凝血酶原片段1+2在不同血栓性疾病中的臨床意義及研究進展

靳 祺綜述，程 標審校

JIN Qi，CHENG Biao

(1.四川省醫學科學院·四川省人民醫院心內科，四川成都 610072;2.遵義醫學院，貴州遵義 563003)

心腦血管疾病具有發病率高、住院率高、病死率高的特點，與靜脈血栓栓塞一起被認為是最常見的導致死亡的原因。血栓形成在心腦血管疾病、靜脈血栓栓塞等發病機制中發揮重要作用。血栓形成的基本條件有血液高凝狀態、內皮細胞受損、血液動力學改變，關鍵是凝血酶原激活生成凝血酶。盡早識別及有效預防血栓形成在臨床治療中有著重要意義。近年來研究發現，凝血酶原片段1+2(prothrombin fragment 1+2，F1+2)是凝血酶原被激活后生成的多肽片段，是體內凝血活化的早期敏感的分子標志物，被認為是早期判斷血栓形成極有價值的診斷指標之一。現就F1+2的特性及其在各種血栓性疾病中的臨床意義和研究進展作一綜述。

1 F1+2的來源、結構及理化特性

1.1 來源、結構 F1+2是凝血酶原水解后產生的多肽片段。凝血過程的中心反應是因子Ⅹa復合物作用于凝血酶原，使酶原上兩個肽鍵發生斷裂:Arg322-Ile323之間的肽鍵斷裂，形成凝血酶。同時，Arg273-Thr274之間的肽鍵斷裂，使凝血酶原氨基端釋放出F1+2片段，F1+2由273個AA組成，其分子量為35000Da，其半衰期為90分鐘。F1+2反映了因子Ⅹa復合物的活性，是凝血酶原被激活的特異性分子標志物［1］。國外學者先后采用雙抗液相放免法(RIA)、酶聯免疫吸附法測定血漿F1+2水平，因而受到研究者重視。

1.2 理化特性 純化的F1+2能溶于蒸餾水中，還可以溶于6%的高氯酸中。沸水水浴15分鐘不沉淀，可被硫酸鋇吸附。研究發現，F1+2對因子Ⅹa活化的凝血酶原的激活有一定的抑制作用，推測這種作用與F1+2的一段結構區域有關，通過與凝血酶原、因子Ⅹa競爭磷脂表面的結合位點而實現［2］。

2 F1+2與血栓前狀態

高凝狀態與血栓前狀態是等同概念，是指血小板、凝血、血液抗凝、纖溶系統等有關因子含量或活性發生變化，或血液流變學發生改變，使機體處于一個容易發生血液凝固或容易發生血栓形成的病理過程。毛細血管顯微鏡檢查證實冠脈循環的高凝狀態是在冠脈粥樣硬化斑塊破裂基礎上形成血栓的重要因素［3］。在血栓前狀態的實驗診斷中凝血酶生成增多或活性增強是血栓前狀態的重要凝血因子激活的標志。但由于凝血酶的半存期較短，且易被循環中抑制物結合，隨后發展了凝血反應的“副產品”血漿F1+2的檢測技術。研究報道［4］，檢測急性冠狀動脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)和穩定型心絞痛(stable angina pectoris，SAP)患者及健康對照組的血漿F1+2水平時發現，急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)患者較SAP患者F1+2水平升高，表明AMI患者凝血功能增強，提示ACS患者發病前就可能處于高凝狀態。一項針對2型糖尿病合并冠心病患者的研究顯示［5］，在嚴格排除合并嚴重的肝腎功能障礙、血液系統疾病、大面積燒傷等可能影響F1+2水平的患者后，糖尿病并發冠心病的患者血漿F1+2水平明顯高于單純糖尿病患者(P＜0.001)，且以上兩試驗組的F1+2水平均高于健康對照組(P＜0.05，P＜0.001)，提示2型糖尿病與血栓前狀態密切相關，并隨血管并發癥的發生、發展更明顯。以上研究提示監測F1+2可能為與血栓前狀態有關的血管并發癥提供預測價值。

3 F1+2與動脈粥樣硬化

流行病學研究顯示，凝血酶作為凝血系統的關鍵部分在動脈粥樣硬化疾病中起重要作用［6］。頸動脈內膜中層厚度(intima-media thickness of the carotid artery，IMT)是動脈粥樣硬化臨床前期的標志，可以預測心血管病事件的發生［7］。有研究對血漿F1+2水平與IMT之間的關系進行了探索，Paramo等［8］選擇181例無明顯臨床粥樣硬化癥狀的患者，測定其血漿F1+2水平及其IMT，發現與F1+2水平最低組相比，F1+2濃度較高組(＞0.55 nmol/L)的IMT明顯增加。單變量分析顯示，血漿F1+2水平與IMT顯著相關。在校正了年齡、性別、體重指數、收縮壓、膽固醇、糖尿病、吸煙等因素后，血漿F1+2水平與IMT仍呈顯著相關(P＜0.001)，提示凝血酶的生成對IMT產生了某些影響，F1+2作為凝血酶生成的標志物其水平可能為預測亞臨床動脈粥樣硬化，識別通過預防性使用抗凝藥而獲益的心血管病高危患者提供依據［9，10］。另外一些研究發現［11～14］，血漿F1+2水平升高與動脈粥樣硬化的存在、動脈粥樣硬化的嚴重程度以及有臨床癥狀的心血管病患者的危險程度有關。然而，F1+2是否能夠成為預測粥樣硬化斑塊的獨立預測因子仍然存在爭議。Kienast等［15］對225例心絞痛患者行冠狀動脈造影術檢查并同時測定血漿F1+2水平，發現與造影正常者相比，冠狀動脈粥樣硬化患者其血漿F1+2水平升高，證實F1+2與動脈粥樣硬化相關，但未發現兩者之間有等級相關性。

綜上研究顯示F1+2升高可能與很多因素有關。亞臨床癥狀的粥樣硬化可能通過內皮表層破壞、凝血酶生成，纖溶降低，以及血小板激活增強這幾方面來誘導，但是其具體機制仍未完全清楚。因此，F1+2水平與粥樣硬化之間的具體關系仍需要進一步的臨床研究來證實。

4 F1+2與心血管疾病

4.1 F1+2與心血管危險因素 在凝血激活過程中，必然伴隨凝血產物的增多，這些產物往往可作為評價血液高凝狀態的標志［16］。吸煙是極其重要的心血管危險因素，吸煙患者往往存在內皮的損傷、動脈硬化、斑塊形成，多數存在血液高凝狀態［17］。有研究也證實了這一觀點，一項入選2964名吸煙者的研究結果顯示［18］，目前仍吸煙的亞組其F1+2的水平最高，已戒煙亞組其次，未吸煙亞組F1+2水平最低。該研究結果提示吸煙者動脈血栓形成的危險性增加，凝血通路的激活在吸煙患者中可能是一個可逆的過程，戒煙對治療心血管疾病有重要意義。另外一些研究證實了F1+2與膽固醇(P＜0.008)、低密度脂蛋白膽固醇(P＜0.005)水平均相關［19］。

4.2 F1+2與ACS ACS是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病中的嚴重類型，包括不穩定型心絞痛、ST段抬高性心肌梗死和非ST段抬高性心肌梗死。在這個急性事件中，伴隨著血小板激活、凝血系統活化、血栓形成，而早期凝血系統啟動的識別對于有效預防和干預ACS具有重要價值，目前F1+2在其中的意義有了初步的研究。國內學者研究發現［20］，不穩定型心絞痛與穩定型心絞痛之間反映高凝狀態的標志物F1+2水平有明顯差異，可能提示兩者間高凝狀態的情況不同，F1+2水平的變化可能在鑒別穩定型心絞痛與不穩定心絞痛方面有一定意義。有報道［21，22］，F1+2 水平在不穩定型心絞痛和 AMI患者中升高。Merlini，Orbe 等［23，24］研究發現在相當大的一部分AMI患者中，其血漿凝血酶生成標記物F1+2水平在癥狀發作后幾個月內仍是高的，反復的血栓形成可能決定著近期或遠期預后。凝血激活標志物的監測可能在高危患者中早期識別并發癥方面有重要作用［25］。一項多中心研究［26］，針對 292 例AMI患者溶栓治療后評價其30天預后的結果顯示，在急性發作后，凝血激活與30天內出現的再發心絞痛等主要心臟事件有關。在另一項包含50例AMI患者的研究中［27］，發現有26例患者在心肌缺血急性期出現了室顫，其凝血酶生成標記物F1+2在短時間內迅速升高，結果提示檢測凝血酶生成標志物可能對心肌缺血急性期易發室顫患者危險評估有重要意義。

以上研究提示，凝血激活這種高凝狀態可能會導致ACS患者的血栓性并發癥的危險性增加，監測凝血酶生成標志物F1+2可能在ACS患者中識別高危患者及早預防相關并發癥有重要意義。

4.3 F1+2與房顫 房顫患者發生血栓事件的風險是非房顫患者的6倍，慢性非瓣膜病性房顫患者患腦卒中等心血管事件的風險增加［28］。有研究報道［29，30］，在房顫患者中檢測到血漿凝血激活標志物如F1+2、D-二聚體均升高，在使用抗凝藥物和電復律治療后這些標志物的血漿水平明顯降低［31］，可能反映了體內血栓形成受到了抑制。F1+2水平升高與房顫患者患腦卒中的臨床危險因素顯著相關。而在使用口服阿司匹林治療的房顫患者中，F1+2不能作為獨立的預測血栓栓塞事件的因子［31］，可能與阿司匹林并不直接干預凝血有關。

4.4 F1+2與心臟外科手術 計算機模擬血管系統已經證實冠狀動脈旁路移植術(coronary artery bypass grafting，CABG)后的再灌注可引起凝血酶短時間內迅速生成［32］。移植血管的血栓性閉塞是接受CABG治療后的常見并發癥。Rifon等［33］檢測了100例接受血管重建治療患者的血漿F1+2水平，結果顯示其血漿F1+2水平在術后即刻、術后第1天、術后第5天均是升高的，血漿F1+2水平對冠狀動脈搭橋術后移植血管的閉塞可能有預測價值。提示盡管使用了標準量的肝素，凝血激活與凝血酶生成仍然對心臟手術后血栓并發癥的發生有促進作用［34］。在動物實驗中證實凝血酶能促成心肌缺血再灌注損傷［35，36］。Raivio 等［37］檢測 100 例行心肺轉流術和冠狀動脈搭橋術患者再灌注時的凝血酶生成標記物F1+2，及術后第1天的肌酸激酶同工酶(CK-Mb)和肌鈣蛋白T(TnT)水平，評價術后的血液動力學改變與心肌損傷的關系。結果顯示，血漿F1+2水平在早期再灌注時與術后肺血管阻力指數有關，在魚精蛋白中和后6小時血漿F1+2水平與術后18小時測得的CK-Mb(r=0.40，P＜0.001)、TnT(r=0.44，P＜0.001)相關。有心肌損傷客觀證據的患者其再灌注時的血漿F1+2水平比無心肌損傷患者顯著升高(P＜0.002)。Logistic回歸分析顯示，再灌注時的血漿F1+2水平與術后心肌損傷獨立相關(OR，2.5 ～4.4，95%CI，1.04 ～15.7)。

綜上，在CABG中盡管使用了標準劑量的肝素，血管重建再灌注治療患者體內凝血激活存在將促進并發癥發生，血漿F1+2水平可能為預測手術后相關并發癥提供依據。

5 F1+2與缺血性腦卒中

凝血系統的激活是缺血性腦卒中發生的關鍵環節。在急性卒中后的數月，凝血激活標志物仍保持較高的水平［38，39］。凝血異常與腦卒中的嚴重程度及病情的早期進展有關，多數研究顯示凝血激活在卒中的各個亞型中不同［40～42］，腔隙性腦梗死患者的凝血激活標志物水平正常［41］。

在主動脈近段出現的大的粥樣硬化斑塊與增加的缺血性卒中風險性相關。一項涉及255例首發缺血性卒中患者的研究對F1+2水平、動脈斑塊程度以及缺血性卒中發生之間進行了探討［43］，發現在卒中患者其斑塊厚度越厚其F1+2水平越高，尤其是與無斑塊的對照組比較，有大的斑塊的患者其血漿F1+2水平顯著升高(P＜0.001)。多元Logisitic分析大斑塊與F1+2水平、卒中的危險性之間的相互作用有明顯趨勢(OR，1.61)。隨訪(55.1±37.2)個月后，在F1+2水平高于中位數的卒中患者中，其斑塊厚度與增加的再發卒中、死亡等不良事件發生率有關。Kaplan-Meier生存曲線分析發現，F1+2水平高于中位數同時具有大斑塊的患者與具有較低F1+2水平的大斑塊患者相比預后要差［43］。這些結果提示高凝狀態對具有大斑塊的患者可增加其患卒中的危險性。一項包含304例病例的前瞻性研究顯示［44］，測定其凝血激活標志物F1+2水平，并且臨床隨訪期平均為2.8年，有114例出現缺血事件。生存分析顯示在單純無癥狀頸動脈雜音組中，F1+2可以作為心腦缺血事件的預測因子(RR 1.70;95%CI，1.14～2.53)。在短暫性腦缺血發作(transient ischemic attack，TIA)組，F1+2可以作為缺血性卒中、心肌梗死、血管性死亡的預測因子(RR，2.36;95%CI，1.19～4.68)。上述研究提示，F1+2可作為頸動脈狹窄患者發生心腦血管事件的獨立的預測因子。另一項研究顯示［45］，在不同類型腦卒中患者，其F1+2水平(OR，1.77)、卒中的嚴重程度(OR，1.09)與3個月后不良預后獨立相關。以上研究表明，F1+2可以做為缺血性腦卒中的良好預測因子。

不僅如此，國外還有研究發現F1+2對判斷缺血性卒中溶栓效果方面具有重要價值。應用靜脈尿激酶后，在不同臨床結果的患者，其血漿F1+2水平也出現了3種動態變化。在有效組中，F1+2在溶栓后第2小時開始下降，在24小時后恢復至正常水平;在無效組中，F1+2在第3小時達峰值后一直持續40小時;在腦出血亞組，F1+2降低非常明顯，并且持續在基線水平以下［46］。由此可見，F1+2不僅在預測方面具有價值，在評估治療方面也有潛在作用。

6 F1+2與靜脈血栓栓塞癥

一項前瞻性觀察研究［47］，包含了821例新近診斷為癌癥的患者，確立其終點為有客觀癥狀或致命性靜脈血栓栓塞。多變量分析發現，D-二聚體升高的患者并發靜脈血栓栓塞癥的風險比為1.8(HR，1.8;95%CI，1.0 ～3.2;P=0.048)，F1+2 升高的患者并發靜脈血栓栓塞癥的風險比為2.0(HR，2.0;95%CI，1.2 ～3.6;P=0.015)。與 D-二聚體和 F1+2水平未升高的患者(5.0%)相比，D-二聚體和F1+2水平升高的癌癥患者(15.2%)在6個月后發展為靜脈血栓栓塞的累積頻率增加(P＜0.001)。F1+2水平升高同時D-二聚體水平也升高的癌癥患者，其發生靜脈血栓栓塞的風險增高3.6倍。該研究結果提示F1+2水平升高可以獨立預測癌癥患者靜脈血栓栓塞的發生。Sallah等［48］對223例發生靜脈血栓栓塞事件的癌癥患者隨訪發現有31例(14%)發生再發靜脈血栓栓塞。在復發靜脈血栓栓塞的患者中發現F1+2、D-二聚體水平再次升高，提示F1+2、D-二聚體可特異性的預測復發靜脈血栓栓塞。在隨訪中死亡的76例病人中65例(85.5%)歸因于腫瘤的進展，2例死于肺栓塞。在這些患者中發現F1+2、D-二聚體水平升高，提示在腫瘤患者中F1+2持續高水平，可能代表腫瘤負荷加重和或抗腫瘤靶向治療的失敗，F1+2可被認為是腫瘤患者不良預后的預測因子。近期一項對694例疑診血栓栓塞和血栓栓塞的患者研究顯示［49］，F1+2可能是診斷血栓形成早期最有效的因子。ROC曲線分析提出了F1+2一個合適的截斷值(300 pmol/L)診斷血栓形成。其靈敏度為86.2%，特異性為80.6%。

綜上，F1+2對癌癥患者靜脈血栓事件的發生存在較大的預測價值。聯合檢測D-二聚體可進一步提高其對抗凝藥物治療影響下靜脈血栓栓塞復發的預測價值。

7 小結

F1+2是凝血酶原水解后產生的多肽片段，動物實驗與臨床研究初步證實F1+2與血栓前狀態及血管相關并發癥有關。F1+2水平與粥樣硬化之間的具體關系仍需要大量臨床研究來證實。F1+2與心血管危險因素相關，在冠心病的進展中有重要作用。F1+2水平可能在鑒別穩定型心絞痛與不穩定型心絞痛方面有一定意義，但由于檢測方法、分析方法的不同，目前還無法確定一個較為準確的截斷值來評估，仍需要多中心研究來提供臨床證據。在急性心肌梗死患者中F1+2對急性期易發室顫患者的危險性評估有重要意義，在此類疾病中檢測F1+2水平可能對急性心梗早期識別高危患者提供依據。在識別房顫伴血栓形成高風險的患者，F1+2可能具有一定的價值。在口服阿司匹林治療的房顫患者中，F1+2不能作為獨立的預測血栓栓塞事件的因子。心肺轉流術及冠脈搭橋術后的再灌注心肌損傷與再灌注時的F1+2水平獨立相關。F1+2可作為先前有TIA發作患者發生心腦血管事件的獨立的預測因子，在缺血性卒中患者溶栓治療后可作為評估預后的預測因子。F1+2可獨立作為預測靜脈血栓栓塞癥的因子，聯合檢測F1+2和D-二聚體能夠增強F1+2對抗凝藥物治療影響下靜脈血栓栓塞復發的診斷。綜上，臨床實驗室檢查聯合檢測凝血激活標志物F1+2對不同類型血栓性疾病的防治具有重要意義。

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