胎盘蛋白13 对子痫前期早期预测及治疗的价值

杨育妮，杨超，王渠源

子痫前期（pre-eclampsia，PE）是妊娠的全身性并发症，经常表现为妊娠前血压正常，妊娠20 周后发现高血压和蛋白尿[1]。PE 通常伴随胎儿生长受限（fetal growth restriction，FGR）、胎盘早剥、医源性早产等，是导致围生儿不良结局的主要原因[2]。对于母体，PE 严重时可致其多器官功能障碍，包括肾脏和肝脏。据统计PE 占所有孕产妇死亡的14%，是母婴发病和死亡的主要原因。此外，调查发现PE 使妇女在以后生活中患心血管疾病的风险显著增加[3]。PE发病孕周越早，对妊娠结局越不利，针对这类患者临床应严密监测，对预知不良妊娠结局的孕妇进行干预，适时终止妊娠。但目前尚无统一有效的PE 早期预测指标，主要原因是PE 的具体病因仍未知，然而有充分的文献证明胎盘受损是其发展的主要因素，其中胎盘特异性蛋白之一胎盘蛋白13（placental protein 13，PP13）是参与胎盘形成的重要调节蛋白。现对PP13 对PE 的早期预测价值及未来靶向治疗前景进行综述。

1 PP13

半乳凝素是一类碳水化合物，与β 半乳糖结合蛋白家族具有高度同源性，其包含20 多个成员，参与炎症、免疫反应、细胞运输、细胞凋亡、自噬和跨膜信号转导等过程[4]。生殖系统中表达了多种半乳凝素，它们是生殖系统主要功能的多效性调节因子。而半乳凝素13 是灵长类动物中研究最多的半乳凝素，又称PP13，具有保守的碳水化合物识别域（carbohydrate recognition domain，CRD），其在胎盘合体滋养细胞层中高度表达[5]。作为半乳凝素超家族的成员，PP13 结构和功能的高度同源性表现在CRD，故其同样参与了胎盘相关的炎症、免疫反应、细胞运输和凋亡等过程。此外，因PP13 与胞外和结缔组织分子中的糖残基具有高度亲和力，特别是对N-乙酰基葡萄糖胺、岩藻糖和N-乙酰基半乳糖胺的亲和力较高。同时PP13也可结合ABO 血型中B 抗原和AB 抗原的糖残基，这种结合可调节孕妇血液中游离PP13 的利用率[4]。

2 PP13 的妊娠生理

2.1 免疫应答 孕产妇的免疫应答对建立、维持和完成正常妊娠整个过程至关重要。免疫系统的调节是通过细胞、分子的相互作用来实现的，而免疫反应的关键调节蛋白是合体滋养细胞在母胎界面表达的人胎盘特异性半乳凝素。它们通过引起母体未激活及激活的淋巴细胞凋亡来避免胎盘受到免疫反应的攻击，从而使宫内胎儿获得免疫耐受。其中Sammar等[6]研究发现，PP13 的分泌途径可能与母体血液中的蛋白质水平最为相关。PP13 的释放主要通过微囊泡和外泌体中的胞外囊泡（EV）来实现[5]。以该种释放形式通过蜕膜静脉排入蜕膜[6]，吸引并激活母体免疫T 细胞，促使其凋亡，并转移和杀死母体蜕膜中T细胞和巨噬细胞，下调母胎界面的适应性免疫应答，从而促进螺旋动脉的不间断重塑。而PP13 排入蜕膜的时间与滋养层早期入侵的时间相吻合，故PP13 可能在妊娠早期发挥独特作用。众所周知，胎儿对氧气和营养的需求随着孕周进行性增加，故而孕产妇血管系统的转变就变得至关重要。而妊娠早期蜕膜中的免疫耐受可避免母胎界面对侵袭性滋养细胞的排斥，而低水平的PP13 表达会导致免疫反应增强和滋养细胞入侵受损[7]，进而使螺旋动脉重构受损，最终导致PE，甚至因胎儿无法达到其最佳生长状态而发展为FGR。

2.2 胎盘植入 胎盘植入是妊娠过程中的关键环节，囊胚先附着于子宫内膜上皮，随后逐步侵袭，形成功能性胎盘。其他研究指出，PP13 的表达与人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotropin，hCG）之间可能存在关联[4]，其可促使绒毛滋养细胞层外层逐渐融合形成合体滋养层，参与胎盘的植入和形成[8-9]。众所周知，PP13 在母胎界面的胎盘中高度表达，可能在胎盘植入过程中起重要作用[10]。

首先，胎盘内胎盘绒毛外滋养细胞沿子宫螺旋小动脉逆行性浸润，逐步取代胎盘血管内皮和血管肌肉弹力层，使其弹性下降，有利于子宫血管的扩张，从而形成功能性胎盘，不仅为胎儿提供足够的营养和氧气做准备，而且还可以去除胎盘的代谢产物[11]。其次，Than 等[12]认为PP13 与钙依赖性膜磷脂结合蛋白膜联蛋白Ⅱ在细胞膜骨架的形成中发挥重要作用。分泌到细胞顶部表面的PP13 与细胞外基质分子糖基结合，为胚胎植入子宫内膜提供分子桥梁[13]。最后，PP13 参与的母胎界面免疫耐受也为胎盘的顺利植入提供了必备条件。故PP13 的生物特异性是胎盘植入到子宫内膜的主要先决条件，并具有维持妊娠的重要作用，但具体过程仍需进一步研究。

2.3 子宫胎盘血管重塑 在妊娠期间，母体的心输出量和血容量约增加40%，心率约增加30%，而子宫血管重塑是促使该变化发生的重要原因之一。过去，主要的研究重点是关于动脉的重构，是通过迁移的滋养层细胞扩张引起妊娠期间子宫螺旋动脉的扩张和重构[14]。而对于妊娠期间子宫血液循环所必需的静脉重塑的关注程度要低得多。最近的研究指出，子宫静脉与子宫动脉一样在妊娠期间也经历了重塑改变[10,15]，两者协同进一步增加子宫的血流量。有研究表明，PP13 可通过与胎盘和子宫内膜之间蛋白质的结合参与子宫胎盘血管的舒张和重塑，有利于改善相关的妊娠结局[16-17]。现已知，PP13 具有轻度的溶血磷脂酶A 活性，会导致滋养细胞膜被钙离子去极化，使得亚油酸和花生四烯酸从滋养细胞膜脂质中释放出来，从而导致前列环素和血栓烷的合成量增加。故PP13 在PE 患者体内具有血管舒张作用，且PP13 的水平与一氧化氮和前列腺素的水平具有一定的相关性，这一过程一旦被破坏会使子宫胎盘血管舒张及重塑受损，子宫动脉血管管腔狭窄，血流阻力增加，胎盘灌注不足，进一步发展为PE。

3 PP13 对PE 的早期预测作用

有学者认为，PE 的发展包括两个阶段——临床前期和临床期。其中临床前期主要为胎盘等病理生理变化，此时母体未见明显症状，若继续进展可进入临床期使母体出现一系列临床症状[18]。现已了解到母体动脉重塑在妊娠期的第12 周后建立，因此动脉重塑失败对胎盘的影响从妊娠中期才开始体现，这提示了对PE 早预测、早干预、早治疗的重要性。然而现有的预测指标通常是在孕妇有高危因素（年龄≥40 岁、PE 病史、糖尿病等）的基础上，结合孕妇子宫动脉多普勒超声搏动指数（pulsatility index，PI），从中筛选进行干预。而对于妊娠早期的PE，多普勒超声PI 升高的敏感度和特异度分别为0.65 和0.90[19-20]，故多普勒PI 在预测早期PE 方面具有一定的局限性。幸运的是PP13 从妊娠第5 周开始在母体血液中就可被检测到[21]，且对PP13 相关研究进行的荟萃分析表明，在随后发展为PE 的妇女中，妊娠早期血液的PP13 浓度远低于相同孕周的健康妇女[14]。这一结果填补了早期预测PE 指标的空白，但其具体数值仍需对大量的临床数据进行分析后得出结论。此外，有部分研究发现在妊娠早期将血清PP13 值联合子宫动脉多普勒超声PI 可获得较高的PE 预测率，检出率为90%，假阳性率为6%，而在妊娠中期这种预测能力丢失[22]，这为临床工作提供了一个新的思路。另外有研究表明，PP13 表达的下调与基因突变相关，3 种基因突变型预示着PE 发生的高风险。①启动子变体：-98（A/C）启动子基因型显示3 种基因型，分别为“A/A”基因型（与腺苷核苷酸纯合），“C/C”基因型（与胞嘧啶纯合）和“A/C”基因型（杂合形式）。研究发现，在随后发展为PE 的孕妇中，A/A 变体的携带者占到近80%，而C/C 或A/C 基因型则对孕妇有保护作用[1]，这提示C 的存在可能诱导PP13 的高表达。②“截断”变体：是指PP13 开放阅读框中221位上的胸苷缺失（thymidine deletion in position 221，delT221，位于编码外显子3 的区域），该突变伴随着开放阅读框的移位以及早期终止密码子的产生，使该终止密码子与较短的PP13 变体（即“截断”或“delT221”的PP13）表达相耦合[23]。有文献报道，delT221 参与了CRD 与糖残基的结合，而CRD 又与胎盘相关的妊娠生理有关系，故伴有该突变杂合子的妊娠会发展为早期严重的PE。同时，该突变的杂合子可使PP13 分子受损进而导致PP13 的低水平表达。③Dex-2 突变体：该突变体完全没有第2 个外显子，曾在PE 合并FGR 妇女分娩后的胎盘中分离出该突变体，其可能与PP13 释放及前列腺素分泌减少相关，但仍需对该突变体进一步分析研究。

临床与基因两方面均提示了PP13 作为PE 早期预测指标的有效性。与此同时，孕妇妊娠早期出现PP13 数值降低时的孕周与孕妇孕检行唐氏筛查时的孕周重合，故可以考虑在行唐氏筛查的同时一并测定孕妇血清PP13，同时结合影像学资料对PE 进行早期个性化的风险评估。此外，国内现有的临床资料提示，妊娠晚期最终发展为PE 的孕妇血液PP13浓度高于同孕周健康孕妇。针对PE 笔者进一步猜想，倘若在妊娠早期及妊娠晚期有相对应的PP13 预测值，用其指导临床工作，可以实现早发现、早干预、早治疗，改善母婴不良结局。

4 PP13 作为PE 靶向治疗的前景

PE 是威胁孕妇生命的主要疾病之一，随着近年来肥胖及高龄女性妊娠率的增加，PE 的发生率也在逐年上升。但因涉及药物对胎儿的影响，故对该类药物的研究相对有限，目前尽早分娩是预防子痫发生的最终做法，但其可能对母体下次妊娠产生不利影响[24]。

通过前文所述，妊娠早期PP13 水平低的女性无法获得完整的免疫耐受，同时无法实现妊娠状态子宫血管的重塑，进而不能满足宫内胎儿对氧气与营养物质的需求。妊娠早期胎盘发育受损可能导致妊娠中晚期PE 的发生，这在PE 高危孕妇中表现的尤为突出。

现阶段针对PE 高危孕妇的预防药物包括阿司匹林[25]、钙补充剂、低分子肝素（low molecular weight heparin，LMWH）。有研究表明阿司匹林可诱导PP13表达增加[23]，但其具有明显的剂量依赖性，中等浓度阿司匹林增加PP13 释放，高浓度阿司匹林PP13 的释放恢复正常[19]。在妊娠早期，适当浓度的钙会增加PP13 的释放，但在较高浓度下，钙会明显降低PP13的释放。LMWH 不适合作为妊娠早期的预防措施，但对于出现症状的孕妇可能有益[26]。已在动物实验中发现，将怀孕大鼠的PP13 缓慢释放到其皮下区域会引起大鼠低血压和子宫血管扩张[15]。故在临床中也可用PP13 联合现有药物来进一步减少PE 的发生。此外，PE 不仅影响母亲，同时也会损伤胎儿。在胎儿中，12%～25%的FGR 可归因于PE[27]。

综上，于妊娠早期补充PP13 以弥补自身分泌的不足，可限制甚至逆转PE 的发展，在针对PE 的靶向治疗方面具有潜力。

5 结语与展望

PE 是多因素综合作用的结果，多于妊娠晚期发病，但其病理生理却发生于妊娠早期，因此早期预测PE，并采取干预措施，对降低母婴死亡率有重要意义。但是，目前临床仍没有预测高危PE 孕妇的有效方法。PP13 在整个妊娠期间由合体滋养细胞产生，妊娠早期PP13 的水平显著降低，使其成为预测高危妊娠妇女发展为PE 有前途的指标。而妊娠早期PP13 的降低不仅为高危PE 提供了有效的预测指标，同时也为PE 的靶向治疗提供了新思路。