脂蛋白相關磷脂酶A₂與缺血性腦卒中的研究進展

徐邦嫻 鄧遠飛

[摘要] 動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中的主要病因，脂蛋白相關磷脂酶A2（Lp-PLA2）作為新型炎癥標志物參與動脈粥樣硬化形成，并與斑塊易損性相關。目前研究認為Lp-PLA2在評估動脈粥樣硬化性缺血性腦卒中的危險分層及復發風險中有重要作用，將成為動脈粥樣硬化性缺血性腦卒中的獨立預測因子。本文從Lp-PLA2的生物學特征、在AS中的雙重作用及其與頸動脈粥樣硬化、缺血性腦卒中的相關性等方面進行綜述。

[關鍵詞] 脂蛋白相關磷脂酶A2；缺血性腦卒中；動脈粥樣硬化；炎癥標志物

[中圖分類號] R743.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2015）14-0152-04

[Abstract] Atherosclerosis is the leading cause of ischemic stroke. As a new inflammation biomarker， lipoprotein-associated phospholipaseA2 （Lp-PLA2） is largely associated with the development of atherosclerosis and plaque vulnerability. It has been recognized that Lp-PLA2 plays crucial roles on assessing the risk stratification and recurrent risk of ischemic stroke， and may be a unique prediction factor. This review is going to summarize the relevant data about the biochemical characteristics of Lp-PLA2， the action of Lp-PLA2 on atherosclerosis and the association with carotid atherosclerotic and ischemic stroke.

[Key words] Lipoprotein-associated phospholipaseA2； Ischemic stroke； Atherosclerosis； Inflammation biomarker

缺血性腦卒中具有高發病率、高死亡率、高致殘率、高復發率的特點，而動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是其主要病因。隨著AS發病機制的深入研究，人們發現炎癥細胞和炎癥介質在AS的起始、發展及斑塊穩定性喪失、斑塊脫落中均起著重要作用[1-3]，故炎癥被認為是AS的核心因素。探尋AS發展過程中可作為心腦血管疾病危險預測指標的血漿生物學標志物，是現今研究熱點之一。

目前已發現不少AS相關的炎癥標志物，如C反應蛋白、腫瘤壞死因子、白介素-6、單核細胞趨化蛋白-1、CD40及其配體CD40L等。脂蛋白相關磷脂酶A2（lipoprotein-associated phospholipaseA2，Lp-PLA2）是近年發現的炎癥標志物之一，它能水解低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterin，LDL）中的氧化磷脂，生成溶血磷脂酰膽堿（lyso-phosphatidylcholine，Lyso-PC）和氧化型游離脂肪酸（oxidized free fatty acids，ox-FA）兩種炎癥介質，進而損傷血管內皮引起AS。本文將從Lp-PLA2的生物學特征、在AS中的雙重作用及其與頸動脈粥樣硬化、缺血性腦卒中的相關性等方面進行綜述。

1 Lp-PLA2的生物學特征

Lp-PLA2是一種絲氨酸依賴的磷脂酶，屬于磷脂酶A2（phospholipaseA2，PLA2）超家族中的一員。PLA2通過催化脂蛋白和細胞膜上的甘油磷脂sn-2酰基酯鍵，使其水解為非酯化脂肪酸和溶血磷脂而發揮生理效應。目前共發現15個PLA2亞型，根據酶性質、細胞定位及是否依賴Ca2+等，將其分為5類[4-5]：分泌型（Ⅰ～Ⅲ、Ⅴ、Ⅸ～ⅩⅣ亞型）、胞漿型（Ⅳ亞型）、非鈣離子依賴型（Ⅵ亞型）、血小板活化因子乙酰水解酶型（Ⅶ、Ⅷ亞型）和溶酶體型（ⅩⅤ亞型）。由于基因序列、分子量、非Ca2+依賴及底物特異性等特點，Lp-PLA2被歸為ⅦA亞型；它由441個氨基酸殘基構成，Tjoeker等[6]于1995年首次克隆出Lp-PLA2，其編碼基因PLA2G7定位于6號染色體的12p.21.1，包含12個外顯子。

根據存在形式可將Lp-PLA2分為細胞型和分泌型，它主要由動脈粥樣硬化斑塊內的巨噬細胞產生（即細胞型），其中進入血液循環的部分稱為分泌型[7-8]。由于分泌型Lp-PLA2來源于動脈粥樣硬化斑塊且具有高度特異性、極低變異性，故測定分泌型Lp-PLA2可以精確、定量地反映動脈粥樣硬化斑塊的炎癥反應程度[9]。人體約70%的分泌型Lp-PLA2通過ApoB結合并水解LDL，30%通過其他載脂蛋白與高密度脂蛋白（high density lipoprotein，HDL）等結合[10]。近年《柳葉刀》上的一篇meta分析顯示，Lp-PLA2的活性與非HDL-C（r=0.49，95%CI 0.45～0.52）、LDL-C（r=0.48， 95%CI 0.41～0.55）、ApoB（r=0.45，95%CI 0.38～0.51）、甘油三酯（0.22，95%CI 0.19～0.26）呈正相關，與HDL-C（r=-0.24，95%CI-0.29～-0.19）、ApoAI（r=-0.15，95%CI -0.23～-0.55）呈負相關[11]。

2 Lp-PLA2在AS中的雙重作用

Lp-PLA2最早是以血小板活化因子乙酰水解酶（platelet-activating factor acetyl hydrolase，PAF-AH）為人們所認識。血小板活化因子（platelet-activating factor，PAF）促進血小板聚集，誘導中性粒細胞、單核細胞趨化，刺激白三烯等炎癥介質釋放，促進血栓形成和炎癥反應；而Lp-PLA2將PAF水解為無活性的溶血磷脂酰PAF，從而抑制血栓形成、減輕炎癥反應，起到抗AS作用[12]。在心肌缺血再灌注損傷的大兔模型中，Morgan等[13]發現輸入重組的Lp-PLA2可減輕白細胞浸潤和心肌損傷。在脂蛋白E缺陷小鼠模型中，通過腺病毒對小鼠轉染人Lp-PLA2基因PLA2G7，發現轉基因小鼠體內大量Lp-PLA2表達，其中與HDL結合的Lp-PLA2的活性及數量明顯增加；且與HDL結合的Lp-PLA2可減輕炎性細胞浸潤、內膜受損，抑制泡沫細胞形成和巨噬細胞內膽固醇釋放，說明與HDL結合的Lp-PLA2均有抗AS的作用[14]。

然而，此后大量基礎和臨床研究一致認為Lp-PLA2不僅參與動脈粥樣硬化的發生、發展，更與斑塊破裂和心血管事件發生相關。如前所述，Lp-PLA2水解LDL上的氧化磷脂，產生Lyso-PC和ox-FA刺激白細胞趨化、上調炎癥因子、增強氧化應激、增加基質金屬蛋白酶表達，使單核細胞向血管壁聚集并轉化為巨噬細胞吞噬氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，oxLDL）形成泡沫細胞，導致動脈粥樣硬化斑塊形成[15]。壞死的泡沫細胞釋放細胞因子和金屬蛋白酶降解纖維帽，增加斑塊的不穩定性，致其破裂、出血，促進血栓形成和心血管事件發生[16]。在糖尿病合并高脂血癥的豬模型中，抑制Lp-PLA2活性可有效防止冠狀動脈硬化病癥的進展[17]。國內學者在脂蛋白E缺陷小鼠模型中，對小鼠進行17周的高脂喂食后將其分為兩組，實驗組喂食Lp-PLA2抑制劑6周（對照組喂食生理鹽水），結果顯示實驗組的粥樣硬化斑塊面積（從主動脈弓至腹主動脈）較對照組小，且在主動脈竇粥樣硬化斑塊內巨噬細胞數量減少、膠原含量增加，提示降低Lp-PLA2水平能明顯地減輕炎癥、阻止斑塊形成[18]。2000年蘇格蘭一項關于冠心病預防的研究-West of Scotland Coronary Prevention Study Group首次提出Lp-PLA2可能為冠心病危險預測因子[19]，此后越來越多的流行病學調查及meta分析證明Lp-PLA2與心血管疾病預后相關。

3 Lp-PLA2與頸動脈粥樣硬化的臨床研究

早期關于Lp-PLA2的臨床研究大多探討其與心血管疾病的關系，隨著國內外頸動脈內膜剝脫術的發展，研究發現Lp-PLA2與頸動脈斑塊易損性相關[20-22]。Dallit Mannheim等[20]用免疫印跡和免疫染色法，檢測了167例頸動脈粥樣斑塊的Lp-PLA2水平。該研究通過NAD（P）H氧化酶活性、MMP-2免疫印跡、ox-LDL免疫反應性、巨噬細胞數量、膠原染色等量化指標觀察斑塊氧化應激、炎癥反應和穩定性，并在55例斑塊中通過液相色譜聯合質譜分析法測定lysoPC的濃度。結果顯示：有癥狀的頸動脈粥樣硬化斑塊患者Lp-PLA2表達水平明顯高于無癥狀患者[（1.66±0.19）vs （1.44±0.10），P<0.05]，且Lp-PLA2與oxLDL、巨噬細胞一樣主要分布在壞死的脂質核心區。此外，Lp-PLA2的表達與膠原含量相關，有癥狀患者膠原含量低于無癥狀患者[（9.1±2.2） vs （18.5±1.7），P<0.001]，可見Lp-PLA2與斑塊的氧化應激、炎癥反應和穩定性呈正相關。在一項關于血漿生物標記物與頸動脈狹窄相關性的研究中顯示，HDL-C降低是癥狀性頸動脈狹窄的獨立危險預測因子，但Lp-PLA2與癥狀性頸動脈狹窄患者頸動脈斑塊轉變相關[23]。

4 Lp-PLA2與缺血性腦卒中的臨床研究

綜合大量可靠的研究結果，在美國心臟病學會（American hear association，AHA）/美國疾病控制與預防中心（centers for disease control and prevention，CDC）2008年的指南[24]中，Lp-PLA2被推薦用于輔助傳統危險因素的評估，認為其可以作為血管炎癥的一種特異性診斷指標以識別高危或極高危患者。冠心病與缺血性腦卒中的病理生理機制相似，故有關Lp-PLA2與缺血性腦卒中的研究也逐步開展。

4.1 Lp-PLA2對缺血性腦卒中發生的預測作用

Lp-PLA2作為新的炎癥標志物，在預測動脈粥樣硬化性腦梗死的發生、評估危險分層中有重要作用。鹿特丹研究（the rotterdam study，TRS）是一項納入7983例≥55歲的鹿特丹市郊居民的前瞻性病例隊列研究，其目的是調查慢性致殘性疾病的發生率和危險因素。Oci等[25]的亞組隨機抽取1820例測定Lp-PLA2活性，研究Lp-PLA2活性與冠心病和缺血性腦卒中的關系。平均隨訪7.2年，308例發生冠心病；平均隨訪6.4年，110例發生缺血性腦卒中。通過Cox風險比例回歸模型分析，校正年齡、性別、體質指數、收縮壓、非高密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、糖尿病、吸煙、飲酒、降脂治療、白細胞總數和C反應蛋白后，Lp-PLA2活性最高第二、第三、第四四分位數與第一四分位數相比，發生缺血性腦卒中的多元校正危險比分別為1.08、1.58、1.97，說明Lp-PLA2活性越高，發生缺血性卒中的風險越高，提示Lp-PLA2活性是缺血性腦卒中的獨立預測因子。

社區動脈粥樣硬化風險研究[26]（atherosclerosis risk in community，ARIC）是一項調查動脈粥樣硬化性心血管疾病發病率的大樣本前瞻性病例隊列研究。Ballantyne等隨機分層抽取其中1225例健康受試者隨訪6年，以研究Lp-PLA2、CRP與缺血性腦卒中的關系（其中265例失訪，卒中194例，非卒中766例）。通過Cox風險比例回歸模型分析，校正性別、年齡、種族后，發現卒中組與非卒中組間LDL-C水平無顯著差異，而卒中組Lp-PLA2水平明顯高于非卒中組（HR：2.23；95%CI：1.48～3.34）；進一步校正吸煙、收縮壓、LDL-C、HDL-C、糖尿病等傳統危險因素后，高Lp-PLA2者發生卒中的風險仍顯著增高（HR：1.91；95%CI：1.15～3.18）。同樣的，CRP水平升高發生卒中的風險也顯著增大。校正傳統危險因素后，Lp-PLA2和CRP都處于高水平者（Lp-PLA2>422 μg/L，CRP>3 mg/L）發生卒中的風險較兩者都處于低水平者（Lp-PLA2<310 μg/L，CRP<1 mg/L）高（HR：11.38；95%CI：3.13～41.41）。結果顯示Lp-PLA2和CRP可能是對傳統危險因素評估缺血性腦卒中風險的補充。

Nambi等[27]的亞組研究隨機抽取ARCI中949例中年健康受試者隨訪5年，其中183例發生缺血性腦卒中。通過受試者工作特征曲線下面積（area under the receiver operator characteristic curve，AUC）評價傳統危險因素、Lp-PLA2、CRP在評估5年內發生卒中風險上的優劣。研究發現，單用傳統危險因素建立受試者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線模型，則AUC為0.732，加入CRP后AUC為0.743，加入Lp-PLA2后AUC為0.752；若加入Lp-PLA2及CRP，則AUC增大至0.761。單用傳統危險因素評估5年內發生卒中風險，則低危（5年內發生卒中的機率<2%）人群占86%，中危（2%<卒中幾率<5%）人群占11%，高危（卒中幾率>5%）人群占3%；加入Lp-PLA2及CRP評估后模型重新劃分，低危人群中4%劃分為中危，中危人群中39%劃分為低危或高危，高危人群中34%劃分為中危。提示Lp-PLA2聯合CRP可補充、修正卒中風險評估，有利于風險分層管理，尤其在中危人群中適用性更強，為潛在的卒中高危人群進行更積極的干預。

4.2 Lp-PLA2對缺血性腦卒中復發的預測作用

隨著對Lp-PLA2研究的深入，近年來發現Lp-PLA2與動脈粥樣硬化性腦梗死復發也具有相關性。Delgado等[28]檢測166例短暫性腦缺血發作（transient ischemic attack，TIA）患者和144例健康對照組的Lp-PLA2數量及活性，以研究Lp-PLA2與卒中復發的關系。通過多元分析發現，TIA組Lp-PLA2的數量及活性均比對照組高；隨訪30 d，TIA組中有20例（占總數12%）發生腦卒中/TIA，進一步分析顯示Lp-PLA2活性較高（>207 nmol/（mL·min）者發生腦卒中/TIA的風險顯著增高（HR：2.7；P=0.042）。提示Lp-PLA2的活性可能有助于預測TIA患者近期發生腦卒中/TIA的風險。

Elkind等[29]對467例年齡≥40歲的初患缺血性腦卒中患者進行Lp-PLA2活性檢測，并以其四分位數分類，隨訪年限中位數為4年，其中80例再發卒中。經Cox風險比例回歸模型分析，校正人口統計特征（年齡、性別、種族）、血管危險因素（高血壓、糖尿病、高脂血癥、吸煙、冠心病）、超敏CRP及LDL≥130 mg/dL后，Lp-PLA2活性最高四分位數再發卒中的風險為活性最低四分位數的2.54倍。該研究也建立ROC模型并通過AUC評價Lp-PLA2活性對卒中再發風險預測的影響，加入Lp-PLA2活性建立模型后，AUC由0.646增加到0.668。

Lp-PLA2不僅可補充對缺血性腦卒中發生風險的評估，更與血管再通情況相關。Delgado等[30]收集133例予t-PA溶栓的缺血性腦卒中患者，測定血漿Lp-PLA2的濃度和活性并進行NIHSS評分，結果顯示t-PA溶栓后血管未完全再通者，其Lp-PLA2濃度和活性均較完全再通者高（濃度P=0.029，活性P=0.044），且Lp-PLA2濃度及責任血管近端閉塞為頑固性閉塞主要預測因子。

5 小結

Lp-PLA2是一種非Ca2+依賴性絲氨酸脂酶，它通過水解LDL上的氧化磷脂，產生Lyso-PC和ox-FA刺激白細胞趨化、上調炎癥因子、增強氧化應激、增加基質金屬蛋白酶表達，參與動脈粥樣硬化的發生、發展，并增加斑塊不穩定性，致其破裂、出血，促進血栓形成和心腦血管事件發生。多項大型臨床研究表明Lp-PLA2與動脈粥樣硬化性腦梗死的發生、復發及血管再通相關，是對傳統危險因素評估缺血性腦卒中風險的補充、修正，將成為缺血性腦卒中的獨立預測危險因子。

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（收稿日期：2015-02-06）