血清含凝血酶敏感素1型基序的解聚素樣金屬蛋白酶、組織金屬蛋白酶抑制因子3水平與支架內再狹窄的關系

楊 婧, 郝明輝, 郭 明, 郭金成

(首都醫科大學附屬北京潞河醫院 心內科, 北京, 101100)

冠心病主要由動脈粥樣硬化引起, 近年來其發病率和病死率不斷增高[1]。冠心病患者的治療方式首選經皮冠狀動脈介入治療(PCI), 但PCI后有發生支架內再狹窄(ISR)的風險，不利于患者預后，已引起醫學界的廣泛關注[2]。血小板結合蛋白基序的解聚蛋白樣金屬蛋白酶(ADAMTS)家族在調節細胞外基質及血液中細胞外蛋白的結構與功能方面具有重要作用，含凝血酶敏感素1型基序的解聚素樣金屬蛋白酶(ADAMTS-1)是其家族成員之一，在冠心病患者血清中表達異常增加[3-4]。組織金屬蛋白酶抑制因子3(TIMP3)在各組織中的表達水平相對較高，但在心血管疾病中表達異常降低，有研究[5-6]發現其參與心臟重塑的整個過程。相關研究[7]顯示，TIMP3不僅對血管穩定和成熟至關重要，還可抑制ADAMTS-1表達。雖然ADAMTS-1、TIMP3與冠心病的發生有關，但兩者是否與冠心病患者PCI后ISR有關尚未闡明。本研究探討ADAMTS-1、TIMP3與冠心病患者PCI后ISR的關系，以期為冠心病患者PCI后ISR的預后評估及發生機制研究提供參考依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年12月—2020年12月首都醫科大學附屬北京潞河醫院收治的455例行PCI的冠心病患者作為研究對象，隨訪1年后根據冠狀動脈造影的影像學觀察結果分為ISR組43例(支架置入處或支架附近5 mm范圍內動脈內徑狹窄≥50%)和非ISR組412例(支架置入處或支架附近5 mm范圍內動脈內徑狹窄<50%)。通過Gensini評分及狹窄支數評價狹窄程度: 1分，狹窄≤25%; 2分，狹窄>25%～50%; 4分，狹窄>50%～75%; 8分，狹窄>75%～90%; 16分，狹窄>90%～99%; 32分，狹窄100%。不同狹窄冠狀動脈節段乘以相應系數得到各分支評分，總評分為各分支評分之和[8]。納入標準: 符合《內科學》[9]中冠心病診斷標準并行PCI者; 使用雷帕霉素藥物涂層支架者; 臨床資料完整者; 隨訪時間達1年者。排除標準: 隨訪中斷或失訪者; 有其他免疫系統疾病者; 患心、腎、肺、脾功能性疾病者。ISR組男20例，女23例，年齡40～72歲，平均(56.92±8.36)歲; 非ISR組男201例，女211例，年齡42～71歲，平均(57.34±7.68)歲。本研究經首都醫科大學附屬北京潞河醫院倫理委員會批準，且患者或其家屬已簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 樣本采集: 于PCI后次日抽取冠心病患者空腹靜脈血4 mL, 3 000轉/min離心10 min, 分離血清并保存于-20 ℃冰箱待檢。

1.2.2 生化指標檢測: 使用全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特，型號AU5800)檢測總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平。

1.2.3 酶聯免疫吸附試驗(ELISA)法檢測血清ADAMTS-1和TIMP3水平: 根據ELISA試劑盒(ADAMTS-1試劑盒購自上海群己生物，貨號KA4465; TIMP3試劑盒購自上海鈺博生物，貨號IC-TIMP3-Ra)說明書檢測2組患者血清ADAMTS-1、TIMP3水平。

1.3 統計學分析

2 結 果

2.1 臨床資料比較

2組患者在年齡、體質量指數、性別、HDL-C水平、狹窄數目、狹窄部位、吸煙、糖尿病、高血壓病方面比較，差異無統計學意義(P>0.05); ISR組患者TC、TG、LDL-C水平均高于非ISR組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 2組患者臨床資料比較

2.2 PCI后血清ADAMTS-1、TIMP3水平比較

與非ISR組相比, ISR組患者ADAMTS-1水平升高, TIMP3水平降低，差異有統計學意義(P<0.05), 見表2。

表2 2組患者PCI后血清ADAMTS-1、TIMP3水平比較

2.3 ISR組血清ADAMTS-1、TIMP3水平與造影后Gensini積分的相關性

相關性分析顯示, ISR組血清ADAMTS-1水平與Gensini積分呈正相關(r=0.461,P<0.001), 血清TIMP3水平與Gensini積分呈負相關(r=-0.421,P=0.001)。

2.4 ISR組血清ADAMTS-1與TIMP3水平的相關性

相關性分析顯示, ISR組血清ADAMTS-1水平與血清TIMP3水平呈負相關(r=-0.616,P<0.001), 見圖1。

2.5 冠心病患者PCI后發生ISR的影響因素分析

以PCI后是否發生ISR(未發生=0, 發生=1)為因變量，以ADAMTS-1水平(<9.37 μg/L=0, ≥9.37 μg/L=1)、TIMP3水平(<1.44 ng/mL=1, ≥1.44 ng/mL=0)為自變量(根據455例患者ADAMTS-1、TIMP3平均值進行賦值并轉化為二分類變量)，進行多因素Logistic回歸分析。結果顯示, ADAMTS-1≥9.37 μg/L和TIMP3<1.44 ng/mL均為冠心病患者PCI后ISR發生的獨立危險因素(P<0.05), 見表3。

表3 PCI后發生ISR影響因素的多因素Logistic回歸分析

2.6 ADAMTS-1和TIMP3對冠心病患者PCI后ISR的預測價值

ROC曲線顯示, ADAMTS-1預測ISR發生的曲線下面積為0.808(95%CI: 0.734～0.881), 截斷值為12.671 μg/L, 敏感度為90.70%, 特異度為52.70%; TIMP3預測ISR發生的曲線下面積為0.867(95%CI: 0.831～0.902), 截斷值為0.921 ng/mL, 敏感度為95.30%, 特異度為74.80%; 兩者聯合預測ISR發生的曲線下面積為0.951(95%CI: 0.925～0.978), 敏感度為88.40%, 特異度為87.10%。與ADAMTS-1、TIMP3單獨預測相比，兩者聯合預測ISR發生的曲線下面積顯著增加(P<0.05)。見圖2。

3 討 論

冠心病是由冠狀動脈粥樣硬化樣病變使管腔狹窄、堵塞而造成心肌缺血、缺氧及壞死引起的心臟病，是世界范圍內疾病相關死亡的主要原因之一[4]。PCI是冠心病的有效治療方法，但PCI后ISR的發生率近年來有所升高，其是PCI重要的預后因素之一，也是冠心病治療的主要困難因素之一[10]。血管內皮損傷、炎癥反應、血栓形成等均為ISR發生的影響因素[11]，有效預測ISR的發生并及時干預對改善患者預后具有重要意義。

ADAMTS-1主要表達于內皮細胞、血管平滑肌細胞和巨噬細胞，其主要通過降解細胞外基質蛋白參與細胞多種生理病理過程的發生[3]。研究[4]發現，ADAMTS-1表達與冠心病患者斑塊及炎癥的發生、病情嚴重程度密切相關。PCI治療會造成內皮損傷，而ADAMTS-1在損傷處表達異常增加，其可通過促進血管平滑肌細胞遷移而參與動脈粥樣硬化的發生與發展過程[12]。另有研究[13]認為，血管平滑肌細胞增殖和遷移異常所造成的血管壁彈性重塑是ISR發生的主要原因之一。本研究發現，與非ISR組相比, ISR組患者TC、TG、LDL-C、ADAMTS-1水平顯著升高，且ADAMTS-1水平與造影后Gensini積分呈正相關。由此表明, ADAMTS-1參與PCI后ISR的發生，且其表達與ISR嚴重程度密切相關，這可能是因為其表達的增加促進了血管平滑肌細胞的遷移。

TIMP3作為基質金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMPs)家族成員之一，是一種基質金屬蛋白酶(MMPs)生理抑制劑，兩者的平衡在細胞外基質的穩定及正常功能運行中具有重要作用[5, 14-15]。血管損傷時，平滑肌細胞會發生遷移與增殖, TIMPs則可通過特異性抑制MMPs表達而抑制細胞遷移與增殖[16]。心臟重塑是心臟病的主要病理特征, TIMP3參與心臟重塑的整個過程，其表達降低會加劇心肌梗死小鼠心臟重塑及功能障礙[5, 17-18]。TIMP3在慢性心力衰竭患者血清中表達異常降低，其表達水平與心功能及心肌重構密切相關，參與疾病的發生與發展[6]。本研究發現，與非ISR組相比, ISR組患者TIMP3水平顯著降低，且TIMP3水平與造影后Gensini積分呈負相關。由此表明, TIMP3參與PCI后ISR的發生，并且與ISR嚴重程度密切相關，具有作為ISR臨床檢測指標的潛能。

研究[19]表明，周細胞存在于血管內皮下空間，具有血管保護作用，其可通過促進TIMP3表達而抑制ADAMTS-1在內皮細胞中的表達水平(TIMP3是ADAMTS-1的主要內源性抑制劑)，達到維持血管穩定性及防止基質降解的目的，進而抑制動脈粥樣硬化造成的內皮損傷[7]。本研究發現，冠心病行PCI后發生ISR的患者血清ADAMTS-1水平與血清TIMP3水平呈負相關，表明ADAMTS-1與TIMP3共同參與ISR的發生。這可能是因為TIMP3表達降低促使ADAMTS-1表達增加，從而促進血管平滑肌細胞遷移，導致ISR發生。本研究多因素Logistic回歸分析發現, ADAMTS-1高水平和TIMP3低水平均為ISR發生的獨立危險因素，且ADAMTS-1聯合TIMP3預測ISR發生的曲線下面積顯著大于ADAMTS-1、TIMP3單獨預測。由此表明, ADAMTS-1和TIMP3聯合預測ISR發生的價值較高，兩者有成為ISR評估指標的潛能。

目前，隨著藥物涂層支架的廣泛使用，ISR的發生率已明顯降低，這與藥物涂層可抑制平滑肌細胞、內皮細胞的增生有關。另外，粥樣硬化的發生、發展與LDL-C水平控制不佳有關。由此提示，支架內組織增生既包括平滑肌、內皮細胞增生，又包括粥樣硬化形成。ISR的發生與發展機制十分復雜，目前尚未闡明，未來還需進一步深入探究ADAMTS-1能否與LDL-C一樣通過藥物進行控制從而抑制ISR進展，以及能否通過提高TIMP3水平而逆轉ISR的形成。

綜上所述，血清ADAMTS-1、TIMP3水平與冠心病患者PCI后ISR的發生密切相關，兩者聯合應用對ISR發生具有較高的預測價值。