脂蛋白相关磷脂酶A2在急性冠状动脉综合征中的研究进展

2017-01-17 05:46任怡稚朱灏樊仲国高亚立综述田乃亮审校
中国循环杂志 2017年1期
关键词:磷脂酶脂蛋白硬化

任怡稚、朱灏、樊仲国、高亚立综述,田乃亮审校

脂蛋白相关磷脂酶A2在急性冠状动脉综合征中的研究进展

任怡稚、朱灏、樊仲国、高亚立综述,田乃亮审校

脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)由炎症细胞产生,可以水解氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)产生炎症介质促进动脉粥样硬化。Lp-PLA2存在于不稳定斑块以及破裂斑块中,与急性冠状动脉综合征的发病机制有关。Lp-PLA2作为心血管事件的独立预测因子而受到广泛关注。Darapladib是一种特异性Lp-PLA2抑制剂,其Ⅲ期临床试验已完成,结果对于以粥样硬化炎症成份为新型治疗靶点的探索提出了新的挑战。

综述;急性冠状动脉综合征;磷脂酶类

急性冠状动脉综合征(ACS)主要发病机制是动脉粥样硬化斑块破裂,继发血栓导致急性心肌供血减少,是冠状动脉粥样硬化进展的临床表现[1]。相关研究表明急性缺血事件的发生与动脉粥样硬化的狭窄程度有关,但更加取决于斑块自身的特征,如炎症反应累及的范围、纤维帽的厚度以及炎症因子在斑块中的表达[2]。脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)作为一种血管特异性炎症因子与动脉粥样硬化斑块形成、心血管事件发生等相关。Darapladib是一种特异性Lp-PLA2抑制剂,其Ⅲ期临床试验已完成,结果对于以粥样硬化炎症成份为新型治疗靶点的探索提出了新的挑战。

1 Lp-PLA2的生物学特性

1.1 Lp-PLA2与动脉粥样硬化

Lp-PLA2亦被称为血小板活化因子乙酰水解酶(PAFAH),是磷脂酶A2(PLA2)超家族成员。Lp-PLA2由进入血管内膜的单核细胞、巨噬细胞、泡沫细胞等分泌,是一种血管特异性的炎症指标[3]。Lp-PLA2可以水解在低密度脂蛋白(LDL)表面的磷脂甘油支架sn-2位上的乙酰基,生成溶血磷脂(lysoPC)和游离的氧化脂肪酸(oxFA),这两种较强的致炎和致动脉粥样硬化因子通过上调黏附因子、细胞因子和CD40配体的表达水平,削弱内皮依赖的血管扩张功能,同时刺激巨噬细胞的增殖和炎症细胞的趋化,并产生金属蛋白酶,最终导致粥样硬化斑块的形成和动脉壁的特性改变[4]。同时,被Lp-PLA2水解后的LDL更易被氧化为氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL),进而被巨噬细胞吞噬形成泡沫细胞,从而产生更多的Lp-PLA2释放入血液循环,重复上述过程。

1.2 Lp-PLA2与血脂代谢

Lp-PLA2是血脂代谢与炎症反应的交叉点。一些研究表明Lp-PLA2在动脉粥样硬化中的作用与其血清载体有关[5]。Lp-PLA2在血清中与脂蛋白结合,因此被称为脂蛋白相关磷脂酶。在血脂正常的人群中,约三分之二的Lp-PLA2通过载脂蛋白B与LDL结合,三分之一通过其他载脂蛋白与高密度脂蛋白(HDL)结合,形成的HDL-Lp-PLA2具有抗动脉粥样硬化作用[6],然而与HDL结合的Lp-PLA2酶活性仅为总活性的4.9%[7]。因此在血脂正常的人群中,仅有极少的与HDL结合的Lp-PLA2酶具有抗动脉粥样硬化作用。在血脂异常的人群中,Lp-PLA2在LDL与HDL的分布不同。当血清中的脂蛋白a[Lp(a)]大于30 mg/dl时,Lp-PLA2在LDL与HDL中的分布可被影响,同时大部分的Lp-PLA2将与Lp(a)结合。有研究表明,将Lp-PLA2加入心血管病的风险评估,在血脂异常的患者中获益更大[8]。

2 Lp-PLA2在ACS发病机制中的作用

近十年来一些研究发现斑块破裂是60%~70%急性冠状动脉事件发生的重要原因。但传统危险因素如血脂水平、心脏影像学检查等并不能直接反应斑块的破裂倾向,因此寻找能够识别斑块易损性的生物学指标是目前心血管领域研究的热点。Kolodgie等[9]对心原性猝死患者的冠状动脉节段进行Lp-PLA2免疫定位分析,结果显示:Lp-PLA2在进展病理性内膜增生、纤维斑块等早期斑块中很难检测到,而在易损斑块和破裂斑块等进展期斑块中表达显著,其中破裂斑块中表达最强,主要集中在的坏死核以及巨噬细胞周围。同时作者发现与早期斑块相比,巨噬细胞程序性凋亡在易损斑块和破裂斑块中更显著,而Lp-PLA2在凋亡的巨噬细胞中存在表达,提示Lp-PLA2及其产物可能诱导巨噬细胞凋亡。通过这些研究结果可推测Lp-PLA2在斑块不稳定性进展中发挥潜在推动作用。此后有大量临床研究,通过血管内超声(IVUS)虚拟组织学检查和光学相干断层扫描技术 (OCT)检查在活体组织中对上述观点加以验证。

朱雁洲等[10]分析ACS、稳定型冠心病及非冠心病患者的Lp-PLA2水平及其IVUS检出的组织学特征,结果发现Lp-PLA2水平与动脉粥样斑块坏死核心的体积呈正相关,同时与IVUS确定的斑块易损指标相关。由此推测Lp-PLA2水平可能成为易损斑块的替代指标。Liu等[11]发现斑块破裂组与斑块非破裂组相比,Lp-PLA2水平存在显著差异,通过回归分析在纳入吸烟、超敏C反应蛋白(hs-CRP)等指标后提示Lp-PLA2水平为斑块破裂的独立预测因子(风险比为1.11,95%可信区间:1.04~1.19)。有关研究进一步检测Lp-PLA2水平以及OCT显示的纤维帽厚度,结果发现Lp-PLA2水平不仅与斑块坏死核心的体积相关,同时与纤维帽厚度显著相关(r=-0.56,P=0.006)[12]。这一结论结合先前Kolodgie等的研究结果,即Lp-PLA2在薄纤维帽、坏死核及凋亡的巨噬细胞中高表达,可推测Lp-PLA2在薄纤维帽斑块向破裂斑块进展中起到推动作用。另外在糖尿病及高脂血症猪模型中发现Darapladib可以明显减缓斑块的进展[13]。在Ⅱ期临床试验中,Darapladib可以明显减少坏死核的大小,以上研究结果均为Lp-PLA2在斑块稳定性中的作用提供有力证据。因此,Lp-PLA2与ACS发病机制有关,有望成为增加斑块稳定性的干预靶点[14]。

3 Lp-PLA2的基因多态性与ACS

Lp-PLA2编码基因PLA2g7位于染色体6p21.2-p12,有12个外显子,分子量为45 kDa,由441个氨基酸组成。最近一项荟萃分析显示高加索人群与拉美裔美国人、非洲裔美国人相比,Lp-PLA2活性更强,这表明Lp-PLA2活性可能受其基因型的影响[15]。Lee等[16]研究不同种族的健康老年人Lp-PLA2的含量及活性在男性高于女性。张绍艳等[17]发现血浆Lp-PLA2在GG基因型中活性最高,GT次之,TT最低;在GG和GT基因型中,吸烟者酶活性显著高于不吸烟者;男性Lp-PLA2活性在GG基因型中随年龄升高,在GT基因型中随年龄降低。

相关研究表明在Lp-PLA2基因研究分析中Ala379Val基因多肽位点与冠心病的严重程度及急性心肌梗死发生风险有关[18]。另一项最新发布的队列研究表明Arg92His与Lp-PLA2活性有关,增加1.75倍的急性心肌梗死发生风险[19]。但2015年Polfus等[20]在新英格兰医学杂志上发表的基因学研究发现,编码Lp-PLA2的PLA2G7基因功能缺失突变对Lp-PLA2活性有较大的影响,但变异基因与冠心病发病率或心血管死亡率并无相关性。造成上述差异的原因可能包括:不同研究人群的基因多态性、研究人群样本量不同以及研究终点选取的差异性。

4 Lp-PLA2与ACS的预后

在PROVE IT-TIMI 2研究中O'Donoghue等[21]对ACS患者检测基线Lp-PLA2水平以及使用他汀治疗30天后的Lp-PLA2水平,结果发现:基线Lp-PLA2水平与心血管事件发生无显著关系,而在ACS 30天后发现检测到的高Lp-PLA2水平组(45.3~105.2 nmol/ml)与心血管事件的发生显著相关。回归分析在纳入心血管传统危险因素、治疗方案、LDL水平等因素后,高Lp-PLA2水平仍然与心血管事件发生显著相关(风险比=1.33,95%可信区间为1.01~1.74),提示急性期的Lp-PLA2水平不能作为ACS危险分层的指标,而在非急性期的Lp-PLA2水平是心血管事件的独立预测因子。

在LIPID研究中White 等[22]对ACS患者予以一年他汀治疗后Lp-PLA2的下降幅度在调整其它23个危险因素后,仍与最终心血管事件发生显著相关(P<0.001),由此提示Lp-PLA2的下降幅度可作为心血管事件发生的独立预测因子。

在THROMBO研究中,检测无糖尿病心肌梗死后患者的Lp-PLA2水平,结果显示Lp-PLA2水平是无糖尿病心肌梗死后患者再发心血管事件的独立预测因子(风险比为1.90,95%可信区间为1.31~2.75)[23]。

但是Oldgren等[24]进行的一项回顾性研究纳入来自FRISC-II研究和GUSTO-IV-ACS I研究中的ACS患者,检测基线Lp-PLA2浓度结果显示在FRISC-II研究中,1年后死亡率在低、中、高Lp-PLA2水平组间无显著差异(4.2% vs 4.2% vs 4.8%,P=0.8);在GUSTO-IV-ACS I研究中,一年后死亡率在低、中、高Lp-PLA2水平组间无显著差异(7.0% vs 8.3% vs 9.6%,P=0.5)。因此作者认为Lp-PLA2作为预测ACS患者的心血管预后的指标仍有待验证。

在JUPITER研究中入选无冠心病及糖尿病患者检测基线以及1年后的Lp-PLA2水平,结果显示安慰剂组升高的Lp-PLA2活性与1年后心血管事件发生有关(P=0.04),但是瑞舒伐他汀20 mg组Lp-PLA2活性与1年后心血管事件发生不再相关。因此作者认为Lp-PLA2水平在使用他汀治疗人群中无预测作用[25]。

研究间存在分歧的原因可能有以下几个方面:(1)研究人群不同,如Lp-PLA2升高的糖尿病患者有更大心血管死亡及急性心肌梗死发生风险,相对危险度为1.75(95%可信区间: 1.05~2.92)[26],因此是否纳入糖尿病人群各研究并不一致;在JUPITER研究中入选人群为无冠心病及糖尿病并且血脂正常的健康人群,目前大量证据显示Lp-PLA2的预测价值主要体现在已经患有冠心病或处于中、高危的人群,同时在使用他汀后血脂水平及Lp-PLA2水平进一步下降,更加削弱了其预测作用。(2)对于ACS的定义不同,有的纳入不稳定性心绞痛,有的仅包含急性心肌梗死或仅包含急性ST段抬高型心肌梗死、急性非ST段抬高型心肌梗死其中之一。(3)检测效能不同,在各研究间Lp-PLA2的平均水平差异很大,使其分析前的稳定性受到质疑。同时,检测Lp-PLA2浓度与活性不同,检测活性可能优于检测浓度。(4)Lp-PLA2检测时间窗不同,有研究发现急性心肌梗死组与非冠心病对照组或稳定性心绞痛组相比的基线Lp-PLA2水平并无明显差异,甚至低于对照组水平[27]。急性期Lp-PLA2与LDL一样在急性期被抑制,有研究表明Lp-PLA2在急性冠脉综合征发生的数小时至数周可能被抑制,因此不能起到预测预后的作用。在Oldgren等的回顾性研究中,患者的Lp-PLA2的采血时间从症状发生起至症状发后84 h不等(P<0.01),在此基础上的Lp-PLA2分组可能会影响Lp-PLA2对心血管事件的预测结果。

5 Lp-PLA2及其抑制剂与ACS的治疗

目前在ACS标准化治疗中,有大量数据显示他汀治疗可以明显降低Lp-PLA2水平。他汀类药物对于Lp-PLA2水平的影响与LDL-C的降低有关。CTT研究的结果显示他汀的治疗效果,除了用降低LDL胆固醇水平来解释以外,依然存在空间。同时他汀降低Lp-PLA2的程度并不能单纯用LDL胆固醇的下降来解释,这预示着Lp-PLA2有望成为他汀抗炎效果的评价指标。

Darapladib是一种口服Lp-PLA2抑制剂。其主要药理作用为减少溶血磷脂的含量和在巨噬细胞表面黏附因子的表达。在Ⅱ期临床试验中,Darapladib表现出了较强的炎症抑制作用。研究表明,Darapladib降低Lp-PLA2的作用是剂量依赖性的,这种作用独立于脂蛋白水平及他汀类治疗策略。高剂量的Darapladib联合他汀治疗,具有更明显的抗炎作用,并且未见不良反应[28]。在Ⅲ期临床试验,STABILITY研究中未能达到其心血管死亡的主要终点,但在次要终点中减少了主要冠状动脉事件(风险比为0.9,95%可信区间,0.82~1.00;P=0.045)以及总体冠状动脉事件的发生(风险比为0.1,95%可信区间,0.84~0.98;P=0.02)[29]。在SOLID-TIMI52研究中立足于ACS人群,同样主要终点未见明显差异。出现以上结果的可能原因包括:研究对象大部分接受了他汀治疗,他汀类药物降低了 Lp-PLA2 的水平。同时研究没有选取Lp-PLA2基线水平较高的患者、耐受他汀类药物的患者以及有高水平氧化应激的患者,以上两种原因均导致Darapladib底物不足,抗炎作用受到限制。因此不能排除以上人群从这种药物获益。

6 总结与展望

Lp-PLA2在动脉粥样硬化斑块形成及进展中发挥重要作用,与ACS的发病机制有关。有大量研究证实Lp-PLA2为ACS后再发心血管事件的独立预测因子。动脉粥样硬化的炎症过程错综复杂,阻断某一特定的靶点的效果则被削弱。Lp-PLA2抑制剂Ⅲ期临床试验的失败对于以动脉粥样硬化炎症成份为新型治疗靶点的探索提出了新的挑战。

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2016-05-10)

(编辑:梅平)

210006 江苏省南京市,南京医科大学附属南京医院 心血管内科

任怡稚 硕士研究生 主要从事心血管内科学研究 Email: xz418804381@163.com 通讯作者:田乃亮 Email: tiannailiang@163.com

R541.4

A

1000-3614(2017)01-0093-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.01.022

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