血清淀粉樣蛋白A在疾病中的作用機制及應用研究進展

劉錦燕，趙珺濤，項明潔

（上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院盧灣分院檢驗科，上海 200020）

血清淀粉樣蛋白A（serum amyloid A，SAA）是存在于血漿中的一類脂結合蛋白，主要來源于肝細胞、脂肪細胞和腫瘤細胞[1]；同時也是一種正向急性時相反應蛋白，可作為多種疾病診斷、治療監測和預后隨訪的生物標志物。SAA水平升高的原因包括感染、創傷、炎癥反應和腫瘤等，與C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）和降鈣素原（procalcitonin，PCT）一樣，在疾病發生的4～6 h升高，且升高幅度差異很大，局部炎癥可升高10～100倍，嚴重細菌感染和慢性炎性疾病的急性惡化期可升高1 000倍[2]。SAA水平不受抗炎藥物、免疫抑制劑、腎上腺皮質激素等因素的影響。近年來，SAA的應用越來越受到臨床重視。本文主要就淀粉樣蛋白A（amyloid A，AA）超家族的結構、功能、檢測以及SAA與臨床疾病間互相作用的機制和應用的進展作一綜述。

1 AA的結構和功能

AA是一系列高度保守的同源蛋白質，由4個AA基因（AA1、AA2、AA3和AA4）編碼，聚集在11號染色體p15.1區域長約150 Kb的一段區段內，其中AA1和AA2編碼急性期型淀粉樣蛋白（acute amyloid A，A-AA），AA3是明確的假基因，AA4編碼組成型淀粉樣蛋白（constitutive amyloid A，C-AA）[3]。C-AA在肝臟內呈低水平表達，在非相關疾病狀態下占體內AA總量的90%，主要結合在高密度脂蛋白（high-density lipoprotein，HDL）3亞型上，但不參與膽固醇的轉移[4]。AA的合成受肝細胞和其他細胞的細胞因子控制，如白細胞介素（interleukin，IL）1、IL-6和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factoralpha，TNF-α）。當外源性因子（病毒、細菌等）結合巨噬細胞和其他白細胞上的Toll樣受體（Toll-like receptor，TLR）時，可誘導AA產生，并分泌到血液中，與脂蛋白結合。

循環中大多數的AA會結合在HDL表面，并被自然清除。KLUVE-BECKERMAN等[5]的研究結果顯示，當與新生HDL結合時，AA1和AA2的清除半衰期分別為125和65 min；當與正常HDL結合時，AA1和AA2的清除半衰期分別為75和30 min。

急性損傷、感染或炎癥患者的SAA水平常高于1 mg/mL，這種顯著升高帶來的生物學優勢尚不清楚，SAA可能存在動員膽固醇進行細胞修復的能力。在疾病急性期，SAA部分取代主要的HDL蛋白——載脂蛋白A1（apolipoprotein A1，apo A1），從而將HDL代謝從經典的膽固醇去除途徑（即反向膽固醇轉運）重新導向膽固醇再循環[6]。此外，SAA還參與了視黃醇的轉運、固有免疫調節及機體對各種疾病的病理反應過程，包括動脈粥樣硬化和某些腫瘤等[7-8]。SAA除可作為炎癥的生物標志物外，還可作為心血管疾病的風險因素[9]。

SAA可與多種配體結合，包括疏水性配體（HDL和其他血漿脂蛋白、細胞膜、脂質體、膽固醇和視黃醇[10]）、帶電配體（一些金屬離子和硫酸乙酰肝素蛋白多糖[11]）以及許多其他蛋白質（胱抑素C、細胞外基質蛋白和細胞受體，細胞受體包括幾種G蛋白偶聯受體和清道夫受體[12]）。

2 SAA的檢測

目前，檢測S A A的主流方法為膠乳免疫速率散射比濁法（latex-enhanced rate nephelometry，LERN）、斑點膠體金滲透法（dot immuno-gold filtration assay，DIGFA）及時間分辨熒光免疫層析法[13]。

LERN的原理是將對應抗體包被在直徑為15～60 nm的膠乳顆粒上，經抗原抗體反應后，使結合物體積增大，散射光強度變化更明顯，因此可高靈敏地反映目標分析物的水平。LERN適用于全自動分析儀和即時檢驗（pointof-care testing，POCT）儀2種設備，其中全自動分析儀適用于大樣本量檢測，其檢測成本因需配置整套儀器而相對較高，線性范圍為3.0～200.0 mg/L；POCT儀的分析靈敏度為3.5 mg/L[14]。DIGFA的原理是使用膠體金標記的抗體，以硝酸纖維素膜為載體，利用微孔膜毛細作用，使抗原抗體反應和洗滌在同一滲濾膜上進行，最后通過膜上的顏色變化判斷結果；DIGFA適用于POCT，應用方便，價格也較為低廉，但精密度相對較低，分析靈敏度為5 mg/L[15]。熒光免疫層析法與DIGFA相似，但其檢測下限較低，分析靈敏度為3.1 mg/L[16]。LERN、DIGFA和熒光免疫層析法的線性范圍上限一致，均在200 mg/L左右[14-16]。

時間分辨熒光免疫層析法的檢測原理是采用時間分辨技術收集光信號，結合鑭系元素所發射的熒光強度或相對熒光強度比值來判斷反應體系中的目標分析物水平，具有較高的靈敏度及較寬的線性范圍[13]。

量子點免疫層析法是新開發的方法，以全血為檢測樣本，對全血的抗干擾能力較強，線性范圍下限為2.5 mg/L，檢測上限為300 mg/L，該法也適用于POCT，是一種值得期待的新方法[13]。

3 SAA在相關疾病中的作用

3.1 感染性疾病

SAA作為典型的正向急性時相反應蛋白之一，與感染性疾病密切相關。當體內有外源性炎癥介質，如脂多糖、雙鏈RNA等存在時，可刺激巨噬細胞產生TNF-α和IL-1b，誘導肝臟產生AA。同時，TNF-α和IL-1b可刺激內皮細胞和成纖維細胞產生IL-6，而IL-6可通過與TNF-α或IL-1b的協同作用間接介導AA的產生。內源性TNF-α、IL-1b和SAA可誘導各種細胞（巨噬細胞、樹突狀細胞、單核細胞、內皮細胞、成纖維細胞等）產生CXC類趨化因子和CC類趨化因子。趨化因子可進一步刺激單核細胞、嗜中性粒細胞、樹突狀細胞等遷移至炎癥部位。另外，CXC類和CC類趨化因子可相互協同，也可與AA協同，增強白細胞向炎癥病灶的遷移作用[17]。

目前，SAA已被廣泛用于感染性疾病的輔助診斷，其在早期感染的診斷中更靈敏，升高時間更早，恢復時下降更快、幅度更大，與CRP相比有更好的鑒別診斷效能，同時也可作為感染性疾病恢復期的評價指標。此外，與其他常用炎性標志物不同的是，SAA在病毒感染中也會明顯升高，且與感染的嚴重程度呈正相關，因此SAA與其他炎性標志物聯合檢測對早期細菌和病毒感染有良好的鑒別診斷效能，特別在小兒感染性疾病、新生兒敗血癥的早期診斷方面有重要的臨床價值[18-19]。因此，有學者提出了白細胞（white blood cell，WBC）計數+CRP+SAA“新三大常規聯合檢測”的概念[20]。

3.2 心血管疾病

有研究結果顯示，SAA持續高表達會促進動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）形成，其水平升高與心血管疾病風險增加有關，是心血管事件的獨立預測因子[21]。在急性反應期，AA作為HDL膽固醇顆粒上的主要載脂蛋白被分泌，替代apo A1，抑制卵磷脂膽固醇酰基轉移酶的活性，從而改變膽固醇逆轉運，增加脂質在血管壁上的沉積，并增加冠狀動脈平滑肌細胞內的Ca2+水平，進而在AS的發生、發展中起關鍵作用[22]。還有研究結果顯示，AA可促進低密度脂蛋白（low-density lipoprotein，LDL）氧化，被氧化修飾的LDL又可誘導內皮細胞黏附因子及TNF-α的產生，介導單核-巨噬細胞與內膜結合，并促進血管平滑肌細胞的增殖，從而加速AS的病變過程[23]。此外，AA-HDL復合物對巨噬細胞有高親和力，可將膽固醇酯迅速轉運入細胞內，并減少膽固醇的流出，導致斑塊脂質池中游離膽固醇和膽固醇酯比例增高，脂質池硬度降低，增加斑塊不穩定性；AA還可刺激巨噬細胞基質金屬蛋白酶和平滑肌細胞內膠原酶的分泌，降解細胞外基質、膠原及基質蛋白，削弱粥樣斑塊結構，使纖維帽變薄變脆，這是降低斑塊穩定性的另一個機制[24]。表現為高水平SAA的全身性炎癥可直接影響動脈粥樣硬化的發生，也可通過導致脆弱性動脈粥樣硬化斑塊的不穩定來增加心血管疾病的風險[25]。

以上機制可解釋冠狀動脈疾病患者SAA水平升高的原因。SAA和高敏C反應蛋白（highsensitivity C-reactive protein，hs-CRP）水平升高與健康人群未來可能發生心血管事件的危險性呈正相關，2個指標同時升高預示著發生心血管事件的危險性更大[26]。盡管不少其他非特異性炎癥標志物也與心血管疾病相關，但SAA因具有更廣泛的動態范圍和更快速的反應，被認為是反映疾病活動更好的指標。SAA可作為心血管疾病的獨立危險因素，且可根據其水平評估病情的發展，這有利于心血管疾病的早期診斷、預防及治療[21]。

3.3 移植排斥反應

移植排斥反應是造成器官移植失敗的最主要原因。SAA與器官移植術后急性排斥反應高度相關，可作為診斷腎臟、肝臟、胰臟、骨髓、心臟等移植手術后急性移植物抗宿主反應的指標。SAA是發生急性移植排斥反應時最早升高的標志物之一，且早于CRP、血清肌酐等常規指標，在腎臟移植排斥反應中尤為突出[27]。另外，β2-微球蛋白、CRP等標志物在肝移植排斥反應中表現不太穩定，甚至會與排斥反應的嚴重程度呈負相關[25]。SAA雖然主要由肝臟產生，但在其他器官移植的急性排斥反應中均顯著升高。SAA能及時判斷出早期的移植排斥反應，有利于早期進行抗排斥治療，降低移植失敗的風險[23]。

相對于SAA在急性排斥反應中的優異表現，其在慢性移植物抗宿主反應中表現不佳[4]。這可能是在急性排斥反應中，組織損傷直接由對宿主同種異體抗原特異性的細胞毒性T細胞或由T細胞、巨噬細胞釋放的可溶性介質，如TNF-α等引起的，這使得SAA大量產生；而在慢性排斥反應中，針對主要組織相容性復合物Ⅱ（major histocompatibility complex-Ⅱ，MHC-Ⅱ）分子的常見決定簇，特異的T細胞會產生不同的細胞因子，如IL-4和干擾素γ，導致SAA產生的刺激不足。SAA在移植排斥反應中還可發揮一定的免疫抑制活性，如抑制血小板活化、抑制抗體對一些抗原的反應、抑制IL-1和腫瘤壞死因子誘導的發熱和下丘腦前列腺素E2的產生；另一方面，SAA可使成纖維細胞增加膠原酶的合成，加強間質膠原蛋白的分解，進而加重炎癥反應。由此可見，SAA在移植排斥反應中的作用復雜多變，對不同的器官移植會產生不同的影響。

3.4 AA型淀粉樣變性和類風濕性關節炎

絕大多數AA型淀粉樣變性患者的SAA長時間維持在高水平，因此SAA可為該病的診斷、治療、預后評估提供重要的參考信息。SAA水平的長時間升高會導致AA型淀粉樣變性，其中AA及其N-末端片段被統稱為AA，主要是殘留物1-76。殘留物會沉積在腎臟和其他器官中，造成器官損傷[28]。AA型淀粉樣變性是一種危及生命的慢性炎癥并發癥，也是人類系統性淀粉樣變性的主要形式[29]。盡管AA的蛋白水解加工會嚴重影響AA型淀粉樣變性，但AA生成和在體內沉積的許多機制仍不清楚。有研究結果表明，AA型淀粉樣變性與AA等位基因1.3密切相關，AA等位基因1.3影響淀粉樣變主要有2種機制，一是增強炎癥反應來促使AA形成，二是改變AA的結構以促進沉積[30]。

類風濕關節炎是目前最常見的由AA型淀粉樣變性導致的疾病，現階段主要依靠臨床癥狀來診斷，SAA、類風濕因子（rheumatoid factor，RF）及CRP可作為輔助診斷指標。RF輔助診斷類風濕關節炎的敏感性和特異性較好。SAA與類風濕關節炎患者的活動期密切相關，活動期與非活動期患者的SAA水平相差較大；當患者處于活動期或急性期時，SAA水平較高，而在病情緩和時，SAA水平迅速降低，因此SAA可用于類風濕關節炎的病情監測[31]。

3.5 惡性腫瘤

目前，SAA已被證實在多種惡性腫瘤中呈高表達，如食管鱗狀細胞癌、卵巢癌、乳腺癌、肺癌、腎癌、胃癌、結直腸癌、肝細胞肝癌、鼻咽癌、胰腺癌等[32-34]。因此，SAA可作為一種非特異的腫瘤標志物用于腫瘤的輔助診斷、治療監測及預后判斷。有研究結果顯示，SAA水平與腫瘤的發生、發展高度相關，在腫瘤早期，SAA僅輕度升高；而在腫瘤中晚期，特別是發生轉移后，SAA會大幅升高，SAA還會隨著病情的加重或好轉而不同程度地升高或降低[35]。

高水平的SAA是許多腫瘤發生的獨立危險因素[35]。AA家族各成員均可通過由TLR4介導的核因子κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）信號通路促進腫瘤細胞的遷移[36]。另外，AA含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸樣黏附結構，這種黏附結構具有與纖連蛋白和膠原蛋白等細胞外基質蛋白相似的結構和功能，能促進細胞的黏附、轉移和增殖，促進腫瘤發展[37]；AA還可誘導基質金屬蛋白酶的表達，促進腫瘤生長、侵犯周圍組織[18]。總之，AA通過多種機制在腫瘤的發生、發展中發揮作用，因此或可將AA作為腫瘤治療新的靶點。

3.6 兒童相關疾病

SAA在兒童相關疾病中的作用與成人基本一致。羅健青等[38]的研究結果顯示，在早期提示流行性感冒方面，SAA優于CRP。張慧等[39]的研究結果顯示，支原體肺炎患兒SAA水平明顯高于健康兒童（P<0.001），且與病情嚴重程度相關。趙學芹等[40]的研究結果顯示，SAA可更有效地篩查出小兒手足口病，篩查效能優于CRP和WBC計數。此外，SAA在小兒免疫相關性疾病中也有良好的臨床價值。LU等[41]的研究結果顯示，SAA水平與小兒蕁麻疹相關，且與病情嚴重程度亦相關。孫娜等[42]的研究結果顯示，腎病患兒SAA水平顯著升高，且腎炎型腎病患兒高于單純型腎病患兒。馮燁等[43]的研究結果顯示，SAA與血小板計數聯合檢測可用于評估幼年特發性關節炎的活動度。

4 總結與展望

目前，AA與多種疾病的關系已明確，并被廣泛用于臨床，在感染性疾病的輔助診斷、冠心病風險預測、腫瘤患者的療效及預后判斷、移植排斥反應觀察、類風濕關節炎病情評估等方面均有重要價值。近年來，對于AA的研究開始趨向于探索AA與各種疾病的相互作用及機制。相信隨著生命科學與高通量檢測技術的發展與成熟，在不久的將來，AA在臨床診斷領域及疾病治療領域會發揮更大的作用。