血清含凝血酶敏感素1型基序的解聚素樣金屬蛋白酶、組織金屬蛋白酶抑制因子3水平與支架內(nèi)再狹窄的關(guān)系

楊 婧, 郝明輝, 郭 明, 郭金成

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院 心內(nèi)科, 北京, 101100)

冠心病主要由動(dòng)脈粥樣硬化引起, 近年來其發(fā)病率和病死率不斷增高[1]。冠心病患者的治療方式首選經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI), 但PCI后有發(fā)生支架內(nèi)再狹窄(ISR)的風(fēng)險(xiǎn)，不利于患者預(yù)后，已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注[2]。血小板結(jié)合蛋白基序的解聚蛋白樣金屬蛋白酶(ADAMTS)家族在調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)及血液中細(xì)胞外蛋白的結(jié)構(gòu)與功能方面具有重要作用，含凝血酶敏感素1型基序的解聚素樣金屬蛋白酶(ADAMTS-1)是其家族成員之一，在冠心病患者血清中表達(dá)異常增加[3-4]。組織金屬蛋白酶抑制因子3(TIMP3)在各組織中的表達(dá)水平相對較高，但在心血管疾病中表達(dá)異常降低，有研究[5-6]發(fā)現(xiàn)其參與心臟重塑的整個(gè)過程。相關(guān)研究[7]顯示，TIMP3不僅對血管穩(wěn)定和成熟至關(guān)重要，還可抑制ADAMTS-1表達(dá)。雖然ADAMTS-1、TIMP3與冠心病的發(fā)生有關(guān)，但兩者是否與冠心病患者PCI后ISR有關(guān)尚未闡明。本研究探討ADAMTS-1、TIMP3與冠心病患者PCI后ISR的關(guān)系，以期為冠心病患者PCI后ISR的預(yù)后評估及發(fā)生機(jī)制研究提供參考依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年12月—2020年12月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院收治的455例行PCI的冠心病患者作為研究對象，隨訪1年后根據(jù)冠狀動(dòng)脈造影的影像學(xué)觀察結(jié)果分為ISR組43例(支架置入處或支架附近5 mm范圍內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)徑狹窄≥50%)和非ISR組412例(支架置入處或支架附近5 mm范圍內(nèi)動(dòng)脈內(nèi)徑狹窄<50%)。通過Gensini評分及狹窄支數(shù)評價(jià)狹窄程度: 1分，狹窄≤25%; 2分，狹窄>25%～50%; 4分，狹窄>50%～75%; 8分，狹窄>75%～90%; 16分，狹窄>90%～99%; 32分，狹窄100%。不同狹窄冠狀動(dòng)脈節(jié)段乘以相應(yīng)系數(shù)得到各分支評分，總評分為各分支評分之和[8]。納入標(biāo)準(zhǔn): 符合《內(nèi)科學(xué)》[9]中冠心病診斷標(biāo)準(zhǔn)并行PCI者; 使用雷帕霉素藥物涂層支架者; 臨床資料完整者; 隨訪時(shí)間達(dá)1年者。排除標(biāo)準(zhǔn): 隨訪中斷或失訪者; 有其他免疫系統(tǒng)疾病者; 患心、腎、肺、脾功能性疾病者。ISR組男20例，女23例，年齡40～72歲，平均(56.92±8.36)歲; 非ISR組男201例，女211例，年齡42～71歲，平均(57.34±7.68)歲。本研究經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，且患者或其家屬已簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集: 于PCI后次日抽取冠心病患者空腹靜脈血4 mL, 3 000轉(zhuǎn)/min離心10 min, 分離血清并保存于-20 ℃冰箱待檢。

1.2.2 生化指標(biāo)檢測: 使用全自動(dòng)生化分析儀(美國貝克曼庫爾特，型號AU5800)檢測總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平。

1.2.3 酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)法檢測血清ADAMTS-1和TIMP3水平: 根據(jù)ELISA試劑盒(ADAMTS-1試劑盒購自上海群己生物，貨號KA4465; TIMP3試劑盒購自上海鈺博生物，貨號IC-TIMP3-Ra)說明書檢測2組患者血清ADAMTS-1、TIMP3水平。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié) 果

2.1 臨床資料比較

2組患者在年齡、體質(zhì)量指數(shù)、性別、HDL-C水平、狹窄數(shù)目、狹窄部位、吸煙、糖尿病、高血壓病方面比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05); ISR組患者TC、TG、LDL-C水平均高于非ISR組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組患者臨床資料比較

2.2 PCI后血清ADAMTS-1、TIMP3水平比較

與非ISR組相比, ISR組患者ADAMTS-1水平升高, TIMP3水平降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05), 見表2。

表2 2組患者PCI后血清ADAMTS-1、TIMP3水平比較

2.3 ISR組血清ADAMTS-1、TIMP3水平與造影后Gensini積分的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示, ISR組血清ADAMTS-1水平與Gensini積分呈正相關(guān)(r=0.461,P<0.001), 血清TIMP3水平與Gensini積分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.421,P=0.001)。

2.4 ISR組血清ADAMTS-1與TIMP3水平的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示, ISR組血清ADAMTS-1水平與血清TIMP3水平呈負(fù)相關(guān)(r=-0.616,P<0.001), 見圖1。

2.5 冠心病患者PCI后發(fā)生ISR的影響因素分析

以PCI后是否發(fā)生ISR(未發(fā)生=0, 發(fā)生=1)為因變量，以ADAMTS-1水平(<9.37 μg/L=0, ≥9.37 μg/L=1)、TIMP3水平(<1.44 ng/mL=1, ≥1.44 ng/mL=0)為自變量(根據(jù)455例患者ADAMTS-1、TIMP3平均值進(jìn)行賦值并轉(zhuǎn)化為二分類變量)，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示, ADAMTS-1≥9.37 μg/L和TIMP3<1.44 ng/mL均為冠心病患者PCI后ISR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05), 見表3。

表3 PCI后發(fā)生ISR影響因素的多因素Logistic回歸分析

2.6 ADAMTS-1和TIMP3對冠心病患者PCI后ISR的預(yù)測價(jià)值

ROC曲線顯示, ADAMTS-1預(yù)測ISR發(fā)生的曲線下面積為0.808(95%CI: 0.734～0.881), 截?cái)嘀禐?2.671 μg/L, 敏感度為90.70%, 特異度為52.70%; TIMP3預(yù)測ISR發(fā)生的曲線下面積為0.867(95%CI: 0.831～0.902), 截?cái)嘀禐?.921 ng/mL, 敏感度為95.30%, 特異度為74.80%; 兩者聯(lián)合預(yù)測ISR發(fā)生的曲線下面積為0.951(95%CI: 0.925～0.978), 敏感度為88.40%, 特異度為87.10%。與ADAMTS-1、TIMP3單獨(dú)預(yù)測相比，兩者聯(lián)合預(yù)測ISR發(fā)生的曲線下面積顯著增加(P<0.05)。見圖2。

3 討 論

冠心病是由冠狀動(dòng)脈粥樣硬化樣病變使管腔狹窄、堵塞而造成心肌缺血、缺氧及壞死引起的心臟病，是世界范圍內(nèi)疾病相關(guān)死亡的主要原因之一[4]。PCI是冠心病的有效治療方法，但PCI后ISR的發(fā)生率近年來有所升高，其是PCI重要的預(yù)后因素之一，也是冠心病治療的主要困難因素之一[10]。血管內(nèi)皮損傷、炎癥反應(yīng)、血栓形成等均為ISR發(fā)生的影響因素[11]，有效預(yù)測ISR的發(fā)生并及時(shí)干預(yù)對改善患者預(yù)后具有重要意義。

ADAMTS-1主要表達(dá)于內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，其主要通過降解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白參與細(xì)胞多種生理病理過程的發(fā)生[3]。研究[4]發(fā)現(xiàn)，ADAMTS-1表達(dá)與冠心病患者斑塊及炎癥的發(fā)生、病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。PCI治療會造成內(nèi)皮損傷，而ADAMTS-1在損傷處表達(dá)異常增加，其可通過促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞遷移而參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生與發(fā)展過程[12]。另有研究[13]認(rèn)為，血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移異常所造成的血管壁彈性重塑是ISR發(fā)生的主要原因之一。本研究發(fā)現(xiàn)，與非ISR組相比, ISR組患者TC、TG、LDL-C、ADAMTS-1水平顯著升高，且ADAMTS-1水平與造影后Gensini積分呈正相關(guān)。由此表明, ADAMTS-1參與PCI后ISR的發(fā)生，且其表達(dá)與ISR嚴(yán)重程度密切相關(guān)，這可能是因?yàn)槠浔磉_(dá)的增加促進(jìn)了血管平滑肌細(xì)胞的遷移。

TIMP3作為基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMPs)家族成員之一，是一種基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)生理抑制劑，兩者的平衡在細(xì)胞外基質(zhì)的穩(wěn)定及正常功能運(yùn)行中具有重要作用[5, 14-15]。血管損傷時(shí)，平滑肌細(xì)胞會發(fā)生遷移與增殖, TIMPs則可通過特異性抑制MMPs表達(dá)而抑制細(xì)胞遷移與增殖[16]。心臟重塑是心臟病的主要病理特征, TIMP3參與心臟重塑的整個(gè)過程，其表達(dá)降低會加劇心肌梗死小鼠心臟重塑及功能障礙[5, 17-18]。TIMP3在慢性心力衰竭患者血清中表達(dá)異常降低，其表達(dá)水平與心功能及心肌重構(gòu)密切相關(guān)，參與疾病的發(fā)生與發(fā)展[6]。本研究發(fā)現(xiàn)，與非ISR組相比, ISR組患者TIMP3水平顯著降低，且TIMP3水平與造影后Gensini積分呈負(fù)相關(guān)。由此表明, TIMP3參與PCI后ISR的發(fā)生，并且與ISR嚴(yán)重程度密切相關(guān)，具有作為ISR臨床檢測指標(biāo)的潛能。

研究[19]表明，周細(xì)胞存在于血管內(nèi)皮下空間，具有血管保護(hù)作用，其可通過促進(jìn)TIMP3表達(dá)而抑制ADAMTS-1在內(nèi)皮細(xì)胞中的表達(dá)水平(TIMP3是ADAMTS-1的主要內(nèi)源性抑制劑)，達(dá)到維持血管穩(wěn)定性及防止基質(zhì)降解的目的，進(jìn)而抑制動(dòng)脈粥樣硬化造成的內(nèi)皮損傷[7]。本研究發(fā)現(xiàn)，冠心病行PCI后發(fā)生ISR的患者血清ADAMTS-1水平與血清TIMP3水平呈負(fù)相關(guān)，表明ADAMTS-1與TIMP3共同參與ISR的發(fā)生。這可能是因?yàn)門IMP3表達(dá)降低促使ADAMTS-1表達(dá)增加，從而促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞遷移，導(dǎo)致ISR發(fā)生。本研究多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn), ADAMTS-1高水平和TIMP3低水平均為ISR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且ADAMTS-1聯(lián)合TIMP3預(yù)測ISR發(fā)生的曲線下面積顯著大于ADAMTS-1、TIMP3單獨(dú)預(yù)測。由此表明, ADAMTS-1和TIMP3聯(lián)合預(yù)測ISR發(fā)生的價(jià)值較高，兩者有成為ISR評估指標(biāo)的潛能。

目前，隨著藥物涂層支架的廣泛使用，ISR的發(fā)生率已明顯降低，這與藥物涂層可抑制平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞的增生有關(guān)。另外，粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展與LDL-C水平控制不佳有關(guān)。由此提示，支架內(nèi)組織增生既包括平滑肌、內(nèi)皮細(xì)胞增生，又包括粥樣硬化形成。ISR的發(fā)生與發(fā)展機(jī)制十分復(fù)雜，目前尚未闡明，未來還需進(jìn)一步深入探究ADAMTS-1能否與LDL-C一樣通過藥物進(jìn)行控制從而抑制ISR進(jìn)展，以及能否通過提高TIMP3水平而逆轉(zhuǎn)ISR的形成。

綜上所述，血清ADAMTS-1、TIMP3水平與冠心病患者PCI后ISR的發(fā)生密切相關(guān)，兩者聯(lián)合應(yīng)用對ISR發(fā)生具有較高的預(yù)測價(jià)值。