酸血癥的研究均局限于其較小的樣本量，不能得出令人信服的結果。同時也沒有較好的家系能同時研究這兩個問題。但是隨著對抗凝血酶基因和同型半胱氨酸代謝通路上幾種關鍵酶基因研究的深入，更多的突變將會被發(fā)現(xiàn)，在不同人種中，這些基因是否有交互作用及其可能的臨床意義將是一片很大的研究領域。

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