血清炎癥標記物與頸動脈不穩(wěn)定斑塊的研究進展

李 朝 劉亞衛(wèi) 王丹丹 岳培琳 林 杰 武一平

1 河北省邯鄲市第一醫(yī)院 056000； 2 河北工程大學醫(yī)學院； 3 邯鄲市中心醫(yī)院

近年來，我國心腦血管病的發(fā)生率和死亡率已遠超惡性腫瘤，成為危害全球健康的頭號殺手[1]。隨著對AS病理生理機制的深入研究，人們逐漸意識到炎癥反應貫穿于動脈粥樣硬化的各個階段，包括從脂質(zhì)條紋的形成到纖維斑塊、粥樣斑塊以及斑塊的破裂和血栓形成，很大程度上決定了斑塊的穩(wěn)定性。頸動脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定、破裂、繼發(fā)血栓形成是導致急性腦缺血事件的主要發(fā)病機制。頸動脈不穩(wěn)定斑塊通常具有較薄的纖維帽及巨大的脂質(zhì)核心、炎癥細胞浸潤、斑塊表面潰瘍、斑塊內(nèi)新生血管形成以及斑塊內(nèi)出血等組織學特征，一旦破裂、脫落，導致原位血栓形成或產(chǎn)生微栓子進而脫落至下游阻塞小血管，導致動脈—動脈栓塞性腦梗死[2]。越來越多的研究證實了多種血清炎癥標記物參與頸動脈不穩(wěn)定斑塊的進展。因此，早期檢測某些血清炎癥標記物對于識別頸動脈不穩(wěn)定斑塊進而預防急性腦血管事件的發(fā)生具有重要意義[1]。本文就近年來不穩(wěn)定斑塊與血清炎癥標記物的研究進展做一綜述。

1 不穩(wěn)定斑塊的特征

不穩(wěn)定斑塊即易損斑塊，是指動脈粥樣硬化斑塊中具有破裂傾向、快速進展，易于引發(fā)血栓形成的高危斑塊，是造成急性缺血事件的主要原因。2003年Naghavi等以尸檢資料為研究依據(jù)，總結(jié)了易損斑塊的主要及次要診斷標準。目前將其診斷標準歸納如下：(1)活動性炎癥反應(大量單核—巨噬細胞及T淋巴細胞浸潤)；(2)大的脂質(zhì)核心及薄的纖維帽；(3)斑塊內(nèi)皮受損致大量血小板聚集；(4)斑塊纖維帽破裂；(5)管腔重度狹窄(狹窄率>90%)；(6)斑塊表面鈣化結(jié)節(jié)；(7)斑塊呈亮黃色、提示破裂風險高；(8)斑塊內(nèi)出血；(9)血管擴張性重塑。大量的研究表明不穩(wěn)定斑塊的形成是一個局部和系統(tǒng)的炎癥過程，炎癥是不穩(wěn)定斑塊發(fā)生發(fā)展過程中的核心因素。

2 影響不穩(wěn)定斑塊發(fā)生至發(fā)展的重要炎癥標記物

2.1 C反應蛋白(CRP) CRP是一種肝臟在IL-6介導下合成的急性時相蛋白，是目前不穩(wěn)定斑塊中研究最廣且預測價值最高的炎性因子。CRP可直接作用于誘導細胞黏附分子(ICVM-1、VCAM-1)和單核細胞趨化因子的產(chǎn)生，和減少血管內(nèi)皮細胞一氧化氮(NO)的產(chǎn)生，并通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶的表達，導致斑塊的不穩(wěn)定[3]。同時，CRP沉積在血管壁內(nèi)產(chǎn)生大量復合物，激活補體系統(tǒng)，導致纖溶系統(tǒng)失衡，引起血栓形成。國外Kohei等[4]運用OCT技術證實了具有易損斑塊特征的患者血液中hs-CRP顯著升高。此外，有研究表明血清CRP與頸動脈中膜厚度呈正相關，證實了炎癥在斑塊中的促進作用[5]。不足的是，CRP作為參與全身的炎癥因子，在評估不穩(wěn)定斑塊時缺乏特異性。隨著CRP在頸動脈粥樣硬化斑塊中的作用被廣泛認知，針對這兩者之間機制的探究也逐漸深入。

2.2 白介素-6(IL-6) IL-6是一種具有調(diào)節(jié)體液和細胞的多功能細胞因子，在缺血性腦損傷中顯著表達，參與了繼發(fā)性腦損傷的過程，在炎癥反應中起核心作用。作為不穩(wěn)定斑塊的重要指標，IL-6主要表達于斑塊肩部，其血漿中濃度的增高提示斑塊破裂的風險增加[6]。IL-6作用于血管壁可損傷血管內(nèi)皮，引起低密度脂蛋白氧化、白細胞黏附、血小板聚積，促進動脈粥樣硬化斑塊的形成[7]；此外，IL-6還可誘導平滑肌細胞的遷移、增生以及細胞外基質(zhì)降解酶的合成，侵蝕斑塊內(nèi)纖維成分，使斑塊不穩(wěn)定破裂。國外有臨床研究發(fā)現(xiàn)斑塊越不穩(wěn)定，血漿IL-6水平越高，也間接證實了IL-6一定程度上反映了斑塊的穩(wěn)定性，進而對于缺血性腦卒中的發(fā)生有一定的預測價值[8]。

2.3 基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase，MMPs) MMPs主要在巨噬細胞表達，是細胞外基質(zhì)降解和重構的重要介質(zhì)。作為一種鋅、鈣離子依賴的蛋白水解酶，MMP過度表達于斑塊肩部及纖維帽等易破裂處，通過降解血管壁基底膜和細胞外基質(zhì)，使斑塊的纖維帽變薄，誘發(fā)斑塊破裂進而血栓形成。研究證實，在動脈粥樣硬化病變中有多種MMP的參與，其中MMP-9在頸動脈斑塊中表達最為廣泛[9]。同時我們發(fā)現(xiàn)MMP能促進平滑肌細胞和成纖維細胞的增殖和遷移，可能是診斷不穩(wěn)定斑塊的潛在標記物。

2.4 脂蛋白相關磷脂酶A2(Lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2) Lp-PLA2是一種鈣依賴的絲氨酸脂肪酶，由成熟的巨噬細胞和淋巴細胞合成及分泌。血液中80%的Lp-PLA2與LDL結(jié)合后通過水解LDL的氧化卵磷脂，生成溶血卵磷脂和游離的氧化脂肪酸，刺激細胞因子和黏附因子的增殖，并可促進斑塊釋放MMP，從而參與了不穩(wěn)定斑塊形成和破裂的過程[10]。同時LpA引起內(nèi)皮素-1的釋放，從而加強血管收縮，促進腦血管痙攣，進一步加重腦組織缺血；李振洲等[11]研究結(jié)果得出相較于穩(wěn)定斑塊組，不穩(wěn)定斑塊組血漿Lp-PLA2水平顯著增高，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05),表明血漿 Lp-PLA2水平與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性密切相關，Lp-PLA2過高是影響斑塊穩(wěn)定性的獨立危險因素。因此抑制Lp-PLA2的藥物可能延緩頸動脈斑塊的進展進而減少缺血性腦卒中的發(fā)生，這有望成為預防缺血性腦卒中的新的治療策略。

2.5 CD40/CD40L CD40/CD40L系統(tǒng)作為免疫及炎癥反應的樞紐，參與了炎癥細胞間的信息傳遞。CD40L是腫瘤壞死因子受體(TNFR)超家族成員之一，其95%以上來自于血小板，當血小板激活后轉(zhuǎn)位到血小板表面，被水解成可溶性片段脫落進入血循環(huán)即為可溶性CD40L。正常人群循環(huán)中只有少量的可溶性CD40L，當機體受損出現(xiàn)慢性炎癥反應后，循環(huán)中可溶性CD40L會明顯增加。表達于內(nèi)皮細胞的CD40分子，介導血小板黏附，被激活的低密度脂蛋白等介導黏附因子、前炎癥因子、趨化因子及巨噬細胞、淋巴細胞分泌的炎癥介質(zhì)的高水平表達，引起血管內(nèi)皮的損傷[3]。CD40配體可誘導內(nèi)皮細胞表達黏附分子，激活內(nèi)皮細胞的Caspase-1，從而發(fā)揮促炎作用。在破裂傾向斑塊的患者中，CD40/CD40L鏈接后往往過度表達，可激發(fā)免疫及炎癥的急性反應，從而導致動脈粥樣硬化斑塊局部炎癥細胞浸潤，使斑塊易于破裂進而形成血栓。國內(nèi)惠品晶等人研究表明，CD40在不穩(wěn)定斑塊組中mRNA以及蛋白表達水平較穩(wěn)定組明顯增高，提示CD40的高表達與斑塊的易損性相關[12]。

2.6 正五聚蛋白3(PTX3) PTX3屬于正五聚蛋白超家族成員，根據(jù)分子量大小將該家族蛋白分為短正五聚蛋白如CRP和長正五聚蛋白如PTX3。PTX3是一種長N末端結(jié)構域的急性時相反應蛋白，由斑塊中的單核巨噬細胞、上皮細胞、血管平滑肌細胞等多種細胞分泌[13]，主要通過激活補體引起一系列免疫及炎癥反應進而使血管內(nèi)皮受損。Bonacina等[14]研究指出，急性腦卒中患者血清中PTX3水平明顯升高，且與頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性密切相關。近年來一些研究發(fā)現(xiàn)，與C反應蛋白相比，PTX3雖不是經(jīng)典的全身炎癥急性期反應的組成部分，然而在評估斑塊穩(wěn)定性方面，血清PTX3水平特異性更高。其可能機制為[15]：(1)作為一種長五聚蛋白，PTX3基因較恒定，其在動物和人類中有近92%的氨基酸序列是相似的，可以很好地將動物研究結(jié)果推至人類。(2)PTX3主要由巨噬細胞和血管內(nèi)皮細胞表達，而CRP主要在肝臟中產(chǎn)生，因此在評估斑塊的性質(zhì)方面，PTX3特異性更高。另有研究認為PTX3與缺血性卒中后死亡率增加獨立相關，PTX3可能是缺血性卒中患者的一種新型強大的預后標志物。

2.7 巨噬細胞趨化因子配體16 CXCL16是一種新型的趨化因子，具有炎癥趨化作用和清道夫受體的作用。炎癥因子進入病變部位，趨化和黏附起到了關鍵性作用，而增殖則是決定斑塊是否穩(wěn)定的因素之一。在動脈粥樣硬化的進程中，CXCL16對細胞的增殖和趨化、黏附都起到了至關重要的作用。CXCL16通常以跨膜結(jié)合型和可溶分泌型存在,兩種形式發(fā)揮作用不同而又相互關聯(lián)。跨膜結(jié)合型主要通過它的趨化因子活性區(qū)參與活化T淋巴細胞與血管內(nèi)皮細胞之間的識別和直接黏附，可溶分泌型則參與激活T淋巴細胞的趨化[16]。國內(nèi)有研究顯示，CXCL16在促進斑塊由穩(wěn)定至不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)化過程中起著重要的作用[17]。另有研究表明，頸動脈不穩(wěn)定斑塊患者血清CXCL16水平明顯高于無斑塊或穩(wěn)定性斑塊患者。因此，血清CXCL16水平作為一種炎癥標記物，有助于及時識別不穩(wěn)定斑塊的患者，進而干預急性腦缺血事件的發(fā)生。

2.8 血清淀粉樣蛋白A(Serum amyloid A proteins，SAA) SAA主要由肝臟合成,并由巨噬細胞、血管平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞分泌產(chǎn)生，作為一種急性期反應蛋白，在各種疾病包括外傷、腫瘤、感染及炎癥的情況下短時間可升高達1 000倍以上。一方面，SAA促進低密度脂蛋白(LDL)氧化，兩者的結(jié)合物可以誘導內(nèi)皮細胞黏附因子的產(chǎn)生，使巨噬細胞與血管內(nèi)膜結(jié)合，參與早期動脈粥樣硬化斑塊的形成[18]。SAA能夠在多種病理狀態(tài)下激活單核巨噬細胞，并誘導斑塊中多種炎性因子如IL-1、IL-6、IL-8、MCP-1、MIP-1α及TNF-α的浸潤，也是促進斑塊破裂的一個重要原因[19]。SAA同時可以誘導MMP的產(chǎn)生，從而影響斑塊的穩(wěn)定性。同時，在體外細胞實驗中還發(fā)現(xiàn)SAA能上調(diào)IL-6、TNF-α、PTX3炎癥因子的表達。這提示在促進巨噬細胞浸潤的同時SAA能夠加重機體的炎癥程度，進而削弱斑塊的穩(wěn)定性[18]。

2.9 黏附分子(Cell adhesion molecule，CAMs) CAMs作為介導炎性細胞侵入斑塊的重要介質(zhì)近年來得到越來越多的關注。黏附因子主要包括細胞間黏附因子(ICAM)、血管細胞間黏附因子(VCAM)及選擇素等。在AS的早期階段，內(nèi)皮細胞活化，表達大量可溶性黏附分子釋放入血液，促進炎性細胞尤其是單核細胞的遷移與浸潤，可吸引大量單核細胞進入內(nèi)皮下轉(zhuǎn)化為巨噬細胞，進而吞噬脂質(zhì)，導致斑塊不穩(wěn)定[20]，因此黏附因子在早期斑塊形成過程中發(fā)揮了重要的作用。國內(nèi)有研究結(jié)果證實了血清ICAM-1水平變化與斑塊的性質(zhì)、腦梗死的面積密切相關[21]。一項大型前瞻性研究觀察了可溶性細胞黏附分子-1(CAM-1)與缺血性卒中的關系，結(jié)果顯示病例組血清CAM-1水平顯著高于對照組，且病例組CAM-1值越高，罹患缺血性卒中的風險越高，說明作為炎性標記物的CAM-1水平的升高與缺血性卒中發(fā)生高度相關。因此，降低CAM-1表達與單核細胞黏附進而抗AS作用的新藥有待進一步大規(guī)模研發(fā)。

2.10 妊娠相關血漿蛋白A(Pregnancy associated plasma protein A，PAPP-A) PAPP-A是一種鋅結(jié)合金屬蛋白酶，最初在妊娠婦女的血清中發(fā)現(xiàn)。PAPP-A作為一種特異性胰島素樣生長因子1(Insulin like growth factor-1，IGF-1)激動劑，可特異性激活IGF受體和信號轉(zhuǎn)導途徑從而降解ECM，使斑塊去穩(wěn)定化。PAPP-A還能介導炎癥反應，加速斑塊的進展。同時作為一種金屬蛋白酶，具有基質(zhì)金屬酶類似的特性，能削弱斑塊結(jié)構，繼而引發(fā)斑塊破裂。同時有研究表明，循環(huán)中PAPP-A水平與頸動脈斑塊纖維帽厚度呈負相關，這也證實了PAPP-A水平與斑塊的穩(wěn)定性密切相關[9]。國外有研究提出PAPP-A水平是影響頸動脈斑塊穩(wěn)定性進而破裂的血清學標志物，并且有望成為篩選腦血管事件危險分層及臨床干預治療的一個新靶點[22]。

3 總結(jié)

隨著對頸動脈粥樣硬化斑塊發(fā)生機制研究的深入，頸動脈斑塊的穩(wěn)定性在缺血性腦血管病中的作用機制被逐步認識，越來越多的研究表明，動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性病理過程，斑塊內(nèi)炎癥是斑塊由結(jié)構不穩(wěn)定向功能不穩(wěn)定進展的關鍵因素。目前發(fā)現(xiàn)多種因子在不穩(wěn)定斑塊中高表達，但特異性不高，本文概述了十種影響頸動脈斑塊穩(wěn)定性的炎性標記物，某些標記物的作用機制尚未明確，有待進一步的研究。因此積極探索敏感性和特異性高的炎癥標記物，早期識別不穩(wěn)定斑塊，對于預防和干預急性缺血事件的發(fā)生意義重大。