心血管疾病生物標志物
——脂蛋白相關磷脂酶A2的臨床應用價值

李鐵威綜述，叢祥鳳、陳曦審校

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心血管疾病生物標志物
——脂蛋白相關磷脂酶A2的臨床應用價值

李鐵威綜述，叢祥鳳、陳曦審校

摘要脂蛋白相關磷脂酶A2（Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2）是血管特異的炎性因子,在動脈粥樣硬化過程中發揮著重要作用。Lp-PLA2作為近年來熱門的心血管疾病危險因子得到了大量的組織病理學、臨床試驗及流行病學研究的證實。但目前對于Lp-PLA2的心血管疾病風險預測價值仍存有一定的爭議，如新近研究指出對于正常、低危人群以及服用降脂藥物的人群，Lp-PLA2不具有風險預測價值。此外Lp-PLA2活性的特異性抑制劑Darapladib業已在人群中完成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期臨床試驗。本文將就目前有關Lp-PLA2在心血管疾病的價值、爭議以及特異性抑制劑的研究進展做一綜述。

關鍵詞綜述；脂蛋白相關磷脂酶A2；心血管疾病；激肽原類

脂蛋白相關磷脂酶A2（Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2）是血管特異的炎性因子，是由炎性細胞產生的Ca2+依賴性的炎性介質；Lp-PLA2水解產物可以促進內皮細胞、巨噬細胞和白細胞上調表達、釋放黏附分子和細胞因子；同時下調內皮一氧化氮（NO）的合成和釋放，增強細胞的氧化應激反應，促進內皮細胞的凋亡，此外其可以水解氧化性的磷脂類物質產生具有促炎作用的氧化性脂肪酸（oxidized free fatty acids, oxFFA）和溶血磷脂酰膽堿（lysophosphatidylcholine, Lyso-PC），在動脈粥樣硬化病變過程中扮演著重要的作用[1]。大量的流行病學及臨床研究表明,循環中的Lp-PLA2水平是心血管事件的獨立危險因素，然而該酶活性抑制劑Darapladib在兩項三期臨床試驗均以失敗告終[2]。

1 Lp-PLA2的來源、分布及檢測方式

Lp-PLA2屬于磷脂酶A2超家族成員，又稱血小板活化因子—乙酰水解酶（platelet activating factor- Acetylhydrolase，PAF-AH），由441個氨基酸組成的分子量為45 kDA的非Ca2+依賴性蛋白質[3]。血漿中的Lp-PLA2主要由單核/巨噬細胞、T淋巴細胞、肥大細胞分泌；此外通過蛋白質間的交互作用研究發現，80%的Lp-PLA2通過其N末端與低密度脂蛋白（LDL）的C末端結合，剩余的還與高密度脂蛋白（HDL）、超低密度脂蛋白（VLDL）、脂蛋白a[ Lp（a）]結合[4]。李建軍課題組進一步對Lp-PLA2與脂蛋白亞型的相關性分析發現，Lp-PLA2與低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）所有亞型以及小顆粒高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）具有正相關性，而與大顆粒及中顆粒HDL-C具有負相關性[5]。

Lp-PLA2是一種質量濃度和活性都可檢測的酶。檢測酶質量的方法為酶聯免疫吸附測定（ELISA）法、免疫增強比濁法和化學發光法。檢測酶活性的方法主要是ELISA法，但是由于ELISA法操作繁瑣、時間周期長等缺點，因而近來也有廠商開發了可用于自動生化分析儀的連續檢測法。

2 Lp-PLA2在動脈粥樣硬化進程中的雙面性

2.1 Lp-PLA2的抗動脈粥樣硬化作用

早前大量研究認為，Lp-PLA2具有抑制動脈粥樣硬化的發生、發展以及抗炎作用，Lp-PLA2能將血小板活化因子（PAF）水解為無活性的物質，抑制炎癥和血栓的形成；此外活化的Lp-PLA2可以水解血液循環中氧化磷脂類物質，降低機體免疫原性、保護細胞免受活性氧簇誘導的凋亡[2]。循環中一部分Lp-PLA2與HDL結合產生具有抗炎、抑制動脈粥樣硬化作用的HDL-Lp-PLA2，進而可抑制泡沫細胞的形成及降低巨噬細胞內ox-LDL及oxLp(a)的積累量，限制其向泡沫細胞的轉化[6,7]。載脂蛋白E(apoE)敲除鼠靜脈注射PAF-AH過表達腺病毒載體，可以顯著降低黏附分子表達水平以及主動脈根部的巨噬細胞的積累，同時在頸動脈球囊張力損傷后過表達PAF-AH可以抑制新生內膜的形成及自發性動脈粥樣硬化病變[4]。

2.2 Lp-PLA2的促動脈粥樣硬化作用

盡管Lp-PLA2具有上述的抑制動脈粥樣硬化功能，然而在近十年來關于Lp-PLA2的促炎、促動脈粥樣硬化作用則是當前研究的主流。Lp-PLA2在其水解ox-LDL發揮抗炎、抑制動脈硬化作用的同時也會產生具有促炎、促動脈硬化的介質：oxFFA、Lyso-PC[3]。Lyso-PC和oxFFA使得血管壁內皮細胞發生功能障礙，同時誘導內皮細胞表達黏附分子，使得LDL、巨噬細胞以及T淋巴細胞進入內膜，起始動脈硬化的發展過程；Lyso-PC和oxFFA也可促使巨噬細胞表達促炎介質諸如白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）等，激活該區域的炎癥反應、生成泡沫細胞、形成壞死核，促使斑塊向不穩定發展[8]。

3 Lp-PLA2的心血管疾病臨床應用價值

3.1 Lp-PLA2與動脈粥樣硬化斑塊

動脈粥樣硬化是心血管疾病的最主要病因， Lp-PLA2作為血管特異性的炎癥因子，Kolodgie等[9]在冠狀動脈事件猝死患者尸檢解剖中研究發現隨著斑塊的發展進程，斑塊組織中Lp-PLA2表達逐漸升高。此外在易損斑塊兔動物模型中發現易損斑塊、破裂斑塊模型中血清Lp-PLA2含量顯著高于穩定斑塊組及對照組[10]。然而新近研究發現，動脈粥樣硬化炎癥反應在不同的血管部位作用也不盡相同， Fenning等[11]發現冠狀動脈較腹主動脈斑塊體積較小，然而冠狀動脈粥樣硬化斑塊炎性則較為活躍；此外抑制Lp-PLA2可以顯著的降低冠狀動脈動脈粥樣硬化組織體積、纖維瘤的數量及相關炎性因子基因的表達，而抑制Lp-PLA2對腹主動脈斑塊體積、炎性基因和纖維瘤斑塊的發展沒有影響。

3.2 Lp-PLA2與心血管疾病的相關性

Lp-PLA2自1987年被人們發現以來，在近30年來陸續得到科研及臨床研究工作者的重視。研究發現，Lp-PLA2的活性與濃度在男性中高于女性；同時Lp-PLA2的活性與傳統心血管危險因素如LDL-C、非HDL-C、ApoB等具有較強的正相關性[12]。何晨等[13]在中國人群中研究發現，急性心肌梗死、不穩定性心絞痛以及穩定性心絞痛患者Lp-PLA2含量顯著高于正常對照組。此外影像學結合血清學研究也證實Lp-PLA2水平與冠狀動脈病變程度具有顯著相關性，隨著冠狀動脈嚴重病變血管支數增加，Lp-PLA2水平也顯著升高，三支病變組Lp-PLA2水平最高，在調整了血脂、年齡和體重指數（BMI）后組間Lp-PLA2 水平仍具有顯著差異[14]。上述研究結果表明，Lp-PLA2與多種傳統心血管疾病危險因素具有相關性，同時Lp-PLA2具有提示疾病危險程度的預測價值。

3.3 Lp-PLA2的心血管疾病風險預測價值

國內外諸多研究顯示Lp-PLA2獨立于傳統危險因素，具有重要的心血管疾病風險預測價值。2000年一項臨床研究中發現傳統炎癥因子C反應蛋白（CRP）的預測心血管事件效能在多因素分析后被減弱；Lp-PLA2則獨立于傳統危險因素，與心血管疾病風險水平具有較強的正相關性[15]。而在以普通社區人群為研究對象的ARIC研究中發現當Lp-PLA2處于較高水平時，6年期間患冠心病風險顯著增加，暗示對于普通社區人群檢測Lp-PLA2的臨床應用價值[16]。2010年Lancet發表的納入32項前瞻性研究Meta分析中發現，Lp-PLA2與冠心病及總心血管事件死亡率具有強相關性；對比傳統危險因素吸煙、HDL-C、非HDL-C，發現Lp-PLA2的活性與濃度具有與其相近的風險比，Lp-PLA2是一個強有效的危險因子[12]。

3.4 Lp-PLA2基因多態性與心血管疾病的相關性

Lp-PLA2作為近年來新的與心血管疾病密切相關的炎性標志物，其基因多態性與心血管疾病相關性研究成為熱點。Lp-PLA2 濃度和活性水平與編碼該蛋白的基因PLA2G7有關。Wang 等[17]在有關PLA2G7基因多態性與冠心病風險的Meta分析中發現，PLA2G7基因多態性和冠心病風險的相關研究主要集中在A379V、V279F和R92H位點，而研究結果顯示只有R92H位點與冠心病風險顯著相關。Casas等[18]則在歐洲大規模人群中發現A379V與Lp-PLA2 活性正相關。而在中國北方漢族人群研究中A379V與易感缺血性狀具有相關性[19]。目前有關PLA2G7基因多態性與心血管疾病的相關性研究結論不完全一致，這可能與種族及地域分布有關，需要進一步的研究分析。

4 Lp-PLA2的心血管疾病風險預測價值爭議

4.1 Lp-PLA2在不同人群中的預測價值

目前研究的主流比較肯定Lp-PLA2與心血管疾病的相關性，但對于Lp-PLA2在診斷腦卒中及預測后期心血管事件的潛在價值存在一定的爭議。Blake等[20]在無心血管疾病史的女性健康研究（WHS）中發現，多因素分析后Lp-PLA2不具有心血管風險預測價值。同時分析上述臨床研究入選人群發現，Lp-PLA2的診斷及預測價值主要體現在已具有心血管疾病相關臨床癥狀以及傳統危險因素已經處于中、高危的人群。然而在起始健康人群中，考慮年齡、性別、基線心血管病史以及血脂水平后，Lp-PLA2活性在冠心病中的風險比（RR）僅為1.03，缺血性卒中RR為1.01；因此在健康人群中Lp-PLA2在預測冠心病不是一個強有效的預測因子。

而在預測卒中方面，單獨Lp-PLA2不能有效的作為卒中的預測指標，而Lp-PLA2與高敏C反應蛋白（hs-CRP）聯合預測時，且都處于較高水平時冠心病的風險增加4倍，卒中增加11倍[16]。此外對于急性冠狀動脈綜合征患者，早期測定Lp-PLA2不能有效的對患者進行危險分層，同時對未來心血管事件發生率以及死亡率不具有預測價值[21]。

4.2 降脂藥—他汀類等對Lp-PLA2預測心血管事件的影響

Qiao等[22]在動脈粥樣硬化模型兔子中研究發現，辛伐他汀干預可以顯著的降低循環中Lp-PLA2水平；同時斑塊組織內Lp-PLA2的表達也明顯受到抑制。臨床研究表明，阿托伐他汀可以顯著的降低冠心病患者循環中Lp-PLA2水平；此外辛伐他汀、瑞舒伐他汀、依折麥布、非諾貝特等降脂藥均可降低Lp-PLA2水平[23]。他汀類降脂藥物的大量流行病學研究已證實其可以降低心血管事件的發生率，然而在已強化他汀治療的JUPITER臨床研究中，發現Lp-PLA2對服用瑞舒伐他汀人群不具有風險預測價值[24]。

目前雖然對于Lp-PLA2的心血管事件風險預測價值存在一定的爭議，但目前研究的主流比較肯定Lp-PLA2與心血管疾病的相關性及風險預測價值。因此Lp-PLA2也得到了多項指南的推薦。該共識文件推薦對于中、高危人群以及冠心病患者檢測Lp-PLA2，且相比于Framingham危險評分，該共識更加簡單、適用于臨床醫生[25]。

5 Lp-PLA2活性特異性抑制劑Darapladib

Darapladib作為一類新藥，通過阻斷絲氨酸殘基活性進而有效的抑制Lp-PLA2的活性。Ⅰ期臨床實驗中發現不同劑量的Darapladib均能顯著的的抑制血漿中Lp-PLA2活性，并可降低循環中炎性因子C反應蛋白和IL-6的水平[26]。隨后通過血管內超聲（IVUS）發現，Darapladib處理組患者冠狀動脈斑塊內壞死核擴張被抑制，同時還可抑制斑塊纖維成分的減少[27]。

然而Ⅲ期臨床STABILITY研究中，在中位隨訪穩定冠心病患者3.7年期間發現，服用Darapladib組心血管主要終點事件（心原性死亡、非致死性心肌梗死、非致死性卒中）發生率為9.7%，Placebo組主要終點事件發生率為10.4%，兩者沒有顯著的差別；而在總冠狀動脈事件中Darapladib組發生率顯著低于安慰劑組；同時Darapladib組還具有腹瀉、糞便異味、尿異味等藥物副作用[28]。而在SOLID-TIMI52 研究中共計納入急性冠狀動脈綜合征患者13 026例；中位2.5年隨訪期間，Darapladib組有16.3%、安慰劑組也有近15.6%的患者發生主要終點事件，兩組之間主要終點事件發生率沒有顯著變化；此外次要終點事件發生率上面也沒有顯著變化[29]。兩項三期臨床試驗表明降低冠心病及急性冠狀動脈綜合征患者血液循環中Lp-PLA2活性均不能有效的降低患者后期的主要心血管終點事件的發生率，Darapladib作為心血管疾病臨床用藥是失敗的。

6 小結和展望

Lp-PLA2作為近年來新的心血管疾病標志物，得到了大量的動物實驗及臨床流行病學的證據支持，然而對于不同人群Lp-PLA2的風險預測價值仍存有一定的爭議，因此對于研究Lp-PLA2在心血管疾病發生、發展中作用的科研工作者可能需要注意以下幾個問題：（1）動物模型的選擇：小鼠中Lp-PLA2主要與HDL結合，與人體內Lp-PLA2與脂蛋白結合情況不同，而豬體內則與人類似，主要與LDL結合；此外有關易損斑塊的模型中兔子也是一種選擇；（2）人群入選：相對于健康人群、急性冠狀動脈綜合征患者及服用他汀類人群，Lp-PLA2在預測后期心血管事件風險中仍具有爭議，因此在患者入選時應對上述三種人群加以甄別考慮；（3）Lp-PLA2 濃度或活性：Lp-PLA2濃度和活性在大多數的研究中得到了一致的陽性結果；然而也有研究指出Lp-PLA2濃度相比活性不具有危險分層和心血管事件風險預測作用[24]，因此檢測Lp-PLA2活性可能優于檢測濃度。

動脈粥樣硬化是一個慢性的炎癥反應，炎癥則是由多條途徑所介導激活，當一個特異的炎性因子信號通路被抑制后，可能會有其他相關途徑進行補償。因此盡管兩項Ⅲ期臨床試驗均以失敗告終，但并不能否認Lp-PLA2在動脈粥樣硬化疾病中的作用及風險預測價值。Lp-PLA2作為血管特異的炎性因子在動物實驗、臨床組織病理均已證實參與了動脈粥樣硬化的發生、發展進程，同時也得到了諸多大規模臨床研究結果的支持。然而對于有關質疑聲音，將來研究中需要進一步對入選人群中的特征進行深入分析，此外不同種族PLA2G7基因多態性及功能缺失突變也有待進一步的深入研究。

參考文獻

[1] Maiolino G, Pedon L, Cesari M, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 activity predicts cardiovascular events in high risk coronary artery disease patients. PloS One, 2012, 7: e48171.

[2] Hassan M. STABILITY and SOLID-TIMI 52: Lipoprotein associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) as a biomarker or risk factor for cardiovascular diseases. Glob Cardiol Sci Pract, 2015, 2015: 6.

[3] Burke J, Dennis E. Phospholipase A2 biochemistry. Cardiovasc Drugs Ther, 2009, 23: 49-59.

[4] Tellis CC, Tselepis AD. Pathophysiological role and clinical significance of lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2) bound to LDL and HDL. Curr Pharm Des, 2014, 20: 6256-6269.

[5] Xu RX, Zhang Y, Li XL, et al. Relationship between plasma phospholipase A2 concentrations and lipoprotein subfractions in patients with stable coronary artery disease. Clin Chim Acta, 2015, 446: 195-200.

[6] Yang M, Chu EM, Caslake MJ, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 decreases oxidized lipoprotein cellular association by human macrophages and hepatocytes. Biochim Biophys Acta, 2010, 1801: 176-182.

[7] 徐瑞霞, 李莎, 郭遠林, 等. 高密度脂蛋白顆粒與穩定型冠心病的相關性研究. 中國循環雜志, 2013, 28: 352-355.

[8] Silva IT, Mello AP, Damasceno NR. Antioxidant and inflammatory aspects of lipoprotein-associated phospholipase A2 (Lp-PLA2): a review. Lipids Health Dis, 2011, 10: 170.

[9] Kolodgie F, Burke A, Skorija K, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 protein expression in the natural progression of human coronary atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2006, 26: 2523-2529.

[10] 劉軍妮, 徐冬玲, 杜貽萌, 等. 脂蛋白相關磷脂酶A_2與兔易損斑塊的相關性研究. 中國病理生理雜志, 2010, 26: 669-675.

[11] Fenning RS, Burgert ME, Hamamdzic D, et al. Atherosclerotic plaque inflammation varies between vascular sites and correlates with response to inhibition of lipoprotein-associated phospholipase A2. J Am Heart Assoc, 2015, 4. pii: e001477. doi: 10. 1161/JAHA. 114. 001477.

[12] Thompson A, Gao P, Orfei L, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A(2) and risk of coronary disease, stroke, and mortality: collaborative analysis of 32 prospective studies. Lancet, 2010, 375: 1536-1544.

[13] 何晨, 唐曉芳, 袁晉青, 等. 脂蛋白相關磷脂酶A2與冠狀動脈病變的關系. 中國循環雜志, 2011, 26: 355-358.

[14] Schmidt EB, Koenig W, Khuseyinova N, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 concentrations in plasma are associated with the extent of coronary artery disease and correlate to adipose tissue levels of marine n-3 fatty acids. Atherosclerosis, 2008, 196: 420-424.

[15] Packard CJ, O'Reilly DS, Caslake MJ, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 as an independent predictor of coronary heart disease. West of Scotland Coronary Prevention Study Group. N Engl J Med, 2000, 343: 1148-1155.

[16] Ballantyne CM, Hoogeveen RC, Bang H, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2, high-sensitivity C-reactive protein, and risk for incident ischemic stroke in middle-aged men and women in the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study. Arch Intern Med, 2005, 165: 2479-2484.

[17] Wang Q, Hao Y, Mo X, et al. PLA2G7 gene polymorphisms and coronary heart disease risk: a meta-analysis. Thromb Res, 2010, 126: 498-503.

[18] Casas JP, Ninio E, Panayiotou A, et al. PLA2G7 genotype, lipoproteinassociated phospholipase A2 activity, and coronary heart disease risk in 10 494 cases and 15 624 controls of European Ancestry. Circulation, 2010, 121: 2284-2293.

[19] Liu X, Zhu RX, Tian YL, et al. Association of PLA2G7 gene polymorphisms with ischemic stroke in northern Chinese Han population. Clin Biochem, 2014, 47: 404-408.

[20] Blake GJ, Dada N, Fox JC, et al. A prospective evaluation of lipoprotein-associated phospholipase A(2) levels and the risk of future cardiovascular events in women. J Am Coll Cardio, 2001, 38: 1302-1306.

[21] Oldgren J, James SK, Siegbahn A, et al. Lipoprotein-associated phospholipase A2 does not predict mortality or new ischaemic events in acute coronary syndrome patients. Eur Heart J, 2007, 28: 699-704. [

22] Qiao Z, Ren J, Chen H. Simvastatin reduces expression and activity of lipoprotein-associated phospholipase A(2) in the aorta of hypercholesterolaemic atherosclerotic rabbits. J Int Med Res, 2009, 37: 1029-1037.

[23] Moutzouri E, Liberopoulos EN, Tellis CC, et al. Comparison of the effect of simvastatin versus simvastatin/ezetimibe versus rosuvastatin on markers of inflammation and oxidative stress in subjects with hypercholesterolemia. Atherosclerosis, 2013, 231: 8-14.

[24] Ridker PM, MacFadyen JG, Wolfert RL, et al. Relationship of lipoprotein-associated phospholipase A(2) mass and activity with incident vascular events among primary prevention patients allocated to placebo or to statin therapy: an analysis from the JUPITER trial. Clin Chem, 2012, 58: 877-886.

[25] Davidson MH, Corson MA, Alberts MJ, et al. Consensus panel recommendation for incorporating lipoprotein-associated phospholipase A2 testing into cardiovascular disease risk assessment guidelines. Am J Cardio, 2008, 101: 51f-57f.

[26] Mohler ER 3rd, Ballantyne CM, Davidson MH, et al. The effect of darapladib on plasma lipoprotein-associated phospholipase A2 activity and cardiovascular biomarkers in patients with stable coronary heart disease or coronary heart disease risk equivalent: the results of a multicenter, randomized, double-blind, placebo-controlled study. J Am Coll Cardio, 2008, 51: 1632-1641.

[27] Serruys PW, Garcia-Garcia HM, Buszman P, et al. Effects of the direct lipoprotein-associated phospholipase A(2) inhibitor darapladib on human coronary atherosclerotic plaque. Circulation, 2008, 118: 1172-1182.

[28] White HD, Held C, Stewart R, et al. Darapladib for preventing ischemic events in stable coronary heart disease. New Eng Jour Medic, 2014, 370: 1702-1711.

[29] O'Donoghue ML, Braunwald E, White HD, et al. Effect of darapladib on major coronary events after an acute coronary syndrome: the SOLID-TIMI 52 randomized clinical trial.JAMA, 2014, 312: 1006-1015.

（編輯：漆利萍）

基金項目：國家自然科學基金項目（編號：81371887、81470484）

作者單位：100037 北京市，北京協和醫學院 中國醫學科學院 國家心血管病中心 阜外醫院 臨床檢驗中心

作者簡介：李鐵威 博士研究生 研究方向為心血管疾病生化標志物 Email: litieweind@163.com; 通訊作者：陳曦 Email: chenxifw@126.com

中圖分類號：R54

文獻標識碼：A

文章編號：1000-3614（2016）04-0410-04

doi:10.3969/j.issn.1000-3614.2016.03.024

(收稿日期：2015-09-23)