主動脈夾層生物學標志物的研究進展

劉嬌 袁龍賓 楊新宇 佟倩

(吉林大學第一醫院心血管中心，吉林 長春 130021)

主動脈夾層(AD)指主動脈腔內血液從主動脈內膜破損處進入主動脈中層，使中層撕裂，沿主動脈長軸方向擴展形成真假兩腔。AD起病兇險、病死率高。根據原發內膜破口起源位置分為De-Bakey Ⅰ～Ⅲ型；根據病變是否累及升主動脈又可分為Stanford A型和B型。典型的瞬間、劇烈、放射狀和撕裂性疼痛是本病最典型的癥狀，但其表現多變，如非典型性神經功能缺損、腹痛、背痛、暈厥等，為AD的早期識別帶來困難。診斷AD的影像學方法主要有經食道超聲、主動脈CT血管造影(CTA)、磁共振成像(MRI)及主動脈造影，但檢查耗時長、難以及時出結果、價格昂貴且需搬運患者，有些基層醫院未普及，導致誤診、延誤診療，且有些患者因禁忌證不可行影像學檢查，遂用于AD診斷的血清生物學標志物至關重要。近年來發現了許多與AD有關的新的生物學標志物，本文將結合國內外最新相關研究對AD的主要生物學標志物做一系統綜述，重點論述此類生物學標志物在AD診斷、預后評價的應用前景及目前存在的局限性。

1 D-二聚體

D-二聚體是交聯纖維蛋白經纖溶酶水解產生的一種特異性降解產物，主要反映纖維蛋白溶解功能，其在臨床大多數用于深靜脈血栓形成、肺血栓栓塞癥(PTE)的診斷。研究〔1～3〕表明D-二聚體可用于AD的診斷、排除診斷、危險分層及預后評估。D-二聚體水平可在急性主動脈夾層(AAD)發病后1 h內升高，10 min內即可完成檢測，具有較高的靈敏度，是AAD一個有意義的生物標志物。Asha等〔4〕一項薈萃分析表明，以500 ng/ml為參考值時，診斷敏感性為95.7%，特異性為61.3%。同時D-二聚體陰性結果可能有助于排除低危AD。Hiroki等〔5〕對5 000例受試者的22項研究進行了系統的回顧和薈萃分析，使用層次模型評估D-二聚體對AD的診斷準確性，結果顯示診斷優勢比(DOR)為30.7,受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)為0.950，表明D-二聚體具有很好的整體準確性，靈敏度為0.952,陰性似然比為0.079，說明D-二聚體<500 ng/ml可顯著降低AD發生的可能性，特異性為0.604,陽性預測值為2.4,D-二聚體>500 ng/ml可在一定程度上提示AD發生的可能性。

目前D-二聚體臨界值普遍使用肺栓塞診斷的500 ng/ml，也有研究探討其他臨界值設定是否可增加AD診斷的特異性。張大勇等〔6〕研究發現AD患者D-二聚體明顯增高，以300 μg/ml為臨界值作為AD血清學標志物，同主動脈CTA一致率可達80%。尹濤源等〔7〕研究發現AD組血漿 D-二聚體濃度明顯高于同樣以急性胸痛起病的其他非AD對照組，差異有統計學意義(P<0.05)，根據約登指數判斷D-二聚體濃度在765 ng/ml時診斷AAD的敏感性(75.6%)、特異性(87.5%)較高，AUC為0.832，95%可信區間為0.740～0.923，證實了在起病24 h內 D-二聚體濃度對區分AD 以及其他原因引起的急性胸痛具有較為重要的價值。

D-二聚體具有易檢測、結果回報快特點，目前在AD診斷中應用較為廣泛，對AD早期識別、診斷起到積極作用，同時在胸痛綜合征中，高水平的D-二聚體數值將提示臨床醫生考慮AAD或PTE，而不是急性冠狀動脈綜合征，起到減少醫療浪費、節約診療時間作用。但D-二聚體特異性較低、半衰期較短，可能會導致亞急性主動脈夾層(SAD)漏診。

2 微小RNA(miRNA)

miRNA是一類內源性具有調控功能的非編碼RNA，長度為21～25個核苷酸，miRNA 主要通過與 mRNA 的3′非編碼區特異性結合，從而在轉錄后調控靶基因表達，在細胞發育、增殖、分化、凋亡等病理生理過程中起重要作用。因其具有多種理想生物學標志物特征，如相關組織和細胞特異性表型、細胞外環境中高穩定性、易被檢測、大多具有高度特異性和敏感性等，近年來成為人們研究的熱點。已發現心臟特異性表達的miRNA-1、miRNA-208、miRNA-499、miRNA-21可作為急性心肌梗死(AMI)循環生物學標志物；miRNA-423-5p可作為心力衰竭生物學標志物。也越來越多的研究表明AD患者miRNAs表達譜與正常人存在差異〔8〕，在AD診斷中也有望成為新的生物標志物。

Dong等〔8〕報道循環miRNA是診斷AAD的新型潛在生物標志物，miRNA檢測AAD比D-二聚體特異性更強。其共對63例AD患者和23例非AD患者進行分析，63例AD患者中，AAD 37例，SAD 26例，23例非AD患者中，AMI 11例，PTE 2例，主動脈瘤(AA) 10例，此外，此研究還納入了17例健康者為健康對照組。所有未患AD的患者(n=40)均納入對照組，在這40名參與者中，14例有胸痛(CP)(11例AMI,2例PTE,1例AA患者)。AAD發現7種miRNA表達水平明顯高于健康對照組、8種miRNA的血漿水平明顯低于健康對照組。AAD患者的miRNA-23a表達水平高于AA患者，AAD組血漿miRNA-15a水平明顯高于對照組(P=0.008)。進一步研究血漿miRNA水平是否有助于AAD與CP的鑒別，AAD組有4種miRNA(miRNA-15a、miRNA-23a、let-7b、US33-5p)明顯高于CP組(P<0.000 5,P=0.026,P<0.000 5,P=0.011)。ROC曲線分析這4種miRNA的敏感性分別為75.7%、91.9%、79.4%和73.5%；特異性分別為100%、85.7%、92.9%和85.7%，對應的AUC分別為0.855、0.925、0.887和0.815。綜上所述，miRNA-23a對AAD的診斷準確率最高。與對照組相比，AAD患者miRNA-15a表達水平明顯升高，提示其對AAD和SAD均有較好的診斷準確性。因此，血漿miRNA-23a可能對CP和疑似AAD患者的早期診斷工作具有相當的臨床價值。血漿miRNA-15a在監測包括無癥狀患者在內的各種表現的AAD進展和篩查中起重要作用。夏騰等〔9〕發現miRNA-21-3p在AD/AA患者血漿中明顯升高，其可能通過調節平滑肌細胞表型轉換參與AD/AA發生發展過程。同時有報道〔10〕發現AD患者和健康人群血漿miRNA-4306表達具有顯著差異，miRNA-4306對AD具有較高診斷價值。李杰等〔11〕發現外周血miRNA-146b、主動脈組織中miRNA-146b有助于預測A型AAD，且miRNA-146b表達高低與A型AAD病情嚴重程度有關，外周血miRNA-146b可作為A型AD患者潛在循環標志物，用于高危患者早期診療。雖然對miRNA的ROC曲線分析顯示出了很高的敏感性和特異性，但是了解哪些miRNA可用于商業化，它們的易操作性、是否耗時、價錢等方面仍未可知，在未來，仍需要大規模的臨床試驗做進一步深入了解。

3 可溶性生長刺激表達基因2蛋白(sST2)

生長刺激表達基因(ST)2是白細胞介素(IL)-1受體家族一員，主要有跨模型(ST2L)和sST2兩種亞型。ST2L是IL-33的受體，IL-33與ST2L的相互作用已被證明具有心臟保護作用，sST2與IL-33結合將導致IL-33與ST2L相互作用減弱，逆轉其下游通路激活所起的心臟保護作用,與心力衰竭、AMI、心血管不良事件發生等有關，近年來受到廣泛關注。sST2主要是由心肌成纖維細胞和心肌細胞在損傷或應激反應下產生，大血管(主動脈和冠狀動脈)和心臟微血管內皮細胞也是sST2來源。sST2濃度已被證實在AMI和急性心力衰竭患者中升高，且與其診斷、預后、疾病發生發展過程有關〔12～14〕。近年來也有研究表明sST2在AD患者中明顯升高，具有較高特異性與敏感性，有望成為潛在的新的AD生物學標志物。

Wang等〔15〕研究顯示對于疑似AD患者，sST2總體診斷性能優于D-二聚體或肌鈣蛋白I。其研究共納入1 360例患者，其1 027例為回顧性研究對象，333例為前瞻性驗證隊例(疑似AAD患者)，研究顯示，在癥狀出現24 h內，AAD患者sST2水平顯著高于AMI(129.2 vs 14.7，P<0.001)或PTE患者(88.6 vs 9.3，P<0.001)。與急診24 h內所有對照組患者相比，sST2預測AAD患者AUC為0.97，D-二聚體為0.91，肌鈣蛋白為0.50。當sST2閾值為34.6 ng/ml時，其敏感性為99.1%，特異性為84.9%，陽性預測值為68.7%，陰性預測值為99.7%，陽性似然比為6.6，陰性似然比為0.01。ST2在PTE患者中沒有明顯升高，表明sST2可能是區分AAD和PTE的一個潛在的生物標志物，可能提供快速和經濟有效的診斷測試來確定早期AAD。但目前關于sST2與AD關系研究仍然較少，其臨床應用價值，仍需進一步大規模、多中心、前瞻性研究予以進一步探討。

4 C反應蛋白(CRP)

CRP 是一種急性時相反應蛋白，在機體發生炎癥或損傷時升高。AD與炎性反應有關〔16〕，同時在AD患者的主動脈壁中層檢測到炎性細胞的存在〔17〕。在 AD誘發全身炎癥反應的因素中，除血管壁分層自身引起的炎癥反應外，夾層累及產生的心包積液和胸腔積液及累及臟器的供血不足也會增加全身炎癥反應的程度，使CRP在AD中顯示出顯著升高。

Wen等〔18〕認為CRP與AD患者的臨床死亡率呈正相關，同時它可被用于監測假腔血栓形成的進展。當CRP≥11.21 mg/L時，敏感性和特異性分別為100.0%和54.2%，是A型AD重要的獨立危險因素，與AD患者院內死亡率相關，也證實了CRP作為AAD患者預后不良的獨立預測因子的價值，CRP水平越高，AD的死亡率越高，當CRP值大于6.3 mg/L時，短期死亡風險顯著升高。Wen等〔19〕研究發現CRP≥11.21 mg/L時，預測院內死亡的敏感性可能達到100%，CRP≥15.12 mg/L時,特異性可能達到100%，但靈敏度較低。綜上所述，CRP是一種敏感的非特異性炎性指標，在診斷AD有一定價值，但在AD預后方面作用更大，其與D-二聚體聯合應用，可表現出更佳的診斷、預后作用。

5 平滑肌肌球蛋白重鏈(SM-MHC)

平滑肌存在于主動脈壁中層，當發生夾層或夾層持續進展時，受損的平滑肌細胞使細胞蛋白釋放入血，SM-MHC血液循環中含量明顯增加，動態范圍約為正常水平的20倍。

Suzuki等〔20〕通過對95例AAD，48例AMI，131例健康志愿者研究發現，AD患者在發病后3 h內出現SM-MHC升高，與健康人相比，該試驗的敏感性為90.9%，特異性為98.0%，與AMI患者相比，特異性為83.0%，且所有近端病變患者SM-MHC水平均升高，遠端病變患者水平較低。陳文忠等〔21〕研究發現AD患者發病≤3 h可檢測到高血清水平SM-MHC，AD組發病后6、12 h血清SM-MHC水平仍高于對照組，但已經開始明顯下降，發病后24 h降至對照組水平，同時發現血清SM-MHC水平對于AD分型的診斷也有一定價值。綜上所述，SM-MHC作為生物標志物具有良好的鑒別和診斷準確性，但其升高時間窗短，下降較快，可用于癥狀發生后不久AD的診斷，該方法對近端病變的診斷價值更高。

6 基質金屬蛋白酶(MMPs)

MMPs為鋅依賴性金屬內肽酶家族，可由成纖維細胞、血管平滑肌細胞及白細胞分泌。MMPs參與細胞外基質膠原蛋白和彈性蛋白的分解。任何原因增加主動脈內皮細胞、平滑肌細胞和浸潤性炎癥細胞的活性，都會使循環血液中MMPs釋放增加。目前發現MMPs成員中有多個與AD有關，主要包括MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-8和MMP-9。

Sangiorgi等〔22〕通過對13例AAD患者分析發現，與對照組相比，A型和B型AD患者在出現癥狀1 h內血漿MMP-9水平升高，MMP-2血漿水平無差異，在藥物治療的B型AD亞急性期，從住院到2個月的隨訪，作為主動脈壁重建的一種表現，MMP-9也有明顯的增加。Li等〔23〕人最近發現，與對照組相比，AA和AD患者中MMP-1和MMP-9的組織表達均有所增加。綜上所述，用于監測在長期隨訪中進行過(或未進行)AD手術的患者來說，這些酶在外周血循環中的重新出現或突然增加，可鑒別出易形成AA和破裂的高危患者，顯示出了MMPs在AD患者急性期與慢性期均有一定作用，特別是其慢性期的作用，值得進一步大規模前瞻性研究探索。

7 Calponin

Calponin是一種平滑肌細胞生物學標志物，有三種亞型(酸性、堿性、中性)，AAD患者循環Calponin水平升高，具有作為AAD早期診斷標志物的潛力。Suzuki〔24〕等研究發現Calponin在AD患者中升高，比腦型肌酸激酶同工酶(CK-BB)的作用時間更長，在最初的24 h內保持升高，同時對217例患者研究發現，不同亞型Calponin在AD診斷中表現出不同的診斷價值，酸性Calponin和堿性Calponin在A型AD患者最初6 h的升高幅度分別大于2倍和3倍，一直升高到12 h，中性Calponin沒有顯示疾病相關的變化。對于酸性Calponin，2.3 ng/ml作為截止值，在前6 h檢測靈敏度為50%，特異度為87%，在24 h檢測靈敏度為58%，特異度為72%。對于堿性Calponin，159 ng/ml作為截止值，前6 h檢測靈敏度為63%，特異度為73%，139 ng/ml作為截止值，前24 h檢測靈敏度為50%，特異度為66%。酸性Calponin在前6 h陽性預測值為0.56，陰性預測值為0.84，在前24 h陽性預測值為0.41，陰性預測值為0.84。堿性Calponin在前6 h內陽性預測值為0.44，陰性預測值為0.86，在前24 h陽性預測值為0.33，陰性預測值為0.80。上述結果顯示Calponin敏感性中等，特異性尚可，其在24 h內陰性預測值可以接受，但陽性預測值不理想。

8 可溶性彈性蛋白片段(sELAF)

彈性蛋白廣泛存在于主動脈壁，是血管壁的結構蛋白，AAD發生時，其炎癥過程和蛋白水解酶可使中層彈性蛋白降解為sELAF，并釋放入血。遂AAD 時 血 漿sELAF 濃度明顯升高，并與假腔或血栓形成的程度密切相關。

趙偉超等〔25〕研究發現，sELAF濃度對發病24 h內AAD患者的診斷有一定提示作用，D-二聚體與sELAF在AAD發病24 h內存在相關性，聯合應用診斷價值可能更高。Shinohara等〔26〕通過對AD患者、AMI患者、待除外AD或AMI的胸痛患者、健康人對比發現，血清中sELAF水平可作為診斷和篩選AAD的有用指標，同時也可用于區分AAD和AMI。正常人sELAF 表達水平隨年齡增加而逐漸增加，將陽性檢測結果的臨界值設定為正常人相應年齡段sELAF濃度的3倍時,特異性為99.8%，陽性預測值為94.1%，陰性預測值為98.1%。但sELAF陰性時，不可完全排除AD情況(如發生假腔完全形成血栓)，其測量時間需3 h，上述兩點為sELAF臨床應用的局限性。

9 轉化生長因子(TGF)-β

TGF-β是調節細胞生長和分化的TGF-β超家族，是細胞外基質組成部分特別是膠原蛋白產生的主要調節器。其受到關注，是因為它可作為監測馬凡綜合征(MFS)患者主動脈重構過程的生物標志物。MFS是原纖維蛋白基因(FBN)1基因突變引起的常染色體結締組織疾病，AD是導致MFS患者過早死亡的主要原因，Matt等〔27〕研究表明，MFS患者TGF-β水平升高，其與較大或較快增長的主動脈根部直徑有關，TGF-β水平可能作為預測心血管事件和MFS預后的生物標志物。其在非MFS患者主動脈疾病的診斷和治療評估中也有潛在的應用價值。Poninska等〔28〕發現AAD患者的TGF-β濃度明顯升高，而且A型明顯高于B型，表明TGF-β水平也可能作為非MFS成人主動脈疾病的潛在生物標志物。

我國AD診療特點為臨床表現多樣、發病年輕化、誤診或漏診率高、手術及介入治療比例較低、住院和手術前死亡率高、臨床并發癥多。早發現、早治療，才可以大大降低致殘率或死亡率，我國AD整體診療和臨床研究水平亟待提高。綜上所述，除現在被廣泛應用的D-二聚體外，有許多被發現的潛在AD生物學標志物，其中平滑肌蛋白標記物、彈性蛋白是最有前景的，但在臨床應用之前還需要進一步的研究，CRP的應用有限，SM-MHC升高時間窗較短，對其應用有所限制，MMPs和TGF-β雖然在急性期升高，但似乎更有可能在AD的慢性期監測過程起到重要作用，sST2、miRNA發展潛力巨大，需進一步研究。