蛋白S缺陷癥的相關(guān)研究進展

李澤亞 王冠群 王美娜 張尉華

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科，吉林 長春 130021)

蛋白S是一種維生素K依賴性糖蛋白，在抗凝系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白S缺陷癥(PSD)是靜脈血栓發(fā)生的一個獨立危險因素〔1〕，在人群中的發(fā)病率不足0.5%，在靜脈血栓患者中占2%～12%〔2〕，且其在亞洲的發(fā)病率明顯高于歐美國家，需引起重視。本文就近年來國內(nèi)外PSD的相關(guān)研究進展進行綜述。

1 蛋白S的結(jié)構(gòu)、功能及測定

1.1蛋白S的結(jié)構(gòu) 蛋白S是一種維生素K依賴性糖蛋白，主要在肝細胞內(nèi)合成。血漿中的蛋白S有游離型和結(jié)合型兩種形式，游離型約占總量的40%，結(jié)合型約占60%。前者是活化蛋白C的主要輔因子，后者與補體C4結(jié)合蛋白相結(jié)合，在一定程度上可以抑制活化蛋白C的抗凝活性。

人類基因組中有兩個蛋白S的基因：一個是有活性的PROS1基因，位于3號染色體3q11.1；另一個是無活性的PROS2基因，位于3號染色體3q11.2，后者由于缺少外顯子1而無法表達蛋白S〔3〕。分泌的成熟蛋白S從N端到C端依次包括：N端的γ羧基谷氨酸結(jié)構(gòu)域(Gla區(qū)域)，凝血酶敏感區(qū)域(TSR區(qū)域)，4個串聯(lián)的表皮生長因子樣結(jié)構(gòu)域(EGF區(qū)域)及2個串聯(lián)的層黏連蛋白G區(qū)域(LamG區(qū)域)。Gla區(qū)域可以和負電荷磷脂結(jié)合，從而協(xié)助活化蛋白C滅活FⅤa及FⅧa。蛋白S和鈣離子結(jié)合后Gla區(qū)域會發(fā)生構(gòu)像改變，暴露出3個疏水殘基，從而保證了和磷脂結(jié)合的穩(wěn)定性。Gla區(qū)域后有一個二硫鍵環(huán)，即TSR區(qū)域，起到穩(wěn)定Gla區(qū)域的作用。EGF區(qū)域和鈣離子有高親和性，且4個區(qū)域的功能可以相互促進。LamG區(qū)域上有3個N-連接糖基化位點，對蛋白S的半衰期及突變有決定性作用。此外，LamG區(qū)域還與補體C4結(jié)合蛋白的結(jié)合有關(guān)。LamG區(qū)域內(nèi)還有一個性激素結(jié)合球蛋白區(qū)域，后者參與構(gòu)成蛋白S的完整構(gòu)像〔4〕。

1.2蛋白S功能 (1)活化蛋白C依賴性抗凝活性：蛋白S本身缺少酶活性，它可以作為活化蛋白C的輔因子，協(xié)助滅活FⅤa及FⅧa。蛋白S的Gla區(qū)域可以結(jié)合在磷脂表面，增強活化蛋白C對FⅤa及FⅧa的親和力,使活化蛋白C抗凝作用提高20～30倍。(2)非活化蛋白C依賴性抗凝活性：除依賴活化蛋白C發(fā)揮抗凝作用外，蛋白S也可以作為組織因子途徑抑制物輔因子，從而提高組織因子途徑抑制物對FⅩa的滅活能力〔5〕；蛋白S還可以直接調(diào)節(jié)凝血因子，如結(jié)合FⅨa或者FⅨa與FⅧa形成的因子Ⅹ酶復(fù)合體，從而直接抑制FⅩ激活〔6〕。

1.3蛋白S測定 PSD分為三種類型：Ⅰ型患者游離型蛋白S水平及總蛋白S水平減少，蛋白S活性減低(占85%)。Ⅱ型患者游離型蛋白S水平及總蛋白S水平正常，蛋白S活性減低(占5%)。Ⅲ型患者游離型蛋白S水平減低而總蛋白S水平正常，蛋白S活性減低(占10%)。這三種類型在臨床表現(xiàn)上沒有明顯區(qū)別，需要借助實驗室檢查診斷。

常用的檢測方法包括蛋白S活性測定及定量分析?；钚詼y定常用于PSD的篩查及初次評估，但要警惕正常人蛋白S活性偶然降低現(xiàn)象，建議多次測定以減少誤診率。定量分析包括游離型蛋白S及總蛋白S水平的測定，但由于Ⅱ型PSD患者蛋白S水平正常，故需結(jié)合活性測定共同判斷PSD的實驗室分型〔7〕。此外，近期發(fā)現(xiàn)利伐沙班作為Ⅹa因子抑制劑本身會延長部分凝血活酶時間，所以口服利伐沙班患者測定蛋白S活性時，可能會出現(xiàn)蛋白S活性假性升高；因此口服利伐沙班治療的患者建議定量檢測蛋白S水平以明確是否存在PSD；而對于Ⅱ型PSD的診斷則需停用利伐沙班后再進行蛋白S活性測定以排除利伐沙班造成的假陰性可能〔8〕。

由于年齡、性別、人種等因素的影響，不同人群蛋白S活性及定量檢測的參考范圍也會存在差異，國內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)女性的蛋白S活性低于男性，且女性隨年齡增加蛋白S活性呈逐漸增高的趨勢，而男性則在50歲后出現(xiàn)下降〔9〕，所以建議進行大規(guī)模研究來進一步確定國人的準(zhǔn)確參考值范圍。此外，很多獲得性因素如口服避孕藥、維生素K拮抗劑和妊娠分娩等也會影響蛋白S的檢測結(jié)果，其檢測及診斷時必須充分考慮這些因素，必要時停藥或換用其他藥物，并進行二次檢測，最大程度地降低誤診率〔3〕。

2 PSD

2．1遺傳性PSD 遺傳性PSD是一種常染色體顯性疾病，系PROS1基因發(fā)生基因突變后，蛋白S數(shù)量及功能異常而引起血栓形成傾向增加的一類疾病，在人群中的發(fā)病率為0.03%～0.13%〔10〕。

2.1.1遺傳性PSD的分子發(fā)病機制 PROS1基因突變形式至今已有300多種，其中絕大多數(shù)為點突變，可以利用基因序列分析進行檢測。在PSD的點突變中，錯義突變?yōu)镻SD的主要形式，其可以導(dǎo)致血液中蛋白S的半衰期縮短、蛋白S水平降低，從而導(dǎo)致靜脈血栓風(fēng)險增加，主要為下肢深靜脈血栓形成及肺栓塞，部分報道提示其也會增加動脈栓塞如腦梗死及心肌梗死等風(fēng)險〔11〕；不同錯義突變類型所致蛋白S減少程度不等〔12〕，主要與不同突變位點對蛋白質(zhì)合成及功能的影響程度不同相關(guān)，其中較常見的突變形式如歐洲的蛋白S Heerlen多態(tài)性及日本的蛋白S-K196E突變的研究較為廣泛，前者為歐洲人種中最常見的PSD形式，在歐洲人群中的發(fā)病率約為0.5%，而后者為日本民族所特有的突變類型，在日本的PSD患者中有1.8%的發(fā)生率，兩者均被證實為靜脈血栓發(fā)生的獨立危險因素。

錯義突變發(fā)生于內(nèi)含子的剪切位點時，可以導(dǎo)致錯誤剪切。據(jù)統(tǒng)計，PSD相關(guān)的點突變中，剪切位點突變占10%左右，亦表現(xiàn)為復(fù)發(fā)性深靜脈血栓，進行mRNA檢測時可發(fā)現(xiàn)其常影響多個功能位點如TSR區(qū)域及Gla區(qū)域等〔13,14〕。這提示進行蛋白S基因檢測時，非編碼區(qū)的基因檢測對于診斷PSD也同樣具有重要意義。

無義突變也較為常見，由于翻譯的提前終止，蛋白的完整性被破壞，相應(yīng)區(qū)域的功能缺失導(dǎo)致蛋白S的活性明顯降低。相對于其他突變類型，無義突變對蛋白S基因的影響比較明確，且影響較大〔15〕。

近些年對移碼突變的報道相對較少，現(xiàn)有報道提示移碼突變患者蛋白S活性及游離蛋白S含量降低明顯，且發(fā)病較早〔16〕，提示移碼突變可能會引起較嚴(yán)重的早發(fā)血栓形成傾向，臨床預(yù)后相對較差。

此外，大范圍的基因缺失在近年來報道也逐漸增加，且癥狀也相對嚴(yán)重。1例波蘭的25歲男性患者，在發(fā)生深靜脈血栓后又發(fā)生了血栓復(fù)發(fā)及血栓后綜合征，且有血栓家族史，基因檢測發(fā)現(xiàn)從外顯子1～12均有大段基因缺失〔17〕，相似的病例在日本〔18〕、韓國〔19〕、瑞典〔20〕和德國〔21〕均有報道，但缺失的位點及長度均不同，提示蛋白S基因缺失并非偶然現(xiàn)象，可能是某些基因結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定容易發(fā)生斷裂重排所致，且此種突變類型癥狀相對嚴(yán)重，臨床預(yù)后不佳。除了常見的靜態(tài)突變，動態(tài)突變近年來研究也逐漸深入。其中大范圍的串聯(lián)重復(fù)序列(PROS1基因外顯子5～10)已被證實是PSD發(fā)生的一個分子機制〔22〕，但目前研究仍相對較少，應(yīng)進行更多研究以進一步闡述其分子機制及臨床特點。

2.1.2遺傳性PSD臨床特征及診斷 PROS1基因突變可導(dǎo)致蛋白S水平下降、活性減低，從而增加了靜脈血栓發(fā)生風(fēng)險，為靜脈血栓發(fā)生的獨立危險因素，其臨床表現(xiàn)及預(yù)后與基因突變類型相關(guān)。通常認為純合子或復(fù)合雜合子突變可引起新生兒暴發(fā)性紫癜或在童年時期即形成嚴(yán)重的血栓，死亡率高，預(yù)后差。而單純雜合子會增加血栓形成的風(fēng)險，嚴(yán)重程度不一，多表現(xiàn)為自發(fā)性、反復(fù)性深靜脈血栓形成及肺栓塞，少數(shù)可表現(xiàn)為表淺靜脈、顱內(nèi)靜脈、內(nèi)臟靜脈、腋靜脈血栓等〔3〕。但某些特殊突變類型的復(fù)合雜合子可能預(yù)后相對較好，如日本有2例復(fù)合雜合子的報道，均是在青春期出現(xiàn)靜脈血栓?；驒z測發(fā)現(xiàn)他們均有一個突變類型是Ala139Val突變，推測這種突變類型引起的臨床表型可能預(yù)后相對較好〔23〕。約半數(shù)遺傳性PSD患者的血栓事件無明顯誘因，其他患者可能與妊娠、口服避孕藥、制動等誘因有相關(guān)性，且常在55歲前發(fā)病〔24〕。血栓嚴(yán)重程度與基因突變類型相關(guān)，通常無義突變、移碼突變及大段基因缺失患者蛋白S下降更明顯，臨床癥狀相對較重。遺傳性PSD的診斷有賴于蛋白S活性、蛋白S水平及基因檢測的結(jié)果，同時需除外口服避孕藥、妊娠、口服維生素K拮抗劑、感染、自身免疫性疾病及嚴(yán)重的肝腎疾病導(dǎo)致獲得性PSD的可能，減少漏診及誤診。

2.1.3遺傳性PSD的治療及預(yù)后 遺傳性PSD雜合患者尚未出現(xiàn)血栓時暫無抗凝治療的相關(guān)證據(jù)，但需避免制動、臥床、骨折、創(chuàng)傷、口服避孕藥等危險因素，并定期復(fù)查靜脈彩超；而遺傳性PSD患者出現(xiàn)靜脈血栓后，由于其為持續(xù)性存在的血栓危險因素，所以即使癥狀好轉(zhuǎn)也應(yīng)繼續(xù)進行后續(xù)的長期抗凝治療。長期抗凝治療時程建議至少持續(xù)3個月，具體時程須結(jié)合患者的復(fù)發(fā)風(fēng)險及出血風(fēng)險決定是否停止抗凝。目前尚無出血風(fēng)險的相關(guān)評價體系，基于現(xiàn)有證據(jù)，出血的危險因素主要包括：高齡、既往消化道出血病史、既往腦卒中病史、慢性肝腎疾病病史、聯(lián)合抗血小板藥物治療等〔25〕?？鼓幬锿扑]應(yīng)用新型口服抗凝藥物，優(yōu)于維生素K拮抗劑。現(xiàn)有證據(jù)表明，新型口服抗凝藥物在有效性方面(即減少靜脈血栓復(fù)發(fā))和維生素K拮抗劑相當(dāng)，但在安全性方面(即出血風(fēng)險)優(yōu)于維生素K拮抗劑〔25〕。且嚴(yán)重PSD患者常存在組織因子途徑抑制物活性的降低，從而影響了FⅩa的滅活，F(xiàn)Ⅹa的堆積也在一定程度上也加重了血栓的形成傾向；而新型口服抗凝藥如利伐沙班作為一種FⅩa抑制劑，可以在一定程度上改善這種FⅩa堆積的情況〔26,27〕。此外，由于蛋白S也是一種維生素K依賴性糖蛋白，使用華法林等維生素K拮抗劑也會一定程度地加重蛋白S缺乏，且有多例報道指出，在PSD患者中使用華法林抗凝治療會增加華法林誘導(dǎo)性皮膚壞疽風(fēng)險〔28，29〕,因此PSD患者使用華法林時需慎重。此外，也有PSD患者在接受利伐沙班進行長期治療時出現(xiàn)殘余血管阻塞的報道〔28〕，所以其預(yù)防及治療方案仍需進一步完善。

2.2獲得性PSD 隨著檢測水平的提高，獲得性PSD診斷率也有所改善。獲得性因素主要是從抑制蛋白S的生成，增加蛋白S的消耗及增加蛋白S的丟失三個方面影響蛋白S水平。有研究發(fā)現(xiàn)，雌激素可以通過上調(diào)Mi-RNA 494抑制蛋白S基因啟動子的活性，從而抑制蛋白S基因的表達〔30〕，此外，肝臟疾病、維生素K拮抗劑治療等減少維生素K的因素也會使蛋白S生成減少。自身免疫病、感染及彌散性血管內(nèi)凝血會增加蛋白S的消耗，其中抗蛋白S抗體是獲得性PSD的一個常見原因，且已證實其為靜脈血栓形成的一個獨立危險因素。先兆子癇也可能是其產(chǎn)生的一個原因〔31〕。腎病綜合征引起PSD的機制可能是腎小球濾過功能障礙導(dǎo)致蛋白S丟失增加，但相關(guān)報道較少，其機制仍需進行進一步研究。

由于PSD患者中有很大一部分無法查到其突變基因〔32〕，臨床上仍需給予獲得性PSD充分的重視，完善相關(guān)實驗室檢查，尤其是相關(guān)抗體的檢測，以便在治療血栓的同時積極治療原發(fā)病，減少靜脈血栓的復(fù)發(fā)。

3 小結(jié)與展望

PSD已被證實是靜脈血栓發(fā)生的一個獨立危險因素，遺傳性PSD純合子突變患者常會出現(xiàn)新生兒暴發(fā)性紫癜，死亡率高，預(yù)后差，雜合子患者常表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的靜脈血栓及肺栓塞，其診斷有賴于蛋白S水平、活性檢測及患者及其家系的PROS1基因檢測。遺傳性PSD患者出現(xiàn)靜脈血栓后建議使用新型口服抗凝藥規(guī)范抗凝，并結(jié)合復(fù)發(fā)危險分層及出血風(fēng)險分層延長抗凝時間。除檢測基因突變外，PSD患者亦需積極排查是否存在感染、自身免疫性疾病或避孕藥物使用等獲得性因素，以便積極治療原發(fā)病改善患者預(yù)后。相信通過對PSD的進一步研究，可以制定出相對完善的風(fēng)險評估及治療方案，進而擬定個體化預(yù)防措施，減少PSD患者的靜脈血栓發(fā)生率及復(fù)發(fā)率，提高其生存質(zhì)量。