子癇前期相關(guān)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

趙舒 綜述 宋鴻碧 審校

(貴州省人民醫(yī)院產(chǎn)科，貴州 貴陽 550002)

子癇前期(PE)主要是孕20周以后以血壓升高、蛋白尿、多器官功能受損為主的臨床綜合征，嚴(yán)重者可發(fā)展為HELLP綜合征、子癇。PE的高危因素包括：年齡>40歲、肥胖、初產(chǎn)、家族史或既往PE病史、腎臟疾病、自身免疫性疾病、多胎妊娠等[1]。僅靠以上高危因素來預(yù)測PE是有限的，而臨床中診斷PE時患者已出現(xiàn)相應(yīng)臨床表現(xiàn)，因此尋找早期預(yù)測PE的生物標(biāo)志物至關(guān)重要。關(guān)于PE血管形成、免疫調(diào)節(jié)、基因組學(xué)的研究揭示了PE相關(guān)的細(xì)胞/分子事件，為我們尋找早期預(yù)測PE的生物標(biāo)志物提供依據(jù)。本文就幾項(xiàng)具有臨床應(yīng)用潛力的標(biāo)志物進(jìn)行綜述。

1 子癇前期相關(guān)生物標(biāo)志物

1.1sFlt和 PIGF、VEGF 實(shí)驗(yàn)研究[2]發(fā)現(xiàn)PE是一個抗血管生成過程，抗血管生成因子(sFlt) 在PE中因合體滋養(yǎng)細(xì)胞功能紊亂而高表達(dá)并釋放入母體血液循環(huán)，它可與Flt-1競爭結(jié)合血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、胎盤生長因子(PIGF)，引起血管生成障礙并影響血管壁的完整性和通透性。研究[3]發(fā)現(xiàn)sFlt在PE中較正常孕婦明顯升高，這種改變發(fā)生在PE臨床表現(xiàn)出現(xiàn)前，且和PE的嚴(yán)重程度相關(guān)。研究[4]報道sFlt有助于PE及合并PE的診斷，并且可用于鑒別診斷，如妊娠期高血壓、腎臟疾病、慢性高血壓、妊娠期血小板減少癥及免疫性血小板減少性紫癜。K.Bramham等[5]研究發(fā)現(xiàn)患慢性腎臟疾病(CKD)或(和)慢性高血壓(CHTN)的患者，PIGF水平低的孕婦同時合并有PE，在未來兩周內(nèi)需終止妊娠，并且sFlt 水平升高。而那些沒有合并PE的CKD/CHTN孕婦，PIGF水平與正常妊娠孕婦無差別。S.Verlohren 等[6]研究提供了診斷早發(fā)型和晚發(fā)型PE的范圍及閾值，發(fā)現(xiàn)sFlt/ PIGF比值≥85(20～33+6周)或>110(34～36+6周)高度提示PE，其陽性似然比分別為176 (95% CI 24.88～1245) 和 13 (95% CI 7.34～23.0)。此外在任何孕周sFlt/ PIGF≤33可排除PE，其陰性似然比為0.05 (95% CI 0.02～0.13)(<34周)和 0.14 (95% CI 0.09～0.24)(≥34周)。換而言之，sFlt/ PIGF比值在34周前≤33/≥85、34周及以后≤33/≥110 可排除/診斷PE，其敏感性達(dá)89.6%，特異性達(dá)95.5%。同樣，研究[7]認(rèn)為孕期PIGF<第五百分位數(shù)或者<36 pg/mL可診斷PE， PIGF濃度<12 pg/mL是PE高風(fēng)險的指標(biāo)，>100 pg/mL可排除PE，且均具有較高敏感性及特異性。一些研究發(fā)現(xiàn)中孕期PIGF低水平與隨后發(fā)展為PE相關(guān)，最近一項(xiàng)較大范圍的研究[8]評估了在孕20周左右抗血管生成因子預(yù)測PE的價值，該研究認(rèn)為孕早期運(yùn)用并不能很好的預(yù)測PE。最近，PROG-NOSIS的一項(xiàng)包含1 273名受試者、跨14個國家(均為可疑PE孕24～36+6周的孕婦)的研究[9]發(fā)現(xiàn)sFlt/ PIGF比值≤38可排除在未來1周發(fā)展為PE，并具有較高的陰性預(yù)測值，這一研究結(jié)果有助于合理的安排治療及解除患者的焦慮。但這項(xiàng)研究僅限于孕24～37周高風(fēng)險的單胎孕婦，不能廣泛應(yīng)用于所有孕婦，因此，有待更多的研究。另外，sFlt/ PIGF比值可用于預(yù)測PE的預(yù)后。研究[3,9]發(fā)現(xiàn)，初次檢測sFlt/ PIGF比值≥38的孕婦有2.9倍的早分娩風(fēng)險，但這是基于醫(yī)源性分娩，暫時沒有自發(fā)分娩相關(guān)的研究。同樣，研究發(fā)現(xiàn)sFlt/ PIGF比值>85，在未來兩周內(nèi)可發(fā)生胎盤早剝、肺水腫、子癇等?；趕Flt與促血管生成因子的失衡是導(dǎo)致PE的主要原因，我們可以通過改善其平衡來治療PE。我們可以在小鼠模型中將PIGF/VEGF增加用以觀察是否能改善PE的癥狀，或者用小化合物、RNA干擾素、他汀類或其他方式來調(diào)節(jié)sFlt-1 或 PlGF的表達(dá)[10]。R.Thadhani等[11]用右旋糖酐硫酸來降低循環(huán)中sFlt的水平，孕周延長了兩周，而未治療的PE僅延長了3～5 d。

2.2MMP 基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一個大家族，因其需要Ca、Zn等金屬離子作為輔助因子而得名,可降解細(xì)胞外基質(zhì)成分，MMPs分為膠原酶、間質(zhì)溶解酶、解素、膜結(jié)合型MMPs等[12]。MMPs廣泛存在于組織中，參與多種病理生理過程中基質(zhì)成分的降解和轉(zhuǎn)換，與生殖系統(tǒng)疾病相關(guān)[13]。滋養(yǎng)細(xì)胞入侵受多種因素影響，包括一些促進(jìn)因子，如細(xì)胞因子、生長因子、MMPs,也包括一些抑制因子，如基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMPs)。在子宮胎盤界面至少有三種細(xì)胞系表達(dá)除MMP-20以外的所有MMPs，這些細(xì)胞系是滋養(yǎng)細(xì)胞、子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞[14]。另外，那些與滋養(yǎng)層細(xì)胞密切接觸的蛻膜基質(zhì)細(xì)胞也高表達(dá)MMPs。滋養(yǎng)層入侵的具體時間特征導(dǎo)致了MMPs的差異表達(dá)，孕早期MMPs為著床提供一個良好的環(huán)境，孕6～8周pre-MMP-2的表達(dá)升高占主導(dǎo)作用，而孕8～11周MMP-9逐漸發(fā)揮主導(dǎo)作用，并且在隨后的妊娠中仍起主要作用，由此得出MMP-2主導(dǎo)胚胎植入而MMP-9主導(dǎo)胎盤入侵。這些酶的表達(dá)失調(diào)將干擾生理性的滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵[15]。MMPs和TIMPs的比例在生理狀態(tài)下是保持平衡的，B.Rahat等[16]研究發(fā)現(xiàn)這種平衡由DNA的甲基化操控，低甲基化、去甲基化或基因沉默有助于MMPs的基因表達(dá)及隨后的滋養(yǎng)層種植入侵，研究發(fā)現(xiàn)PE的絨毛樣本中MMP-2、MMP-9甲基化增加。MMPs參與正常妊娠的血管舒張、生成及重建，胎盤中MMPs紊亂與PE血管功能紊亂相關(guān)。研究[17]發(fā)現(xiàn)MMP-2濃度在PE中升高，并且由VEGF介導(dǎo)，除了有助于血管重建，亦能介導(dǎo)血管反應(yīng)，因?yàn)镸MP-2可促進(jìn)血管收縮肽內(nèi)皮素-1的產(chǎn)生、清除血管舒張降鈣素基因相關(guān)肽的產(chǎn)生，此外，MMP-2還能作為孕中期預(yù)測PE發(fā)生的一項(xiàng)指標(biāo)。另一項(xiàng)研究[18]發(fā)現(xiàn)，孕晚期發(fā)展為PE的孕婦孕早、中期MMP-9水平明顯升高，有證據(jù)證明MMPs可影響PE孕婦的脈管系統(tǒng)，并且能在臨床癥狀發(fā)生之前檢測出其變化。研究[19]發(fā)現(xiàn)MMP-1能提高血管緊張素II等血管收縮激素的功能。H.Feng等[20]認(rèn)為MMP-2和MMP-9這兩種酶和他們在血漿中的相對比例可用于早期預(yù)測PE，通過檢測未來發(fā)生PE的孕婦孕20周MMP-2及MMP-9的濃度，發(fā)現(xiàn)在PE中MMP-2/MMP-9是顯著升高的。另一項(xiàng)研究[21]通過檢測孕婦不同孕周(12、16、20周)尿液中MMPs濃度發(fā)現(xiàn)，孕12及16周時MMP-2的濃度在PE中明顯升高。而另一項(xiàng)研究[22]發(fā)現(xiàn)和正常妊娠相比，PE患者尿液MMP-2及MMP-9水平顯著升高，并且持續(xù)至產(chǎn)后6～8周。關(guān)于MMPs基因組學(xué)的研究有很多不同的意見，一項(xiàng)早期關(guān)于MMP-9-1562 C/T多態(tài)性的研究[23]發(fā)現(xiàn)攜帶T等位基因的婦女更容易發(fā)展為PE。相反，另一項(xiàng)研究[24]認(rèn)為MMP-9多態(tài)性的相同變體和妊娠期高血壓及子癇前期高風(fēng)險相關(guān)。此外，M.R.Luizon等[25]報道MMP-9-1562CC和 VEGF-634CC、MMP-9-1562CT和VEGF-634CC或-634GG結(jié)合多出現(xiàn)在PE患者中，表明這種異位顯性高度傾向發(fā)展為PE。K.Mayor-Lynn等[26]研究發(fā)現(xiàn)，PE胎盤中對MMP-1 MMP-9和TIMP-3具有潛在調(diào)節(jié)功能的miRNA發(fā)生了改變，導(dǎo)致滋養(yǎng)層細(xì)胞的遷移、入侵減少。miR-346 和 miR-582-3-p可通過下調(diào)EG-VEGF水平、抑制MMP-2及MMP-9表達(dá)促進(jìn)PE發(fā)生[27]。miR-855-5p在PE中水平較高，并且和MMP-9水平呈負(fù)相關(guān)，這為miRNA作為一種新的治療手段打開了思路[28]。

2.3PP13 胎盤蛋白13(PP13)在19世紀(jì)80年代首次被發(fā)現(xiàn)，它是一個胎盤特異性的分子，主要在胎盤組織中特異性表達(dá)，同時也被發(fā)現(xiàn)在一些胎兒組織中表達(dá)，其編碼基因位于染色體19q13.1上，是半凝集素超家族一員。孕5周母體血液循環(huán)中PP13即可被檢測到，并且隨著孕周進(jìn)展而升高。研究[29]發(fā)現(xiàn)，PP13隨著孕周增加是緩慢升高的，而每單個絨毛釋放的PP13數(shù)量是減少的，這與增加的胎盤絨毛細(xì)胞數(shù)量有關(guān)，即與胎盤表面積的增加有關(guān)，在分娩后的2～5周消失。當(dāng)獨(dú)立培養(yǎng)胎盤組織，發(fā)現(xiàn)胎盤絨毛釋放PP13，并且加入阿司匹林可誘導(dǎo)PP13的表達(dá)[30]。研究[28-30]發(fā)現(xiàn)PP13是PE的一項(xiàng)生物標(biāo)志物，并且具有較高的檢出率及較低的假陽性率。研究[31]發(fā)現(xiàn)，PE中PP13 mRNA水平明顯低于正常妊娠孕婦，且在整個孕期，無論血循環(huán)中還是胎盤組織中PP13 mRNA水平均明顯降低。在LGALS-13 基因上的-98位點(diǎn)是PP13基因的啟動子，包括三種基因型：A/C(雜合型)、A/A (腺嘌呤核苷酸純合型)、C/C(胸腺嘧啶核苷酸純合型)。研究發(fā)現(xiàn)，在正常妊娠中三者遵循哈溫定律，且A/A型占最大比例，約65%，而在隨后發(fā)展為PE的孕婦孕早期A/A型比例升高達(dá)82%，并且這三者不再遵循哈溫定律。研究[32]發(fā)現(xiàn)有-98C的較-98A更高表達(dá)PP13，說明“C”參與誘導(dǎo)PP13的高表達(dá)。S.Gizurarson 等[33]發(fā)現(xiàn)在PP13的開放閱讀框架221位點(diǎn)胸腺嘧啶的缺乏導(dǎo)致截短型PP13產(chǎn)生，這種突變導(dǎo)致PP13分子損傷，引起早期嚴(yán)重的PE發(fā)生，而完整的PP13(w/t pp13)參與母胎免疫耐受過程，有助于正常妊娠。

2.4cffDNA 通常胎盤形成包括滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡，在這個過程中，胎兒游離DNA(cffDNA)被釋放入母體血液循環(huán)。最先在1997年Y.M.Lo等[34]研究發(fā)現(xiàn)cffDNA可作為一個產(chǎn)前診斷標(biāo)志，cffDNA在母體血循環(huán)游離DNA中占3%～6%，并且在產(chǎn)后2 h迅速消失。它可用于產(chǎn)前篩查非證倍體、單基因紊亂、染色體畸變、胎盤相關(guān)疾病等。一些研究發(fā)現(xiàn)PE中胎兒DNA明顯增加。關(guān)于cffDNA在預(yù)測PE中的作用得到越來越多的研究，最初用Y染色體特異性標(biāo)志來發(fā)現(xiàn)、定量cffDNA，因此，這些研究僅限于懷男孩的孕婦[35]。隨后的研究[36]發(fā)現(xiàn)超甲基化RASSF1A基因可作cffDNA的檢測標(biāo)志，發(fā)現(xiàn)那些孕早中期cffDNA升高的孕婦隨后發(fā)生了PE，推測cffDNA可作為早期預(yù)測PE的一項(xiàng)生物標(biāo)志物。

2.5miRNA microRNAs 是一類內(nèi)源性的小分子非編碼單鏈RNA，長度為22～25個核苷酸，在轉(zhuǎn)錄后水平通過與mRNA的3‘非編碼區(qū)完全或不完全互補(bǔ)配對結(jié)合引起該mRNA的降解或翻譯抑制[37]。miRNA參與細(xì)胞增殖、分化、凋亡、遷移等所有生命過程，在妊娠過程中，miRNA通過調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)、免疫耐受、血管生成、凋亡等過程，參與調(diào)節(jié)妊娠起始及整個孕期的穩(wěn)定[38]。研究[39]發(fā)現(xiàn)，miR-16 和miR-29可與VEGF-A結(jié)合，VEGF-A減少導(dǎo)致臍帶血內(nèi)皮細(xì)胞遷移受抑制。miR-494通過抑制VEGF的表達(dá)抑制臍帶血內(nèi)皮細(xì)胞的遷移[40]。miR-17,miR-20a和 miR-20b與內(nèi)皮素B2、B4結(jié)合導(dǎo)致miRNA過度表達(dá)引起細(xì)胞滋養(yǎng)層遷移及螺旋動脈重塑不足[41]。HLA-G被認(rèn)為與妊娠中的免疫耐受相關(guān)，有研究[42]發(fā)現(xiàn)miR-152可抑制HLA-G的表達(dá)，另外，miR-152在NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞凋亡中起到一個增強(qiáng)子的作用。對于妊娠相關(guān)性疾病(如PE、GDM等)的研究表明，miRNA有望成為妊娠相關(guān)性疾病診斷的標(biāo)志物，特別是在PE中miRNA的研究成為一大熱門，其中以miRNA-210和miRNA-155為代表。研究[43]發(fā)現(xiàn)miR-210在PE中過度表達(dá)， miR-210與胚胎形成過程中的細(xì)胞遷移、血管重塑及生長有關(guān)，調(diào)節(jié)miR-210表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子包括缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α、HIF-2α)和免疫調(diào)節(jié)因子NF-Kα，ephrin-A3 (EFNA3) 和homeobox-A9 (HOXA9)是miR-210的受體。另一研究[44]發(fā)現(xiàn)17-β羥化酶在PE發(fā)生前明顯降低，而17-β羥化酶主要在胎盤合體滋養(yǎng)細(xì)胞表達(dá)，并且是miR-210的受體。且miR-210可通過干擾KCMF1在胎盤中介導(dǎo)的信號通路導(dǎo)致PE的發(fā)生。另外，Y.Zhang等[45]研究發(fā)現(xiàn)miR-155可通過下調(diào)血管生成調(diào)節(jié)因子-CYR61誘導(dǎo)PE的發(fā)生。Q.Liu等[46]研究發(fā)現(xiàn)miR-155誘導(dǎo)VEGF低表達(dá)，從而導(dǎo)致PE的發(fā)生。研究[47]也發(fā)現(xiàn)，miR-155可調(diào)節(jié)細(xì)胞周期素D1，并且可與IRAKM、 NKIRAS1、PTEN靶向結(jié)合，增強(qiáng)AP-1/NK-kB炎癥反應(yīng)通路,miR-155與PE的螺旋動脈淺著床有關(guān)。且miR-155可影響腎素血管緊張素系統(tǒng)的表達(dá)，從而導(dǎo)致PE的發(fā)生?？梢?，miR-210及miR-155均通過多種方式參與到PE的病理生理過程中?？傊?，miRNA與PE的病理生理過程密切相關(guān)，參與該病發(fā)生發(fā)展的多種過程，有望成為預(yù)測PE的生物標(biāo)志物。

3 總 結(jié)

PE的病因并非單一因素導(dǎo)致，是多因素導(dǎo)致多系統(tǒng)功能紊亂的疾病，關(guān)于其病因的研究已深入至蛋白組學(xué)、基因組學(xué)等多方面的研究。通過PE的病因研究發(fā)現(xiàn)，血管因子、蛋白標(biāo)志物、DNA、RNA等均有較大潛力用于早期預(yù)測PE，但仍需大量、廣泛和高質(zhì)量的臨床研究進(jìn)行驗(yàn)證，以期制定經(jīng)濟(jì)、高效的PE 早期預(yù)測指標(biāo)提供依據(jù)。