李占軍,冬 穎,周 佳,孫建軍
(1.內蒙古化工職業學院,內蒙古 呼和浩特 010057;2.內蒙古醫科大學附屬醫院 藥劑科)
血小板是巨核細胞的細胞質脫落而形成的無核血細胞,它在正常止血過程中起著關鍵作用,同時也是促成血栓相關疾病的重要因素。隨著人們生活水平的不斷提高,動脈粥樣硬化的臨床發病率逐年上升,患有這些疾病的患者表現出較強的血小板活性,導致脈管系統的血栓前狀態,增加心腦血管事件的復發率[1]。然而,血小板活性不僅僅能夠影響正常的血栓形成和止血,而且還能產生相應的炎癥反應,是動脈粥樣硬化的始動因素之一[2],血小板通過活化、粘附、聚集、血小板相關因子釋放和凝血系統的激活等方式在動脈粥樣硬化血栓形成和發展的過程中起著重要作用[3]。
目前,阿司匹林和氯吡格雷雙聯抗血小板治療方案已廣泛應用于心、腦血管疾病的一級和二級預防,已被國內外指南所推薦[4~6]。一項納入了13.5萬患者,275項隨機對照試驗的大型薈萃分析顯示[7],抗血小板藥物能顯著降低不良心血管事件的發生率。然而,在抗血小板藥物治療期間血小板聚集性顯示出較大的個體差異。部分患者不能從抗血小板藥物如阿司匹林和(或)氯吡格雷中獲得足夠的血小板抑制,出現治療中血小板高反應性(high ontreatment platelet reactivity,HTPR),導致不良臨床缺血事件的發生,而另一部分患者對抗血小板藥物表現出過度響應,出現治療中血小板低反應性(low on-treatment platelet reactivity,LTPR),導致出血事件的發生[8]。基因組相關研究已經證實血小板多個基因位點與心血管疾病易感性和血小板功能相關,血小板相關基因多態性與抗血小板藥物的療效有著密切的聯系,研究和發現其作用和機制可用于指導新的治療和診斷分析的發展。
血小板內皮聚集受體1(platelet endothelial aggregation receptor-1,PEAR1)基因是近期發現的調控血小板功能的重要基因,PEAR1相關的基因多態性在多個獨立的研究中經證實與血小板激動劑的響應有關[9],與血小板功能及血栓性疾病的發生發展有著密切的聯系。它在2005年被發現,是一種含有1034個氨基酸的跨膜蛋白,主要在巨核細胞、血小板和內皮細胞上表達。PEAR1包含胞外EMI結構域(蛋白-蛋白相互作用區域),15個類似表皮生長因子的重復序列及胞質內多個酪氨酸和脯氨酸殘基組成[10]。在血小板聚集期間,細胞質內的酪氨酸磷酸化使PEAR1活化,來自相鄰血小板的免疫球蛋白E受體的α亞基(FcεR1α)蔟集PEAR1,也是一個啟動PEAR1磷酸化的過程[11]。目前,PEAR1存在兩種活化方式,一種通過血小板-血小板相互接觸活化PEAR1,另一種則是PEAR1誘導Src依賴的受體磷酸化,磷酸二酰肌醇3-激酶(phosphatydilinositol 3-kinase,PI3K)p85亞基的活化及隨后的蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)的磷酸化,進而加強纖維蛋白原受體(αIIbβ3)的活化,形成了穩定的血小板聚集體[12]。PEAR1通過PI3K/PTEN通路負調控巨核細胞的增殖[13],減弱PEAR1表達能增加內皮細胞的增殖和新生血管的生成[14]。
Alexandre Kauskot等研究[12]探索健康人群血小板PEAR1的功能。研究發現通過多種激動劑誘導血小板聚集期間,PEAR1在細胞膜上表達和酪氨酸磷酸化增加。靜息態的血小板中,在細胞質內PEAR1尾部發現c-Src和Fyn復合物,當它磷酸化時,磷酸化的PEAR1導致漸進的PI3K和Akt持續的磷酸化,與p85 PI3K偶聯并逐漸位移到血小板細胞骨架上,整合素活化信號被放大,進而形成穩定的血小板聚集體,全部信號瀑布能被SFK抑制劑PP1和PI3K抑制劑LY294002所阻斷。同時,該團隊[13]還研究了PEAR1在血小板形成過程中的作用。他們監測和操控體外分化的人CD34+造血干細胞和在斑馬魚體內PEAR1的表達情況。PEAR1基因低表達導致PTEN表達降低2倍,同時調控PI3K-Akt通路相關基因的表達。斑馬魚蛋白印跡結果揭示PEAR1的低表達提升了Akt的磷酸化水平,同時使PTEN的轉錄下調。研究提示在巨核細胞中減弱PEAR1的表達會促進巨核細胞的增殖,間接增強了巨核細胞和血小板的生成。
此外,Christophe等[15]發現硫酸葡聚糖能直接活化PEAR1引起濃度依賴的血小板聚集。阻斷PEAR1受體,選擇性Syk抑制劑能完全消除硫酸葡聚糖誘導的血小板聚集,并且用Pear1小鼠模型驗證。結果表明硫酸葡聚糖誘導的血小板聚集通過Pear1/c-Src/PI3K/Akt和CLEC-2/Syk信 號 通 路 獨 立完成的。
同時,PEAR1基因在內皮細胞上表達。Christophe等研究[14]發現在培養的內皮細胞中慢病毒敲弱PEAR1可增強內皮細胞增殖,顯著刺激內皮細胞的遷移,反過來通過Akt/PTEN依賴的p21/CDC2信號通路增強體外基質膠上管腔的形成,此實驗用Pear1敲除小鼠實驗模型驗證。結果證實PEAR1基因在內皮細胞的表達對體內、體外的血管生成有著負調控的關系。這些發現也說明PEAR1是一種新型的血管生成的調節器。
信號酪氨酸激酶受體通過活性的促細胞分裂蛋白激酶(MAPKs)和PI3K/Akt這2個通路完成內皮細胞增殖。Christophe等[14]發現PEAR1低表達不影響Erk1/2的磷酸化。同時Pear1敲除小鼠的肉芽腫組織的蛋白印跡分析結果表明Pear1正調控mCD31、mAkt-P和mCdc2,PEAR1主要通路(見圖1)。

圖1 PEAR1基因主要的信號通路Fig.1 The main signal pathway of PEAR1
多個全基因組關聯研究(Genome-Wide-Association-Studies,GWAS)發現在健康人群和心血管疾病患者人群PEAR1單核苷酸多態性(SNPs)能改變血小板聚集能力,這種變化與PEAR1表達有關[16~21]。這些研究結果表明PEAR1參與了血栓形成和血小板功能。但是,有些研究表明PEAR1基因多態性沒有影響血小板聚集性和臨床結局[23]。
阿司匹林被國內外指南所推薦廣泛應用于心肌梗死和卒中的一級和二級預防[4,5],能有效的降低15%~20%的心血管事件的發生率[5],同時,阿司匹林聯合氯吡格雷的治療方案已經成為急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome,ACS)行經皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention,PCI)抗血小板藥物治療的基石[4]。但在臨床實踐中發現服用阿司匹林和氯吡格雷的患者仍出現復發的缺血事件,這主要由于藥物對血小板聚集的抑制不足所導致[8],而這種對藥物的響應多取決于基因的多態性。
一些研究報道了人群PEAR1基因與血栓栓塞性疾病存在一定的聯系。Juraj Sokol等研究[25]納入23例有流產史的粘性血小板綜合征的女性患者,42例健康女性作為對照組,評估PEAR1基因2個SNP(rs12041331,rs12566888)和GAS6基因4個SNPs(rs7400002,rs1803628,rs8191974,rs9550270)與粘性血小板綜合征的關系。研究發現PEAR1基因2個SNPs(rs12041331,rs12566888)和GAS6基因1個SNP(rs9550270)在有流產史的粘性血小板綜合征的患者中有較高的發病率。而且發現PEAR1 c.-9-4663G>T基因多態性的T等位基因對胎兒有一定的保護作用。研究提示GAS6和PEAR1基因多態性可能與患有粘性血小板綜合征孕婦的流產風險相關。Yingyun Fu等的研究納入101例肺栓塞患者和匹配的132例健康人群,對其進行PEAR1基因型檢測,結果發現PEAR1基因rs778026543突變組與健康對照組之間出現差異(P<0.001),但在rs1952294和rs822442中沒有差異。
J.Enrique等[17]最早發現PEAR1基因在激動劑誘導的血小板聚集中起著重要的作用,PEAR1基因多態性與阿司匹林的抗血小板活性相關。隨后,多個研究表明PEAR1基因多態性與阿司匹林治療的療效相關[19]。JD Backman等[20]近期的研究發現PEAR1在血小板聚集性的影響可以通過治療劑量的阿司匹林改變,但不是劑量依賴性的。同時,還有研究發現阿司匹林聯合氯吡格雷在冠心病患者行PCI術后的血小板功能與PEAR1基因多態性密切相關[16,21]。但是也有研究表明在冠心病和缺血性卒中患者服用阿司匹林期間,PEAR1基因多態性與阿司匹林抗血小板的療效不相關。
從PEAR1被發現為調控血小板功能的重要基因已十五年,全球學者對PEAR1表達與血小板功能的影響做了大量的驗證性試驗,多數學者認為減弱PEAR1的表達會使血管內皮細胞增殖等使得血栓形成的可能性增加。但也有部分學者的研究結果認為PEAR1的表達沒有影響血小板的聚集,對抗血小板的治療結果沒有影響。因此仍然需要對PEAR1基因多態性與血小板功能的關系做更深入的研究,這類結果對血栓性疾病的藥物治療將產生深遠影響。