冠心病免疫相關研究進展

吳明偉 劉惠亮

武警總醫院心血管內科，北京 100039

冠狀動脈粥樣硬化性心臟病是嚴重危害人類生命健康的常見病，其發病機制復雜，臨床上相當一部分患者不具備高血壓、高血脂、糖尿病、吸煙等傳統危險因素[1]。研究表明免疫機制貫穿動脈粥樣硬化性疾病的整個過程。揭示動脈粥樣硬化的免疫機制，有助于更好地認識它的本質，運用免疫調節等新的手段對其干預治療。本綜述主要介紹冠心病的免疫學機制相關研究進展。

1 動脈粥樣硬化起始

在動脈粥樣硬化的最初階段免疫反應便參與其中。目前認為，熱休克蛋白（HSP）是動脈粥樣硬化（AS）自身免疫過程的主要抗原之一。氧化應激在內皮細胞造成一系列“應激反應“以阻止細胞發生不可逆損害，對抗細胞壞死，HSP即在該過程中產生。HSP存在于所有生物體中，根據分子質量可歸為五類HSP“100，90，70，60，40”kDa，其中 HSP60 家族與動脈粥樣硬化病理過程密切相關。危險因素導致內皮細胞發生應激反應，產生HSP60，進而引發針對HSP60的自身免疫反應，啟動動脈粥樣硬化過程。相應的抗oxLDLIgG抗體和T淋巴細胞已經在冠心病患者循環中檢測到，他們可作為冠心病的免疫標志物及其進展的良好預測因子[2]。

隨著血脂水平的升高，動脈粥樣硬化發生風險增高。氧化型低密度脂蛋白（oxLDL）是內皮下氧自由基增多導致的多不飽和脂肪酸氧化產物。氧化后的低密度脂蛋白化學結構發生改變，由自身蛋白成分轉變為抗原，被巨噬細胞吞噬后啟動動脈粥樣硬化免疫機制。低密度脂蛋白（LDL）在內皮下浸潤濃度與血脂水平正相關。當LDL沉積于血管壁時，動脈粥樣硬化性斑塊開始形成。淋巴細胞在斑塊擴大發展之前已經出現在這一受損區域，之后大量單核細胞聚集在內皮細胞下，絕大多數是激活的Th1淋巴細胞，還有巨噬細胞、肥大細胞[2]。

吸煙是動脈粥樣硬化的重要危險因素，吸煙可以導致內皮細胞發生氧化應激反應，釋放出HSPs。吸煙產生的有害物質可以使LDL更容易氧化為oxLDL。羥自由基是一種很強的免疫激活抗原決定基。煙草中毒與羥自由基水平增多有關[3]。尼古丁可以導致動脈粥樣斑塊的擴大，它可以激活斑塊內的樹突狀細胞，刺激T細胞增殖。

2 固有免疫

激活的單核細胞、多形核中性粒細胞細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞不但存在于破裂斑塊而且存在于ACS患者的整個冠脈循環，表明固有免疫在ACS中具有重要作用。

正常情況下，內皮細胞抵抗淋巴細胞黏附。炎癥前刺激如高血壓、高血脂、高血糖、吸煙等激活內皮細胞釋放黏附分子如平滑肌細胞黏附分子-1（VCAM-1）和P-選擇素等介導了循環單核細胞和其他淋巴細胞的黏附。一些趨化因子包括血管壁細胞受刺激后釋放的單核細胞化學趨化蛋白-1（MCP-1）介導了黏附單核細胞的遷移和滲出。MCP-1基因缺乏的低密度脂蛋白受體缺乏小鼠（LDLR-deficient mice）單核細胞募集障礙，動脈硬化性疾病發生率顯著降低。單核細胞滲出過程中釋放基質金屬蛋白酶（MMP）-9可以降解內膜基底層的Ⅳ型膠原蛋白以幫助它們進入正在生長的粥樣病變斑塊。

根據其表面CD14及CD16的表達情況，單核細胞分為很多亞型。相對健康人群，冠狀動脈粥樣硬化患者CD14+CD16+單核細胞數量顯著增多。CD14+CD16+單核細胞數量與高密度脂蛋白數量負相關，與致動脈粥樣硬化脂質呈正相關[4]。

通過對急診PCI時獲得的血栓的研究分析顯示，聚集在其中的單核細胞，相對于循環中的單核細胞，過度表達Toll樣受體 [Toll-like receptor（TLR）-4][5]。Toll樣受體（TLRs）是一類固有免疫系統表達的模式識別受體，它們可以識別很多分子，稱之為病原體相關分子模式。

有研究表明人類血小板可以表達功能性TLRs來識別細菌成分。TLRs活化可以直接誘發血小板聚集，增加在血流情況下血小板黏附于膠原蛋白。TLR刺激，尤其是TLR2，可以顯著增加血小板-白細胞相互作用，放大血小板源性炎癥信號。這表明血小板在免疫調節方面有重要作用，積極地參與了炎癥和血栓形成過程[6]。

樹突狀細胞與斑塊部位T細胞密切交互作用是斑塊不穩定的重要特征。動脈粥樣斑塊部位的樹突狀細胞可以增強表達TLRs的單核細胞對脂多糖和其它微生物分子及內源性分子的敏感性，進而增強TLR-4信號通路。這些激活的抗原遞呈細胞顯著地增加了TNF-α、IL-12、IL-23和金屬蛋白酶-9的表達進而破壞斑塊的穩定性[7]。在不穩定斑塊中聚集的樹突狀細胞，分泌INF-α誘導CD4+T淋巴細胞產生腫瘤壞死因子相關細胞凋亡誘導配體（TRAIL）。TRAIL可以與其在血管平滑肌細胞上的受體TRAIL-R1和TRAIL-R2結合，進而誘導血管平滑肌細胞的凋亡[8]。

肥大細胞可分泌促炎癥因子、組胺、血栓素、類胰蛋白酶、糜蛋白酶，誘導產生基質金屬蛋白酶類胰蛋白酶、糜蛋白酶，進而破壞細胞外基質，導致斑塊易損。

3 獲得性免疫

T細胞B細胞的減少可導致斑塊發展減小多達80%，而從動脈粥樣硬化斑塊中提取CD4+T淋巴細胞植入粥樣硬化受損斑塊中可以加速該處的動脈粥樣硬化進程。相對于穩定型心絞痛，ACS患者體內系統有更多激活的T淋巴細胞，在不穩定斑塊相對于穩定斑塊，有更多的寡克隆T淋巴細胞復制表達[9]。這些都提示獲得性免疫可能參與了斑塊由穩定性向不穩定性的的轉變。

ACS患者有較多的CD4+CD28nullT細胞表達。CD28是一種輔刺激分子，它精密的參與并決定T細胞抗原識別的結局。在ACS中CD4+CD28nullT細胞在外周循環中增多，滲入到不穩定型斑塊中，受到抗原刺激后克隆增殖。它們能釋放大量的炎癥因子尤其是IFN-γ進而激活單核細胞和巨噬細胞，還可以對血管平滑肌細胞及內皮細胞產生直接毒性作用。可以直接或者通過激活巨噬細胞釋放IFN-γ促進血管平滑肌細胞壞死削弱纖維帽進而加劇粥樣斑塊的破裂[10]。

T淋巴細胞受趨化因子的誘導進入病變部位識別oxLDL和HSP60，發生抗原抗體反應，進行寡克隆增殖。實驗證實CD4+T細胞在動脈粥樣硬化斑塊的形成擴大過程有重要作用。激活的CD4+T細胞表達CD40配體（CD40L）誘導內皮細胞、血管平滑肌細胞及巨噬細胞表達促凝血組織因子。CD40L還可以刺激巨噬細胞表達基質金屬蛋白酶 MMP-1、MMP-8、MMP-13進而破壞保護性纖維帽的完整性。CD40／CD40L系統在血管炎性反應中起著決定性作用，阻斷其信號系統可以減弱炎性反應，減小斑塊面積，減少巨噬細胞、T細胞含量及血管細胞間黏附分子VCAM-1的表達，使斑塊趨向穩定[11]。

CD4+CD25+調節性 T 細胞（Treg），可以阻斷小鼠的動脈粥樣硬化進程。 Treg的主要功能可能是，通過接觸依賴性抑制或者釋放抗炎因子如IL-10或轉變生長因子β來保持參與固有免疫的細胞如抗原遞呈細胞和效應性T細胞的平衡。在ACS患者，Treg的數量相對于穩定型心絞痛及健康對照組減少，對固有免疫細胞的抑制效應減弱[12]。

在人類和動脈粥樣硬化病變易感老鼠的冠脈外膜，發現有B細胞浸潤形成的淋巴濾泡。ApoE基因缺乏小鼠動脈粥樣硬化病變斑塊的各個階段都有B細胞存在。人類和動脈硬化易感動物都有抗oxLDL抗體存在。由B細胞分泌種系編碼的抗oxLDL IgM抗體可以與oxLDL上氧化的磷脂質結合，同時該抗體還可以識別肺炎雙球菌細胞膜上的膽堿磷酸酯。由于這種分子擬態的存在，肺炎雙球菌免疫接種可以使動脈硬化易感小鼠的動脈硬化程度減輕[13]。抗HSP60抗體在真核細胞和微生物hsp60/65間存在交叉反應，因此，感染，如肺炎衣原體感染可能會打破人體對于自身hsp60的免疫耐受，促發自身免疫性疾病及動脈粥樣硬化的形成。

4 感染與ACS

超過30%的心肌梗死發生于上呼吸道感染后，呼吸道感染可增加ACS風險，而泌尿系感染卻不會使ACS風險增加[14]。感染后的最初幾天心肌梗死或卒中的風險最高，并持續在較高水平超過21 d。其他與ACS有關的急性感染還有腦膜炎、金葡菌感染、消化道感染。感染可能通過多種機制參與動脈粥樣硬化及ACS的發生，包括對血管細胞的直接作用、增加循環中的炎癥因子、啟動自身免疫反應等。伴有感染的ACS死亡患者中，其血管內膜、中膜的樹突狀細胞、血管周圍的巨噬細胞T淋巴細胞數量明顯增多[15]。感染通過自身免疫使機體處于高凝狀態，使內皮功能紊亂，因此應該警惕伴有上呼吸道感染的冠狀動脈病變患者有發生ACS的高危風險。年度流感疫苗接種及肺炎疫苗接種可以降低冠脈病變患者的ACS發生風險[16]。

5 免疫性疾病與ACS

一項來自瑞典的隨訪調查研究顯示大部分免疫介導疾病與冠狀動脈粥樣硬化緊密相連[17]。類風濕性關節炎、系統性紅斑狼瘡、抗磷脂抗體綜合征等免疫性疾病與動脈粥樣硬化進展為ACS發生風險增加密切相關。系統性紅斑狼瘡患者發生冠心病和心梗的風險增加4～8倍，類風濕性關節炎患者的冠心病及不典型心肌缺血事件發生率增加，其ACS再發率及病死率都有升高[18]。

6 臨床應用研究

腸外給予HSPs或者它的表位會加劇動脈粥樣硬化進展，而通過鼻腔或是口腔黏膜給予HSPs則會誘發免疫耐受，進而減弱動脈粥樣硬化進展[19]。

給予動脈粥樣硬化遺傳易感小鼠以高質飲食，增多體內oxLDL含量，可以減少頸動脈主動脈處的斑塊形成，甚至減慢已形成斑塊的進展。給予動脈粥樣硬化易感小鼠注射oxLDL特定抗原表位疫苗可以增加相應IgG抗體的形成，使斑塊縮小近50%。研究發現，這些抗體在急性心梗患者體內中相對于對照組是明顯減少的[20]。

最近一項大型Meta分析顯示，大劑量長期他汀治療并且取得了LDL-C<100 mg/dL目標，可以顯著降低SAP或者ACS的斑塊體積[21]。他汀除降脂作用外，在包括逆轉內皮功能異常、抗氧化劑活性、免疫調節、減少室性心律失常及血栓形成等多向性效應方面已受到臨床的高度關注。他汀所表現出的免疫調節活性，在某些自身免疫性疾病如類風濕性關節炎（RA）、多發性硬化（MS）、系統性紅斑狼疹（SLE），自身免疫性腦脊髓膜炎（EAE）等治療方面展示了良好的臨床應用前景[22]。他汀治療給心血管系統帶來強大獲益的具體機制尚未完全闡明。回顧性證據支持他汀治療用于血脂正常的患者以降低CRP水平，用于惡性心血管事件的一級和二級預防治療[23]。

7 總結

免疫機制是斑塊破裂及動脈粥樣硬化發生的重要機制，理解這些機制有助于我們更好地認識動脈粥樣硬化的本質，識別不穩定斑塊，識別ACS高危人群，尋找新的藥物作用靶點，研究開發新的治療藥物，采取免疫調節手段治療甚至阻止ACS的發生。但是冠心病的免疫機制非常復雜，還有待于進一步的闡明，以開發出更為有效的免疫調節藥物，而避免相關的免疫抑制副作用。相信在不遠的將來，冠心病的免疫調節機制將在冠心病的防治中發揮重要作用。

[1]唐劍.冠心病與免疫學因素關系的研究現狀[J].內科，2008，（3）：414-416.

[2]BlasiC.Theautoimmuneoriginofatherosclerosis[J].Atherosclerosis，2011，216（1）：248.

[3]Yanbaeva DG，Dentener MA，Creutzberg EC，et al.Systemic effects of smoking[J].Chest，2007，131：1565-1566.

[4]Woollard KJ，Geissmann F.Monocytes in atherosclerosis：subsets and functions[J].Nat Rev Cardiol，2010，7：77-86.

[5]YonekawaK，NeidhartM，AltweggLA，et al.Myeloid related proteins activate Toll-like receptor 4 in human acute coronary syndromes[J].Atherosclerosis，2011，218：486-492.

[6]Blair P，Rex S，Vitseva O，et al.Stimulation of Toll-like receptor 2 in human platelets induces a thromboinflammatory response through activation of phosphoinositide 3-kinase[J].Circ Res，2009，104：346-354.

[7]Niessner A，Shin MS，Pryshchep O，et al.Synergistic proinflammatory effects of the antiviral cytokine interferon-alpha and Toll-like receptor 4 ligands in the atherosclerotic plaque[J].Circulation，2007，116：2043-2052.

[8]Doring Y，Manthey HD，Drechsler M，et al.Auto-antigenic protein-DNA complexes stimulate plasmacytoid dendritic cells to promote atherosclerosis[J].Circulation，2012，125：1673-1683.

[9]De Palma R，Del Galdo F，Abbate G，et al.Patients with acute coronary syndrome show oligoclonal T-cell recruitment within unstable plaque：evidence for a local， intracoronary immunologic mechanism[J].Circulation，2006，113：640-646.

[10]DumitriuIE，AraguasET，BaboonianC，etal.CD4+CD28nullT cells in coronary artery disease：when helpers become killers[J].Cardiovasc Res，2009，81：11-19.

[11]凌啟節，儲照虎.CD40/CD40L系統與動脈粥樣硬化和腦梗死的關系[J].國際腦血管病雜志，2010，（18）：632-636.

[12]Han S，Liu P，Zhang W，et al.The opposite-direction modulation of CD4+CD25+Tregs and T helper 1 cells in acute coronary syndromes[J].Clin Immunol，2007，124：90-97.

[13]Binder CJ，Horkko S，Dewan A，et al.Pneumococcal vaccination decreases atheroscleroticlesion formation：molecular mimicry between Streptococcus pneumoniae and oxidized LDL[J].Nat Med，2003，9（6）：736-743.

[14]Dong M，Liu T，Li G.Association between acute infections and risk of acute coronary syndrome：a meta-analysis[J].Int J Cardiol，2011，147：479-482.

[15]Madjid M，Vela D，Khalili TH，et al.Systemic infections cause exaggerated localinflammation in atherosclerotic coronary arteries：clues to the triggering effect of acute infections on acute coronary syndromes[J].Tex Heart Inst J，2007，34：11-18.

[16]Lamontagne F，Garant MP，Carvalho JC，et al.Pneumococcal vaccination and risk of myocardial infarction [J].CMAJ，2008，179：773-777.

[17]Zo ller B，Li X，Sundquist J，et al.Risk of subsequent coronary heart disease in patients hospitalized for immune-mediated diseases：a nationwide follow-up study from Sweden[J].PLoS One，2012，7（3）：e33442.

[18]Lopez PC，Perez SC，Ramos CM，et al.Cardiovascular risk in systemic autoimmune diseases：epigenetic mechanisms of immuneregulatoryfunctions [J].Clin DevImmunol，2012，2012：9746-9748.

[19]Nilsson J，Hansson G，Shah PK.Immunomodulation of atherosclerosis.Implications for vaccine development[J].Arterioscler Thromb Vasc Biol，2005，25：18-28.

[20]Van Puijvelde GH，Hauer AD，De Vos P，et al.Induction of oral tolerance to oxidized low-density lipoprotein ameliorates atherosclerosis[J].Circulation，2006，114：1968-1976.

[21]Tian JW，Gu X，Sun YL，et al.Effect of statin therapy on the progression of coronary atherosclerosis[J].BMC Cardiovascular Disorders，2012，12：70.

[22]劉平莉.他汀類藥物免疫調節及其臨床應用前景[J].醫學理論與實踐，2009，22（9）：1059-1061.

[23]Ridker PM，Cannon CP，Morrow D，et al.C-reactive protein levels and outcomes after statin therapy [J].Circulation，1999，100（3）：230-235.