心血管疾病生物标志物——脂蛋白相关磷脂酶A2的临床应用价值

李铁威综述，丛祥凤、陈曦审校



心血管疾病生物标志物
——脂蛋白相关磷脂酶A2的临床应用价值

李铁威综述，丛祥凤、陈曦审校

摘要脂蛋白相关磷脂酶A2（Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2）是血管特异的炎性因子,在动脉粥样硬化过程中发挥着重要作用。Lp-PLA2作为近年来热门的心血管疾病危险因子得到了大量的组织病理学、临床试验及流行病学研究的证实。但目前对于Lp-PLA2的心血管疾病风险预测价值仍存有一定的争议，如新近研究指出对于正常、低危人群以及服用降脂药物的人群，Lp-PLA2不具有风险预测价值。此外Lp-PLA2活性的特异性抑制剂Darapladib业已在人群中完成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验。本文将就目前有关Lp-PLA2在心血管疾病的价值、争议以及特异性抑制剂的研究进展做一综述。

关键词综述；脂蛋白相关磷脂酶A2；心血管疾病；激肽原类

脂蛋白相关磷脂酶A2（Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2）是血管特异的炎性因子，是由炎性细胞产生的Ca2+依赖性的炎性介质；Lp-PLA2水解产物可以促进内皮细胞、巨噬细胞和白细胞上调表达、释放黏附分子和细胞因子；同时下调内皮一氧化氮（NO）的合成和释放，增强细胞的氧化应激反应，促进内皮细胞的凋亡，此外其可以水解氧化性的磷脂类物质产生具有促炎作用的氧化性脂肪酸（oxidized free fatty acids, oxFFA）和溶血磷脂酰胆碱（lysophosphatidylcholine, Lyso-PC），在动脉粥样硬化病变过程中扮演着重要的作用[1]。大量的流行病学及临床研究表明,循环中的Lp-PLA2水平是心血管事件的独立危险因素，然而该酶活性抑制剂Darapladib在两项三期临床试验均以失败告终[2]。

1 Lp-PLA2的来源、分布及检测方式

Lp-PLA2属于磷脂酶A2超家族成员，又称血小板活化因子—乙酰水解酶（platelet activating factor- Acetylhydrolase，PAF-AH），由441个氨基酸组成的分子量为45 kDA的非Ca2+依赖性蛋白质[3]。血浆中的Lp-PLA2主要由单核/巨噬细胞、T淋巴细胞、肥大细胞分泌；此外通过蛋白质间的交互作用研究发现，80%的Lp-PLA2通过其N末端与低密度脂蛋白（LDL）的C末端结合，剩余的还与高密度脂蛋白（HDL）、超低密度脂蛋白（VLDL）、脂蛋白a[ Lp（a）]结合[4]。李建军课题组进一步对Lp-PLA2与脂蛋白亚型的相关性分析发现，Lp-PLA2与低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）所有亚型以及小颗粒高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）具有正相关性，而与大颗粒及中颗粒HDL-C具有负相关性[5]。

Lp-PLA2是一种质量浓度和活性都可检测的酶。检测酶质量的方法为酶联免疫吸附测定（ELISA）法、免疫增强比浊法和化学发光法。检测酶活性的方法主要是ELISA法，但是由于ELISA法操作繁琐、时间周期长等缺点，因而近来也有厂商开发了可用于自动生化分析仪的连续检测法。

2 Lp-PLA2在动脉粥样硬化进程中的双面性

2.1 Lp-PLA2的抗动脉粥样硬化作用

早前大量研究认为，Lp-PLA2具有抑制动脉粥样硬化的发生、发展以及抗炎作用，Lp-PLA2能将血小板活化因子（PAF）水解为无活性的物质，抑制炎症和血栓的形成；此外活化的Lp-PLA2可以水解血液循环中氧化磷脂类物质，降低机体免疫原性、保护细胞免受活性氧簇诱导的凋亡[2]。循环中一部分Lp-PLA2与HDL结合产生具有抗炎、抑制动脉粥样硬化作用的HDL-Lp-PLA2，进而可抑制泡沫细胞的形成及降低巨噬细胞内ox-LDL及oxLp(a)的积累量，限制其向泡沫细胞的转化[6,7]。载脂蛋白E(apoE)敲除鼠静脉注射PAF-AH过表达腺病毒载体，可以显著降低黏附分子表达水平以及主动脉根部的巨噬细胞的积累，同时在颈动脉球囊张力损伤后过表达PAF-AH可以抑制新生内膜的形成及自发性动脉粥样硬化病变[4]。

2.2 Lp-PLA2的促动脉粥样硬化作用

尽管Lp-PLA2具有上述的抑制动脉粥样硬化功能，然而在近十年来关于Lp-PLA2的促炎、促动脉粥样硬化作用则是当前研究的主流。Lp-PLA2在其水解ox-LDL发挥抗炎、抑制动脉硬化作用的同时也会产生具有促炎、促动脉硬化的介质：oxFFA、Lyso-PC[3]。Lyso-PC和oxFFA使得血管壁内皮细胞发生功能障碍，同时诱导内皮细胞表达黏附分子，使得LDL、巨噬细胞以及T淋巴细胞进入内膜，起始动脉硬化的发展过程；Lyso-PC和oxFFA也可促使巨噬细胞表达促炎介质诸如白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）等，激活该区域的炎症反应、生成泡沫细胞、形成坏死核，促使斑块向不稳定发展[8]。

3 Lp-PLA2的心血管疾病临床应用价值

3.1 Lp-PLA2与动脉粥样硬化斑块

动脉粥样硬化是心血管疾病的最主要病因， Lp-PLA2作为血管特异性的炎症因子，Kolodgie等[9]在冠状动脉事件猝死患者尸检解剖中研究发现随着斑块的发展进程，斑块组织中Lp-PLA2表达逐渐升高。此外在易损斑块兔动物模型中发现易损斑块、破裂斑块模型中血清Lp-PLA2含量显著高于稳定斑块组及对照组[10]。然而新近研究发现，动脉粥样硬化炎症反应在不同的血管部位作用也不尽相同， Fenning等[11]发现冠状动脉较腹主动脉斑块体积较小，然而冠状动脉粥样硬化斑块炎性则较为活跃；此外抑制Lp-PLA2可以显著的降低冠状动脉动脉粥样硬化组织体积、纤维瘤的数量及相关炎性因子基因的表达，而抑制Lp-PLA2对腹主动脉斑块体积、炎性基因和纤维瘤斑块的发展没有影响。

3.2 Lp-PLA2与心血管疾病的相关性

Lp-PLA2自1987年被人们发现以来，在近30年来陆续得到科研及临床研究工作者的重视。研究发现，Lp-PLA2的活性与浓度在男性中高于女性；同时Lp-PLA2的活性与传统心血管危险因素如LDL-C、非HDL-C、ApoB等具有较强的正相关性[12]。何晨等[13]在中国人群中研究发现，急性心肌梗死、不稳定性心绞痛以及稳定性心绞痛患者Lp-PLA2含量显著高于正常对照组。此外影像学结合血清学研究也证实Lp-PLA2水平与冠状动脉病变程度具有显著相关性，随着冠状动脉严重病变血管支数增加，Lp-PLA2水平也显著升高，三支病变组Lp-PLA2水平最高，在调整了血脂、年龄和体重指数（BMI）后组间Lp-PLA2 水平仍具有显著差异[14]。上述研究结果表明，Lp-PLA2与多种传统心血管疾病危险因素具有相关性，同时Lp-PLA2具有提示疾病危险程度的预测价值。

3.3 Lp-PLA2的心血管疾病风险预测价值

国内外诸多研究显示Lp-PLA2独立于传统危险因素，具有重要的心血管疾病风险预测价值。2000年一项临床研究中发现传统炎症因子C反应蛋白（CRP）的预测心血管事件效能在多因素分析后被减弱；Lp-PLA2则独立于传统危险因素，与心血管疾病风险水平具有较强的正相关性[15]。而在以普通社区人群为研究对象的ARIC研究中发现当Lp-PLA2处于较高水平时，6年期间患冠心病风险显著增加，暗示对于普通社区人群检测Lp-PLA2的临床应用价值[16]。2010年Lancet发表的纳入32项前瞻性研究Meta分析中发现，Lp-PLA2与冠心病及总心血管事件死亡率具有强相关性；对比传统危险因素吸烟、HDL-C、非HDL-C，发现Lp-PLA2的活性与浓度具有与其相近的风险比，Lp-PLA2是一个强有效的危险因子[12]。

3.4 Lp-PLA2基因多态性与心血管疾病的相关性

Lp-PLA2作为近年来新的与心血管疾病密切相关的炎性标志物，其基因多态性与心血管疾病相关性研究成为热点。Lp-PLA2 浓度和活性水平与编码该蛋白的基因PLA2G7有关。Wang 等[17]在有关PLA2G7基因多态性与冠心病风险的Meta分析中发现，PLA2G7基因多态性和冠心病风险的相关研究主要集中在A379V、V279F和R92H位点，而研究结果显示只有R92H位点与冠心病风险显著相关。Casas等[18]则在欧洲大规模人群中发现A379V与Lp-PLA2 活性正相关。而在中国北方汉族人群研究中A379V与易感缺血性状具有相关性[19]。目前有关PLA2G7基因多态性与心血管疾病的相关性研究结论不完全一致，这可能与种族及地域分布有关，需要进一步的研究分析。

4 Lp-PLA2的心血管疾病风险预测价值争议

4.1 Lp-PLA2在不同人群中的预测价值

目前研究的主流比较肯定Lp-PLA2与心血管疾病的相关性，但对于Lp-PLA2在诊断脑卒中及预测后期心血管事件的潜在价值存在一定的争议。Blake等[20]在无心血管疾病史的女性健康研究（WHS）中发现，多因素分析后Lp-PLA2不具有心血管风险预测价值。同时分析上述临床研究入选人群发现，Lp-PLA2的诊断及预测价值主要体现在已具有心血管疾病相关临床症状以及传统危险因素已经处于中、高危的人群。然而在起始健康人群中，考虑年龄、性别、基线心血管病史以及血脂水平后，Lp-PLA2活性在冠心病中的风险比（RR）仅为1.03，缺血性卒中RR为1.01；因此在健康人群中Lp-PLA2在预测冠心病不是一个强有效的预测因子。

而在预测卒中方面，单独Lp-PLA2不能有效的作为卒中的预测指标，而Lp-PLA2与高敏C反应蛋白（hs-CRP）联合预测时，且都处于较高水平时冠心病的风险增加4倍，卒中增加11倍[16]。此外对于急性冠状动脉综合征患者，早期测定Lp-PLA2不能有效的对患者进行危险分层，同时对未来心血管事件发生率以及死亡率不具有预测价值[21]。

4.2 降脂药—他汀类等对Lp-PLA2预测心血管事件的影响

Qiao等[22]在动脉粥样硬化模型兔子中研究发现，辛伐他汀干预可以显著的降低循环中Lp-PLA2水平；同时斑块组织内Lp-PLA2的表达也明显受到抑制。临床研究表明，阿托伐他汀可以显著的降低冠心病患者循环中Lp-PLA2水平；此外辛伐他汀、瑞舒伐他汀、依折麦布、非诺贝特等降脂药均可降低Lp-PLA2水平[23]。他汀类降脂药物的大量流行病学研究已证实其可以降低心血管事件的发生率，然而在已强化他汀治疗的JUPITER临床研究中，发现Lp-PLA2对服用瑞舒伐他汀人群不具有风险预测价值[24]。

目前虽然对于Lp-PLA2的心血管事件风险预测价值存在一定的争议，但目前研究的主流比较肯定Lp-PLA2与心血管疾病的相关性及风险预测价值。因此Lp-PLA2也得到了多项指南的推荐。该共识文件推荐对于中、高危人群以及冠心病患者检测Lp-PLA2，且相比于Framingham危险评分，该共识更加简单、适用于临床医生[25]。

5 Lp-PLA2活性特异性抑制剂Darapladib

Darapladib作为一类新药，通过阻断丝氨酸残基活性进而有效的抑制Lp-PLA2的活性。Ⅰ期临床实验中发现不同剂量的Darapladib均能显著的的抑制血浆中Lp-PLA2活性，并可降低循环中炎性因子C反应蛋白和IL-6的水平[26]。随后通过血管内超声（IVUS）发现，Darapladib处理组患者冠状动脉斑块内坏死核扩张被抑制，同时还可抑制斑块纤维成分的减少[27]。

然而Ⅲ期临床STABILITY研究中，在中位随访稳定冠心病患者3.7年期间发现，服用Darapladib组心血管主要终点事件（心原性死亡、非致死性心肌梗死、非致死性卒中）发生率为9.7%，Placebo组主要终点事件发生率为10.4%，两者没有显著的差别；而在总冠状动脉事件中Darapladib组发生率显著低于安慰剂组；同时Darapladib组还具有腹泻、粪便异味、尿异味等药物副作用[28]。而在SOLID-TIMI52 研究中共计纳入急性冠状动脉综合征患者13 026例；中位2.5年随访期间，Darapladib组有16.3%、安慰剂组也有近15.6%的患者发生主要终点事件，两组之间主要终点事件发生率没有显著变化；此外次要终点事件发生率上面也没有显著变化[29]。两项三期临床试验表明降低冠心病及急性冠状动脉综合征患者血液循环中Lp-PLA2活性均不能有效的降低患者后期的主要心血管终点事件的发生率，Darapladib作为心血管疾病临床用药是失败的。

6 小结和展望

Lp-PLA2作为近年来新的心血管疾病标志物，得到了大量的动物实验及临床流行病学的证据支持，然而对于不同人群Lp-PLA2的风险预测价值仍存有一定的争议，因此对于研究Lp-PLA2在心血管疾病发生、发展中作用的科研工作者可能需要注意以下几个问题：（1）动物模型的选择：小鼠中Lp-PLA2主要与HDL结合，与人体内Lp-PLA2与脂蛋白结合情况不同，而猪体内则与人类似，主要与LDL结合；此外有关易损斑块的模型中兔子也是一种选择；（2）人群入选：相对于健康人群、急性冠状动脉综合征患者及服用他汀类人群，Lp-PLA2在预测后期心血管事件风险中仍具有争议，因此在患者入选时应对上述三种人群加以甄别考虑；（3）Lp-PLA2 浓度或活性：Lp-PLA2浓度和活性在大多数的研究中得到了一致的阳性结果；然而也有研究指出Lp-PLA2浓度相比活性不具有危险分层和心血管事件风险预测作用[24]，因此检测Lp-PLA2活性可能优于检测浓度。

动脉粥样硬化是一个慢性的炎症反应，炎症则是由多条途径所介导激活，当一个特异的炎性因子信号通路被抑制后，可能会有其他相关途径进行补偿。因此尽管两项Ⅲ期临床试验均以失败告终，但并不能否认Lp-PLA2在动脉粥样硬化疾病中的作用及风险预测价值。Lp-PLA2作为血管特异的炎性因子在动物实验、临床组织病理均已证实参与了动脉粥样硬化的发生、发展进程，同时也得到了诸多大规模临床研究结果的支持。然而对于有关质疑声音，将来研究中需要进一步对入选人群中的特征进行深入分析，此外不同种族PLA2G7基因多态性及功能缺失突变也有待进一步的深入研究。

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（编辑：漆利萍）

基金项目：国家自然科学基金项目（编号：81371887、81470484）

作者单位：100037 北京市，北京协和医学院 中国医学科学院 国家心血管病中心 阜外医院 临床检验中心

作者简介：李铁威 博士研究生 研究方向为心血管疾病生化标志物 Email: litieweind@163.com; 通讯作者：陈曦 Email: chenxifw@126.com

中图分类号：R54

文献标识码：A

文章编号：1000-3614（2016）04-0410-04

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.03.024

(收稿日期：2015-09-23)