卵圓孔未閉相關(guān)卒中的診斷性生物標(biāo)志物的臨床價(jià)值

周 丹, 李秀麗, 胡 浩, 翟少朋, 王滿俠

(蘭州大學(xué)第二醫(yī)院, 1. 神經(jīng)內(nèi)科, 2. 心內(nèi)科, 甘肅 蘭州, 730030)

卵圓孔未閉(PFO)是卵圓孔的原發(fā)隔及繼發(fā)隔未融合遺留下的裂隙樣通道。以往人們并未認(rèn)識(shí)到PFO會(huì)造成嚴(yán)重的臨床結(jié)果，因?yàn)榇蟛糠諴FO并不會(huì)增加卒中風(fēng)險(xiǎn)，但隨著研究[1]發(fā)現(xiàn)PFO在卒中人群中較健康人發(fā)生率更高，是隱源性卒中(CS)的病因之一。2022年美國(guó)心血管造影和介入學(xué)會(huì)(SCAI)[2]明確應(yīng)用PFO相關(guān)卒中(PFO-AS)取代不明原因卒中(ESUS), 標(biāo)志著進(jìn)一步肯定了PFO與ESUS的關(guān)系，提出PFO-AS是中高危PFO患者在無(wú)其他明確病因的情況下發(fā)生的缺血性卒中。由于PFO的生理性及卒中病因的多樣性，加大了PFO-AS的診斷難度，因此目前臨床上PFO-AS的診斷主要靠排他性診斷及反常性栓塞量表[3](RoPE)輔助診斷。臨床上常用RoPE量表評(píng)估PFO繼發(fā)CS的可能性大小，但其內(nèi)容較為局限，且特異性及靈敏度不足，尚不能滿足臨床需求。本研究就國(guó)內(nèi)外已報(bào)道的PFO-AS多種生物標(biāo)志物進(jìn)行探討，以期為臨床診斷提供經(jīng)驗(yàn)和參考。

1 基因突變相關(guān)生物標(biāo)志物

PFO具有明顯的家族聚集性，呈常染色顯性遺傳，與這一觀察結(jié)果相一致的是，在發(fā)生PFO的青年卒中患者中，有雙胞胎的PFO發(fā)生率是無(wú)雙胞胎的3倍[4]。PFO的形成涉及復(fù)雜的遺傳途徑，但目前尚未發(fā)現(xiàn)與PFO有關(guān)的單一基因，可能受到不同遺傳因素綜合影響。研究[5]指出, Notch信號(hào)通路通過(guò)影響內(nèi)皮細(xì)胞向間充質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)化(EndMT)在卵圓孔關(guān)閉中發(fā)揮重要作用, EndMT將細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞，導(dǎo)致組織融合。同時(shí)，心臟轉(zhuǎn)錄因子GATA4、TBX20、NKX2-5等參與了PFO的形成，且互相間具有協(xié)同作用，與野生型小鼠相比，TBX20基因缺陷的小鼠PFO發(fā)生率增加了1倍以上, NKX2-5雜合子缺失的小鼠顯著提高2.5～3.5倍。有趣的是，當(dāng)這2個(gè)基因均缺失時(shí)，發(fā)生復(fù)雜型PFO甚至房間隔缺損的概率更高，導(dǎo)致PFO-AS的可能性更大[5-6]。HVIID C V B等[7]發(fā)現(xiàn)獲得性(如抗磷脂抗體)或遺傳性血栓形成[FV(G1691A)和PT(G20210A)突變]導(dǎo)致PFO-AS的風(fēng)險(xiǎn)增加。BRISSON R T等[8]則發(fā)現(xiàn)同型半胱氨酸的代謝途徑中亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)C677T突變?yōu)檠ㄇ巴蛔?，?dāng)合并PFO時(shí)，增加發(fā)生卒中的可能性。因此，可對(duì)PFO患者及高危一級(jí)親屬篩查有無(wú)血栓形成傾向。但基因篩查特異性不足，且難以在臨床上廣泛展開(kāi)，故對(duì)PFO-AS的診斷有一定的參考意義，但仍需進(jìn)一步研究。

2 影像學(xué)生物標(biāo)志物

2.1 PFO及房間隔解剖結(jié)構(gòu)

中高危PFO是診斷PFO-AS的必要條件，但各國(guó)學(xué)者通過(guò)不同角度評(píng)估PFO的致病性。

2.1.1 PFO的形態(tài): PFO的高度、長(zhǎng)度及角度均已被證實(shí)與卒中發(fā)生相關(guān)[9]。NAKAYAMA R等[9]通過(guò)比較PFO合并隱源性卒中組與單純PFO組，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)隧道(長(zhǎng)度≥10 mm)、低角度(PFO與下腔靜脈之間的角度≤10°)、Valsalva動(dòng)作時(shí)大RLS、突出的下腔靜脈瓣和希阿里氏網(wǎng)(CN)、過(guò)度活動(dòng)的房間隔與CS獨(dú)立相關(guān)，且當(dāng)同時(shí)具備2個(gè)及以上特征時(shí)為高危PFO，并與CS顯著相關(guān)。日本學(xué)者[10]則表示卒中發(fā)生率僅與PFO形態(tài)中的長(zhǎng)度和角度相關(guān)，角度低更利于栓子從下腔靜脈入口通過(guò)PFO進(jìn)入腦循環(huán)形成反常性栓塞，長(zhǎng)隧道容易導(dǎo)致血流減慢形成血凝塊，易于原位血栓的形成。

2.1.2 PFO繼發(fā)隔厚度: PFO繼發(fā)隔由右心房側(cè)壁內(nèi)折形成，為肌性組織，其厚度因人而異，因?yàn)槔^發(fā)隔邊緣充滿了不同厚度的心外膜脂肪。HODA M K等[11]對(duì)106例PFO合并ESUS和93例非卒中的PFO患者的PFO通道形態(tài)進(jìn)行隊(duì)列研究，建立了MorPFO評(píng)分系統(tǒng)，對(duì)PFO通道危險(xiǎn)程度分級(jí)，主要包括6個(gè)因素: PFO通道長(zhǎng)度縮短(≥21%, 7分)、繼發(fā)隔(<8.6 mm, 5分)、原發(fā)隔(<1.6 mm, 3分)、大量RLS(3分)、PFO通道長(zhǎng)度/高度(Valsalva動(dòng)作時(shí), ≤2∶1, 2分)、存在ASA(1分)，其中0～7分患者為低危PFO通道, 8～11分患者為中危PFO通道, 12～21分患者為高危PFO通道。外部驗(yàn)證顯示MorPFO評(píng)分表現(xiàn)良好(C=0.90), 但其樣本量較小，仍需臨床進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.1.3 房間隔膨出瘤(ASA): ASA是一種較為罕見(jiàn)的發(fā)育薄弱的房間隔組織，在心臟負(fù)荷壓的持續(xù)作用下，呈瘤樣向壓力較低的一側(cè)心房不斷膨出，形成囊袋樣或氣球樣畸形，從而引起心房?jī)?nèi)血流異常，發(fā)病多位于卵圓窩處，也可累及整個(gè)房間隔。兒童ASA患病率為0.9%～1.7%, 成人ASA患病率為1.9%～10.0%, 而在卒中人群中患病率高達(dá)27.7%, 說(shuō)明ASA與PFO-AS的發(fā)生相關(guān)，且是其獨(dú)立危險(xiǎn)因素[12]。但ASA導(dǎo)致卒中的機(jī)制尚不明確，有假設(shè)認(rèn)為ASA合并PFO時(shí)導(dǎo)致PFO通道更加頻繁的開(kāi)放，增加反常性栓塞的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，而這一機(jī)制往往與下腔靜脈瓣和CN的促進(jìn)作用相關(guān)[13]。有學(xué)者[14]認(rèn)為ASA的存在本身可擴(kuò)大PFO, 增加RLS的等級(jí)。也有專(zhuān)家[15-16]認(rèn)為ASA表面易形成血栓或可能導(dǎo)致左房和左心耳功能障礙，導(dǎo)致原位血栓的生成，引起左心房功能異常，提高血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)，從而促進(jìn)反常性栓塞的發(fā)生。因此，隨著對(duì)ASA研究的不斷深入，提示ASA與PFO-AS不同的發(fā)病機(jī)制均相關(guān)，二者之間存在潛在的緊密聯(lián)系。

2.1.4 下腔靜脈瓣(EV)和CN: EV和CN位于下腔靜脈入口周緣，都是靜脈竇右瓣的胚胎殘留物，在2%～3%健康人群中出現(xiàn)。EV和CN通常無(wú)臨床意義，但當(dāng)合并ASA時(shí)，可引導(dǎo)右心血通過(guò)PFO，協(xié)同促進(jìn)反常性栓塞發(fā)生，其間可能存在某種遺傳學(xué)上關(guān)聯(lián)，因此ASA并不是PFO與反常性栓塞的唯一關(guān)聯(lián)[16]。由于經(jīng)食道超聲心動(dòng)圖(TEE)難以發(fā)現(xiàn)EV和CN, 一項(xiàng)前瞻性研究[17]采用了心內(nèi)超聲心動(dòng)圖(ICE), 其中 72例患者(EV 40例, CN 32例)經(jīng)ICE確診，而TEE診斷45例(EV 28例, CN 17例)，且EV/CN患者RLS多呈雨簾狀，易反復(fù)卒中，因此EV/CN與大RLS共同構(gòu)成了預(yù)測(cè)卒中復(fù)發(fā)的最強(qiáng)因素。臨床上若經(jīng)系統(tǒng)檢查后仍未查明卒中病因，在條件允許的情況下可使用ICE，明確是否存在EV/CN, 協(xié)助微血栓通過(guò)PFO。

2.1.5 主動(dòng)脈根直徑(ARd): 主動(dòng)脈根部毗鄰卵圓窩的前上緣，其直徑增大可能會(huì)影響前后房間隔的長(zhǎng)度，從而增加房間隔活動(dòng)度(ASM)。這種影響再加上房間隔缺損或PFO的存在，可導(dǎo)致機(jī)體缺氧[18]。HEIDEMANN A等[18]校正年齡、性別、體質(zhì)量、身高、射血分?jǐn)?shù)和左房大小等因素后，發(fā)現(xiàn)ARd每增加10 mm, ASM增加1.0 mm(B=0.1,P=0.04)。ZHANG H等[19]則是在經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖(TTE)的基礎(chǔ)上建立的四分計(jì)分系統(tǒng)(MEAD), 以此篩查高危PFO, 發(fā)現(xiàn)當(dāng)ARd >33 mm、E峰速度<72 cm/s、無(wú)二尖瓣返流、無(wú)糖尿病病史時(shí), PFO與ESUE顯著相關(guān)，其曲線下面積為0.67(95%CI: 0.57～0.72,P<0.001)。MEAD評(píng)分≥3分時(shí)，預(yù)測(cè)PFO-AS的準(zhǔn)確度為0.64, 敏感性為0.65, 特異性為0.63。因此，臨床醫(yī)生不能疏忽對(duì)ARd的測(cè)定，在一定程度上可誘發(fā)PFO繼發(fā)卒中，具有PFO-AS診斷性生物指標(biāo)的能力。

2.2 右向左分流(RLS)

RLS已被多項(xiàng)研究證明與PFO-AS密切相關(guān)。一項(xiàng)研究[20]指出, 60%的CS患者合并PFO-RLS (198/330), 且為正相關(guān), RLS分流量越大，發(fā)生卒中的概率越高。HE D等[21]則發(fā)現(xiàn), RLS大小影響卒中患者的梗死模式，在頭顱核磁DWI信號(hào)中，隨著RLS的增大，更易出現(xiàn)小病灶(P<0.01)、后循環(huán)(P<0.05)及多處皮質(zhì)(P<0.001)梗死。TURC G等[14]指出, RLS大小與卒中復(fù)發(fā)呈負(fù)相關(guān)(HR=1.43, 95%CI: 0.50～4.03,P=0.50), 因?yàn)榇驲LS從PFO封堵術(shù)中獲益尤其明顯。上述研究均表明RLS是PFO-AS患者診斷及預(yù)后的有效生物學(xué)指標(biāo)，臨床實(shí)踐中對(duì)懷疑卒中病因?yàn)镻FO的患者可采用c-TCD來(lái)評(píng)估RLS等級(jí)，以期盡早發(fā)現(xiàn)，盡早治療。

2.3 左房?jī)?nèi)徑(LAD)與左房容積指數(shù)(LAVI)

LAVI是左房功能障礙的生物標(biāo)志物，能夠準(zhǔn)確地反映左房擴(kuò)大的程度，與心腦血管事件有很強(qiáng)的相關(guān)性，且與卒中分型相關(guān)[22]。有證據(jù)[23-25]表明左房擴(kuò)大與PFO-AS相關(guān)。LEE M J等[23]研究發(fā)現(xiàn), PFO-AS患者的左房容量大于單純PFO組; 在卒中的梗死模型中，大RLS與后循環(huán)梗死有關(guān)，較高的LAVI則與小腦皮質(zhì)梗死相關(guān)，二者無(wú)交互作用，因此LAD增大可能是發(fā)生PFO-AS的因素，而不是隱匿性房顫的標(biāo)志。RIGATELLI G等[26]也發(fā)現(xiàn)在PFO患者中LAD增大可導(dǎo)致卒中風(fēng)險(xiǎn)增加，且LAD與PFO和RLS的臨床嚴(yán)重程度相關(guān), LAD≥43 mm是RoPE>7的預(yù)測(cè)因子?？傊?，左心房可能在PFO-AS的病理生理學(xué)中起作用，左房擴(kuò)大可以促進(jìn)血栓沉淀，且在PFO-AS患者中由于房間隔拉伸而導(dǎo)致房間隔傳導(dǎo)阻滯的發(fā)生率增加，引起房性心律失常，導(dǎo)致卒中反復(fù)發(fā)作[27]。因此, LA與LAVI為PFO是否繼發(fā)CS提供了良好的監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

3 血液學(xué)生物標(biāo)志物

3.1 同型半胱氨酸(Hcy)

Hcy可通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞損傷、脂質(zhì)代謝異常、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)等機(jī)制誘發(fā)腦梗死并影響預(yù)后，是其獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，但Hcy與PFO-AS的病理生理機(jī)制尚未明確。DENG W J等[28]發(fā)現(xiàn), PFO患者完全封堵后總同型半胱氨酸(tHcy)顯著降低，而在殘余分流的患者中下降則不明顯，且單純藥物治療的患者無(wú)任何效果，表明tHcy的升高與PFO分流相關(guān)，所以PFO不僅使栓子直接進(jìn)入動(dòng)脈系統(tǒng)，還可以使Hcy繞開(kāi)肺循環(huán)的清除從而積蓄在外周循環(huán)，促進(jìn)血栓形成和損傷腦血管系統(tǒng)，增加卒中風(fēng)險(xiǎn)。此外, PFO患者Hcy與ROPE評(píng)分呈正相關(guān)，當(dāng)Hcy≥19.5 μg/dL時(shí)，可獨(dú)立于永久性RLS和ASA預(yù)測(cè)ROPE評(píng)分是否>7[29]。另外，已有研究[30-31]表明Hcy水平與卒中患者認(rèn)知障礙相關(guān)，且與卒中嚴(yán)重程度呈正相關(guān)?？傊? Hcy不僅能評(píng)估PFO與卒中的相關(guān)性，還能獨(dú)立預(yù)測(cè)ROPE評(píng)分、卒中患者認(rèn)知功能與疾病嚴(yán)重程度，是一種有前景的PFO-AS診斷性生物標(biāo)志物。

3.2 平均血小板體積(MPV)

MPV是衡量血小板大小的指標(biāo)，也是一種潛在的血小板活性標(biāo)志，較大的血小板在代謝和酶學(xué)方面更活躍，其活化后可釋放更多的血栓前物質(zhì)，使血小板的活性增強(qiáng)，其黏附、聚集、釋放能力增強(qiáng)。PFO的管狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致血液流動(dòng)緩慢，同時(shí)穿過(guò)缺損區(qū)的血小板變形和剪應(yīng)力發(fā)生改變，導(dǎo)致血小板的激活和原位血栓的形成。研究[32]報(bào)道PFO患者的MPV較正常人群高，且有癥狀者高于無(wú)癥狀者，提示血小板活性升高可能是PFO患者發(fā)生卒中的因素，且可輔助判斷PFO患者發(fā)生卒中的可能性。

3.3 D-二聚體

D-二聚體是在凝血系統(tǒng)激活和纖溶過(guò)程中產(chǎn)生的，是篩選血栓前及血栓形成的可靠標(biāo)志物，因此無(wú)論是否存在PFO, D-二聚體升高的患者都是發(fā)生栓塞的高危人群。有研究[33]指出, PFO和高D-二聚體共存增加了再發(fā)缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)長(zhǎng)期預(yù)后有預(yù)測(cè)作用，其中D-二聚體>1 000 ng/mL是PFO患者卒中復(fù)發(fā)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素(HR=5.341, 95%CI: 1.648～17.309,P=0.005)。另一項(xiàng)研究[34]表示, D-二聚體水平在PFO-AS復(fù)發(fā)組和非復(fù)發(fā)組之間無(wú)顯著差異(P=0.405)。由此提示, PFO-AS患者的D-二聚體檢測(cè)可能有助于預(yù)測(cè)預(yù)后和決定治療策略，但仍需要更大樣本量、更全面、更前瞻的研究。

3.4 L-精氨酸/不對(duì)稱的二甲基精氨酸(L-Arg/ADMA)

L-Arg是NO的前體，可顯著改善血管內(nèi)皮功能，但其甲基化后形成ADMA和對(duì)稱的二甲基精氨酸(SDMA), 二者都具有競(jìng)爭(zhēng)抑制內(nèi)源性一氧化氮合酶活性的作用，阻斷NO合成，損害內(nèi)皮功能。研究[35]發(fā)現(xiàn)超重及肥胖者ADMA水平顯著高于體質(zhì)量正?；蜻^(guò)輕者，而L-Arg/ADMA比值則恰恰相反，且均不受其他代謝因素影響，表明ADMA、L-Arg/ADMA比值與BMI緊密相關(guān)。另一項(xiàng)研究[36]指出BMI為PFO相關(guān)卒中危險(xiǎn)因素，進(jìn)一步說(shuō)明三者相互影響，這可能與高BMI導(dǎo)致睡眠呼吸暫停綜合征(OSAS), 而OSAS又與PFO-AS高度共病相關(guān)。SGARRA L等[37]研究則證明了L-Arg/ADMA是內(nèi)皮功能障礙潛在的生物標(biāo)志物，且與PFO隧道的長(zhǎng)高比呈負(fù)相關(guān)(P<0.05,r=-0.37), 這也在一定程度上解釋了為什么PFO患病率隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，而其大小卻在增加。L-Arg/ADMA比值或可作為房間隔缺損患者易合并卒中的潛在標(biāo)志物。

3.5 血漿蛋白

當(dāng)機(jī)體發(fā)生炎癥或組織損傷時(shí)，某些血漿蛋白水平升高，因此血漿蛋白可作為理解PFO-AS分子生理學(xué)的第一步。LOPEZ M F[38]等為了揭示生物學(xué)變化和發(fā)現(xiàn)潛在的與PFO封堵和卒中相關(guān)的新的生物標(biāo)志物，通過(guò)對(duì)PFO-AS與非PFO-AS的樣本比較發(fā)現(xiàn)，前者表達(dá)比率最高的蛋白質(zhì)是α2巨球蛋白、白蛋白、免疫球蛋白和補(bǔ)體C3前體; 對(duì)比PFO-AS患者封堵前后的蛋白質(zhì)表達(dá)發(fā)現(xiàn), β珠蛋白、白蛋白、α2巨球蛋白、血清轉(zhuǎn)鐵蛋白、載脂蛋白A1和α1抗胰蛋白酶前體等具有顯著差異(P<0.05)。該研究證明了血漿中多種蛋白，尤其是白蛋白結(jié)合蛋白可提示PFO與卒中相關(guān)的可能性并評(píng)估PFO封堵的治療效果。但目前有關(guān)PFO-AS蛋白組學(xué)的研究較少，尚不知具體機(jī)制，是否可作為PFO-AS的診斷性生物標(biāo)志物還有待進(jìn)一步研究。

4 總 結(jié)

綜上所述，目前臨床上PFO-AS的生物標(biāo)志物主要集中在與反常性栓塞相關(guān)的影像學(xué)生物標(biāo)志物方面，如PFO的長(zhǎng)度與角度、ASA、EV/CN、RLS、ARd等。FV(G1691A)、PT(G20210A)、MTHFR(G677T)等基因突變和Hcy、MPV、D-二聚體則與血栓形成相關(guān)，但上述指標(biāo)可預(yù)測(cè)PFO-AS發(fā)生，特異度卻不夠，無(wú)法鑒別其他血栓性疾病，可輔助診斷。LAD和LAVI通過(guò)房性心律失常誘發(fā)PFO繼發(fā)卒中，易檢測(cè)、重復(fù)性好，可視為PFO-AS良好的診斷性生物標(biāo)志物。L-Arg/ADMA影響血管內(nèi)皮功能，但臨床上不易獲取，可作為PFO-AS的潛在生物標(biāo)志物。PFO-AS的蛋白組學(xué)相關(guān)研究較少，未來(lái)需更全面的深入研究。或許單一生物標(biāo)志物并非最佳選擇，因此未來(lái)應(yīng)將多種不同生物標(biāo)志物相結(jié)合，從各個(gè)方面綜合評(píng)估PFO的致病性，提高PFO-AS診斷的準(zhǔn)確性，從而及時(shí)評(píng)估病情，使患者獲得最大受益。