張越 李曉慶 魯翔
心血管疾病是整個亞洲和中東地區(qū)日益嚴重的公共衛(wèi)生問題[1]。在我國,心血管病死亡率居首位,占居民疾病死亡構(gòu)成的40%以上,且現(xiàn)今我國心血管疾病患病率及死亡率仍處于上升階段[2-3]。冠心病是常見的心血管疾病,其發(fā)生發(fā)展與動脈斑塊的形成及破潰密切相關(guān)。脂蛋白相關(guān)磷脂酶 A2(lipoprotein-associated phospholipase A2,Lp-PLA2)是一種炎癥標志物,其介導的炎癥反應(yīng)參與了動脈粥樣硬化的進程,目前已被證實是冠心病的獨立風險因子。抑制Lp-PLA2或能成為冠心病治療新的靶點。
Lp-PLA2是一種鈣非依賴性脂肪酶,分子量為45 kDa,屬于PLA2超家族的第Ⅶ組[4]。這種酶主要由單核細胞和巨噬細胞產(chǎn)生[5]。Lp-PLA2一級結(jié)構(gòu)中存在GXSXG基序[6],因此它在結(jié)構(gòu)上與中性脂肪酶和絲氨酸酯酶有一定相似度。Lp-PLA2的晶體結(jié)構(gòu)具有經(jīng)典的α/β絲氨酸水解酶折疊,包含催化三元組Ser273、Asp296和His351,另一個三元組(Trp115、Leu116和Tyr205)參與與LDL-C的相互作用[1]。
造血細胞(單核細胞、巨噬細胞、淋巴細胞、肥大細胞和血小板)和肝細胞(庫普弗細胞)均可分泌Lp-PLA2,但是它在循環(huán)中的合成和釋放伴隨著單核細胞成熟為巨噬細胞以及炎癥介質(zhì)的激活[7]。
在血液循環(huán)中,Lp-PLA2大約有2/3與LDL-C結(jié)合,1/3與HDL-C結(jié)合[1, 7]。載脂蛋白B100在Lp-PLA2與LDL-C的結(jié)合中起關(guān)鍵作用。此外,Lp-PLA2還存在可分離和不可分離的酶形式[8]。這兩種形式之間的轉(zhuǎn)換可能是調(diào)節(jié)體內(nèi)Lp-PLA2活性的機制之一。
Lp-PLA2基因(PLA2G7)由位于6p21.2~12號染色體上的12個外顯子組成[1]。其互補DNA于1995年被克隆,包含1個開放閱讀框,編碼441個氨基酸前體,該前體裂解成45.4 kDa成熟蛋白。遺傳力研究表明,遺傳因素導致了其中約62%的Lp-PLA2活性變異[9]。PLA2G7基因具有非同義多態(tài)性,可導致酶活性降低或喪失[7]。目前雖然已經(jīng)確定了PLA2G7的一些遺傳基因變異,如V379A、V279F、R92H、I198T等[4],并已顯示影響Lp-PLA2的活性,但這些遺傳多態(tài)性的臨床意義尚未確定。
最初,Lp-PLA2被命名為血漿血小板激活因子乙酰水解酶(pPAF-AH),這是因為它可以水解血小板活化因子(PAF)sn-2位置的乙?;鵞4, 10]。因此,它當時被認為具有抗炎和抗動脈粥樣硬化的特性。隨后的研究表明,Lp-PLA2具有廣泛的底物特異性。與磷脂酶A2超家族的其他成員相比,Lp-PLA2的一個顯著特征是其對待水解的sn-2殘基類型的特異性識別[4]。氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)可以促進巨噬細胞釋放Lp-PLA2[11],而Lp-PLA2可以對ox-LDL表面磷脂底物的sn-2?;溗膺M行催化,產(chǎn)生溶血磷脂和氧化非酯化脂肪酸,促進黏附分子的表達,刺激細胞因子的產(chǎn)生,誘導單核細胞和白細胞趨化,促進它們進入動脈壁內(nèi)膜下間隙,內(nèi)膜下間隙溶血磷脂酰膽堿和氧化脂肪酸的積累有助于斑塊脂質(zhì)“核心”的形成,而活化斑塊中補充的炎性因子又會促進ox-LDL和Lp-PLA2的生成,形成惡性循環(huán)[3, 7, 12]。目前來看,由于Lp-PLA2的促炎癥和促氧化作用,其在動脈粥樣硬化的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用。
第一項顯示Lp-PLA2血漿水平升高與心血管事件相關(guān)的研究是蘇格蘭西部冠狀動脈預(yù)防研究(WOSCOPS)[13]。后來,一些流行病學研究表明,Lp-PLA2水平與傳統(tǒng)心血管風險因素之間存在相關(guān)性,包括年齡、LDL、HDL、LDL/HDL比率、TC、TG、肥胖和代謝綜合征。然而,即使調(diào)整了這些危險因素,Lp-PLA2水平升高也與未來的心血管事件有關(guān)[12, 14]。此后,其他研究證實Lp-PLA2是不同隊列中心血管事件的預(yù)測因子[7, 15]。
目前有研究表明,Lp-PLA2活性與冠心病的嚴重程度呈正相關(guān)[16-17]。而穩(wěn)定型冠心病病人中,Lp-PLA2水平升高與內(nèi)皮功能障礙和動脈硬化有關(guān),與冠心病的經(jīng)典危險因素(如:性別、年齡、糖尿病、高血壓、血脂、吸煙習慣、冠心病家族史、心肌梗死史、血糖)、他汀類藥物使用、降壓治療和疾病持續(xù)時間無關(guān)[18]。此外,有研究證實血清Lp-PLA2水平與冠心病不同類型有關(guān),而與動脈狹窄的嚴重程度無明顯相關(guān)性[19],提示Lp-PLA2可能主要通過影響斑塊穩(wěn)定性來反映冠心病的嚴重程度。而另有研究數(shù)據(jù)顯示,Lp-PLA2活性在急性冠脈綜合征早期顯著升高[11, 20],表明Lp-PLA2活性可能是不穩(wěn)定冠狀動脈疾病的一個新的早期標志物。至今已有許多研究支持Lp-PLA2活性作為穩(wěn)定型冠心病病人和普通人群不良結(jié)局的風險指標[12]。
經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)是目前冠心病病人血管重建的主要方法之一。然而術(shù)后可能出現(xiàn)各種并發(fā)癥。多項研究提示,Lp-PLA2水平升高可能與PCI術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生及其預(yù)后有關(guān)。多因素分析顯示,高Lp-PLA水平是全因死亡和再住院的獨立預(yù)測因子(OR=1.429,95%CI: 1.411~1.448,P<0.05)[21]。一項3年隨訪研究結(jié)果提示,血漿Lp-PLA2水平升高預(yù)示著再狹窄(ISR)和主要不良心血管事件(MACEs)風險的增加[22]。又有研究表明,PCI術(shù)前Lp-PLA2的高水平與圍手術(shù)期心肌損傷(PMI)風險之間存在強且獨立的相關(guān)性[23]。且Lp-PLA2可預(yù)測冠狀動脈支架植入術(shù)后缺血性心臟病(IHD)病人的不良預(yù)后[24]。
綜上所述,Lp-PLA2可作為普通人群和穩(wěn)定型冠心病病人發(fā)生急性冠脈疾病的早期風險指標,預(yù)估冠心病危險程度,亦可能預(yù)測發(fā)生急性冠脈事件病人PCI術(shù)后的遠期預(yù)后。而其與冠心病之間是否存在因果關(guān)系仍存疑,尚缺少其在冠心病診斷價值方面的研究,目前不能成為有效的臨床診斷手段,其優(yōu)勢在于對冠心病的風險預(yù)測及預(yù)后評估。
鑒于Lp-PLA2在冠心病發(fā)生發(fā)展中的作用,抑制Lp-PLA2以求治療冠心病成為許多人的研究方向。對Lp-PLA2抑制劑的開發(fā)已有20余年。目前已出現(xiàn)多種不同結(jié)構(gòu)的抑制劑,如PAF類似物、嘧啶酮衍生物、聯(lián)芳基抑制劑、內(nèi)酰胺抑制劑、磺胺類抑制劑、共價抑制劑等。但是由于難以平衡抑制效力和理化性質(zhì),上述化合物很少使用,且Lp-PLA2具有高親脂性,對于合格的候選藥物來說并不可取[4]。
其中最具代表性的是達普拉締(darapladib),它是一種選擇性Lp-PLA2抑制劑,可使 Lp-PLA2活性降低60%以上[25]。動物模型實驗證實,它可以降低冠狀動脈斑塊中的溶血磷脂酰膽堿水平,并減少斑塊中的巨噬細胞浸潤和壞死“核心”[26]。此外,在人類早期臨床研究IBIS-2研究中,與安慰劑組相比,darapladib亦顯著降低了冠狀動脈斑塊中的壞死“核心”[25]。但是,在后續(xù)的針對穩(wěn)定型冠心病[27]和急性冠脈綜合征[28]的兩項臨床試驗中,darapladib的使用并未顯示出明顯的臨床獲益(主要對死亡、心肌梗死、卒中、緊急冠脈血運重建)。因此,Lp-PLA2抑制劑暫不能成為有效的臨床治療方案。
后來亦有部分隨機試驗表明darapladib雖然顯著降低了Lp-PLA2的活性,但是與冠狀動脈的內(nèi)皮損傷及斑塊進展無關(guān)[29-30]。提示內(nèi)源性Lp-PLA2通路可能在人類早期動脈粥樣硬化進展中沒有直接作用,但這缺乏更多的證明。Lp-PLA2雖然目前已被確認是冠心病風險增加的生物標志物,但實際與臨床終點未必有明確的、直接的因果關(guān)系。而且,動脈粥樣硬化過程中包含多種途徑,僅控制其中一種不一定能出現(xiàn)明顯的臨床效果。從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來看,darapladib可能不是一種有效的治療方法。但考慮到Lp-PLA2在冠心病中的風險預(yù)測作用,現(xiàn)在更多不同結(jié)構(gòu)的Lp-PLA2抑制劑還在研發(fā)中,未來需要更多的研究進一步明確Lp-PLA2抑制劑是否能轉(zhuǎn)化臨床,應(yīng)用于冠心病治療。
綜上所述,Lp-PLA2在冠心病診斷方面的價值尚無定論,但其在冠心病的風險預(yù)測及危險程度評估中有一定的價值,可以作為普通人群及穩(wěn)定型冠心病病人發(fā)生急性冠脈事件的風險指標,對其預(yù)后的判斷亦有一定的作用。雖然到目前為止,2項大型臨床隨機試驗暫時否定了Lp-PLA2作為治療靶點的作用。然而,由于其內(nèi)在的局限性,尚不清楚這些結(jié)果是否依賴于Lp-PLA2僅作為心血管事件的標志物而缺乏致病作用,或者是否依賴于這些試驗中測試的藥物缺乏療效。我們還需要進一步的研究,以更好地了解Lp-PLA2如何調(diào)節(jié)血管炎癥和動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展。未來也需要研發(fā)更多不同結(jié)構(gòu)的抑制劑投入試驗,進一步驗證Lp-PLA2作為冠心病治療靶點的可行性。