P-選擇素與靜脈血栓栓塞癥相關性的研究進展

田麗榮 胥敏敏 袁漫秋 李燕平

抗凝治療是VTE治療的基礎。然而,目前VTE的抗凝治療尚不完善,主要體現為抗凝藥物有可能導致嚴重出血,且不能預防DVT形成后血栓后綜合征或PE后慢性血栓栓塞性肺動脈高壓的發展,這給VTE的治療帶來了巨大的挑戰。基于此,臨床上需要開發更有價值的標志物,以達到精準診斷治療和減少出血的目的。選擇素(P-選擇素,E-選擇素,L-選擇素)是鈣依賴(C型)凝集素的一個家族[3-4]。其中,P-選擇素儲存在血小板的α顆粒和內皮細胞的魏貝爾-帕拉德小體中,在刺激下可以迅速動員到質膜上,它在血小板和內皮細胞中既有膜形式又有可溶性形式,兩種形式都與白細胞結合[5],參與炎癥反應及血栓形成。甚至有學者認為,P-選擇素不應僅被視為血小板或內皮細胞活化的簡單標志,而應被視為與血管和血栓性疾病相關的促凝劑活性的直接誘導因子[6]。因此,P-選擇素可作為評估其風險的標志物,有望為VTE診治提供新靶點。

本研究綜述了P-選擇素在VTE中的作用機制及治療進展,重點論述了P-選擇素在不同類型VTE中的診斷價值,旨在為VTE的臨床診治提供一定思路。

一、P-選擇素在VTE中的作用機制

作為VTE診治潛在的靶點,P-選擇素及其糖蛋白配體1 (PSGL-1)是血管粘附分子,在炎癥反應中白細胞-內皮細胞和白細胞-血小板相互作用中起重要作用。且P-選擇素可介導癌細胞與血小板、白細胞和內皮細胞相互作用。因此,在作用機制中主要探討P-選擇素與內皮細胞、血小板及腫瘤細胞的作用。

1 P-選擇素與內皮細胞

血小板在活化的內皮細胞上滾動,主要機制是通過血小板GPIb-Ⅸ-Ⅴ復合體與血管性血友病因子(VWF)的相互作用,這會導致血小板易位和與VWF弦結合的剪切依賴性減少,并伴有血小板表面積覆蓋總量的減少和通道閉塞。在這一過程中,血小板生理配體PSGL-1與內皮P-選擇素和血小板P-選擇素與內皮PSGL-1共同介導血小板滾動和粘附活化內皮,且P-選擇素/PSGL-1軸在血小板-內皮相互作用中起支持作用。此外,有研究認為活化的血小板也可能使用GPIb-Ⅸ-Ⅴ復合物作為一種替代受體來滾動內皮P-選擇素[7-8]。這種GPIb-Ⅸ-Ⅴ、VWF、P-選擇素和PSGL-1的相互作用促進了血栓的形成。

2 P-選擇素與血小板

血栓形成過程中,血小板在血管壁上聚集,激活并表達血栓管腔表面的P-選擇素。P-選擇素在活化的血小板上表達,并與循環白細胞上的PSGL-1結合。表達組織因子(TF)和PSGL-1的單核細胞來源的微粒在表達P-選擇素的活化血小板上積累,從而將TF聚集到觸發凝血啟動的水平[9-10]。結合的微泡與血小板融合,將TF轉移到血小板表面。有模型指出,攜帶TF的微泡與活化的內皮相互作用,進而引發靜脈血栓形成。

細胞膜上磷脂酰絲氨酸的存在對凝血的膜結合反應有很大的影響,P-選擇素與PSGL-1結合可誘導磷脂酰絲氨酸暴露并增加單核細胞表面依賴凝血酶的生成,從而發揮促血栓形成作用[11]。

另外,活化血小板上的P-選擇素可介導與單核細胞的相互作用,誘導炎癥因子的釋放,從而促進血小板聚集。P-選擇素通過增強血小板血栓形成和介導血小板-白細胞相互作用和隨后的炎癥反應,在心血管疾病的血管閉塞中發揮既定的作用[12]。上述機制強調了P-選擇素作為協調者在炎癥和血栓形成中的重要作用。

3 P-選擇素與腫瘤細胞

在腫瘤細胞與血小板復合物促進轉移過程中,P-選擇素介導了癌細胞與血小板、白細胞和內皮的病理相互作用[13]。

所謂外來手術器械,指的就是由生產商免費提供或者是租借給醫院,并且可重復使用的醫療器械。因其生產成本較高,且不屬于一次性手術材料,所以會對其進行重復使用,這就對消毒供應中心器械管理工作的開展提出了新的要求。基于此,探究外來器械管理的具體流程與有效策略,對于保障醫療安全,有效規避醫院感染風險,有著較高的現實價值與實踐意義。

P-選擇素在循環腫瘤細胞(CTC)周圍的血小板保護膜的形成中起著重要作用,保護腫瘤細胞免受NK細胞的攻擊。此外,P-選擇素可通過啟動腫瘤細胞的栓系和滾動來介導腫瘤細胞與血小板的動態相互作用,隨后通過GPⅡb/Ⅲa將其牢固的粘附[14]。Becker等[15]認為P-選擇素在血小板釋放酸性鞘磷脂酶的過程中起關鍵作用,這種酶通過p38 MAPK信號促進腫瘤細胞與血小板結合。釋放的酸性鞘磷脂酶反過來激活腫瘤細胞表面的整合素,促進體內轉移 。此外,Qi等人[16]提出P-選擇素細胞質尾可通過與talin1的結合觸發talin1 N-末端與β3細胞質尾相互作用,激活αIIbβ3整合素并將血小板浸潤到腫瘤中。

近年來,有研究顯示與人類腫瘤細胞結合的P-選擇素相比,老鼠的P-選擇素配體具有潛在的多樣性,尤其是當腫瘤細胞表達兩種典型選擇素配體,即糖基表位sLeA和X (sLeA+/X+)時這種差異更加明顯;在sLeA-/sLeX+或sLeA-/sLeX-細胞中差異較小,這表明sLeA表位(覆蓋多種不同的碳水化合物結構)可能特異度支持小鼠P-選擇素的結合,豐富了P-選擇素在腫瘤中的作用機制[17]。

盡管P-選擇素作為VTE炎癥和血栓形成的病理生理性橋梁,在VTE發病中具有重要的作用。但是,其在VTE中更明確的作用機制還需要進一步明確。

二、P-選擇素作為VTE診斷相關標志物的臨床價值

1 癌癥相關靜脈血栓栓塞癥

癌癥相關血栓形成是繼癌癥進展之后癌癥死亡的第一大原因[18]。P-選擇素在癌癥相關血栓形成診斷和復發中表現出了很好的預測作用。Ay等通過對687名癌癥患者進行的前瞻性隊列研究首次證明了高血漿水平的可溶性P-選擇素(sP-選擇素)(截斷值:53.1 ng/mL, 研究人群的第75%)是癌癥患者發生VTE的一個預測參數。與水平較低的患者相比,水平最高的四分位數的sP-選擇素發生靜脈血栓形成的風險高出2.6倍[19]。Rubio等人的研究表明,在非小細胞肺癌(NSCLC)患者中,基礎水平較高的sP-選擇素與靜脈血栓栓塞癥的風險獨立相關。sP-選擇素水平 ≥ 20.4mADU的患者發生靜脈血栓栓塞癥的風險高于對照組[20]。在腫瘤的復發中,P-選擇素也表現出了預測作用,Nick等人發現,癌癥合并急性靜脈血栓栓塞癥患者中,P-選擇素基線水平與復發風險顯著相關,而D -二聚體基線水平與復發風險無關;P-選擇素水平升高患者的風險是正常患者的4倍(HR:4.0;95%CI:1.1～14)[21]。

此外,P-選擇素在腫瘤的生長和轉移中發揮重要作用[22]。在不同腫瘤類型中,sP-選擇素也有顯著的差異,Ilich等人認為,惡性淋巴瘤患者的sP-選擇素水平明顯高于非轉移性實體器官惡性腫瘤患者。轉移性實體器官疾病患者的sP-選擇素水平明顯高于非轉移性疾病患者。其中,淋巴瘤、肺癌、胃癌患者血清sP-選擇素水平明顯升高。研究結果表明,與局限性疾病患者相比,有轉移性疾病的患者的血管內皮細胞和/或血小板活化(sP-選擇素)的比率顯著升高[23]。另外,Riedl等人的研究表明,血小板表面P-選擇素的低表達與更高的死亡風險相關,這種癌癥患者表現出的血小板反應性降低,可能是持續激活的結果[24]。

然而,也有一些相反的結果,在這些研究中,P-選擇素與VTE并沒有明顯的相關性[25-27]。目前預測腫瘤相關VTE的生物標志物仍然缺乏。這些發現提示P-選擇素可能在預測癌癥患者VTE風險和癌癥風險評估和診斷方面具有臨床潛力。

2 感染相關靜脈血栓栓塞癥

P-選擇素已被證明與許多感染性疾病發生VTE相關,如SARS CoV感染、HIV感染等。早在2006年,Yen等人在死于SARS冠狀病毒(SARS CoV)感染患者的尸檢標本中證明了P-選擇素在肺細胞中的表達;同時,他們觀察到在暴露于SARS冠狀病毒時,A549肺泡上皮細胞會表達P-選擇素(包括mRNA和蛋白)[28]。

類似地是,在2019冠狀病毒疾病(COVID-19)患者中觀察到的特別高頻率的血栓事件也與P-選擇素介導的血管內凝血激活相一致。其特點是血管炎癥和血栓形成,包括內皮細胞釋放的炎癥介質P-選擇素升高[29]。Agrati等人[30]的研究顯示,與健康人群相比,無論是否入住ICU,COVID患者的P-選擇素血漿濃度都更高。此外,健康人體去除血小板后P-選擇素顯著降低,相比之下,ICU和非ICU的 COVID-19患者在有血小板和無血小板情況下P-選擇素濃度均較高。

Fenyves等人[31]研究了P-選擇素的時間動態和作為血栓栓塞并發癥早期生物標志物的潛在效用。結果表明P-選擇素與VTE的診斷之間有強相關性,與疾病的嚴重程度無關。同時,VTE 患者 P-選擇素的血漿濃度隨時間穩定的增加。此外,在Logistic回歸模型中,分析了ROC曲線。發現P-選擇素+D-二聚體聯合模型的診斷效能高于D-二聚體單獨診斷。該研究證實P-選擇素是一種很有前途的預測VTE的生物標志物。

針對發生VTE事件的23名HIV感染者的回顧性病例研究發現,P-選擇素高于中位數的患者,發生VTE的風險增加了1.8倍,表明靜脈血栓形成事件與血漿P-選擇素升高獨立相關[32]。

感染作為VTE發生的獨立危險因素,P-選擇素在感染相關VTE診斷中顯示出了良好的診斷效能,但是否能預測VTE嚴重程度還需要進一步研究。

3 其他因素相關靜脈血栓栓塞癥

研究發現,除了以上幾種有誘發因素的VTE外,還有一些常見的危險因素,如懷孕、骨折、缺氧等。2019年的一項研究表明,P-選擇素水平較高的人群易發生VTE,且該易感性獨立于D -二聚體和臨床Wells’評分的危險因素[33]。劉晨等人的研究表明,下肢骨折合并 DVT 患者血清 P-選擇素水平明顯升高,并且血清P-選擇素是下肢骨折患者發生 DVT 的危險因素(OR=2.335,P<0.05)[34]。

在高原(HAPS)和接近海平面(SLP)VTE患者的橫斷面觀察性研究中,比較了HAPS和SLP中這些標記物的血漿水平(ng/mL)。HAPS組可溶性P-選擇素顯著高于SLP組[中位數(四分位數區間):61.23 (52.09～124.30)vs32.95(22.34～66.34),P<0.001]。表明低氧環境導致VTE表現與血小板和內皮細胞激活標志物之間的更大關聯。隨后評估了整個研究組內研究標記物的水平,值得注意的是,在兩個研究組中,DVT患者的P-選擇素濃度均顯著高于CVT(腦靜脈血栓形成)患者[35]。這也可能給我們提供一個有效的標志物,有助于區分VTE類型,如DVT和CVT。

4 不明原因靜脈血栓栓塞癥

不明原因的靜脈血栓栓塞癥是指沒有觸發事件的血栓形成,如手術、創傷導致制動、妊娠、分娩或惡性腫瘤。Mrozinska等[36]研究證實,高sP-選擇素是隊列中不明原因靜脈血栓栓塞后惡性腫瘤的獨立預測因素。ROC分析顯示,sP-選擇素的預測特異度較高,AUC的最佳界值為0.9 (95%CI:0.83～0.97;截斷值:44.93 ng/mL)。血液中可溶性P-選擇素水平 <60 ng/mL與Wells評分 ≤ 2分相結合排除了DVT,敏感度為99%,而可溶性P-選擇素水平>90 ng/mL與Wells評分>2分相結合,對DVT有33%的敏感度和95%的特異度[37],使可溶性P-選擇素成為VTE疾病的一個有希望的生物標志物。然而,這項測試需要在更大的隊列中進行額外的驗證,僅在下肢DVT中得到驗證,還沒有廣泛應用。在一項包括15名VTE患者的研究中,患者的sP-選擇素水平也高于對照組,但差異沒有統計學意義[38]。這可能是因為患者數量有限,VTE的嚴重程度不同,以及研究是在急性期以外進行的,或者因為部分患者停止抗凝治療不超過一年。上述研究為進一步使用P-選擇素診斷、監測和預后判斷VTE提供了有力依據(表1)。

表1 P-選擇素抑制劑被用于靜脈血栓栓塞研究

三、P-選擇素在治療中的應用

抑制P-選擇素和PSGL-1之間的結合有助于開發治療炎癥、動脈血栓、靜脈血栓、腫瘤生長、腫瘤轉移、癌癥相關血栓的藥物。目前,用于此目的的藥物主要分為三類:單抗,包括Inclacumab和Crizanlizumab,模擬截短N端PSGL-1單體的糖磺肽,如GSnP-6和小分子抑制劑,如GMI-1070,TBC1269和PSI-697[39]。Crizanlizumab最初用于預防鐮狀細胞血管閉塞而不是用來作為抗血小板治療。目前,Crizanlizumab的第二階段持續臨床試驗的結果已經公布。單次輸注Crizanlizumab可導致輕中度新冠肺炎住院患者P-選擇素水平迅速、顯著和持續下降[29]。

PSI-697是臨床試驗中唯一口服有效的P-選擇素抑制劑。新設計的小分子口服P-選擇素抑制劑THCMA作為納米藥物比臨床試驗藥物PSI-697更能增強抗血栓、抗炎和抗腫瘤活性[39]。基于此,P-選擇素抑制劑作為抗血栓藥物的治療靶點,更多的臨床藥物正期待被開發。

四、展望

綜上所述,P-選擇素的異常表達是促炎、促進血栓形成的關鍵因素,其作為生物標志物在靜脈血栓栓塞癥診斷、嚴重程度、療效評估、預后判斷等方面具有重要價值。但目前P-選擇素在靜脈血栓栓塞癥中的研究仍存在局限性,在靜脈血栓栓塞癥中的作用機制并不完全清楚,不同疾病的診斷閾值差異很大,沒有統一的定論,而且需要D-二聚體等指標建立特異度聯合檢測模型。因此,未來需進行多中心、大樣本隊列來確定診斷的最佳閾值,進而建立高特異度的檢測模型。