血小板功能检测在冠心病抗血小板个体化治疗中的应用进展

任德旺 刘飞 徐东

阿司匹林和P2Y12抑制药的双联抗血小板治疗(dual antiplatelet therapy,DAPT)已成为急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)和经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)术后患者管理的基石,可以有效抑制血小板反应性,显著降低不良心血管事件的发生率,所以在国内外指南中均被列为Ⅰ类推荐[1-2].但在DAPT期间,个体间对抗血小板药物治疗反应存在差异,即血小板反应多样性(variability of platelet response,VPR).目前已有多项研究表明高血小板反应性(high platelet reactivity,HPR)与缺血事件发生具有一定的相关性[3-5],尤其与近期急性或亚急性支架内血栓形成具有较强相关性[6].而低血小板反应性(low platelet reactivity,LPR)的出现,降低缺血风险的同时也增加了出血风险[7-8].血小板功能检测(platelet function testing,PFT)可以评估抗血小板治疗的效果,但关于PFT是否可用于指导冠心病抗血小板个体化治疗依然存在争论.如何在PFT的指导下推进个体化抗血小板治疗也逐渐成为临床关注的热点问题.本文将根据近年循证资料、指南共识和临床经验,对VPR、PFT方法及其在临床中的应用作一概述.

1 VPR及原因

血小板活化(激活、黏附与聚集)是ACS发病的关键,抗血小板治疗在ACS治疗中至关重要,是预防和治疗急性血栓事件的中流砥柱.阿司匹林和氯吡格雷的DAPT在临床上应用最为广泛.但个体间对抗血小板药物治疗的反应性有显著差异.患者接受常规剂量的抗血小板药物治疗后,PFT结果提示血小板反应性仍较高者(或血小板活性抑制不足),既往称之为药物"抵抗",由于血小板功能受个体本身多方面因素的影响而不仅限于特定药物对血小板的直接作用, 故目前多称之为HPR,其血栓事件发生风险可能较高;反之血小板活性抑制过多则为LPR,可能引发高出血风险.随着PFT方法的不断改进,逐渐意识到患者接受抗血小板药物治疗时对药物的反应性有很大不同,提出抗血小板药物治疗反应多样性的概念,尤其是经典P2Y12抑制药氯吡格雷反应多样性的现象已经受到了国内外学者的高度关注,并开展了各种临床研究和药物代谢机制的探讨.

纳入15项研究的荟萃分析显示[9],阿司匹林低反应发生率为5%~65%,发生的主要原因包括基因多态性、用药依从性、药物间的相互作用(如合并服用某些非甾体抗炎药)以及肠溶剂型对药物起效时间的影响.但国内外学者对"阿司匹林抵抗"概念提出质疑.有研究表明,药理学上的阿司匹林抵抗是非常罕见的,所谓"抵抗"是由于肠溶剂型吸收减少或释放延迟造成的[10].目前已有研究证实阿司匹林抵抗与支架内血栓形成事件并无明确的相关性[11].故国内外指南及专家共识中均不推荐进行阿司匹林治疗反应检测[1,12].

综合各种PFT方法和不同人群,有5%~44%患者存在氯吡格雷治疗后的HPR[13].氯吡格雷是一种前体药物,本身并无抗血小板作用,需经过细胞色素P450将其转化为活性代谢产物才能发挥生物学效应.CYP2C19是氯吡格雷活性代谢产物生成过程中的主要酶,而CYP2C19基因多态性是导致氯吡格雷抵抗最重要的因素.CYP2C19不同位点的等位基因对氯吡格雷的代谢作用强度不同,其中CYP2C19*2和CYP2C19*3为功能缺陷型等位基因(其在亚洲人群中变异频率分别为30%~50%和5%~10%)[14].携带CYP2C19*2和CYP2C19*3的患者为CYP2C19慢代谢型,氯吡格雷在体内活化速率降低、活性代谢产物生成减少、抗血小板活性降低.研究表明,携带CYP2C19*2和CYP2C19*3的患者,PCI术后主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events,MACE)的发生率显著增高[15-16].另外,患者的依从性、药物间相互作用、药物吸收情况以及其他临床因素(糖尿病、肝肾功能不全等)均可导致不同患者氯吡格雷代谢动力学具有差异,因此造成氯吡格雷治疗后血小板的反应性具有差异.为了克服氯吡格雷低反应的问题,近几年新型P2Y12抑制药(如替格瑞洛、普拉格雷)逐渐普及使用.虽然新型P2Y12抑制药不受CYP2C19基因型影响,依然也存在HPR,只是HPR比例较低,这可能是由于这些药物为直接活性药物,不经肝代谢,引起HPR的因素大为减少[17-20].因此,对于新型P2Y12抑制药,也要考虑HPR的情况,至于导致LPR的影响因素,还需进一步临床研究.

一些临床研究显示,接受DAPT的患者出现LPR与出血事件风险相关,但LPR与出血事件相关性明显弱于HPR与血栓事件风险的相关性[21].在ACS患者DAPT的临床应用中,出血是不可避免的并发症,尤其是长时间(>48 h)大剂量使用血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制药(替罗非班类药物,如欣维宁、曲之全)或与其他药物(如替格瑞洛)联合使用时.但是要区分是LPR导致的出血还是药物固有的不良反应导致的出血(如阿司匹林对胃黏膜的损伤和刺激导致的出血).目前PFT与PCI术后抗血小板治疗出血事件相关性研究相对缺乏,且研究结论不一致,还需要更多的大规模前瞻性随机对照研究来提供确切的临床证据.

2 常用的PFT方法

目前,国内外研究中血小板聚集功能的检测方法主要有光学比浊法集合度(light-transmittance aggregometry,LTA)测定、血栓弹力图法(thrombelastogram,TEG)、VerifyNow法、血管舒张刺激磷蛋白(vasodilator-stimulated phosphoprotein,VASP)磷酸化法,国内在临床和研究工作中使用更为广泛的是LTA测定以及TEG.这些检测方法均有商品化试剂,而且也积累了一定的临床经验,每种检测方法的优缺点详见表1.

2. 1 LTA测定

LTA测定是在制备的富血小板血浆中加入诱导剂使血小板发生聚集,血浆浊度降低,用光学比浊仪检测样本透光率的变化以反映血小板聚集的程度.LTA测定于1962年首次被用于测定血小板聚集,是近几十年来在临床以及研究中最常用的方法,被视为血小板聚集功能检测的"金标准",能够预测冠心病患者发生MACE的潜在风险,国际上许多新研发的检测系统都与之进行过相关性的对比.

李梦梦等[22]对565例行复杂PCI术的患者行回顾性分析.根据术后LTA测定的氯吡格雷反应性结果,分成非HPR组(280例)和HPR组(285例),并进一步将HPR组分为标准DAPT及延长DAPT亚组.随访时间为(28.47±7.45)个月,观察患者主要不良心脑血管事件(major adverse cardial and cerebrovascular events,MACCE)发生率.结果显示,HPR组的患者MACC发生率明显高于非HPR组(8.42%比3.21%,P=0.01),Cox多因素分析显示,HPR是接受复杂PCI术的冠心病患者发生MACCE的独立危险因素(HR 2.69,95%CI 1.23~5.85,P=0.01).PCI术后不同时间DAPT亚组间MACCE发生率比较,差异无统计学意义(P>0.05),延长DAPT时间未能改善接受复杂PCI患者的临床结局.LTA测定能够敏感反映出HPR,其与MACE风险间有明显的相关性.LTA测定目前的主要问题在于其检测流程尚未标准化,但已有多个指南正努力将其操作进行规范[23-24].LTA测定也存在一定的局限性,如所需血样本量大、耗时、结果可重复性差等情况.

2. 2 TEG

TEG是一种可以反映整个凝血过程的检测方法.检测时,装有血标本的检测杯匀速转动,置于检测杯中的金属针感应血块形成及溶解过程中的应切力,旋转产生信号.此信号被转换成电子信号,计算机用它来创建图形和数字输出.该图形曲线反映了凝血过程的不同阶段,并能够对涉及的各个步骤进行定性评估.TEG最开始是应用于监测围术期的出血风险和评估输血制品后的疗效,国外在心脏及肝手术、产科、血友病等方面应用较多[25].在2004年经过改良衍生出血小板图(TEG-platelet mapping,TEG-PM)后,被用于监测抗血小板治疗后的血小板反应性,评价抗血小板药物疗效.

有大量研究表明,TEG-PM在冠心病患者PFT及缺血事件的预测方面与LTA测定具有显著的相关性[26-27].Tang等[26]对789例给予DAPT治疗下行PCI术的患者同时应用LTA测定和TEG检测,并随访1年观察MACE的发生.结果发现,HPR的患者MACE发生率更高,改良TEG(6.7% 比2.6%,P<0.001)与LTA测定(7.4% 比 2.7%,P<0.001)有良好的相关性,可以用于PCI术后预测缺血事件的发生.当然,也有研究发现,与其他PFT方法相比,改良TEG精确性、可靠性较差[28-29].因此,TEG在指导个体化抗血小板治疗方面还需要更多的循证医学证据支持.

2. 3 VerifyNow法

VerifyNow法是一种与LTA测定原理相同的全血床旁快速检测方法.当全血样本中的血小板被腺苷二磷酸等激活剂激活后,血小板表达的血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa受体与包被了纤维蛋白原的结合使血小板发生聚集,导致全血样本的透光率增加.聚集的程度与未能有效地被抗血小板药物抑制的血小板受体数量呈正比,以此反映抗血小板药物的效果.VerifyNow法使用血小板反应单位(platelet reactivity unit,PRU)反映血小板聚集程度.荟萃分析数据[30]表明VerifyNow法P2Y12PRU的界值为>208能预测心血管风险.VerifyNow法操作简便快捷、可重复性好,且与LTA测定具有良好的相关性,因此在大型临床试验中被广泛使用[31-33].

表1 血小板功能测定方法

ADAPT-DES研究[34]纳入11家中心的8582例PCI术后患者,进行为期2年的随访.结果表明,ACS患者比非ACS患者更易出现氯吡格雷低反应(PRU>208) (45.5% 比39.8%,P<0.001)和支架内血栓形成(1.4%比0.8%,P=0.008);氯吡格雷低反应是患者发生支架内血栓形成(HR 1.76, 95%CI 1.15~2.70, P=0.009)、心肌梗死(HR 1.31,95%CI 1.07~1.61,P=0.009)的独立危险因素,但发生出血事件减少(HR 0.85,95%CI 0.72~1.00,P=0.049),与患者全因死亡率无明显相关.VerifyNow法氯吡格雷检测在PCI术后患者缺血事件风险预测方面有良好的能力,可指导PCI术后个体化抗血小板治疗,在国外逐渐成为临床中常用的PFT方法,但在国内由于检测费用较高,尚难以普及.

2. 4 VASP磷酸化法

VASP是血小板细胞内蛋白质,基本状态是非磷酸化.在测试过程中,VASP磷酸化(VASP-P)表示血小板表面P2Y12受体被抑制,非磷酸化表示该受体未被抑制.据此机制,利用流式细胞仪可以特异性地检测血小板P2Y12受体被抑制的比例,从而计算出残余血小板反应指数(platelet reactivity index,PRI),可特异反映出P2Y12抑制药的效果.

GEPRESS研究[35]纳入了1053例非ST抬高的ACS患者,在PCI术前行SYNTAX评分,术后进行1年的随访.结果显示,在SYNTAX评分≥15分的患者中,氯吡格雷低反应(PRI>50%)是MACE风险增加的独立危险因素,且MACS发生率比SYNTAX评分<15分的患者增加5倍(10.4%比2.5%,P<0.001).由此认为,VASP磷酸化法能够敏感反映HPR,其与MACE风险间的关联强度明显有赖于患者自身冠状动脉病变情况.VASP磷酸化法的优势在于P2Y12信号通路的特异性,且与LTA测定有很好的相关性[36].众多研究表明,根据VASP磷酸化法检测结果定义的HPR及LPR可以预测PCI术后缺血及出血事件,与MACE的发生有显著的相关性[37-39].其不足之处主要是技术操作较复杂、需流式细胞仪等设备、价格较昂贵.

3 PFT指导个体化抗血小板治疗的临床研究

PFT可发现抗血小板治疗后患者反应性的差异.基于PFT指导下的个体化抗血小板治疗在临床上已经被应用.众多的临床研究数据也都表明氯吡格雷治疗后的HPR是PCI术后血栓事件的独立危险因素,HPR患者早期和晚期支架内血栓形成风险分别是非HPR患者的3.0倍和2.49倍[31,40].但对于实验室检测存在HPR的患者,根据检测结果对抗血小板药物作出调整(增加剂量, 更换或增加其他抗血小板药物)后, 能否减少血栓事件的发生而最终改善患者的临床结局,目前已完成的几项大型前瞻性临床研究得出的结论不尽相同.

3. 1 提示PFT指导下的个体化抗血小板治疗改善临床预后的研究

MADONNA研究[41]是一项前瞻性、非随机、非盲法的临床试验,对798例PCI患者进行队列研究,患者分为PFT指导组和非指导组,非指导组以氯吡格雷600 mg负荷剂量和标准维持剂量治疗,指导组在第1次600 mg氯吡格雷负荷剂量12 h后测量血小板活性,当出现HPR时,给予第2次氯吡格雷负荷剂量或普拉格雷,12 h后再次检测血小板活性,如果血小板活性仍高,则给予第3次负荷剂量,直至监测血小板活性达标,最后给予标准维持剂量.随访1年结果显示,指导组MACE发生率比非指导组显著降低(7.4% 比15.3%,P<0.001).Cox多因素回归分析显示,非指导组患者发生MACE的相对风险比指导组降低51%(HR 0.49,P<0.001).指导组比非指导组有明显的临床净获益(缺血及出血事件,8.2%比18.7%,P<0.001).基于PFT的个体化抗血小板治疗可以改善患者预后而不增加出血并发症.

ISAR-HPR研究[42]是一项观察性队列研究,旨在评估氯吡格雷治疗的HPR患者是否可以从选择性强化P2Y12受体抑制中获益.该研究纳入PCI术后氯吡格雷HPR的患者,其中非指导治疗组患者428例,采用标准氯吡格雷治疗方案;指导治疗组患者571例,根据PFT结果选择再次给予氯吡格雷负荷剂量或改用普拉格雷的方案,随访1个月时指导治疗组支架内血栓形成发生率比非指导治疗组明显降低(1.2%比3.7%,P<0.001),但两组出血事件发生率比较,差异无统计学意义(1.9%比0.7%,P=0.10).该研究支持PFT指导的强效P2Y12抑制药治疗有助于改善预后.

3. 2 提示PFT指导下的个体化抗血小板治疗未改善临床预后研究

尽管较多研究和数据支持基于PFT的个体化抗血小板治疗能降低ACS患者特别是PCI术后MACE发生的风险,但是大规模前瞻性随机对照试验并没有提供足够的证据支持PFT对患者预后的临床获益[43].GRAVITAS研究[44]、TRIGGER-PCI研究[45]、ARCTIC研究[46]和ANTARCTIC研究[47]是目前得出"PFT指导的抗血小板治疗未改善远期临床预后"结论的主要大型随机对照试验.

GRAVITAS研究[44]是第一个评估PFT指导下强化氯吡格雷治疗潜在获益的多中心随机双盲阳性对照试验.该研究纳入了2214例PCI术后12~24 h有HPR(PRU≥240)的稳定性冠心病或非ST段抬高ACS患者,随机分为氯吡格雷强化治疗组(600 mg负荷剂量,150 mg、每日1次)和标准治疗组(75 mg、每日1次),在术后30 d和6个月的随访期,强化治疗组较标准治疗组而言,HPR的比例下降22%(P<0.001),但两组主要终点事件(心血管性死亡、非致死性心肌梗死、支架内血栓形成)发生率(2.3%比2.3%,P=0.97)差异无统计学意义,强化治疗组中重度出血事件发生率(1.4%比2.3%,P=0.10)也未见增加.基于PFT指导的抗血小板治疗并没有转化为临床结局获益.但该研究纳入的患者都是低、中度风险的ACS患者,把高缺血风险的ST段抬高型心肌梗死患者排除在外,故临床事件发生率较低(2.3%).

TRIGGER-PCI研究[45]旨在探讨普拉格雷较氯吡格雷对于PCI术后HPR患者的有效性和安全性.入选了行PCI术后的423例氯吡格雷HPR患者,随机分为标准剂量氯吡格雷组和标准剂量普拉格雷组,计划6个月后观察MACE发生率,由于整体的缺血事件发生率只有0.4%而提前终止试验,但已有结果显示普拉格雷组确实有效降低了血小板活性,3个月和6个月时普拉格雷组HPR患者比例均低于氯吡格雷组(P<0.001),MACE发生率两组比较,差异无统计学意义.该研究主要终点事件发生率低下或许与入选患者均为低风险的稳定性冠心病有关.

ARCTIC研究[46]是一项旨在观察通过PCI术前和术后调整抗血小板药物是否改善预后的随机对照试验.将2440例行PCI术的患者随机分为监测组和传统组.传统组依据最新国内外指南予以阿司匹林和氯吡格雷或普拉格雷治疗,以及根据患者情况适时给予血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制药.监测组根据PFT监测的血小板活性对阿司匹林低反应的患者予以针对性静脉内阿司匹林,对氯吡格雷低反应的患者术前给予血小板糖蛋白Ⅱb/Ⅲa抑制药和加用1次氯吡格雷负荷剂量600 mg(或普拉格雷负荷剂量60 mg),术后给予氯吡格雷150 mg(或普拉格雷10 mg)、每日1次.术后14~30 d再次筛查HPR和LPR(抑制率≥90%)的患者,分别进行增减氯吡格雷维持剂量或更换普拉格雷的药物调整.进行1年随访结果显示,监测组与传统组1年内主要终点事件(死亡、心肌梗死、支架内血栓形成、卒中或紧急血运重建)发生率(34,6%比31.1%,P=0.1)与次要终点事件(支架内血栓形成和血运重建)发生率(4.9%比4.6%,P=0.77)比较,差异均无统计学意义;两组主要出血事件发生率比较,差异无统计学意义.从而认为基于PFT指导的抗血小板治疗没有改善临床预后.该研究也同样把高缺血风险的ST段抬高型心肌梗死患者排除在外,故存在一定局限性.

ANTARCTIC研究[47]是近期针对高危血栓人群完成的研究,纳入了877例75岁及以上行PCI的ACS患者,随机分为监测组和传统组,监测组以普拉格雷每日5 mg维持治疗,并根据14 d后PFT监测的血小板活性将HPR患者治疗方案改为普拉格雷每日10 mg维持治疗,将血小板活性过低的患者改为氯吡格雷75 mg、每日1次治疗以预防出血事件,传统组以普拉格雷5 mg、每日1次维持治疗.临床随访1年后,监测组中45%患者根据PFT结果调整了治疗方案,两组患者MACE(28%比28%,P=0.98)和出血事件发生率比较,差异均无统计学意义.因此认为即使在高危人群中,PFT指导下的治疗仍然不能改善临床预后.

这些研究虽均存在一定局限性,但一致性提示对于伴有HPR的ACS患者,PFT指导的抗血小板治疗不能改善远期临床预后.目前仍缺乏前瞻性双盲随机对照试验来支持PFT指导治疗能改善远期临床预后,因此也限制了其临床应用.

4 总结及展望

目前PFT是否能用于指导抗血小板治疗依然存在争论,相关大型临床研究既有阳性结果,也有阴性结果,因此没有得到各类指南的强力推荐(多处于Ⅱb类推荐).其原因可能是:(1)非随机、非多中心研究,样本量不够大;(2)部分研究受试者为低风险人群,血栓事件发生率过低;(3)血小板可通过多途径活化以及功能的复杂性,到目前为止还没有一个单一的PFT可以捕获到这些不同途径引发的终点事件,而相关研究中PFT多为单一手段或非多手段联合判断;(4)PFT要求较高的标准化操作.应该尽快注册多中心、随机、标准化操作(精准可控)、足够样本量的研究,来验证PFT(尤其是多手段检测)在中国人群抗血小板治疗中的确切价值.