鄧嬋翠 石蓓 劉志江
雖然藥物洗脫支架(drug-eluting stent, DES)已顯著地降低了再狹窄(in-stent stenosis, ISR)率,然而,晚期支架失敗逐漸引起了人們的極度關(guān)注。近年來(lái),影像學(xué)及病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),支架內(nèi)新生動(dòng)脈粥樣硬化斑塊(in-stent neoatherosclerosis, ISNA)與極晚期支架內(nèi)血栓(very late stent thrombosis, VLST)形成是ISR、晚期支架內(nèi)血栓的機(jī)制。雖然其發(fā)生率較低,但一旦發(fā)生將帶來(lái)災(zāi)難性后果,通常會(huì)引起急性心臟不良事件如急性心肌梗死或猝死。本文就近年來(lái)ISNA的相關(guān)研究做一綜述。
支架內(nèi)血栓依據(jù)支架植入后發(fā)生的時(shí)間分為急性期(0~24 h)、亞急性期(24 h~30 d),晚期(30 d~1年)和極晚期(>1年)[1]。早期(急性期與亞急性期)支架血栓的2年死亡率是20%,晚期與極晚期支架血栓死亡率是10%[2]。
血管內(nèi)成像促進(jìn)了人們對(duì)支架內(nèi)血栓形成潛在機(jī)制的認(rèn)識(shí)。血管內(nèi)超聲(inravascular ultrasound,IVUS)研究顯示,早期支架血栓與支架膨脹不全和支架異位有關(guān),這可能解釋不同支架類型早期血栓發(fā)生率相似[3],LST、VLST與支架異位和內(nèi)皮延遲愈合有關(guān),而ISNA破裂是LST、VLST形成的重要的新的機(jī)制。ISNA是指支架附近新生內(nèi)膜內(nèi)有富脂質(zhì)的泡沫細(xì)胞聚集伴或不伴壞死核形成[4]。ISNA的主要特點(diǎn)包括泡沫巨噬細(xì)胞、薄帽纖維粥樣斑塊(thin cap fibroatheromas, TCFA)、脂質(zhì)浸潤(rùn)、斑塊破裂。在穩(wěn)定型心絞痛、ST段抬高性心肌梗死相關(guān)的VLST患者中,應(yīng)用光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(Optical Coherence Tomography, OCT)觀察到ISNA破裂[5]。第一代和第二代DES植入后9個(gè)月,14.5%支架出現(xiàn)了富脂質(zhì)新生內(nèi)膜,3.9%支架出現(xiàn)薄帽新生內(nèi)膜,支架植入后2年,富脂質(zhì)新生內(nèi)膜與薄帽新生內(nèi)膜均增加,分別為27.6%和13.2%[6]。這些發(fā)現(xiàn)表明,薄帽新生內(nèi)膜破裂是VLST形成的重要機(jī)制。
伴有新生動(dòng)脈粥樣硬化患者具有較高的急性冠脈綜合征(acute corenary syndrome, ACS)發(fā)生率[7]。OCT研究顯示,裸金屬支架(baremetal stent, BMS)植入平均6.5年后,33%的支架出現(xiàn)薄纖維帽或富脂質(zhì)的ISNA,其中30%出現(xiàn)支架內(nèi)纖維帽破裂,表現(xiàn)為不穩(wěn)定型心絞痛[8]。Kang等[9]研究顯示,不穩(wěn)定型心絞痛患者比穩(wěn)定型心絞痛患者表現(xiàn)出纖維帽更薄,內(nèi)膜破裂、TCFA與管腔內(nèi)血栓發(fā)生率更高。不穩(wěn)定型心絞痛患者表現(xiàn)出更多的不穩(wěn)定OCT結(jié)果,包括TCFA、新生內(nèi)膜破裂和血栓。因此,ISNA破裂與ACS密切相關(guān)。
既往研究顯示,再狹窄患者出現(xiàn)了ACS,而病理學(xué)研究進(jìn)一步闡明再狹窄病變與不穩(wěn)定事件相關(guān)。無(wú)論是DES,還是BMS,當(dāng)支架植入時(shí)間超過(guò)48個(gè)月以后,大多數(shù)再狹窄病變將進(jìn)展為富脂質(zhì)新生內(nèi)膜,且再狹窄患者比非再狹窄患者ISNA更常見(jiàn)[10]。Habara等[11]研究顯示,極晚期再狹窄病變常??梢栽谥Ъ苤車托律鷥?nèi)膜內(nèi)觀察到微血管形成。另有研究顯示,伴有微血管形成比不伴有微血管形成斑塊破裂發(fā)生率更高以及纖維帽厚度更薄[12],表明微血管在ISNA形成中起著重要的作用,微血管是脂質(zhì)斑塊形成中為其輸送紅細(xì)胞和炎癥細(xì)胞的重要通道,與斑塊的不穩(wěn)定性、斑塊內(nèi)出血、斑塊破裂密切相關(guān)。微血管在OCT圖像上表現(xiàn)為無(wú)信號(hào)的管腔結(jié)構(gòu)。Kang等[9]研究50個(gè)DES再狹窄病變顯示,90%新生內(nèi)膜含有脂質(zhì)積累,10%的新生內(nèi)膜含有鈣沉積,此外,26個(gè)再狹窄病變(52%)有至少1處TCFA和29個(gè)再狹窄病變(58%)有至少1處支架內(nèi)新生內(nèi)膜破裂。因此,再狹窄病變晚期多有ISNA形成,并且ISNA的組織成分與典型動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的組織成分一致[13]。
BMS的應(yīng)用已顯著地降低了單純球囊擴(kuò)張時(shí)代的再狹窄率,然而,由于平滑肌細(xì)胞增值及細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生,BMS的植入并不能消除裸金屬支架下的新生內(nèi)膜生長(zhǎng)。一項(xiàng)長(zhǎng)期隨訪研究揭示,BMS內(nèi)新生內(nèi)膜顯示三期管腔反應(yīng),6個(gè)月內(nèi)的早期狹窄階段,6個(gè)月~3年的中期狹窄減退階段,超過(guò)4年的晚期管腔再狹窄階段,這些發(fā)現(xiàn)表明,在晚期階段,BMS內(nèi)的新生內(nèi)膜組織不僅易發(fā)生空間改變,而且易發(fā)生性質(zhì)上的改變,特別是形成ISNA[14]。先前認(rèn)為,BMS內(nèi)新生內(nèi)膜發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化改變是罕見(jiàn)的,但血管內(nèi)成像研究揭示,BMS植入5年后新生動(dòng)脈粥樣硬化改變并不罕見(jiàn)[15]。
Nakazawa等[4]納入299例尸檢病例(197個(gè)BMS和209個(gè)DES),研究顯示,無(wú)論是BMS,還是DES,新生動(dòng)脈粥樣硬化均是不斷進(jìn)展的,與BMS相比,DES的ISNA發(fā)生率更高,且發(fā)生時(shí)間更早,DES相關(guān)的ISNA更具有不穩(wěn)定性特征。值得注意的是,Otsuka等[16]研究發(fā)現(xiàn),即使第二代DES植入后也會(huì)形成ISNA,且第二代與第一代DES的ISNA發(fā)生率沒(méi)有差異,大約為30%,由此說(shuō)明,即使是第二代DES植入后,也不能避免ISNA形成,因此,長(zhǎng)期隨訪依然是必要的。
最近研究顯示,在長(zhǎng)期隨訪中發(fā)現(xiàn)DES伴隨著延遲和漸進(jìn)的新生內(nèi)膜增殖,被稱為“晚期追趕”現(xiàn)象[4,17]。盡管DES內(nèi)新生內(nèi)膜持續(xù)生長(zhǎng),最終導(dǎo)致主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events, MACE)的發(fā)生機(jī)制尚不清楚,但在DES植入后的極晚期階段,細(xì)胞毒藥物的影響及聚合物相關(guān)的慢性炎癥使內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)受損,從而導(dǎo)致新生內(nèi)膜組織的不穩(wěn)定和增殖。此外,不穩(wěn)定和增殖的新生內(nèi)膜可能構(gòu)成動(dòng)脈粥樣硬化改變的病理學(xué)背景。已有研究表明,DES支架柱周圍的慢性炎癥直接損傷正常的血管愈合過(guò)程,從而誘發(fā)支架內(nèi)皮化不良,炎癥加速血管愈合過(guò)程的空間異質(zhì)性,進(jìn)而與后續(xù)的新生內(nèi)膜受損和過(guò)度生長(zhǎng)相關(guān)。
最近使用人尸檢樣本的研究顯示,BMS植入1年后,新生內(nèi)膜組織主要由平滑肌細(xì)胞和膠原纖維組成,然而,與普通球囊成形術(shù)后的血管反應(yīng)不同,BMS周圍的血管組織顯示以血細(xì)胞聚集為特征的長(zhǎng)期慢性炎癥,由此說(shuō)明,即使在臨床過(guò)程穩(wěn)定的的患者中也會(huì)出現(xiàn)金屬異物炎性反應(yīng),尤其是在BMS植入超過(guò)4年以后,支架柱周圍的慢性炎癥、平滑肌細(xì)胞增值、泡沫狀巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)可能與動(dòng)脈粥樣硬化形成有關(guān)。因此,BMS支架柱表面覆蓋的新生內(nèi)膜易受特定血管反應(yīng)的影響。此外,全身動(dòng)脈粥樣硬化的刺激也會(huì)影響局部冠狀動(dòng)脈的新生內(nèi)膜組織,隨后這種組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂胁环€(wěn)定特征的新生動(dòng)脈粥樣硬化病變,不穩(wěn)定特征包括斑塊破裂、侵蝕和隨后的血栓形成。
ISNA形成的確切機(jī)制尚不清楚,但OCT的應(yīng)用為其提供了重要線索。Tian等[18]研究顯示,ISNA常常發(fā)生于支架近端和遠(yuǎn)端部分,較少發(fā)生于支架中間部分,ISNA的發(fā)生常常伴有新生內(nèi)膜微血管形成,鄰近斑塊脂質(zhì)含量越高其ISNA發(fā)生率越高。Takano等[15]應(yīng)用OCT研究發(fā)現(xiàn)隨著支架植入時(shí)間的延長(zhǎng),纖維性的新生內(nèi)膜可能轉(zhuǎn)變成富脂質(zhì)的新生內(nèi)膜;支架植入5年后,67%的BMS內(nèi)膜轉(zhuǎn)變成富脂質(zhì)的新生內(nèi)膜;此外,血管造影顯示非再狹窄的BMS植入患者中觀察到了新生動(dòng)脈粥樣硬化改變,且纖維帽破裂和血栓形成與新生動(dòng)脈粥樣硬化改變有關(guān)。Vergallo等[19]研究顯示,支架植入后新生內(nèi)膜增生程度與新生內(nèi)膜脂質(zhì)積累呈正相關(guān),支架內(nèi)新生內(nèi)膜越厚,新生內(nèi)膜脂質(zhì)負(fù)荷越嚴(yán)重,DES的脂質(zhì)積累多少與新生內(nèi)膜增生程度呈正相關(guān),這種關(guān)聯(lián)與支架類型及支架植入時(shí)間無(wú)關(guān)。新生內(nèi)膜肥厚和ISNA可能有著類似的潛在機(jī)制,涉及慢性炎癥、內(nèi)皮功能障礙及促炎細(xì)胞因子的參與,而B(niǎo)MS內(nèi)廣泛的新生內(nèi)膜肥厚,可能放大支架內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)紊亂,主要表現(xiàn)為新生內(nèi)膜進(jìn)一步增生,最終導(dǎo)致新生動(dòng)脈粥樣硬化改變。相比之下,與BMS相比,DES植入后不完全和完全內(nèi)皮化所誘導(dǎo)的炎癥刺激新生內(nèi)膜生長(zhǎng)和脂質(zhì)沉積于內(nèi)皮下間隙,導(dǎo)致早期的ISNA形成。
最近Tian等[18]報(bào)道了關(guān)于第二代DES植入后ISNA的發(fā)生率(25.6%),該結(jié)果與第二代DES的病理學(xué)研究結(jié)果相似[16],甚至說(shuō)明,第二代DES比BMS更早形成ISNA,特別是在DES植入后的再狹窄病變。
ISNA形成的預(yù)測(cè)因素尚不清楚。Yonetsu等[10]研究了151例患者179個(gè)支架,多變量分析顯示,支架年齡≥48個(gè)月、各種亞型的DES支架、目前吸煙、慢性腎臟疾病、使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACE-Ⅰ)或血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)是ISNA形成的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。而ACE-Ⅰ和ARB是ISNA形成的保護(hù)性因素。Lee等[7]校正心血管危險(xiǎn)因素后,慢性腎臟病、低密度膽固醇>90 mg/dl、支架年齡是ISNA形成的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,與DES的類型無(wú)關(guān)。
ISNA的發(fā)現(xiàn)打破了先前認(rèn)為支架植入后的內(nèi)膜增值是一種穩(wěn)定狀態(tài)的看法,隨著時(shí)間的推移,增值的內(nèi)膜會(huì)向新生動(dòng)脈粥樣硬化轉(zhuǎn)化,表明內(nèi)膜增值也與VLST形成密切相關(guān)[9]。
在目前檢測(cè)不穩(wěn)定斑塊的方法中,OCT因其分辨率高,可以精確測(cè)量冠狀動(dòng)脈內(nèi)、中、外膜、纖維帽厚度以及能對(duì)纖維帽中的巨噬細(xì)胞進(jìn)行定量,這種獨(dú)特的能力使得OCT技術(shù)成為目前識(shí)別易損斑塊的最佳影像學(xué)手段。Macneill等[20]通過(guò)OCT成像對(duì)罪犯病變與非罪犯病變中的巨噬細(xì)胞密度進(jìn)行定量分析,結(jié)果顯示,不穩(wěn)定型心絞痛患者巨噬細(xì)胞密度明顯增加,罪犯病變部位的巨噬細(xì)胞密度顯著大于非罪犯病變,破裂部位顯的巨噬細(xì)胞密度顯著大于非破裂部位[(6.95±1.60)%,(5.29±1.17)%;P=0.002], 罪 犯病變表面的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)更能預(yù)測(cè)不穩(wěn)定的臨床情況。由此暗示,通過(guò)OCT檢測(cè)冠心病患者冠脈病變中的巨噬細(xì)胞密度有助于對(duì)患者預(yù)后進(jìn)行預(yù)判并指導(dǎo)下一步治療。
最近多中心臨床研究顯示,二次MACE事件的發(fā)生幾乎等同于ACS患者支架植入的罪犯病變或非罪犯病變,3年內(nèi)MACE事件發(fā)生率12.9%歸因于先前罪犯病變的支架植入[21]。此外,最近的一次大型隊(duì)列研究表明,在7年隨訪時(shí)間內(nèi),第一代DES植入患者靶病變重建率和VLST發(fā)生率處于遞增的趨勢(shì)[17]。Amabile等[22]運(yùn)用OCT識(shí)別VLST患者ISNA的存在,10例具有明確的VLST患者的冠狀動(dòng)脈節(jié)段出現(xiàn)ISNA,與非VLST患者相比,ISNA病變支架柱覆蓋不良及新生內(nèi)膜明顯增厚。Ali等[23]研究表明新生動(dòng)脈粥樣硬化改變與DES圍手術(shù)期心肌梗死增加有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明ISNA形成在支架植入晚期階段觸發(fā)支架相關(guān)的MACE事件發(fā)生的重要性。
綜上所述,ISNA形成與晚期支架失敗及晚期MACE事件發(fā)生密切相關(guān)。目前關(guān)于ISNA的發(fā)生機(jī)制尚不清楚且尚無(wú)有效的方法預(yù)防ISNA形成,因此,探索ISNA的發(fā)生機(jī)制、危險(xiǎn)因素及防治措施有望成為預(yù)防晚期支架失敗及晚期MACE事件發(fā)生的新選擇。
[1] Cutlip D E, Windecker S, Mehran R, et al. Clinical end points in coronary stent trials: a case for standardized definitions[J]. Circulation,2007,115(17):2344-2351.
[2] Wenaweser P, Daemen J, Zwahlen M, et al. Incidence and correlates of drugeluting stent thrombosis in routine clinical practice. 4year results from a large 2institutional cohort study[J]. J Am Coll Cardiol,2008,52(14):1134-1140.
[3] Tada T, Byme R A, Simunovic I, et al. Risk of stent thrombosis among baremetal stents, firstgeneration drugeluting stents, and secondgeneration drugeluting stents: results from a registry of 18,334 patients[J]. JACC Cardiovasc Interv,2013,6(12):1267-1274.
[4] Nakazawa G, Otsuka F, Nakano M, et al. The pathology of neoatherosclerosis in human coronary implants bare-metal and drugeluting stents[J]. J Am Coll Cardiol,2011,57(11):1314-1322.
[5] Bennett J, Coosemans M, Adriaenssens T. Very late bare metal stent thrombosis due to neoatherosclerotic plaque rupture: an optical coherence tomography finding[J]. Heart,2012,98(19):1470.
[6] Kim J S, Hong M K, Shin D H, et al. Quantitative and qualitative changes in DESrelated neointimal tissue based on serial OCT[J]. JACC Cardiovasc Imaging,2012,5(11):1147-1155.
[7] L Seung-Yul, H Seung-Ho, L Sang-Gon, et al. Optical coherence tomographic observation of in-stent neoatherosclerosis in lesions with more than 50% neointimal area stenosis after second-generation drugeluting stent implantation[J]. Circ Cardiovasc Interv,2015,8(2):e001878.
[8] Hou J, Qi H, Zhang M, et al. Development of lipidrich plaque inside bare metal stent: possible mechanism of late stent thrombosis? An optical coherence tomography study[J]. Heart,2010,96(15):1187-1190.
[9] Kang S J, Mintz G S, Akasaka T, et al. Optical coherence tomographic analysis of in-stent neoatherosclerosis after drug-eluting stent implantation[J]. Circulation,2011,123(25):2954-2963.
[10] Yonetsu T, Kato K, Kim S J, et al. Predictors for neoatherosclerosis:a retrospective observational study from the optical coherence tomography registry[J]. Circ Cardiovasc Imaging,2012,5(5):660-666.
[11] Habara M, Terashima M, Nasu K, et al. Difference of tissue characteristics between early and very late restenosis lesions after bare-metal stent implantation: an optical coherence tomography study[J]. Circ Cardiovasc Interv,2011,4(3):232-238.
[12] Kitabata H, Tanaka A, Kubo T, et al. Relation of microchannel structure identified by optical coherence tomography to plaque vulnerability in patients with coronary artery disease[J]. Am J Cardiol,2010,105(12):1673-1678.
[13] Kang S J, Mintz G S, Park D W, et al. Tissue characterization of instent neointima using intravascular ultrasound radiofrequency data analysis[J]. Am J Cardiol,2010,106(11):1561-1565.
[14] Kimura T, Abe K, Shizuta S, et al. Long-term clinical and angiographic follow-up after coronary stent placement in native coronary arteries[J]. Circulation,2002,105(25):2986-2991.
[15] Takano M, Yamamoto M, Inami S, et al. Appearance of lipid-laden intima and neovascularization after implantation of bare-metal stents extended late-phase observation by intracoronary optical coherence tomography[J]. J Am Coll Cardiol,2009,55(1):26-32.
[16] Otsuka F, Vorpahl M, Nakano M, et al. Pathology of secondgeneration everolimus-eluting stents versus first-generation sirolimus-and paclitaxel-eluting stents in humans[J]. Circulation,2014,129(2):211-223.
[17] Natsuaki M, Morimoto T, Furukawa Y, et al. Late adverse events after implantation of sirolimus-eluting stent and bare-metal stent long-term (5–7 years) follow-up of the coronary revascularization demonstrating outcome study-kyoto registry cohort-2[J]. Circ Cardiovasc Interv,2014,7(2):168-179.
[18] Tian J, Ren X, Uemura S, et al. Spatial heterogeneity of neoatherosclerosis and its relationship with neovascularization and adjacent plaque characteristics: optical coherence tomography study[J]. Am Heart J,2014,167(6):884-892.
[19] Vergallo R, Yonetsu T, Uemura S, et al. Correlation between degree of neointimal hyperplasia and incidence and characteristics of neoatherosclerosis as assessed by optical coherence tomography[J].Am J Cardiol,2013,112(9):1315-1321.
[20] Macneill B D, Jang I K, Bouma B E, et al. Focal and multi-focal plaque macrophage distributions in patients with acute and stable presentations of coronary artery disease[J]. J Am Coll Cardiol,2004,44(5):972-979.
[21] Stone G W, Maehara A, Lansky A J, et al. A prospective naturalhistory study of coronary atherosclerosis[J]. N Engl J Med,2011,364(3):226-235.
[22] Amabile N, Souteyrand G, Ghostine S, et al. Very late stent thrombosis related to incomplete neointimal coverage or neoatherosclerotic plaque rupture identified by optical coherence tomography imaging[J]. Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2014,15(1):24-31.
[23] Ali Z A, Roleder T, Narula J, et al. Increased thin-cap neoatheroma and periprocedural myocardial infarction in drug-eluting stent restenosis: multimodality intravascular imaging of drug-eluting and bare-metal stents[J]. Circ Cardiovasc Interv,2013,6(5):507-517.