載脂蛋白B對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)價(jià)值的研究進(jìn)展

彭鑫森,潘廣梅,殷 新,呂磊陽,呂定超,張玉平

我國(guó)心血管疾病患病率持續(xù)上升,動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)現(xiàn)患人數(shù)約1 139萬例,死亡率逐年上升[1]。以低密度脂蛋白膽固醇(lowdensitylipoproteincholesterol,LDL-C)升高的血脂異常為主要危險(xiǎn)因素[2],即血管壁動(dòng)脈粥樣斑塊內(nèi)有大量LDL-C沉積。多部指南將LDL-C作為動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)及評(píng)價(jià)降脂療效的指標(biāo)[3-5],作為心血管疾病一級(jí)預(yù)防和二級(jí)預(yù)防的重要靶標(biāo)。但有部分病人降低LDL-C有效或者LDL-C處于正常水平仍出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病事件[6],這表明僅通過監(jiān)測(cè)LDL-C的血脂管理并不是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病防治的最優(yōu)策略。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的相關(guān)因子載脂蛋白B(apolipoprotein B,ApoB)被廣泛關(guān)注,ApoB作為多種致動(dòng)脈粥樣硬化脂蛋白的載體,能準(zhǔn)確地反映血液中致動(dòng)脈粥樣硬化脂蛋白顆粒數(shù)量。Borén等[7]研究表明,ApoB通過識(shí)別位點(diǎn)與蛋白聚糖結(jié)合并促使脂蛋白黏附在動(dòng)脈壁內(nèi),是啟動(dòng)和發(fā)展動(dòng)脈粥樣硬化過程的重要因子。Sniderman等[8]研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈管腔內(nèi)ApoB水平越高,心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)越高,風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)優(yōu)于LDL-C或非高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。本研究從ApoB的生理特點(diǎn)、參與動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制和最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 ApoB的生理特點(diǎn)

ApoB作為多種脂蛋白顆粒的載脂蛋白,是脂蛋白分子的一部分,不能在血漿脂蛋白顆粒之間交換,即1分子脂蛋白包含1分子ApoB。ApoB主要包括ApoB100和ApoB48兩種,ApoB100包含在下列脂蛋白中:低密度脂蛋白(LDL)、中間密度脂蛋白(IDL)、極低密度脂蛋白(VLDL)、乳糜顆粒(CM)、脂蛋白(a)[Lp(a)],約90%主要包含在LDL中,兩者相關(guān)性高,ApoB48包含在CM中,由于ApoB48很少,占ApoB100數(shù)量的0.1%,即使是在餐后樣本中,通常臨床測(cè)量ApoB等于ApoB100的濃度[9]。Ference等[10]用孟德爾隨機(jī)化(MR)方法證明VLDL和LDL具有同等的心血管風(fēng)險(xiǎn),兩者濃度降低后的風(fēng)險(xiǎn)降低程度相同。Tsimikas[11]研究表明,脂蛋白A水平升高是增加心血管風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。VLDL和脂蛋白A的都包含1分子ApoB,故ApoB常能全面反映血液中致動(dòng)脈粥樣硬化顆粒的數(shù)量。

2 ApoB基因突變與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病

ApoB100和ApoB48兩者由共同的ApoB基因編碼,ApoB基因位于人類2號(hào)染色體短臂上,由28個(gè)內(nèi)含子加29個(gè)外顯子組成,總長(zhǎng)為4 kb。ApoB基因具有顯著多態(tài)性,存在限制性片段多態(tài)性約375種,研究發(fā)現(xiàn),ApoB基因某一個(gè)或者多個(gè)位點(diǎn)突變會(huì)造成脂質(zhì)代謝紊亂,其中啟動(dòng)子區(qū)的rs934197位點(diǎn)(-516C/T),外顯子區(qū)rs1724041(Ins/Del)、rs1042031(EcoRI)、rs693(XbaI)和rs1801701(MspI)位點(diǎn)及3′端可變數(shù)目串聯(lián)重復(fù)序列的基因多態(tài)性與血脂代謝異常及動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的發(fā)生明顯相關(guān)[12]。例如ApoB基因第29外顯子的4 154位密碼子GAA突變?yōu)锳AA,編碼的氨基酸由谷氨酸→賴氨酸,使EcoRI酶切位點(diǎn)消失,導(dǎo)致ApoB的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,增加動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的易感性[13]。Xbal位點(diǎn)其位于第26外顯子RFLPs系cDNA序列上第7 673位核苷酸,突變使由蘇氨酸(ACC)編碼為蘇氨酸(ACT),未改變氨基酸序列即為沉默突變,有研究發(fā)現(xiàn),突變T等位基因會(huì)增加動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病患病風(fēng)險(xiǎn),可見ApoB基因位點(diǎn)突變會(huì)造成脂質(zhì)代謝紊亂,增加動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)[14]。

3 ApoB與滯留應(yīng)答學(xué)說

ApoB在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和進(jìn)展中起著關(guān)鍵作用,其理論為“脂蛋白滯留應(yīng)答學(xué)說”(the response-to-retention theory)[7]:ApoB上一簇正電荷堿性氨基酸殘基(3359-3362)與動(dòng)脈內(nèi)膜細(xì)胞外基質(zhì)帶負(fù)電荷蛋白多糖(GAG)通過靜電作用結(jié)合,導(dǎo)致LDL滯留在動(dòng)脈壁下,在分泌型鞘磷脂酶(由內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生)和脂蛋白脂酶(由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生)等作用下,使LDL進(jìn)一步黏附在動(dòng)脈基質(zhì)[14],這是動(dòng)脈粥樣硬化形成的重要初始步驟。Assinger等[15]研究發(fā)現(xiàn),ApoB100危險(xiǎn)相關(guān)信號(hào)1(ApoBDS-1)是ApoB上的生物活性肽,ApoBDS-1刺激血小板激活細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路,包括Ca2+、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、磷脂酶C(PLC)、p38-和細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)-絲裂原活化蛋白激酶(MAPK),ApoBDS-1誘導(dǎo)的血小板活化依賴二磷酸腺苷(ADP)對(duì)P2Y1、P2Y12和血栓素A2(TXA2)的正反饋,促進(jìn)血小板-白細(xì)胞的促炎反應(yīng),在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中參與了LDL對(duì)疾病的促進(jìn)作用。進(jìn)入動(dòng)脈壁下的LDL和其他脂蛋白一旦聚集,聚集的大小與構(gòu)象變化暴露出ApoB上額外正電荷域,使與動(dòng)脈基質(zhì)多價(jià)配體的親和力增強(qiáng),脂質(zhì)水解和滯留、聚集的脂蛋白修飾釋放的生物活性產(chǎn)物,將巨噬細(xì)胞等招募到正在形成的病變中,加速動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展[16]。從免疫角度看,進(jìn)入血管壁下的LDL經(jīng)修飾氧化后,被Toll 樣受體 4(TLR4)和CD36等受體識(shí)別,誘導(dǎo)白細(xì)胞介素(IL)-12和IL-23等炎性細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄,在促炎細(xì)胞因子等刺激作用下,CD4+T細(xì)胞識(shí)別ApoB肽段,誘導(dǎo)分化為Th1(T-bet)細(xì)胞,Th1分泌γ干擾素(IFN-γ)促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化,CD8+T細(xì)胞還能識(shí)別組織相容性復(fù)合體(MHC)-Ⅰ呈遞的ApoB,產(chǎn)生IFN-γ,加劇炎癥反應(yīng)[17]。ApoB數(shù)量和大小也是影響動(dòng)脈粥樣硬化的因素[8],ApoB顆粒的濃度增高是主要決定因素;顆粒越小(直徑<70 nm)越容易穿過動(dòng)脈內(nèi)皮。

4 ApoB預(yù)測(cè)及評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的臨床應(yīng)用

關(guān)于ApoB對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及評(píng)估備受爭(zhēng)議,如Framingham研究發(fā)現(xiàn)心血管風(fēng)險(xiǎn)事件預(yù)測(cè)(調(diào)整后的風(fēng)險(xiǎn)比):ApoB是LDL-C的1.26倍[95%CI(1.15,1.37)],ApoB是非HDL-C的1.20倍[95%CI(1.11,1.29)],ApoB改善了對(duì)心血管風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè),超過了LDL-C、非HDL-C[18]。但并非都支持這一觀點(diǎn),如Welsh等[19]研究中納入346 686名沒有基礎(chǔ)心臟病和未降脂治療的研究對(duì)象,隨訪中位數(shù)為8.9年,共有6 216名發(fā)生心血管事件,調(diào)整危險(xiǎn)因素后結(jié)果表明,總膽固醇和HDL-C足以預(yù)測(cè)心血管疾病中脂質(zhì)的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn),增加ApoB、LDL-C不能進(jìn)一步改善預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)能力。其他研究也認(rèn)為ApoB預(yù)測(cè)心血管風(fēng)險(xiǎn)沒有優(yōu)越性[20-21]。近年來,隨著孟德爾隨機(jī)化分析和不一致研究方法的應(yīng)用,更多證據(jù)表明,ApoB是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的最佳預(yù)測(cè)因子。

4.1 孟德爾隨機(jī)化在ApoB中的應(yīng)用

Richardson等[22]研究中納入60 801例病人和123 504名對(duì)照者,單變量分析顯示,LDL-C、三酰甘油和ApoB均與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān),ApoA和HDL-C與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān),但經(jīng)過多變量孟德爾隨機(jī)化后只有ApoB與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān),最終結(jié)果表明ApoB與冠心病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。Zuber等[23]從24 925名高通量代謝組學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素共30個(gè),然后擬合453 595名參與者與動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病遺傳關(guān)聯(lián)的多變量孟德爾隨機(jī)化模型,模型與風(fēng)險(xiǎn)因素遺傳關(guān)聯(lián)回歸,分析模型得分排名最高的危險(xiǎn)因素組合為ApoB,同樣是邊緣評(píng)分中排名最高危險(xiǎn)因素(fdr<0.005),此外敏感度分析結(jié)果指向ApoB,表明ApoB是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的決定因素。這兩項(xiàng)研究都表明心血管風(fēng)險(xiǎn)事件與ApoB更相關(guān),兩者關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)。

4.2 ApoB的不一致性分析

不一致性分析是新型分析方法[24],將生物相關(guān)性變量按其相對(duì)分布的一致性/不一致性分組進(jìn)行分析。與傳統(tǒng)方法相比,不一致性分析的優(yōu)點(diǎn)在于,不一致性組中預(yù)測(cè)能力的差異不會(huì)因一致性組中風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物之間的相關(guān)性而減弱。

Wilkins等[25]研究量化了18～30歲的年輕人基線ApoB與LDL-C、非HDL-C與中年(25年間)冠狀動(dòng)脈鈣化(CAC)的相關(guān)性,用中位數(shù)將ApoB和LDL-C、非HDL-C劃分為一致性/不一致性組,研究結(jié)果表明,青年基線ApoB與中年CAC之間存在劑量-反應(yīng)關(guān)系,即青年高ApoB與中年CAC風(fēng)險(xiǎn)越大,這表明ApoB可能預(yù)測(cè)年輕人動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的一個(gè)重要標(biāo)志。MESA研究關(guān)于多種族隊(duì)列研究,納入45～84歲無動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病及未降脂觀察者,使用百分位數(shù)差(>5/10/15百分位數(shù))定義ApoB與LDL-C、HDL-C不一致,使用多因素Logistic回歸分析CAC與血脂的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn),相對(duì)于LDL-C或非HDL-C,較高的ApoB水平與CAC患病率、發(fā)病率和進(jìn)展相關(guān),在45歲未降脂治療的成年人中,對(duì)于CAC的患病率、發(fā)病率或進(jìn)展超過LDL-C和非HDL-C,ApoB提供了額外預(yù)測(cè)價(jià)值,ApoB水平是動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要因素[26]。這項(xiàng)研究包含了種族差異及高年齡段的人群,證明在動(dòng)脈粥樣硬化中ApoB有更佳的預(yù)測(cè)價(jià)值。另一項(xiàng)關(guān)于中年人的研究,如Kim等[27]共納入14 205名男性(平均年齡41.0歲)研究對(duì)象,在基線時(shí)無心血管疾病,隨訪時(shí)間為5年,研究組2 773名(19.5%)參與者患有CAC,2 550名(18.0%)觀察到CAC進(jìn)展;分為高ApoB/低LDL-C不一致組、高ApoB/高LDL-C一致組、低ApoB/低LDL-C一致組,經(jīng)多因素校正CAC評(píng)分比(95%CI),高ApoB/低LDL-C不一致組與高ApoB/高LDL-C一致組、低ApoB/低LDL-C一致組的校正CAC評(píng)分比分別為1.51[95%CI(0.98,2.32)]和2.70[95%CI(2.19,3.33)],在CAC進(jìn)展的相對(duì)危險(xiǎn)度分別為1.26[95%CI(1.02,1.56)]和1.49[95%CI(1.34,1.66)],不一致分析表明,高ApoB/低LDL-C組與CAC發(fā)生和進(jìn)展相關(guān)性更密切,結(jié)果證明,ApoB是作為動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病一級(jí)預(yù)防重要靶點(diǎn)。上述研究中不一致性分析運(yùn)用ApoB與LDL-C、非HDL-C具有相關(guān)性且有差異性的關(guān)系,證明ApoB是預(yù)測(cè)和評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的最佳風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。

部分人群經(jīng)降脂治療后仍再發(fā)心血管事件[6],ApoB可能也是降脂后殘余心血管事件最佳風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),近期Johannesen等[28]針對(duì)服用他汀類藥物人群進(jìn)行研究,納入13 015例他汀類治療病人,中位隨訪時(shí)間為8年,分析ApoB、非HDL-C和LDL-C與全因死亡或心肌梗死的相關(guān)性,結(jié)果表明,在接受他汀類藥物治療的病人中,ApoB和非HDL-C都是比LDL-C更準(zhǔn)確的心肌梗死和全因死亡的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物,通過不一致分析(中位數(shù)劃分)表明,ApoB是比非HDL-C更準(zhǔn)確的全因死亡標(biāo)志物,再發(fā)心肌梗死中ApoB是比LDL-C更準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物。這表明ApoB是降脂治療中的最佳監(jiān)測(cè)指標(biāo)。一項(xiàng)薈萃分析也支持這一觀點(diǎn),Thanassoulis等[29]對(duì)7種安慰劑對(duì)照的他汀類藥物試驗(yàn)進(jìn)行薈萃分析,用LDL-C、非HDL-C和ApoB在基線和1年隨訪時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè),三者降幅為同等比例時(shí),降低LDL-C(42%)、非HDL-C (41%)和ApoB濃度(42%),動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)分別降低了30%(LDL-C)、32%(非HDL-C)、39%(ApoB),表明心血管相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)降低與ApoB降低更密切,ApoB是他汀類治療病人的最佳觀察指標(biāo)。利用孟德爾隨機(jī)化和不一致性分析,不同以往橫斷面或前瞻性研究,只將ApoB作為獨(dú)立危險(xiǎn)因素進(jìn)行簡(jiǎn)單對(duì)比,而忽略ApoB的血脂代謝關(guān)系。最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論預(yù)測(cè)心血管風(fēng)險(xiǎn)或心血管殘余風(fēng)險(xiǎn),ApoB均是最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子,這也使其得到了近期指南的認(rèn)可。

5 針對(duì)ApoB的新型藥物及近期指南

5.1 反義寡核苷酸抑制劑前景不容樂觀

ApoB已被探索為降低動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的治療靶點(diǎn),mipomersen是一種反義寡核苷酸抑制劑,序列特異性的堿基對(duì)與ApoB mRNA的20 bp片段結(jié)合并互補(bǔ),結(jié)合后反義寡核苷酸抑制劑影響靶RNA的新陳代謝導(dǎo)致核糖核酸酶H的降解,并阻止mRNA翻譯成ApoB100,使其合成減少[30]。2013年被美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)為純合子家族性高膽固醇血癥病人的一種治療方案,但隨后FDA發(fā)布黑匣警告,表示mipomersen存在肝毒性風(fēng)險(xiǎn)(抑制脂質(zhì)氧化和VLDL的分泌,導(dǎo)致三酰甘油在肝臟中堆積)[31],歐洲人類藥物產(chǎn)品委員會(huì)(CMHP)認(rèn)為其副作用風(fēng)險(xiǎn)大于益處,未批準(zhǔn)mipomersen上市,遺憾的是在2018年此藥已被停產(chǎn)退市。

5.2 ApoB在指南中的地位進(jìn)一步提升

以往指南多將ApoB作為血脂管理的次要靶標(biāo),如2016年《中國(guó)成人血脂異常防治指南》[5]未將ApoB作為干預(yù)指標(biāo),但指出ApoB可能有助于評(píng)估降低LDL-C的治療效果。2018年美國(guó)心臟協(xié)會(huì)(AHA)/美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)(ACC)血脂管理指南[3]指出,當(dāng)ApoB升高會(huì)增加動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)。而近期血脂管理指南中進(jìn)一步提升了ApoB的地位。如2019年歐洲心臟病學(xué)會(huì)(ESC)和歐洲動(dòng)脈粥樣硬化學(xué)會(huì)(EAS)血脂指南和2020年《中國(guó)心血管病一級(jí)預(yù)防指南》[32-33],推薦ApoB作為致動(dòng)脈粥樣硬化脂蛋白顆粒的可靠檢測(cè)指標(biāo),在合并高三酰甘油、糖尿病、肥胖及LDL-C極低病人中作為動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和干預(yù)指標(biāo)優(yōu)于非HDL-C;ApoB可替代LDL-C作為篩查、診斷和管理動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的主要檢測(cè)指標(biāo)。從指南角度來看,近年ApoB在血脂管理中的地位顯著提高。

6 小結(jié)與展望

關(guān)于ApoB在動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病中的準(zhǔn)確性飽受爭(zhēng)議,隨著近年來孟德爾隨機(jī)化和不一致性研究的開展,證明其更好的心血管事件預(yù)測(cè)價(jià)值,這也得到了Martin等[34]評(píng)論員的認(rèn)可,使近年血脂管理指南對(duì)ApoB的地位進(jìn)行調(diào)整。值得注意的是,歐洲(EAS-EFLM)[35]聯(lián)合共識(shí)聲明,20%～25%群體存在不一致ApoB/LDL-C表型,不一致性分析方法尤為關(guān)鍵。但針對(duì)ApoB降脂藥物-反義寡核苷酸抑制劑進(jìn)展并不順利;從免疫治療中,近年產(chǎn)生了針對(duì)ApoB不同肽段的p2、p45以及p210靶點(diǎn)疫苗,通過小鼠實(shí)驗(yàn)證明可以降低動(dòng)脈粥樣硬化[36]。最近Takayuki等[37]發(fā)現(xiàn)免疫動(dòng)脈粥樣硬化小鼠ApoB肽段p18(其序列與人類ApoB肽段相同),可以減少主動(dòng)脈硬化病變,其可誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-10的CD4+T細(xì)胞和叉頭框蛋白P3(FOXP3)+Treg細(xì)胞,這兩者具有免疫抑制作用,抑制動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展,這也提示了ApoB可能為動(dòng)脈粥樣硬化未來治療的靶點(diǎn)。