脂蛋白相关磷脂酶A2与卒中及相关疾病

李晓炎，石晓花，徐 磊，何金婷，徐忠信

(吉林大学中日联谊医院 神经内科，吉林 长春130033)

动脉粥样硬化是一系列致残、致死性疾病(包括冠心病、脑卒中和周围血管病变等)的重要病理基础，其病因学研究仍无突破性进展，临床需要对于相关疾病进行风险预测、诊断、治疗指导和预后判断[1]。脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)是一项与脂质代谢以及动脉粥样斑块相关的生物学标志物，因其特殊的生物学性状及其在血管事件发生发展中的作用受到广泛关注。本文从其生物学意义、检测方法及在脑卒中及相关疾病中的应用作一综述。

1 Lp-PLA2与检测方法

1.1 Lp-PLA2

Lp-PLA2属于磷脂酶A2超家族，是在人体内由441个氨基酸组成的非钙离子依赖性丝氨酸脂肪酶。因其水解并灭活血小板活化因子的能力[2]，Lp-PLA2最初被学术界称为血小板活化因子水解酶。Lp-PLA2在血液循环中，可通过与载脂蛋白B的交互作用结合低密度脂蛋白(LDL，80%-85%),高密度脂蛋白(HDL，15-20%)，脂蛋白a(LP-a)和极低密度脂蛋白(VLDL)。因载脂蛋白B最常见于LDL，故机体Lp-PLA2水平和LDL水平有很强的统计学相关性。与血小板活化因子的作用类似，Lp-PLA2可清除sn2链上的氧化磷脂并产生溶血磷脂酰胆碱，同时氧化非酯化脂肪酸，其也因此而得名Lp-PLA2。Lp-PLA2可由巨噬细胞、淋巴细胞、肥大细胞及血小板分泌，其水解LDL所生成的脂类促炎物质及下游促炎信号可直接促进血管炎症和动脉粥样斑块形成[3,4]。研究表明，Lp-PLA2在不稳定斑块中堆积，影响内皮细胞和平滑肌细胞，动员单核细胞，并通过上调细胞因子和黏附因子影响血管内皮稳态[5]。

1.2 Lp-PLA2的检测方法

针对Lp-PLA2的检测方法不断发展，自2005年美国食品药品监督管理局(FDA)对Lp-PLA2定量试剂盒diaDexus PLACTM进行测试后，市面上涌现出各类商品化Lp-PLA2检测产品。目前临床可通过测定血清(浆)中Lp-PLA2的酶活性或质量来反映其水平，主要方法为化学发光法和酶联免疫吸附法(ELISA)。考虑到临床实际操作中的准确性、可重复性和便捷性等因素，专家共识推荐测定血清Lp-PLA2质量为主要检测指标[6]，但实际上Lp-PLA2酶活性与炎症和脂质代谢的相关性比Lp-PLA2质量更强。以FDA在2014批准用于预测心血管疾病的PLAC试剂盒为例，该检测方法利用了Lp-PLA2可水解底物1-肉豆蔻酰-2-(4-琥珀酰硝基苯)磷酸卵磷酯的sn2链并在反应过程中产生有色产物4-硝基苯酚的特性，样本间不同的Lp-PLA2酶活性导致了4-硝基苯酚的产生速率不同，从而可利用在色谱仪在405nm的波长处监测吸光度值，间接计算酶活性[7]。该方法目前已在各类临床化学自动分析仪上确认了稳定性和协调性，在临床工作应用原理相同的检测产品可确保试验数据的标准化，保持与国际报道的一致性。商品化试剂盒提供的高心血管疾病风险相关Lp-PLA2活性参考值为225 nmol/min/mL，但Lp-PLA2水平因性别、种族而异，女性低于男性，可能与雌激素水平有关；国内尚无大规模人群研究以提示参考区间，而药物治疗(如他汀类药物)也可明显改变Lp-PLA2与心脑血管疾病的相关性，故目前仍应根据研究的具体情况(如人群特征、时间窗、检测方法等)，自行设立相对适宜的参考区间。

2 Lp-PLA2与卒中及相关疾病

2.1 Lp-PLA2与代谢综合征

代谢综合征是指伴有胰岛素抵抗的多种代谢异常聚集的病理状态，患者通常患有肥胖、糖尿病、脂肪肝和心脑血管疾病。与健康对照相比，代谢综合征患者的Lp-PLA2水平明显升高[8]；而对糖尿病患者的多中心随访也显示Lp-PLA2与2型糖尿病患病情况存在相关性，且直接为心血管意外和急性心梗的独立危险因素[9]。针对代谢综合征患者的降糖治疗可通过降低Lp-PLA2酶活性并同时减少其对HDL的修饰，从而达到对代谢综合征患者血管的保护作用。高水平的Lp-PLA2使2性糖尿病患者体内大量发生HDL的氧化修饰和糖基化反应，从而改变其抑制炎症和改善代谢的功能[10]。Lp-PLA2的促炎作用可以加速人体内脂肪细胞和肌肉组织胰岛素抵抗的产生，同时脂肪组织也是代谢综合征患者体内Lp-PLA2的重要来源之一。这种脂肪组织高表达Lp-PLA2的现象将促进循环中oxLDL的产生，巨噬细胞吞噬oxLDL后凋亡为泡沫细胞；泡沫细胞与活化的巨噬细胞进一步产生Lp-PLA2,并参与动脉粥样斑块及血栓的形成。有报道Lp-PLA2的水平在肥胖人群显著高于体重正常人群，且与身体质量指数(BMI)呈显著正相关；而肥胖患者接受减肥手术干预后，oxLDL水平和Lp-PLA2酶活性均显著下降[11]。在上述背景下，Lp-PLA2极有希望成为炎症、动脉粥样硬化、2型糖尿病及其他合并症如急性心梗和脑卒中的潜在治疗靶点。

2.2 Lp-PLA2与心血管疾病

动脉粥样硬化是临床上心血管意外的主要原因。LDL颗粒在动脉血管壁的沉积和氧化是粥样斑块形成的一个重要环节。理论上讲，Lp-PLA2可促进氧化性低密度脂蛋白(oxLDL)的失活，应在此环节中起抗粥样斑块生成作用，然而高水平的Lp-PLA2在对各类磷脂、溶血素、游离脂肪酸的氧化过程中会产生大量促炎产物，继而将稳态推往粥样斑块发展和坏死中心形成的方向[12]。Lp-PLA2产生的促炎因子会募集更多的免疫细胞到达斑块处，并分泌更多Lp-PLA2，在此前馈作用下，血管状态将加速恶化。大样本流行病调查数据显示，Lp-PLA2与冠心病及相关死亡事件的发生正相关[6]。Lp-PLA2目前也被大规模应用于心血管事件的风险预测[13,14]，且在人群水平被普遍认可为慢性心脏病结局的独立预测因素。2014年，FDA正式批准了应用Lp-PLA2对无冠心病史人群进行心脏病和心脏骤停的预测[15]。

在近期的两项临床实验中，Lp-PLA2抑制剂并未达到预期的试验终点，试验组主要不良心血管事件的发生率较安慰剂组并无明显减少[16,17]。然而Lp-PLA2抑制剂对其他疾病的治疗潜力仍在积极探索中。

2.3 Lp-PLA2与脑卒中

Lp-PLA2于脑卒中风险的相关性最初由Rotterdam研究亚组报道[18]，1820名Rotterdam郊区居民被纳入队列，平均随访6.4年。经年龄、性别和心血管风险因子矫正后， Lp-PLA2水平第三、四级四分位者的缺血性卒中风险分别为一级者的1.58倍和1.97倍。NOMAS研究[19]发现Lp-PLA2水平在非西班牙裔白色人种中与大动脉粥样硬化性卒中相关。ARIC研究[20]纳入了近13000名 45-64岁的健康受试者并进行了6-8年随访，校正传统风险因素、总胆固醇水平和CRP水平后，Lp-PLA2最高四分位数者的缺血性卒中风险为最低者的1.91倍。研究结果同时还表明高Lp-PLA2水平和高血压对增高脑卒中风险具有协同作用，而同时Lp-PLA2和CRP双重最高四分位者的缺血性卒中风险为双重最低者的11.38倍。与Rotterdam研究的结果相似，ARIC研究进一步提示了，Lp-PLA2是独立于传统血管病变风险因素的独立预测指标，尤其当联合CRP时，可用于判断脑卒中极高风险人群。Lp-PLA2Studies Collaboration[6]于2010年在Lancet发表了32个不同前瞻性研究共计79036名受试者的合并分析结果，显示Lp-PLA2的质量与活性均与不断提高的脑卒中和心肌梗死风险相关。一项荟萃分析[21]显示了Lp-PLA2质量与活性和缺血性脑卒中发病之间存在显著性关系。

大血管狭窄是TIA和脑卒中最主要的复发风险因素，作为不稳定动脉粥样斑块的生物学指标之一，Lp-PLA2可作为TIA和缺血性脑卒中的预后评估指标。 Elkind等[22]报道了对467名40岁以上初发脑卒中患者的随访结果，Lp-PLA2最高四分位者复发风险是最低四分位者的2.17倍。研究结果显示，对于初发脑卒中后死亡、心梗和血管死亡的预测，Lp-PLA2比CRP表现更强，且Lp-PLA2可以预测复发卒中，尽管CPR水平与卒中炎症程度正相关。同一课题组于2009年再次报道[23]，急性缺血性卒中发病前后血清Lp-PLA2质量与活性均有显著变化，平均水平由发病前的210 ng/ml降到发病后的169.4 ng/mL(P=0.038)，活性由145.9 nmol/min/mL降到129.2 nmol/min/mL(P=0.027)。研究结果提示持续不降的Lp-PLA2水平和活性是复发卒中和血管意外的重要预测因素。Cucchiara[24]等报道了一项纳入167名TIA患者的小规模研究，结果显示Lp-PLA2水平与早期复发卒中和死亡结局相关等发现。TIA患者的基线Lp-PLA2水平和活性均高于对照，且Lp-PLA2最高四分位数者7天内和30天内复发TIA/卒中风险显著高于最低四分位者。同时，结合Lp-PLA2活性可提升传统复发预测模型的判断能力，尤以大动脉粥样硬化性卒中为甚。CHANCE研究亚组[25]对3021名患者随访3年后发现，Lp-PLA2水平可预测轻型卒中患者早期临床终点和卒中复发情况。

3 小结与展望

Lp-PLA2与其他疾病(如肿瘤、阿尔兹海默症等)之间的关联目前仍存在争议，但FDA已批准应用Lp-PLA2于预测冠心病和缺血性卒中的风险。探索Lp-PLA2的临床应用，推动其检测的常态化、便捷化以及联合其它生物标志物以追求更加精准的临床决策，将会是今后临床研究和应用的方向。相对应的，针对Lp-PLA2基因和相关通路的基础研究，如Lp-PLA2基因多态性与蛋白构象、Lp-PLA2下游水解产物的具体致病机理、Lp-PLA2与其他致病基因的关联性分析等等问题，仍需要继续深入，而相关动物模型的建立和药物的开发，也将进一步探索Lp-PLA2作为疾病治疗靶点的可能性。