血清炎癥標(biāo)記物與頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊的研究進(jìn)展

李 朝 劉亞衛(wèi) 王丹丹 岳培琳 林 杰 武一平

1 河北省邯鄲市第一醫(yī)院 056000； 2 河北工程大學(xué)醫(yī)學(xué)院； 3 邯鄲市中心醫(yī)院

近年來(lái)，我國(guó)心腦血管病的發(fā)生率和死亡率已遠(yuǎn)超惡性腫瘤，成為危害全球健康的頭號(hào)殺手[1]。隨著對(duì)AS病理生理機(jī)制的深入研究，人們逐漸意識(shí)到炎癥反應(yīng)貫穿于動(dòng)脈粥樣硬化的各個(gè)階段，包括從脂質(zhì)條紋的形成到纖維斑塊、粥樣斑塊以及斑塊的破裂和血栓形成，很大程度上決定了斑塊的穩(wěn)定性。頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定、破裂、繼發(fā)血栓形成是導(dǎo)致急性腦缺血事件的主要發(fā)病機(jī)制。頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊通常具有較薄的纖維帽及巨大的脂質(zhì)核心、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、斑塊表面潰瘍、斑塊內(nèi)新生血管形成以及斑塊內(nèi)出血等組織學(xué)特征，一旦破裂、脫落，導(dǎo)致原位血栓形成或產(chǎn)生微栓子進(jìn)而脫落至下游阻塞小血管，導(dǎo)致動(dòng)脈—?jiǎng)用}栓塞性腦梗死[2]。越來(lái)越多的研究證實(shí)了多種血清炎癥標(biāo)記物參與頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊的進(jìn)展。因此，早期檢測(cè)某些血清炎癥標(biāo)記物對(duì)于識(shí)別頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊進(jìn)而預(yù)防急性腦血管事件的發(fā)生具有重要意義[1]。本文就近年來(lái)不穩(wěn)定斑塊與血清炎癥標(biāo)記物的研究進(jìn)展做一綜述。

1 不穩(wěn)定斑塊的特征

不穩(wěn)定斑塊即易損斑塊，是指動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中具有破裂傾向、快速進(jìn)展，易于引發(fā)血栓形成的高危斑塊，是造成急性缺血事件的主要原因。2003年Naghavi等以尸檢資料為研究依據(jù)，總結(jié)了易損斑塊的主要及次要診斷標(biāo)準(zhǔn)。目前將其診斷標(biāo)準(zhǔn)歸納如下：(1)活動(dòng)性炎癥反應(yīng)(大量單核—巨噬細(xì)胞及T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn))；(2)大的脂質(zhì)核心及薄的纖維帽；(3)斑塊內(nèi)皮受損致大量血小板聚集；(4)斑塊纖維帽破裂；(5)管腔重度狹窄(狹窄率>90%)；(6)斑塊表面鈣化結(jié)節(jié)；(7)斑塊呈亮黃色、提示破裂風(fēng)險(xiǎn)高；(8)斑塊內(nèi)出血；(9)血管擴(kuò)張性重塑。大量的研究表明不穩(wěn)定斑塊的形成是一個(gè)局部和系統(tǒng)的炎癥過(guò)程，炎癥是不穩(wěn)定斑塊發(fā)生發(fā)展過(guò)程中的核心因素。

2 影響不穩(wěn)定斑塊發(fā)生至發(fā)展的重要炎癥標(biāo)記物

2.1 C反應(yīng)蛋白(CRP) CRP是一種肝臟在IL-6介導(dǎo)下合成的急性時(shí)相蛋白，是目前不穩(wěn)定斑塊中研究最廣且預(yù)測(cè)價(jià)值最高的炎性因子。CRP可直接作用于誘導(dǎo)細(xì)胞黏附分子(ICVM-1、VCAM-1)和單核細(xì)胞趨化因子的產(chǎn)生，和減少血管內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮(NO)的產(chǎn)生，并通過(guò)上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)，導(dǎo)致斑塊的不穩(wěn)定[3]。同時(shí)，CRP沉積在血管壁內(nèi)產(chǎn)生大量復(fù)合物，激活補(bǔ)體系統(tǒng)，導(dǎo)致纖溶系統(tǒng)失衡，引起血栓形成。國(guó)外Kohei等[4]運(yùn)用OCT技術(shù)證實(shí)了具有易損斑塊特征的患者血液中hs-CRP顯著升高。此外，有研究表明血清CRP與頸動(dòng)脈中膜厚度呈正相關(guān)，證實(shí)了炎癥在斑塊中的促進(jìn)作用[5]。不足的是，CRP作為參與全身的炎癥因子，在評(píng)估不穩(wěn)定斑塊時(shí)缺乏特異性。隨著CRP在頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的作用被廣泛認(rèn)知，針對(duì)這兩者之間機(jī)制的探究也逐漸深入。

2.2 白介素-6(IL-6) IL-6是一種具有調(diào)節(jié)體液和細(xì)胞的多功能細(xì)胞因子，在缺血性腦損傷中顯著表達(dá)，參與了繼發(fā)性腦損傷的過(guò)程，在炎癥反應(yīng)中起核心作用。作為不穩(wěn)定斑塊的重要指標(biāo)，IL-6主要表達(dá)于斑塊肩部，其血漿中濃度的增高提示斑塊破裂的風(fēng)險(xiǎn)增加[6]。IL-6作用于血管壁可損傷血管內(nèi)皮，引起低密度脂蛋白氧化、白細(xì)胞黏附、血小板聚積，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成[7]；此外，IL-6還可誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞的遷移、增生以及細(xì)胞外基質(zhì)降解酶的合成，侵蝕斑塊內(nèi)纖維成分，使斑塊不穩(wěn)定破裂。國(guó)外有臨床研究發(fā)現(xiàn)斑塊越不穩(wěn)定，血漿IL-6水平越高，也間接證實(shí)了IL-6一定程度上反映了斑塊的穩(wěn)定性，進(jìn)而對(duì)于缺血性腦卒中的發(fā)生有一定的預(yù)測(cè)價(jià)值[8]。

2.3 基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase，MMPs) MMPs主要在巨噬細(xì)胞表達(dá)，是細(xì)胞外基質(zhì)降解和重構(gòu)的重要介質(zhì)。作為一種鋅、鈣離子依賴(lài)的蛋白水解酶，MMP過(guò)度表達(dá)于斑塊肩部及纖維帽等易破裂處，通過(guò)降解血管壁基底膜和細(xì)胞外基質(zhì)，使斑塊的纖維帽變薄，誘發(fā)斑塊破裂進(jìn)而血栓形成。研究證實(shí)，在動(dòng)脈粥樣硬化病變中有多種MMP的參與，其中MMP-9在頸動(dòng)脈斑塊中表達(dá)最為廣泛[9]。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)MMP能促進(jìn)平滑肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞的增殖和遷移，可能是診斷不穩(wěn)定斑塊的潛在標(biāo)記物。

2.4 脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2) Lp-PLA2是一種鈣依賴(lài)的絲氨酸脂肪酶，由成熟的巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞合成及分泌。血液中80%的Lp-PLA2與LDL結(jié)合后通過(guò)水解LDL的氧化卵磷脂，生成溶血卵磷脂和游離的氧化脂肪酸，刺激細(xì)胞因子和黏附因子的增殖，并可促進(jìn)斑塊釋放MMP，從而參與了不穩(wěn)定斑塊形成和破裂的過(guò)程[10]。同時(shí)LpA引起內(nèi)皮素-1的釋放，從而加強(qiáng)血管收縮，促進(jìn)腦血管痙攣，進(jìn)一步加重腦組織缺血；李振洲等[11]研究結(jié)果得出相較于穩(wěn)定斑塊組，不穩(wěn)定斑塊組血漿Lp-PLA2水平顯著增高，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明血漿 Lp-PLA2水平與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性密切相關(guān)，Lp-PLA2過(guò)高是影響斑塊穩(wěn)定性的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。因此抑制Lp-PLA2的藥物可能延緩頸動(dòng)脈斑塊的進(jìn)展進(jìn)而減少缺血性腦卒中的發(fā)生，這有望成為預(yù)防缺血性腦卒中的新的治療策略。

2.5 CD40/CD40L CD40/CD40L系統(tǒng)作為免疫及炎癥反應(yīng)的樞紐，參與了炎癥細(xì)胞間的信息傳遞。CD40L是腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族成員之一，其95%以上來(lái)自于血小板，當(dāng)血小板激活后轉(zhuǎn)位到血小板表面，被水解成可溶性片段脫落進(jìn)入血循環(huán)即為可溶性CD40L。正常人群循環(huán)中只有少量的可溶性CD40L，當(dāng)機(jī)體受損出現(xiàn)慢性炎癥反應(yīng)后，循環(huán)中可溶性CD40L會(huì)明顯增加。表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞的CD40分子，介導(dǎo)血小板黏附，被激活的低密度脂蛋白等介導(dǎo)黏附因子、前炎癥因子、趨化因子及巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞分泌的炎癥介質(zhì)的高水平表達(dá)，引起血管內(nèi)皮的損傷[3]。CD40配體可誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)黏附分子，激活內(nèi)皮細(xì)胞的Caspase-1，從而發(fā)揮促炎作用。在破裂傾向斑塊的患者中，CD40/CD40L鏈接后往往過(guò)度表達(dá)，可激發(fā)免疫及炎癥的急性反應(yīng)，從而導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊局部炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，使斑塊易于破裂進(jìn)而形成血栓。國(guó)內(nèi)惠品晶等人研究表明，CD40在不穩(wěn)定斑塊組中mRNA以及蛋白表達(dá)水平較穩(wěn)定組明顯增高，提示CD40的高表達(dá)與斑塊的易損性相關(guān)[12]。

2.6 正五聚蛋白3(PTX3) PTX3屬于正五聚蛋白超家族成員，根據(jù)分子量大小將該家族蛋白分為短正五聚蛋白如CRP和長(zhǎng)正五聚蛋白如PTX3。PTX3是一種長(zhǎng)N末端結(jié)構(gòu)域的急性時(shí)相反應(yīng)蛋白，由斑塊中的單核巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞等多種細(xì)胞分泌[13]，主要通過(guò)激活補(bǔ)體引起一系列免疫及炎癥反應(yīng)進(jìn)而使血管內(nèi)皮受損。Bonacina等[14]研究指出，急性腦卒中患者血清中PTX3水平明顯升高，且與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性密切相關(guān)。近年來(lái)一些研究發(fā)現(xiàn)，與C反應(yīng)蛋白相比，PTX3雖不是經(jīng)典的全身炎癥急性期反應(yīng)的組成部分，然而在評(píng)估斑塊穩(wěn)定性方面，血清PTX3水平特異性更高。其可能機(jī)制為[15]：(1)作為一種長(zhǎng)五聚蛋白，PTX3基因較恒定，其在動(dòng)物和人類(lèi)中有近92%的氨基酸序列是相似的，可以很好地將動(dòng)物研究結(jié)果推至人類(lèi)。(2)PTX3主要由巨噬細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)，而CRP主要在肝臟中產(chǎn)生，因此在評(píng)估斑塊的性質(zhì)方面，PTX3特異性更高。另有研究認(rèn)為PTX3與缺血性卒中后死亡率增加獨(dú)立相關(guān)，PTX3可能是缺血性卒中患者的一種新型強(qiáng)大的預(yù)后標(biāo)志物。

2.7 巨噬細(xì)胞趨化因子配體16 CXCL16是一種新型的趨化因子，具有炎癥趨化作用和清道夫受體的作用。炎癥因子進(jìn)入病變部位，趨化和黏附起到了關(guān)鍵性作用，而增殖則是決定斑塊是否穩(wěn)定的因素之一。在動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程中，CXCL16對(duì)細(xì)胞的增殖和趨化、黏附都起到了至關(guān)重要的作用。CXCL16通常以跨膜結(jié)合型和可溶分泌型存在,兩種形式發(fā)揮作用不同而又相互關(guān)聯(lián)。跨膜結(jié)合型主要通過(guò)它的趨化因子活性區(qū)參與活化T淋巴細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的識(shí)別和直接黏附，可溶分泌型則參與激活T淋巴細(xì)胞的趨化[16]。國(guó)內(nèi)有研究顯示，CXCL16在促進(jìn)斑塊由穩(wěn)定至不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化過(guò)程中起著重要的作用[17]。另有研究表明，頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊患者血清CXCL16水平明顯高于無(wú)斑塊或穩(wěn)定性斑塊患者。因此，血清CXCL16水平作為一種炎癥標(biāo)記物，有助于及時(shí)識(shí)別不穩(wěn)定斑塊的患者，進(jìn)而干預(yù)急性腦缺血事件的發(fā)生。

2.8 血清淀粉樣蛋白A(Serum amyloid A proteins，SAA) SAA主要由肝臟合成,并由巨噬細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞分泌產(chǎn)生，作為一種急性期反應(yīng)蛋白，在各種疾病包括外傷、腫瘤、感染及炎癥的情況下短時(shí)間可升高達(dá)1 000倍以上。一方面，SAA促進(jìn)低密度脂蛋白(LDL)氧化，兩者的結(jié)合物可以誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞黏附因子的產(chǎn)生，使巨噬細(xì)胞與血管內(nèi)膜結(jié)合，參與早期動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成[18]。SAA能夠在多種病理狀態(tài)下激活單核巨噬細(xì)胞，并誘導(dǎo)斑塊中多種炎性因子如IL-1、IL-6、IL-8、MCP-1、MIP-1α及TNF-α的浸潤(rùn)，也是促進(jìn)斑塊破裂的一個(gè)重要原因[19]。SAA同時(shí)可以誘導(dǎo)MMP的產(chǎn)生，從而影響斑塊的穩(wěn)定性。同時(shí)，在體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)SAA能上調(diào)IL-6、TNF-α、PTX3炎癥因子的表達(dá)。這提示在促進(jìn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)的同時(shí)SAA能夠加重機(jī)體的炎癥程度，進(jìn)而削弱斑塊的穩(wěn)定性[18]。

2.9 黏附分子(Cell adhesion molecule，CAMs) CAMs作為介導(dǎo)炎性細(xì)胞侵入斑塊的重要介質(zhì)近年來(lái)得到越來(lái)越多的關(guān)注。黏附因子主要包括細(xì)胞間黏附因子(ICAM)、血管細(xì)胞間黏附因子(VCAM)及選擇素等。在AS的早期階段，內(nèi)皮細(xì)胞活化，表達(dá)大量可溶性黏附分子釋放入血液，促進(jìn)炎性細(xì)胞尤其是單核細(xì)胞的遷移與浸潤(rùn)，可吸引大量單核細(xì)胞進(jìn)入內(nèi)皮下轉(zhuǎn)化為巨噬細(xì)胞，進(jìn)而吞噬脂質(zhì)，導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定[20]，因此黏附因子在早期斑塊形成過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。國(guó)內(nèi)有研究結(jié)果證實(shí)了血清ICAM-1水平變化與斑塊的性質(zhì)、腦梗死的面積密切相關(guān)[21]。一項(xiàng)大型前瞻性研究觀察了可溶性細(xì)胞黏附分子-1(CAM-1)與缺血性卒中的關(guān)系，結(jié)果顯示病例組血清CAM-1水平顯著高于對(duì)照組，且病例組CAM-1值越高，罹患缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)越高，說(shuō)明作為炎性標(biāo)記物的CAM-1水平的升高與缺血性卒中發(fā)生高度相關(guān)。因此，降低CAM-1表達(dá)與單核細(xì)胞黏附進(jìn)而抗AS作用的新藥有待進(jìn)一步大規(guī)模研發(fā)。

2.10 妊娠相關(guān)血漿蛋白A(Pregnancy associated plasma protein A，PAPP-A) PAPP-A是一種鋅結(jié)合金屬蛋白酶，最初在妊娠婦女的血清中發(fā)現(xiàn)。PAPP-A作為一種特異性胰島素樣生長(zhǎng)因子1(Insulin like growth factor-1，IGF-1)激動(dòng)劑，可特異性激活I(lǐng)GF受體和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑從而降解ECM，使斑塊去穩(wěn)定化。PAPP-A還能介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，加速斑塊的進(jìn)展。同時(shí)作為一種金屬蛋白酶，具有基質(zhì)金屬酶類(lèi)似的特性，能削弱斑塊結(jié)構(gòu)，繼而引發(fā)斑塊破裂。同時(shí)有研究表明，循環(huán)中PAPP-A水平與頸動(dòng)脈斑塊纖維帽厚度呈負(fù)相關(guān)，這也證實(shí)了PAPP-A水平與斑塊的穩(wěn)定性密切相關(guān)[9]。國(guó)外有研究提出PAPP-A水平是影響頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性進(jìn)而破裂的血清學(xué)標(biāo)志物，并且有望成為篩選腦血管事件危險(xiǎn)分層及臨床干預(yù)治療的一個(gè)新靶點(diǎn)[22]。

3 總結(jié)

隨著對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生機(jī)制研究的深入，頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性在缺血性腦血管病中的作用機(jī)制被逐步認(rèn)識(shí)，越來(lái)越多的研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性病理過(guò)程，斑塊內(nèi)炎癥是斑塊由結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定向功能不穩(wěn)定進(jìn)展的關(guān)鍵因素。目前發(fā)現(xiàn)多種因子在不穩(wěn)定斑塊中高表達(dá)，但特異性不高，本文概述了十種影響頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的炎性標(biāo)記物，某些標(biāo)記物的作用機(jī)制尚未明確，有待進(jìn)一步的研究。因此積極探索敏感性和特異性高的炎癥標(biāo)記物，早期識(shí)別不穩(wěn)定斑塊，對(duì)于預(yù)防和干預(yù)急性缺血事件的發(fā)生意義重大。