彭壹怡,馬晶茹
(1.沈陽醫(yī)學(xué)院2018級碩士研究生,遼寧 沈陽 110034;2.沈陽醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院心血管內(nèi)科)
經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)術(shù)后再次復(fù)查冠狀動脈造影中支架內(nèi)全程及支架近、遠(yuǎn)端5 mm范圍內(nèi)管腔狹窄>50%定義為冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄(in-stent restenosis,ISR),且需滿足下列條件之一:反復(fù)心絞痛、客觀缺血的跡象,如心電圖改變、血流儲備分?jǐn)?shù)小于0.80、血管內(nèi)超聲治療最小橫截面積小于4 mm2(左主干<6 mm2);或即使沒有臨床癥狀或體征,再狹窄管腔直徑減少70%以上[1]。當(dāng)前,主要沿用Mehran分型法[2]對ISR進(jìn)行分型,Ⅰ型:支架內(nèi)或邊緣部的狹窄長度小于或等于10 mm,稱為局限型;Ⅱ型:支架內(nèi)狹窄長度大于10 mm,稱為彌散型;Ⅲ型:狹窄長度不僅大于10 mm,且支架外也出現(xiàn)狹窄,稱為增生型;Ⅳ型:支架已完全閉塞,支架內(nèi)無血流通過,稱為閉塞型。其中Ⅰ型又可以分為ⅠA型:支架連接處或支架間隙的再狹窄;ⅠB型:支架邊緣再狹窄;ⅠC型:局限于支架體部再狹窄;ⅠD型:多灶型再狹窄。
ISR是進(jìn)行性壞死核心形成、斑塊內(nèi)出血和血管 平 滑 肌 細(xì) 胞 (vascular smooth muscle cells,VSMCs)增殖的結(jié)果[3]。調(diào)查研究顯示,PCI術(shù)后患者約有30%會發(fā)生ISR[4]。PCI治療后的數(shù)分鐘至數(shù)小時,治療后血管開始彈性回縮及形成血栓,半小時后,新生內(nèi)膜增生(包括炎癥現(xiàn)象、VSMCs的遷移和增殖以及細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)的沉積和血管重塑。數(shù)周或數(shù)月后,該血管將會發(fā)生復(fù)雜的炎癥反應(yīng)及損傷內(nèi)膜修復(fù)[5-6]。
1.1 血管內(nèi)膜增生 當(dāng)血管內(nèi)皮受損時,新生的血管內(nèi)皮細(xì)胞生成的抗血栓分子和NO明顯減少,發(fā)生ISR風(fēng)險增高[7-8],其次當(dāng)置入球囊或支架時,可能剝離冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞,誘使血管內(nèi)中膜與外膜分離,內(nèi)膜下成分如膠原纖維、纖維連接蛋白、層粘連蛋白,在細(xì)胞因子、血栓素A2、ATP等作用下暴露,并在各級作用下發(fā)生血小板黏附、聚集與收縮,形成局部血栓。去內(nèi)皮化的血管內(nèi),血小板、纖維蛋白在表面聚集,使細(xì)胞間黏附分子的生成增加[9]。同時,支架對血管的持續(xù)性牽拉,不斷刺激著血管內(nèi)皮,使血管中層發(fā)生慢性炎癥反應(yīng),緩慢釋放炎癥介質(zhì)及炎性細(xì)胞,刺激內(nèi)膜增生[10]。單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞在受損血管局部浸潤并激活,再逐步釋放細(xì)胞因子,使炎癥級聯(lián)反應(yīng)不斷放大,形成新生動脈粥樣硬化[11]。
1.2 VSMCs的增殖和遷移 動脈粥樣硬化時,降低了VSMCs標(biāo)記物如平滑肌細(xì)胞肌球蛋白重鏈(smooth muscle cell myosin heavy chain,MYH11)、ACTA2、平滑肌細(xì)胞分化特異性抗原等的表達(dá),增強(qiáng)了細(xì)胞增殖、遷移和分泌各種ECM蛋白和細(xì)胞因子的能力[12-13]。在血管因各種原因受損時,VSMCs完成收縮表型到合成表型轉(zhuǎn)化,大量合成型VSMCs在PDGF、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和TGF-β的作用下遷移到內(nèi)膜,并分泌細(xì)胞因子,加劇新生內(nèi)膜增生的進(jìn)程,加重動脈粥樣硬化,并最終引起冠狀動脈管腔狹窄[13-14]。平滑肌細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞樣細(xì)胞可能通過降低清除脂質(zhì)、死亡細(xì)胞和壞死碎片的能力以及加重炎癥而促進(jìn)ISR[14]。纖維帽(fibrous cap,F(xiàn)C)產(chǎn)生的膠原蛋白主要來源于VSMCs,VSMCs死亡、膠原蛋白和ECM的破壞使得纖維帽變薄,促使斑塊破裂,VSMCs可修復(fù)破裂并重組相關(guān)血栓,所以斑塊破裂往往是亞臨床的,復(fù)雜的斑塊經(jīng)常出現(xiàn)多次破裂和修復(fù),最終導(dǎo)致管腔狹窄。研究表明,VSMCs的表型轉(zhuǎn)化、增殖和遷移,可能有NF-κB、Notch、絲裂原活化蛋白激酶信號通路、磷脂酶C/蛋白激酶C信號通路、Ca2+/鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶信號通路、磷脂酰肌醇3激酶-絲氨酸/蘇氨酸激酶信號通路以及TGF-β1/smad信號通路等的參與[15]。
1.3 ECM重構(gòu) ECM是人體的重要組成部分,在心血管系統(tǒng)中起著重要的作用,包括維持心臟和血管網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)完整性,調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附、遷移、增殖和傷口重塑[16]。同時它也參與了血管修復(fù)及重構(gòu)。細(xì)胞因子和生長因子激活信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng),觸發(fā)細(xì)胞骨架重構(gòu),促進(jìn)巨噬細(xì)胞、合成型VSMCs等炎性細(xì)胞黏附ECM,開始血管修復(fù),從而促進(jìn)ISR形成[16]。更多的VSMCs和炎性細(xì)胞黏附在ECM上增殖的同時,釋放基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP),MMP在梗死后心肌修復(fù)中發(fā)揮重要作用[17],炎癥誘導(dǎo)的MMP過度活化則參與了ISR的發(fā)病機(jī)制。合成型VSMCs可以分泌透明質(zhì)酸和蛋白聚糖,將ECM中豐富的纖維蛋白穩(wěn)定交聯(lián)起來,在血管再狹窄后期,原有基質(zhì)降解的同時,新的基質(zhì)成分增加,膠原纖維機(jī)化與重排,進(jìn)一步加重了血管再狹窄的嚴(yán)重程度[18]。
1.4 NA NA是指支架內(nèi)從正常內(nèi)膜層轉(zhuǎn)變?yōu)橹聞用}粥樣硬化的新內(nèi)膜,被認(rèn)為是血管愈合延遲的主要原因[19-20]。相比于裸金屬支架(bare metal stent,BMS)或第二代藥物洗脫支架(drug eluting stents,DES),第一代DES中NA發(fā)生得更早[21]。與冠狀動脈內(nèi)的動脈粥樣硬化相比,根據(jù)支架類型不同,支架置入后新內(nèi)膜的形成時間從數(shù)月到數(shù)年不等,NA中泡沫狀巨噬細(xì)胞積聚在鄰近的支架管腔表面,與原動脈粥樣硬化組織無關(guān)[22]。隨后巨噬細(xì)胞形成的纖維動脈粥樣硬化斑塊,可發(fā)展為薄帽狀纖維動脈粥樣硬化(thin-cap fibroatheroma,TCFA),它與急性血栓形成或無癥狀的慢性血栓閉塞及ISR有關(guān)。當(dāng)支架內(nèi)斑塊破裂產(chǎn)生的晚期血栓,若不表現(xiàn)為急性冠狀動脈綜合征或冠狀動脈猝死時,血栓可繼續(xù)發(fā)生炎癥反應(yīng)、平滑肌細(xì)胞浸潤、蛋白多糖和膠原基質(zhì)沉積,進(jìn)而產(chǎn)生ISR[23]。
1.5 miRNAs miRNAs可促進(jìn)mRNA降解或抑制其翻譯,參與細(xì)胞多項(xiàng)生命活動,還參與新生內(nèi)膜增生[24],還可以介導(dǎo)血管壁內(nèi)皮細(xì)胞(endothelial cells,ECs)和VSMCs之間的細(xì)胞間信號傳導(dǎo)[25],以及與其他細(xì)胞群(如單核細(xì)胞、周細(xì)胞或血小板)之間的信號傳導(dǎo)[26],它們直接參與血栓形成、動脈粥樣硬化和血管重構(gòu)。Ji等[27]在血管損傷后7、14和28 d分析了140種miRNAs,發(fā)現(xiàn)部分miRNAs在人動脈粥樣硬化病變或血管損傷后升高,提示它們可能在調(diào)節(jié)血管對損傷的反應(yīng)中發(fā)揮相關(guān)作用。其中miR-21在VSMCs和ECs中均高表達(dá),參與了VSMCs和ECs的增殖、遷移和凋亡的調(diào)節(jié)。Yuan等[28]研究結(jié)果表明,血漿中miR-143/145低水平患者更容易在DES植入后發(fā)生ISR,血漿miR-143/145水平較低是ISR的獨(dú)立危險因素,PCI前檢測miR-143/145可以幫助我們識別ISR高?;颊?。miRNAs的過度表達(dá)導(dǎo)致新內(nèi)膜不受控制的增生,增加ISR風(fēng)險。在體外和體內(nèi)血管損傷后,抑制miR-21的過度表達(dá)可增強(qiáng)細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞生長,降低ISR發(fā)生率,其作用可能與PTEN增加和Bcl-2減少有關(guān)[26]。血小板內(nèi)含有大量miRNAs[29],miRNAs對血小板功能及其對抗血小板治療的反應(yīng)性有重要意義,而血小板與血管內(nèi)血栓形成、動脈粥樣硬化和血管重塑息息相關(guān),因此miRNAs與ISR形成密切相關(guān)[30]。
糖尿病被認(rèn)為是導(dǎo)致ISR發(fā)生的獨(dú)立危險因素之一[31-32]。一些研究報告稱男性患者ISR的風(fēng)險高于女性[33],但該項(xiàng)研究并沒有得到相關(guān)數(shù)據(jù)支持。Singh等[34]的研究指出高血壓為ISR的危險因素,因?yàn)楦哐獕汉驮侏M窄都涉及潛在的內(nèi)皮功能障礙。吸煙可以引起動脈內(nèi)皮細(xì)胞受損、細(xì)胞聚集、黏性增加,進(jìn)而增加ISR發(fā)生率[35]。許多研究表明遺傳因素在ISR風(fēng)險中也占有不可忽視的地位[36]。還有研究認(rèn)為,支架本身對ISR的發(fā)生也有較大程度的影響[37],如支架斷裂可能是ISR危險因素之一,支架斷裂越長,ISR的風(fēng)險越高[38]。在右冠狀動脈植入的支架比在左冠狀動脈植入的支架更容易發(fā)生斷裂,在一些長支架、血管迂曲、支架重疊等情況下也更容易斷裂,此時支架喪失完整性,可使血管再次發(fā)生后縮,或者斷裂的支架支柱突出進(jìn)入管腔,從而導(dǎo)致血管部分閉塞。支架之間間隙可能會導(dǎo)致支架不能完全覆蓋病變,局部藥物不能有效地擴(kuò)散到病變區(qū)域而發(fā)生ISR[39]。同時植入多個支架也可增加ISR風(fēng)險[40]。對植入支架的成分過敏也同樣不容忽視,有相關(guān)研究表明鎳過敏可能引起ISR[41]。Kocas等[42]認(rèn)為PCI患者不堅持使用他汀類藥物與ISR風(fēng)險增加有關(guān)。還有研究認(rèn)為,當(dāng)患者的總膽紅素越高,發(fā)生ISR的概率越低,而當(dāng)患者纖維蛋白原越高、年齡越大、尿酸越高,患者發(fā)生ISR的概率越高[43]。
3.1 DES DES分為第一代主要包括西羅莫司洗脫支架(sirolimus eluting stents,SES)和紫杉醇洗脫支架(paclitaxel-eluting stent,PES);第二代主要為伊維莫司洗脫支架(everolimus eluting stents,EES),二代DES相比第一代DES改善了支架相容性、輻射透明度和徑向強(qiáng)度,支架支柱更薄,增強(qiáng)了抗增殖作用,使炎癥反應(yīng)發(fā)生的更少,而且對于需要重復(fù)植入DES血管,第二代DES比第一代DES及BMS支架具有更薄的支板/聚合物,因此能更好地預(yù)防ISR[44]。DES自問世到現(xiàn)在,成為了ISR最常用的治療方法。對于頑固性ISR的最佳治療是2次或2次以上[45]。與裸金屬支架(bare metal stent,BMS)相比,DES降低了冠狀動脈ISR的發(fā)生率。當(dāng)發(fā)生大血管病變、先前植入的支架斷裂、ISR病變有明顯的支架反沖,或ISR病變球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)邊緣剝離時,DES可能是首選[46]。多次使用DES,還可能引起耐藥,從而導(dǎo)致廣泛狹窄。因此治療DES引起的ISR特別是多次復(fù)發(fā)性ISR的最佳方案還有待商榷。
3.2 藥物涂層球囊(drug coated balloons,DCB)DCB是一種半依從性的血管成形術(shù)球囊,當(dāng)與血管壁接觸時,將親脂性的化合物紫杉醇等抗增殖藥物迅速從親脂性基質(zhì)中釋放出來,藥物在球囊上轉(zhuǎn)運(yùn)到病變部位,同時在擴(kuò)張部位藥物快速、均勻地轉(zhuǎn)運(yùn)到血管壁。DCB由于缺乏金屬支柱和高分子聚合物,可減少遲發(fā)型ISR的慢性炎癥的發(fā)生,避免了支架血栓形成和ISR復(fù)發(fā)的風(fēng)險,與DES相比,使用DCB手段治療的患者服用雙抗血小板治療的時間更短,同時金屬支架的缺乏和術(shù)后炎癥周期的縮短,幾乎消除了血栓形成的風(fēng)險[47]。DCB治療的ISR部分患者中使用雙抗血小板藥物僅1個月,但血栓發(fā)生率卻并沒有因此升高[48]。DCB球囊比第二代DES支架更容易運(yùn)送至小血管(血管造影中血管直徑小于3 mm)、扭曲的動脈血管、ISR血管以及分叉病變中側(cè)支血管,歐盟先已批準(zhǔn)DCB用于小血管病變[49]。Nagaraja等[50]、Torii等[51]研究也顯示了DCB對冠脈分叉處病變治療的優(yōu)越性,Yabushita等[52]研究發(fā)現(xiàn)相比較于DES,DCB對腎功能的影響更小。
3.3 BA BA是最早用于治療冠狀動脈ISR的技術(shù)之一,它為因局灶性支架擴(kuò)張不足和避免放置額外支架而引起的局灶性ISR提供了一種合適的治療選擇。盡管單獨(dú)使用BA治療冠狀動脈ISR具有潛在的吸引力,在Tosaka等[53]的研究中,BA術(shù)后再次發(fā)生ISR復(fù)發(fā)中,Ⅳ型完全閉塞型發(fā)生率最高,高達(dá)84.8%,增生型為53.3%,局限性、彌散性類較低為49.9%,表明除了需要短期增加血流以治愈局部缺血的患者,BA不適合治療閉塞性ISR。
3.4 近距離放射治療(vascular brachytherapy,VBT) VBT是指將放射源靠近缺血再灌注區(qū)而進(jìn)行的冠狀動脈內(nèi)放射治療,通過抑制有絲分裂細(xì)胞的增殖和促進(jìn)細(xì)胞凋亡而抑制支架內(nèi)的新內(nèi)膜形成,但不抑制支架邊緣,降低ISR復(fù)發(fā)率[54]。Varghese等[54]研究報道,VBT患者的主要心血管不 良 事 件 (major adverse cardiovascular events,MACE)發(fā)生率低于再次支架植入術(shù),同時死亡率或心肌梗死率降低。VBT常見并發(fā)癥為邊緣再狹窄和遲發(fā)性再狹窄。由于近距離放射治療只在少數(shù)情況有效,且因較復(fù)雜性以及放射防護(hù)、放射劑量的不一致性問題,現(xiàn)一般用于實(shí)驗(yàn)性研究,不用于臨床。
3.5 冠狀動脈斑塊旋切術(shù)(coronary atherectomy,CA) CA包括旋轉(zhuǎn)動脈切除術(shù)(rotational atherectomy,RA)和激光動脈切除術(shù)laser atherectomy,LA)。隨著如旋轉(zhuǎn)、定向動脈粥樣硬化切除術(shù)和準(zhǔn)分子激光等去瘤技術(shù)的發(fā)展,通過物理切除新生內(nèi)膜組織或新生動脈粥樣硬化斑塊為ISR提供了一種新的治療方法。該技術(shù)是先用減壓裝置取出多余的狹窄組織,然后再用擴(kuò)張后的低壓球囊再灌注。Alfonso等[55]指出對于常規(guī)治療無效的病灶,應(yīng)考慮積極使用旋轉(zhuǎn)動脈粥樣硬化切除術(shù)和準(zhǔn)分子激光加造影劑沖洗,從理論觀點(diǎn)來看,CA被認(rèn)為是有效治療ISR的潛在技術(shù)。有報道稱對于因支架擴(kuò)張嚴(yán)重不足而出現(xiàn)頑固性ISR的患者,RA可能是最后選擇[56]。但目前所有的CA如刮擦或研磨,都不適用于較軟的組織,如血栓或新生內(nèi)膜增生,且移動的成分會增加支架破裂、碎裂或設(shè)備夾持的風(fēng)險,因此這種技術(shù)臨床應(yīng)用較少。
3.6 生物可吸收血管支架(bioresorbable vascular scaffolds,BVS) BVS是將抗增殖藥物輸送到ISR區(qū)域,類似于DCB血管成形術(shù),但與DCB不同的是,這種支架可以防止球囊血管成形術(shù)中出現(xiàn)的與組織收縮相關(guān)的早期管腔丟失。此外,其在抗增殖藥物洗脫方面具有與DES相同的優(yōu)勢,與傳統(tǒng)的DES結(jié)構(gòu)不同,支架的生物可吸收特性避免了永久性的支架支撐層沉積,對術(shù)后血流面積影響較小,潛在地降低了ISR的風(fēng)險。這些特點(diǎn)使得BVS在ISR防治中成為一個有吸引力的理論選擇[57-58]。但BVS的徑向強(qiáng)度比DES低,且由于當(dāng)前技術(shù)尚不成熟,不適合治療ISR或小血管病變(直徑<2.25 mm),目前尚無評估BVS治療ISR的比較有效的隨機(jī)試驗(yàn)。
3.7 輔助藥物治療 DES治療ISR后,可以適當(dāng)延長雙聯(lián)抗血小板治療的持續(xù)時間[59]。DCB治療的ISR,是否延長雙聯(lián)抗板藥物的使用還沒有明確的共識。對于出現(xiàn)急性冠狀動脈綜合征的ISR病例,建議持續(xù)使用12個月雙聯(lián)抗血小板藥物[60-61]。他汀類藥物也可預(yù)防ISR發(fā)生率[62]。因此預(yù)防ISR所選的輔助藥物一般為雙聯(lián)或三聯(lián)抗血小板藥以及一些降脂藥。這些藥物可有效減少ISR復(fù)發(fā)或支架內(nèi)血栓。
綜上所述,對于ISR的研究是一個持續(xù)的過程,目前雖研究了各種方案預(yù)防及治療ISR,但仍以DES治療ISR為主,而DES使用的增加已經(jīng)產(chǎn)生了使用該技術(shù)后反復(fù)出現(xiàn)ISR的新患者群體[63]。這些患者后續(xù)治療仍是一個未解的問題,此外對于DCB的研究還很表淺,隨著研究的深入,在一些小的冠狀動脈ISR患者中,DCB是否可以完全替代DES,成為第一選擇,尚在爭論中。最后,BVS是一項(xiàng)很有前途的技術(shù),它結(jié)合了DCB和DES的特性,同時避免了永久性支架的潛在缺點(diǎn)。因此,我們很期待不久的將來看見更多針對ISR這些方面的研究。