陳秋宏 王春彬 吳奇，3

(1.成都醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科，四川 成都 610500； 2.西南交通大學(xué)附屬醫(yī)院 成都市第三人民醫(yī)院心血管內(nèi)科，四川 成都 610031； 3.成都醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院·核工業(yè)四一六醫(yī)院，四川 成都 610057)

肺動(dòng)脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是指由多種異源性疾病(病因)和不同的發(fā)病機(jī)制所致肺動(dòng)脈血管結(jié)構(gòu)或功能改變，引起肺血管阻力和肺動(dòng)脈壓力升高的臨床和病理生理綜合征，繼而發(fā)展成右心衰竭甚至死亡[1]，其患病率約占全球人口總數(shù)的1%，65歲以上患者的比例為10%[2]。

PH的病理生理機(jī)制較復(fù)雜，受遺傳易感性、缺氧、炎癥、DNA損傷、病毒感染和剪切力等多種致病性事件的影響[3]，且發(fā)病率、致殘率和致死率均較高。多數(shù)患者發(fā)現(xiàn)時(shí)已出現(xiàn)右心功能不全甚至猝死，故早診斷、早干預(yù)和預(yù)后評(píng)估分層對(duì)提高PH患者的生存率、預(yù)后以及精準(zhǔn)治療具有重要的臨床意義。右心導(dǎo)管檢查是PH診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但其作為一種侵入性操作并不適用于篩查，目前用于PH篩查的非侵入性檢查多為超聲心動(dòng)圖，但其受設(shè)備及操作者的主觀影響較大，存在高估或低估患者肺動(dòng)脈壓力和心輸出量的可能，結(jié)果欠準(zhǔn)確，因此，急需尋找既能進(jìn)行PH篩查，同時(shí)又具有較高準(zhǔn)確度的檢測(cè)手段。生物標(biāo)志物可從血液、尿液、糞便或呼出氣體冷凝物等體液中檢測(cè)，簡(jiǎn)單方便，成本低，而且與疾病的嚴(yán)重程度、臨床進(jìn)展和治療療效明確相關(guān)，為PH領(lǐng)域的診斷及治療提供了新的策略，現(xiàn)對(duì)PH相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展做一綜述。

1 多肽/蛋白類(lèi)生物標(biāo)志物

1.1 腦鈉肽和N末端腦鈉肽前體

利尿鈉肽是一系列具有類(lèi)似分子結(jié)構(gòu)并參與血容量和血壓調(diào)節(jié)的激素。腦鈉肽(BNP)和N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平的升高與右心壓力負(fù)荷增加和心肌損傷有關(guān)，故可作為反映右心功能、PH預(yù)后評(píng)估和特異性治療反應(yīng)的標(biāo)志物。BNP和NT-proBNP是迄今唯一在PH指南中作為風(fēng)險(xiǎn)分層和預(yù)后評(píng)估指標(biāo)的血清學(xué)標(biāo)志物，但其對(duì)預(yù)后分層的敏感度不高，特別是當(dāng)其合并左心功能不全或腎功能不全時(shí)，存在一定的局限性。

1.2 生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白

生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白(ST2)是白介素-1受體家族的成員，具有兩種主要亞型：跨膜型ST2和可溶性ST2(sST2)，其中sST2可充當(dāng)誘餌受體，阻斷白介素-33/ST2配體相互作用。sST2水平可反映右側(cè)心臟的增大和功能障礙情況，sST2水平高的患者死亡和肺移植風(fēng)險(xiǎn)增加(HR=2.5，P=0.02)[4]。一項(xiàng)包含2 017例動(dòng)脈型肺動(dòng)脈高壓患者的隊(duì)列研究表明ST2與肺動(dòng)脈壓力和血管阻力成正相關(guān)，與6分鐘步行試驗(yàn)距離呈負(fù)相關(guān)。ST2增高預(yù)示死亡風(fēng)險(xiǎn)增加(HR=2.79，95%CI2.21～3.53，P<0.001)[5]。更有趣的是，sST2還有望鑒別不同類(lèi)型的PH，Geenen等[6]的研究則表明，sST2水平在不同病因引起的PH之間存在差異，特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓(IPAH)、結(jié)締組織病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓和先天性心臟病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓的sST2水平均較健康人群不同程度地增高，其中以IPAH最為顯著，而慢性血栓栓塞性肺動(dòng)脈高壓與健康人群相似。綜上，sST2水平對(duì)PH的診斷、鑒別、危險(xiǎn)分層及預(yù)后都有良好的指導(dǎo)意義。

1.3 低密度脂蛋白受體11

低密度脂蛋白受體11(LR11)是一種在內(nèi)膜平滑肌細(xì)胞(SMC)中表達(dá)的低密度脂蛋白受體?？扇苄问降腖R11(sLR11)在SMC快速增殖階段可通過(guò)蛋白水解從SMC內(nèi)膜釋放并誘導(dǎo)SMC遷移，故血清sLR11可作為內(nèi)膜SMC的循環(huán)標(biāo)記，反映血管內(nèi)側(cè)SMC增殖和遷移的功能[7]。Jiang等[8]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證實(shí)LR11-/-小鼠對(duì)慢性低氧誘導(dǎo)的PH可產(chǎn)生高度抗性，LR11可調(diào)節(jié)SMC增殖，延緩內(nèi)膜增厚，進(jìn)而控制PH的發(fā)生和發(fā)展，并通過(guò)20例前瞻性研究進(jìn)一步驗(yàn)證，PH患者的sLR11水平與肺動(dòng)脈平均壓(r=0.633，P=0.003)和肺血管阻力(r=0.580，P=0.007)呈正相關(guān)，sLR11水平可反映PH患者的SMC增殖情況，可用于預(yù)測(cè)疾病的進(jìn)展。綜上所述，sLR11可反映PH中SMC的病理狀態(tài)，有望成為肺動(dòng)脈重塑的生物標(biāo)志物。

1.4 硒蛋白P

硒蛋白P(SeP)由SELENOP編碼，是一種主要由肝細(xì)胞產(chǎn)生的分泌蛋白。SeP可調(diào)節(jié)肺動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(PASMC)增殖，促進(jìn)血管疾病的發(fā)展。過(guò)量的SeP會(huì)破壞細(xì)胞內(nèi)缺氧誘導(dǎo)因子-1α和FOXO3a穩(wěn)態(tài)，誘導(dǎo)PH-PASMCs中缺氧誘導(dǎo)因子-1α的組成性激活和線(xiàn)粒體功能障礙，予以SeP抑制劑治療可降低SeP的蛋白質(zhì)水平并改善PH癥狀[9]。PH患者的循環(huán)血清SeP水平較非PH對(duì)照組明顯升高，且血清SeP水平較高的PH患者的全因死亡和肺移植的發(fā)生率明顯高于血清SeP水平較低的患者，隨訪期間血清SeP水平的絕對(duì)變化與幾個(gè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化密切相關(guān)，PH特異性治療開(kāi)始后血清SeP水平升高預(yù)示不良預(yù)后[10]?；谏鲜鲎C據(jù)，SeP的血清水平可用作PH的新型生物標(biāo)志物，但值得注意的是，這與補(bǔ)充硒可預(yù)防PH疾病發(fā)生和減輕PH癥狀[11]的觀點(diǎn)相矛盾，可能由于SeP具有多種不同分子量的變體，加之既往的研究未采用新型的均相溶膠顆粒免疫測(cè)定方法，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

1.5 小窩蛋白1

小窩蛋白1(Cav1)是小窩的結(jié)構(gòu)蛋白，在脂肪細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞中高度表達(dá)。Cav1以外分泌的途徑分泌入血，可在血清中被穩(wěn)定檢測(cè)出。研究表明，Cav1與PH存在一定的相關(guān)性。Cav1-/-小鼠可表現(xiàn)出PH和右心室肥大[12]，同時(shí)，在野百合堿誘導(dǎo)的PH大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，其肺組織缺乏Cav1表達(dá)[13]，且在IPAH患者的肺血管內(nèi)皮細(xì)胞及總肺溶解物中Cav1的表達(dá)也降低[14]。Cav1在慢性阻塞性肺疾病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓(COPD-PH)患者和IPAH患者均表達(dá)下降，但I(xiàn)PAH較COPD-PH明顯降低[(76.45±32.41) pg/mL vs(163.04±146.59)pg/mL，P=0.047]，故Cav1可用于在COPD-PH患者和IPAH患者之間進(jìn)行鑒別診斷[15]。若以血清Cav1 17.17 pg/mL作為診斷IPAH截?cái)嘀禃r(shí)，靈敏性為0.59，特異性為1.00，血清Cav1對(duì)IPAH具有良好的特異性[15]。診斷IPAH時(shí)骨形成蛋白Ⅱ型受體基因(BMPR2)的敏感性極高，若將二者組合，有望提高IPAH的診斷準(zhǔn)確度。

2 microRNA類(lèi)標(biāo)志物

目前的PH及PH模型研究表明miR-29、miR-124、miR-140、miR-204、miR-210、miR-1、miR-130/301、miR-138、miR-17-92、miR-21、miR-214、miR-223、miR-424、miR-23a、miR-130、miR-191、miR-19a、miR-145、miR-27a、miR-328、miR-1-2、miR-199、miR-744、miR-4632和miR-208等眾多microRNA與PH密切相關(guān)[16-17]。其中miR-29、miR-124、miR-140和miR-204在不同模型之間具有相似表達(dá)模式，最有望成為PH診斷和治療及疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后評(píng)估的分層標(biāo)志物，現(xiàn)重點(diǎn)闡述此四種microRNA的研究進(jìn)展。

miR-29在低氧誘導(dǎo)的PH模型中，肺動(dòng)脈外膜成纖維細(xì)胞與野百合堿誘導(dǎo)的PH模型的PASMC均表達(dá)下調(diào)，參與肺動(dòng)脈的纖維化[18-19]。遺傳性肺動(dòng)脈高壓(HPAH)患者的肺組織中miR-29升高，使過(guò)氧化物酶體増殖物激活受體γ和CD36顯著降低，加劇BMPR2相關(guān)的PH的臨床癥狀[20]。且患有中至重度PH的患者血漿中循環(huán)miR-29的水平明顯下調(diào)[21]，miR-29可用于反映肺血管重塑和進(jìn)行預(yù)后評(píng)估。

miR-124在PH患者和PH模型中的PASMC、肺動(dòng)脈外膜成纖維細(xì)胞和肺動(dòng)脈內(nèi)皮祖細(xì)胞中均有明顯下調(diào)的趨勢(shì)，調(diào)控細(xì)胞的增殖和遷移[17，21-24]。miR-124參與肺動(dòng)脈各細(xì)胞類(lèi)型的分化及表型維持，是PH潛在的治療靶點(diǎn)。

miR-140和miR-204在PH患者的肺組織和肺動(dòng)脈內(nèi)皮祖細(xì)胞及低氧誘導(dǎo)的PASMC中表達(dá)下調(diào)[17，25-28]，且研究表明予以miR-140-5p模擬物補(bǔ)充可阻止PH的發(fā)生和發(fā)展[27]。恢復(fù)miR-204表達(dá)可顯著降低疾病嚴(yán)重程度[29-31]。故miR-140和miR-204有望作為治療靶點(diǎn)和療效評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 DNA類(lèi)相關(guān)標(biāo)志物

基因突變與部分PH患者發(fā)病相關(guān)，HPAH均為單基因常染色體顯性遺傳。目前已知的9個(gè)致病基因：BMPR2、BMP9、ALK1、Endoglin、SMAD9、BMPR1B、TBX4、CAV1和KCNK3，可解釋50%～80%的HPAH和20%～50%的散發(fā)型IPAH患者的病因[32-34]。

此外目前研究表明基因SOX17、HLADPA1/DPB1、ATP13A3、AQP1、KLK1、GDF2、GNG2、COL18A1、CYP1B1、CBLN2、SMAD4、SMAD1、KLF2、BMPR1B、KCNA5、CYP1B1、GGCX和EIF2AK4的多態(tài)性也與PH密切相關(guān)[33，35-40]。

BMPR2是PH最常見(jiàn)的致病基因，可解釋75%的家族HPAH及25%的IPAH散發(fā)病例。中國(guó)人群中BMPR2突變比例在HPAH和IPAH分別為53%和15%[41]。BMPR2編碼骨形成蛋白2型受體，在調(diào)控血管增殖中起重要作用。與不攜帶突變的患者相比，攜帶BMPR2突變的IPAH/HPAH患者發(fā)病更早，臨床表型更嚴(yán)重，預(yù)后更差[42]。TBX4突變是患兒發(fā)生PH的第二大最常見(jiàn)的突變[43]。ALK1和Endoglin是遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥相關(guān)PH最主要的致病基因[32]。在肺靜脈閉塞癥(pulmonary veno-occlusive disease，PVOD)/肺毛細(xì)血管瘤病(pulmonary capillary haemangiomatosis，PCH)家族中，發(fā)現(xiàn)常染色體隱性遺傳基因突變，全基因組測(cè)序顯示，在所有家族性PVOD/PCH，以及25%組織學(xué)確診的散發(fā)PVOD/PCH病例中存在EIF2AK4突變[40]。對(duì)于臨床疑似PVOD/PCH患者，如檢出EIF2AK4雙等位基因突變，有助于確診PVOD/PCH[34]。SOX17增強(qiáng)子區(qū)域的遺傳變異與PH的發(fā)生顯著相關(guān)[35]。

此外一項(xiàng)包含白種人、黃種人和黑種人三種血統(tǒng)的多民族隊(duì)列研究表明，CYP1B1基因與右心室功能相關(guān)[38]；Damico等[39]研究也表明COL18A1基因可預(yù)測(cè)PH和IPAH的嚴(yán)重程度及死亡率(n=100，P=0.04)；一項(xiàng)625例PH全基因組易感位點(diǎn)研究發(fā)現(xiàn)CBLN2突變顯著增加PH的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.973，P=7.47×10-10)[44]。故基因檢測(cè)可用于HPAH、低氧所致的PH和IPAH及兒童中IPAH和先天性心臟病相關(guān)肺動(dòng)脈高壓的診斷和鑒別，解釋疾病的發(fā)生和發(fā)展，指導(dǎo)疾病的治療并評(píng)估預(yù)后，對(duì)患者家庭成員進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層，以及指導(dǎo)產(chǎn)前診斷、結(jié)婚、妊娠、生產(chǎn)和嬰兒保健等多個(gè)方面，前景廣闊。雖目前伴隨一些遺傳歧視等倫理問(wèn)題，但相信隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的提升將逐一解決。

4 討論

盡管發(fā)現(xiàn)多種生物標(biāo)志物與PH預(yù)后相關(guān)，但仍無(wú)反映PH或右心衰竭的特異性標(biāo)志物。眾多標(biāo)志物中目前BNP和NT-proBNP最為常用，二者廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)右心功能、PH危險(xiǎn)分層和預(yù)測(cè)預(yù)后，但受年齡和腎功能等因素影響。

PH的癥狀隱襲，缺乏特異性，病因涉及多學(xué)科以及PH中心建立不足的因素，PH的診斷和治療現(xiàn)狀仍不容樂(lè)觀。發(fā)現(xiàn)一個(gè)理想的生物標(biāo)志物對(duì)PH患者及早識(shí)別和分層尤為重要。目前有關(guān)PH生物標(biāo)志物的大多數(shù)研究為回顧性研究，存在患者和對(duì)照組人數(shù)少，患者群體異質(zhì)性和選擇偏倚等缺陷，仍需進(jìn)行前瞻性研究驗(yàn)證。此外，生物標(biāo)志物聯(lián)合使用可能比單一標(biāo)志物對(duì)PH有更好的診斷和預(yù)后價(jià)值。