脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2與卒中及相關(guān)疾病

李曉炎，石曉花，徐 磊，何金婷，徐忠信

(吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，吉林 長春130033)

動脈粥樣硬化是一系列致殘、致死性疾病(包括冠心病、腦卒中和周圍血管病變等)的重要病理基礎(chǔ)，其病因?qū)W研究仍無突破性進(jìn)展，臨床需要對于相關(guān)疾病進(jìn)行風(fēng)險預(yù)測、診斷、治療指導(dǎo)和預(yù)后判斷[1]。脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2(Lp-PLA2)是一項(xiàng)與脂質(zhì)代謝以及動脈粥樣斑塊相關(guān)的生物學(xué)標(biāo)志物，因其特殊的生物學(xué)性狀及其在血管事件發(fā)生發(fā)展中的作用受到廣泛關(guān)注。本文從其生物學(xué)意義、檢測方法及在腦卒中及相關(guān)疾病中的應(yīng)用作一綜述。

1 Lp-PLA2與檢測方法

1.1 Lp-PLA2

Lp-PLA2屬于磷脂酶A2超家族，是在人體內(nèi)由441個氨基酸組成的非鈣離子依賴性絲氨酸脂肪酶。因其水解并滅活血小板活化因子的能力[2]，Lp-PLA2最初被學(xué)術(shù)界稱為血小板活化因子水解酶。Lp-PLA2在血液循環(huán)中，可通過與載脂蛋白B的交互作用結(jié)合低密度脂蛋白(LDL，80%-85%),高密度脂蛋白(HDL，15-20%)，脂蛋白a(LP-a)和極低密度脂蛋白(VLDL)。因載脂蛋白B最常見于LDL，故機(jī)體Lp-PLA2水平和LDL水平有很強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。與血小板活化因子的作用類似，Lp-PLA2可清除sn2鏈上的氧化磷脂并產(chǎn)生溶血磷脂酰膽堿，同時氧化非酯化脂肪酸，其也因此而得名Lp-PLA2。Lp-PLA2可由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、肥大細(xì)胞及血小板分泌，其水解LDL所生成的脂類促炎物質(zhì)及下游促炎信號可直接促進(jìn)血管炎癥和動脈粥樣斑塊形成[3,4]。研究表明，Lp-PLA2在不穩(wěn)定斑塊中堆積，影響內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，動員單核細(xì)胞，并通過上調(diào)細(xì)胞因子和黏附因子影響血管內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)[5]。

1.2 Lp-PLA2的檢測方法

針對Lp-PLA2的檢測方法不斷發(fā)展，自2005年美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)對Lp-PLA2定量試劑盒diaDexus PLACTM進(jìn)行測試后，市面上涌現(xiàn)出各類商品化Lp-PLA2檢測產(chǎn)品。目前臨床可通過測定血清(漿)中Lp-PLA2的酶活性或質(zhì)量來反映其水平，主要方法為化學(xué)發(fā)光法和酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)。考慮到臨床實(shí)際操作中的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性和便捷性等因素，專家共識推薦測定血清Lp-PLA2質(zhì)量為主要檢測指標(biāo)[6]，但實(shí)際上Lp-PLA2酶活性與炎癥和脂質(zhì)代謝的相關(guān)性比Lp-PLA2質(zhì)量更強(qiáng)。以FDA在2014批準(zhǔn)用于預(yù)測心血管疾病的PLAC試劑盒為例，該檢測方法利用了Lp-PLA2可水解底物1-肉豆蔻酰-2-(4-琥珀酰硝基苯)磷酸卵磷酯的sn2鏈并在反應(yīng)過程中產(chǎn)生有色產(chǎn)物4-硝基苯酚的特性，樣本間不同的Lp-PLA2酶活性導(dǎo)致了4-硝基苯酚的產(chǎn)生速率不同，從而可利用在色譜儀在405nm的波長處監(jiān)測吸光度值，間接計(jì)算酶活性[7]。該方法目前已在各類臨床化學(xué)自動分析儀上確認(rèn)了穩(wěn)定性和協(xié)調(diào)性，在臨床工作應(yīng)用原理相同的檢測產(chǎn)品可確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，保持與國際報(bào)道的一致性。商品化試劑盒提供的高心血管疾病風(fēng)險相關(guān)Lp-PLA2活性參考值為225 nmol/min/mL，但Lp-PLA2水平因性別、種族而異，女性低于男性，可能與雌激素水平有關(guān)；國內(nèi)尚無大規(guī)模人群研究以提示參考區(qū)間，而藥物治療(如他汀類藥物)也可明顯改變Lp-PLA2與心腦血管疾病的相關(guān)性，故目前仍應(yīng)根據(jù)研究的具體情況(如人群特征、時間窗、檢測方法等)，自行設(shè)立相對適宜的參考區(qū)間。

2 Lp-PLA2與卒中及相關(guān)疾病

2.1 Lp-PLA2與代謝綜合征

代謝綜合征是指伴有胰島素抵抗的多種代謝異常聚集的病理狀態(tài)，患者通常患有肥胖、糖尿病、脂肪肝和心腦血管疾病。與健康對照相比，代謝綜合征患者的Lp-PLA2水平明顯升高[8]；而對糖尿病患者的多中心隨訪也顯示Lp-PLA2與2型糖尿病患病情況存在相關(guān)性，且直接為心血管意外和急性心梗的獨(dú)立危險因素[9]。針對代謝綜合征患者的降糖治療可通過降低Lp-PLA2酶活性并同時減少其對HDL的修飾，從而達(dá)到對代謝綜合征患者血管的保護(hù)作用。高水平的Lp-PLA2使2性糖尿病患者體內(nèi)大量發(fā)生HDL的氧化修飾和糖基化反應(yīng)，從而改變其抑制炎癥和改善代謝的功能[10]。Lp-PLA2的促炎作用可以加速人體內(nèi)脂肪細(xì)胞和肌肉組織胰島素抵抗的產(chǎn)生，同時脂肪組織也是代謝綜合征患者體內(nèi)Lp-PLA2的重要來源之一。這種脂肪組織高表達(dá)Lp-PLA2的現(xiàn)象將促進(jìn)循環(huán)中oxLDL的產(chǎn)生，巨噬細(xì)胞吞噬oxLDL后凋亡為泡沫細(xì)胞；泡沫細(xì)胞與活化的巨噬細(xì)胞進(jìn)一步產(chǎn)生Lp-PLA2,并參與動脈粥樣斑塊及血栓的形成。有報(bào)道Lp-PLA2的水平在肥胖人群顯著高于體重正常人群，且與身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)呈顯著正相關(guān)；而肥胖患者接受減肥手術(shù)干預(yù)后，oxLDL水平和Lp-PLA2酶活性均顯著下降[11]。在上述背景下，Lp-PLA2極有希望成為炎癥、動脈粥樣硬化、2型糖尿病及其他合并癥如急性心梗和腦卒中的潛在治療靶點(diǎn)。

2.2 Lp-PLA2與心血管疾病

動脈粥樣硬化是臨床上心血管意外的主要原因。LDL顆粒在動脈血管壁的沉積和氧化是粥樣斑塊形成的一個重要環(huán)節(jié)。理論上講，Lp-PLA2可促進(jìn)氧化性低密度脂蛋白(oxLDL)的失活，應(yīng)在此環(huán)節(jié)中起抗粥樣斑塊生成作用，然而高水平的Lp-PLA2在對各類磷脂、溶血素、游離脂肪酸的氧化過程中會產(chǎn)生大量促炎產(chǎn)物，繼而將穩(wěn)態(tài)推往粥樣斑塊發(fā)展和壞死中心形成的方向[12]。Lp-PLA2產(chǎn)生的促炎因子會募集更多的免疫細(xì)胞到達(dá)斑塊處，并分泌更多Lp-PLA2，在此前饋?zhàn)饔孟拢軤顟B(tài)將加速惡化。大樣本流行病調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，Lp-PLA2與冠心病及相關(guān)死亡事件的發(fā)生正相關(guān)[6]。Lp-PLA2目前也被大規(guī)模應(yīng)用于心血管事件的風(fēng)險預(yù)測[13,14]，且在人群水平被普遍認(rèn)可為慢性心臟病結(jié)局的獨(dú)立預(yù)測因素。2014年，F(xiàn)DA正式批準(zhǔn)了應(yīng)用Lp-PLA2對無冠心病史人群進(jìn)行心臟病和心臟驟停的預(yù)測[15]。

在近期的兩項(xiàng)臨床實(shí)驗(yàn)中，Lp-PLA2抑制劑并未達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)終點(diǎn)，試驗(yàn)組主要不良心血管事件的發(fā)生率較安慰劑組并無明顯減少[16,17]。然而Lp-PLA2抑制劑對其他疾病的治療潛力仍在積極探索中。

2.3 Lp-PLA2與腦卒中

Lp-PLA2于腦卒中風(fēng)險的相關(guān)性最初由Rotterdam研究亞組報(bào)道[18]，1820名Rotterdam郊區(qū)居民被納入隊(duì)列，平均隨訪6.4年。經(jīng)年齡、性別和心血管風(fēng)險因子矯正后， Lp-PLA2水平第三、四級四分位者的缺血性卒中風(fēng)險分別為一級者的1.58倍和1.97倍。NOMAS研究[19]發(fā)現(xiàn)Lp-PLA2水平在非西班牙裔白色人種中與大動脈粥樣硬化性卒中相關(guān)。ARIC研究[20]納入了近13000名 45-64歲的健康受試者并進(jìn)行了6-8年隨訪，校正傳統(tǒng)風(fēng)險因素、總膽固醇水平和CRP水平后，Lp-PLA2最高四分位數(shù)者的缺血性卒中風(fēng)險為最低者的1.91倍。研究結(jié)果同時還表明高Lp-PLA2水平和高血壓對增高腦卒中風(fēng)險具有協(xié)同作用，而同時Lp-PLA2和CRP雙重最高四分位者的缺血性卒中風(fēng)險為雙重最低者的11.38倍。與Rotterdam研究的結(jié)果相似，ARIC研究進(jìn)一步提示了，Lp-PLA2是獨(dú)立于傳統(tǒng)血管病變風(fēng)險因素的獨(dú)立預(yù)測指標(biāo)，尤其當(dāng)聯(lián)合CRP時，可用于判斷腦卒中極高風(fēng)險人群。Lp-PLA2Studies Collaboration[6]于2010年在Lancet發(fā)表了32個不同前瞻性研究共計(jì)79036名受試者的合并分析結(jié)果，顯示Lp-PLA2的質(zhì)量與活性均與不斷提高的腦卒中和心肌梗死風(fēng)險相關(guān)。一項(xiàng)薈萃分析[21]顯示了Lp-PLA2質(zhì)量與活性和缺血性腦卒中發(fā)病之間存在顯著性關(guān)系。

大血管狹窄是TIA和腦卒中最主要的復(fù)發(fā)風(fēng)險因素，作為不穩(wěn)定動脈粥樣斑塊的生物學(xué)指標(biāo)之一，Lp-PLA2可作為TIA和缺血性腦卒中的預(yù)后評估指標(biāo)。 Elkind等[22]報(bào)道了對467名40歲以上初發(fā)腦卒中患者的隨訪結(jié)果，Lp-PLA2最高四分位者復(fù)發(fā)風(fēng)險是最低四分位者的2.17倍。研究結(jié)果顯示，對于初發(fā)腦卒中后死亡、心梗和血管死亡的預(yù)測，Lp-PLA2比CRP表現(xiàn)更強(qiáng)，且Lp-PLA2可以預(yù)測復(fù)發(fā)卒中，盡管CPR水平與卒中炎癥程度正相關(guān)。同一課題組于2009年再次報(bào)道[23]，急性缺血性卒中發(fā)病前后血清Lp-PLA2質(zhì)量與活性均有顯著變化，平均水平由發(fā)病前的210 ng/ml降到發(fā)病后的169.4 ng/mL(P=0.038)，活性由145.9 nmol/min/mL降到129.2 nmol/min/mL(P=0.027)。研究結(jié)果提示持續(xù)不降的Lp-PLA2水平和活性是復(fù)發(fā)卒中和血管意外的重要預(yù)測因素。Cucchiara[24]等報(bào)道了一項(xiàng)納入167名TIA患者的小規(guī)模研究，結(jié)果顯示Lp-PLA2水平與早期復(fù)發(fā)卒中和死亡結(jié)局相關(guān)等發(fā)現(xiàn)。TIA患者的基線Lp-PLA2水平和活性均高于對照，且Lp-PLA2最高四分位數(shù)者7天內(nèi)和30天內(nèi)復(fù)發(fā)TIA/卒中風(fēng)險顯著高于最低四分位者。同時，結(jié)合Lp-PLA2活性可提升傳統(tǒng)復(fù)發(fā)預(yù)測模型的判斷能力，尤以大動脈粥樣硬化性卒中為甚。CHANCE研究亞組[25]對3021名患者隨訪3年后發(fā)現(xiàn)，Lp-PLA2水平可預(yù)測輕型卒中患者早期臨床終點(diǎn)和卒中復(fù)發(fā)情況。

3 小結(jié)與展望

Lp-PLA2與其他疾病(如腫瘤、阿爾茲海默癥等)之間的關(guān)聯(lián)目前仍存在爭議，但FDA已批準(zhǔn)應(yīng)用Lp-PLA2于預(yù)測冠心病和缺血性卒中的風(fēng)險。探索Lp-PLA2的臨床應(yīng)用，推動其檢測的常態(tài)化、便捷化以及聯(lián)合其它生物標(biāo)志物以追求更加精準(zhǔn)的臨床決策，將會是今后臨床研究和應(yīng)用的方向。相對應(yīng)的，針對Lp-PLA2基因和相關(guān)通路的基礎(chǔ)研究，如Lp-PLA2基因多態(tài)性與蛋白構(gòu)象、Lp-PLA2下游水解產(chǎn)物的具體致病機(jī)理、Lp-PLA2與其他致病基因的關(guān)聯(lián)性分析等等問題，仍需要繼續(xù)深入，而相關(guān)動物模型的建立和藥物的開發(fā)，也將進(jìn)一步探索Lp-PLA2作為疾病治療靶點(diǎn)的可能性。