自身抗體及炎癥因子與動脈粥樣硬化相關(guān)性的研究進(jìn)展

王 茨，遲偉群，姜曉峰

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院 檢驗(yàn)科，黑龍江 哈爾濱150000)

心血管疾病(Cardiovascular diseases,CVD)是全球最常見的死亡病因，其高致死率、致殘率嚴(yán)重危害人類健康。動脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)是CVD最重要的病理基礎(chǔ)，其發(fā)病機(jī)制尚未明確，近年來研究指出AS是一種多因素引起的，以具有多種生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞因子為特征的慢性炎癥過程。

長期以來，人們已經(jīng)認(rèn)識到自身免疫疾病患者的心血管事件的發(fā)病率和死亡率增加[1]，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(Rheumatoid Arthritis,RA)患者發(fā)生CVD的風(fēng)險(xiǎn)與2型糖尿病患者相當(dāng)，其CVD風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測值為一般人群的1.5倍[2]，系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者頸動脈斑塊的患病率約為健康對照組的2倍[3]。這種增加的風(fēng)險(xiǎn)可能與疾病本身的因素有關(guān)，包括免疫功能失調(diào)和全身炎癥。本文闡述了與AS相關(guān)的主要自身抗體和炎癥因子以及與之相關(guān)的作用機(jī)制。

1 自身抗體

近年來，大量數(shù)據(jù)指出自身抗體的潛在作用既是炎癥的驅(qū)動因素，也是與CVD風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的獨(dú)立因素。在自身免疫疾病患者中，自身抗體作用于脂紋形成、斑塊鈣化、破裂、血栓形成等各個(gè)環(huán)節(jié)。截至2016年6月，Iseme[4]檢索了Pubmed等五個(gè)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)表明在未患有自身免疫疾病的個(gè)體中觀察到自身抗體與AS相關(guān)的心血管事件之間的關(guān)聯(lián)，進(jìn)一步支持自身抗體本身具有促AS形成的作用。

1.1 氧化低密度脂蛋白和抗氧化低密度脂蛋白抗體

1.1.1氧化低密度脂蛋白(Oxidized low density lipoprotein,ox-LDL)

ox-LDL是LDL在體內(nèi)經(jīng)氧化修飾形成，具有趨化性、免疫刺激性和毒性，被認(rèn)為是氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化的早期標(biāo)志。ox-LDL在促進(jìn)單核細(xì)胞活化、浸潤以及平滑肌增殖中起重要作用，同時(shí)可被炎癥細(xì)胞吞噬轉(zhuǎn)化成泡沫細(xì)胞，促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶分泌裂解纖維帽，增加斑塊易損性。此外ox-LDL參與調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能，從而促進(jìn)AS的起始和進(jìn)展[5]。研究表明AS患者與健康人群相比，血漿中ox-LDL含量更高且與動脈內(nèi)膜中層厚度(Intima-media thickness,IMT)呈正相關(guān)[6]。李方江研究顯示急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)患者血清ox-LDL含量明顯高于穩(wěn)定和不穩(wěn)定心絞痛患者，進(jìn)而驗(yàn)證了ox-LDL與AS斑塊易損性的關(guān)系，其含量可作為斑塊穩(wěn)定性的評估指標(biāo)[7]。最近的研究表明，ox-LDL可調(diào)節(jié)與AS相關(guān)的TGF-β/Smad信號通路，并進(jìn)一步加速其發(fā)展[8]。因此ox-LDL可能是AS潛在的生物標(biāo)志物。

1.1.2抗氧化低密度脂蛋白抗體(抗ox-LDL抗體)

氧化修飾后的LDL具有很強(qiáng)的免疫原性，可刺激機(jī)體產(chǎn)生抗ox-LDL抗體。George[9]對冠心病患者的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行收集整理并構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，分析發(fā)現(xiàn)包括傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素在內(nèi)的25項(xiàng)不同檢測參數(shù)中，預(yù)測冠狀動脈受累程度最佳的指標(biāo)是抗ox-LDL抗體。

冠心病患者血清中抗ox-LDL抗體水平較正常組顯著升高，并與血管狹窄程度及病變支數(shù)呈正相關(guān)[10]。然而抗ox-LDL抗體在AS相關(guān)疾病進(jìn)展中的作用仍存在爭議，公布的數(shù)據(jù)結(jié)果大相徑庭。Fukumoto[11]發(fā)現(xiàn)健康人群中抗ox-LDL抗體與IMT增厚呈負(fù)相關(guān)。Tornvall等[12]對初發(fā)心梗后幸存的男性患者隨訪11年，發(fā)現(xiàn)抗ox-LDL抗體水平與AS無關(guān)。

雖然抗ox-LDL抗體和AS關(guān)聯(lián)性的研究結(jié)果相互矛盾，但仍需要更好的評估抗ox-LDL抗體在健康和疾病中的作用，同時(shí)應(yīng)考慮到其獨(dú)特性、不同類別和亞類抗體的影響，同時(shí)強(qiáng)調(diào)考慮抗原靶點(diǎn)的重要性。

1.2 抗磷脂抗體

1.2.1抗心磷脂抗體(Anticardiolipin antibody,ACA)

ACA的靶抗原是血小板和內(nèi)皮細(xì)胞上帶負(fù)電荷的心磷脂，直接誘導(dǎo)血液高凝狀態(tài)，可作為連接免疫與凝血兩大生理系統(tǒng)的重要橋梁[13]。莊獻(xiàn)博研究發(fā)現(xiàn)，在調(diào)整年齡等影響因素后，ACA-IgG仍是大腦中動脈狹窄程度的獨(dú)立預(yù)測因子[14]。但ACA導(dǎo)致AS的機(jī)制尚未明確，可能的機(jī)制：

①損傷血管內(nèi)皮功能

ACA可直接損傷內(nèi)皮細(xì)胞，促進(jìn)血小板活化和聚集，釋放細(xì)胞因子，隨后引發(fā)凝血級聯(lián)反應(yīng)。ACA還可以通過結(jié)合血管內(nèi)皮細(xì)胞或血小板的膜磷脂，改變凝血酶調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)，抑制激肽釋放酶原的激活，進(jìn)而抑制纖溶系統(tǒng)。ACA與ox-LDL二者表面具有相同的抗原決定簇導(dǎo)致抗體交叉反應(yīng)，促進(jìn)血栓形成。Wang等[15]證明ox-LDL/β2GPI/抗β2GPI復(fù)合物通過TLR4/NF-κB途徑進(jìn)一步增強(qiáng)血管平滑肌細(xì)胞的泡沫細(xì)胞形成，促進(jìn)炎性因子的表達(dá)，同時(shí)復(fù)合體對血管平滑肌細(xì)胞增殖和凋亡的雙重作用促進(jìn)AS典型結(jié)構(gòu)的發(fā)展，特別是局灶性過度生長與壞死交替。大量研究表明β2GPI/oxLDL復(fù)合物可能是冠心病嚴(yán)重程度及并發(fā)癥的預(yù)測指標(biāo)。

②影響脂代謝過程

呂錦研究表明，ACA-IgG和TG之間存在明顯正相關(guān)(r=0.44)，高TG血癥是影響冠心病風(fēng)險(xiǎn)的決定因素。冠心病患者血清中持續(xù)存在的高效價(jià)ACA可能通過影響脂質(zhì)代謝從而促進(jìn)疾病發(fā)生[16]。

1.2.2Anti-β2 glycoprotein I(β2GPI)

β2GPI是一種具有熱穩(wěn)定性的血漿糖蛋白，在人AS斑塊的內(nèi)皮下層高度表達(dá)。β2GPI損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞，通過體液免疫反應(yīng)刺激粘附因子表達(dá)增加、炎癥細(xì)胞浸潤，造成局部免疫炎癥反應(yīng)，在AS形成早期起重要作用。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)IgG抗β2GPI抗體增加血管炎癥，加重AS并促進(jìn)ApoE缺陷小鼠中易損斑塊的形成[17]。抗β2GPI抗體促進(jìn)小鼠動脈血管的炎癥因子以及血栓相關(guān)分子如IL-1β、vWF、TLR4等的表達(dá)從而促進(jìn)AS形成[18]。同時(shí)抗β2GPI/β2GPI復(fù)合物以時(shí)間和濃度依賴性方式上調(diào)TLR4/MyD88/MAPKs通路，誘導(dǎo)體內(nèi)外中性粒細(xì)胞胞外陷阱(Neutrophil extracellular trap,NETs)形成，促進(jìn)血小板活化、聚集，進(jìn)而加速形成血栓[19]。

1.3 類風(fēng)濕因子(Rheumatoid factor,RF)

RF的靶抗原是變性IgG，其主要為IgM類自身抗體。RF在RA患者中的陽性率很高，但RF并非RA獨(dú)有的特異性抗體。無論是否存在風(fēng)濕性疾病，RF陽性均是CVD事件的重要預(yù)測因子[20]。RA患者的AS好發(fā)于左主干和左前降支，并且左前降支不穩(wěn)定斑塊發(fā)生率高[21]。Alizade等[22]對268名非RA的穩(wěn)定型心絞痛患者研究表明，RF(P<0.001)是高SYNTAX評分的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，并與冠心病復(fù)雜性和嚴(yán)重程度獨(dú)立相關(guān)。

RF促進(jìn)AS形成的可能機(jī)制是機(jī)體免疫系統(tǒng)向T細(xì)胞遞呈自身抗原和共刺激，免疫復(fù)合物促進(jìn)細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生，局部免疫炎癥與AS發(fā)病機(jī)制有關(guān)。同時(shí)抗風(fēng)濕藥物可降低心血管風(fēng)險(xiǎn)發(fā)病率和死亡率，對治療AS有效。但評估AS與RF關(guān)系的相關(guān)研究較少，仍需要大型前瞻性研究來探索RF在AS過程中的免疫病理機(jī)制。

1.4 抗熱休克蛋白60抗體(Heat Shock Protein 60,HSP60)

HSP即應(yīng)激蛋白，是一組高度保守的蛋白質(zhì)，可激活免疫反應(yīng)及補(bǔ)體系統(tǒng)維持細(xì)胞穩(wěn)定，參與蛋白質(zhì)的折疊和轉(zhuǎn)運(yùn)。同時(shí)HSP在心血管組織中高表達(dá)，誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)。HSP60是HSP家族成員之一，誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞的活化，其作為特異性抗原呈遞細(xì)胞在AS的進(jìn)展和晚期階段具有重要意義。HSP60可能是斑塊中的重要T細(xì)胞抗原，有報(bào)道稱人類AS斑塊中存在HSP60反應(yīng)性T細(xì)胞，其中HSP60或由其衍生的肽表位被AS斑塊克隆擴(kuò)增的T細(xì)胞識別[23]。

HSP60是AS研究領(lǐng)域感興趣的自身抗原之一，誘導(dǎo)機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生抗HSP60抗體。多項(xiàng)研究表明冠心病患者中抗HSP60抗體水平明顯高于健康人，且抗體水平與動脈狹窄程度有顯著相關(guān)性，是CVD的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)志物。血循環(huán)中的抗HSP60抗體水平可與細(xì)胞表面大量存在的HSP60結(jié)合形成IC，進(jìn)一步誘導(dǎo)TNF-α、IL-1、IL-6等細(xì)胞因子的分泌，促進(jìn)炎癥細(xì)胞聚集，加速AS的進(jìn)展。

2 炎癥因子

炎癥是AS性疾病的基本特征，大量研究證實(shí)AS具有變質(zhì)、滲出及增生等炎癥的特性。炎癥因子具有復(fù)雜且廣泛的生物學(xué)效應(yīng)，參與血管疾病的炎癥因子可分類為促炎和致AS或抗炎和抗AS，并且某些細(xì)胞因子在不同的環(huán)境中兩種角色均可發(fā)揮作用。以下探討與AS相關(guān)的主要的炎癥因子及相應(yīng)機(jī)制。

2.1 白介素

2.1.1白介素-1β(Interleukin 1 beta,IL-1β)

IL-1β主要由活化的單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的敏感且特異的一種急性期炎癥因子。IL-1β可上調(diào)粘附和趨化因子的表達(dá)，促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的活化和增殖，募集單核細(xì)胞促進(jìn)血小板粘附，分泌凝血介質(zhì)從而促進(jìn)血栓形成。同時(shí)也可誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)，加速斑塊的不穩(wěn)定性。

動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)，靶向IL-1β的單克隆抗體可抑制ApoE敲除小鼠中的AS斑塊形成[24]。同樣，給予IL-1β的單克隆抗體可減少頸動脈剝脫后大鼠的新內(nèi)膜增厚和改善內(nèi)皮細(xì)胞生長。CANTOS試驗(yàn)證明，用canakinumab針對IL-1β固有免疫途徑的抗炎治療可降低心血管事件發(fā)生率[25]。胡龍江研究指出冠心病患者血漿中IL-1β濃度顯著高于對照組，且與凋亡相關(guān)微粒蛋白(ASC)正相關(guān)，當(dāng)機(jī)體處于炎癥狀態(tài)時(shí)，IL-1β被以NLRP3炎性小體為中心的NLRP3-ASC-Caspase-1-IL-1β/IL-18信號通路激活[26]。IL-1β在早期AS斑塊形成和導(dǎo)致急性破裂的過程中起關(guān)鍵作用[27]，中和炎性體活性可能是延遲AS進(jìn)展的有用輔助療法。

2.1.2白介素-6(Interleukin-6,IL-6)

IL-6是一種具有廣泛生物學(xué)活性的多效能炎癥因子，可調(diào)節(jié)體內(nèi)免疫功能和一系列病理生理過程，在炎癥過程中起核心調(diào)節(jié)作用。血管內(nèi)皮細(xì)胞及平滑肌細(xì)胞分泌的IL-6可導(dǎo)致血管壁損傷，還可以通過促進(jìn)血小板聚集，增強(qiáng)CRP及纖維蛋白原的表達(dá)，促進(jìn)其他炎癥因子的分泌，參與AS斑塊的炎癥過程。研究表明，冠心病患者血漿中IL-6水平明顯高于健康對照組，且與Gensini積分和血管病變數(shù)量呈正相關(guān)[28]。IL-6信號系統(tǒng)參與AS形成和急性斑塊破裂，可以考慮用阻斷IL-6結(jié)合或改變IL-6受體活性的試劑抑制AS的形成。

2.2 超敏C反應(yīng)蛋白(Hypersensitive C-reactive protein,hs-CRP)

hs-CRP是一種由肝臟合成的急性期反應(yīng)蛋白，其血清中含量與炎癥程度密切相關(guān)。薈萃分析顯示，在校正年齡、吸煙等心血管危險(xiǎn)因素后，hs-CRP與冠心病密切相關(guān)，能較好的預(yù)測多種心血管事件風(fēng)險(xiǎn)，并且認(rèn)為hs-CRP在反應(yīng)斑塊穩(wěn)定性及預(yù)測ACS預(yù)后方面有重要價(jià)值，是評估心血管事件最有力的炎癥標(biāo)志物之一。

hs-CRP可直接誘發(fā)血管內(nèi)皮功能障礙，導(dǎo)致血管舒張因子NO和前列環(huán)素減少。同時(shí)hs-CRP還能通過C1q激活補(bǔ)體系統(tǒng)，參與白細(xì)胞趨化，調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞攝入ox-LDL促進(jìn)泡沫細(xì)胞的形成，引發(fā)脂質(zhì)沉積，并刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶，增加斑塊的不穩(wěn)定性。

Itrat[29]及其同事發(fā)現(xiàn)高h(yuǎn)s-CRP與缺血性卒中患者預(yù)后不良有關(guān)，與hs-CRP≤10 mg/L的卒中患者相比，hs-CRP>10 mg/L的患者全因死亡率增加2.65。同時(shí)研究顯示，冠心病組hs-CRP與Gensini評分呈正相關(guān)[30]。高濃度hs-CRP也是微血管功能障礙的可靠預(yù)測因子,支持炎癥在冠狀動脈疾病病理生理學(xué)中的核心作用。了解高h(yuǎn)s-CRP與CVD之間的積極關(guān)系，提高患者的生存率和生活質(zhì)量。

2.3 降鈣素原(procalcitonin,PCT)

PCT是降鈣素的前肽物質(zhì)，在正常人血清中含量極低，一般不超過0.1 ng/ml。當(dāng)機(jī)體處于局部或全身炎癥時(shí)，細(xì)菌內(nèi)毒素和IL-1β、IL-6等促炎細(xì)胞因子可刺激肝腎等實(shí)質(zhì)臟器迅速合成和分泌PCT。PCT可早期準(zhǔn)確診斷膿毒癥，是應(yīng)用廣泛的新型預(yù)后炎癥標(biāo)志。近年來，一些觀察性研究表明PCT水平升高與急性缺血性腦卒中等動脈粥樣硬化性疾病密切相關(guān)[31,32]。Ertem等[33]發(fā)現(xiàn)血清基線PCT濃度是ACS患者高SX分?jǐn)?shù)的獨(dú)立預(yù)測因子，可用于評估冠心病的嚴(yán)重程度，Kurtul等[34]表示在診斷患有穩(wěn)定冠狀動脈疾病的患者中，增加的PCT水平與較高的AS負(fù)荷獨(dú)立且顯著相關(guān)。以及血清基線高PCT水平與頸動脈增厚和明顯狹窄有關(guān)，表明PCT濃度與頸AS密切相關(guān)[35]。

PCT與AS關(guān)聯(lián)的機(jī)制可能是由于體內(nèi)炎癥狀態(tài)，炎癥伴隨單核細(xì)胞激活是PCT分泌的先決條件，同時(shí)炎癥在AS的進(jìn)展中起關(guān)鍵作用。單核細(xì)胞中存在PCT信使RNA(mRNA)，PCT mRNA的表達(dá)直接由脂多糖和IL-6等促炎介質(zhì)調(diào)節(jié)，這些介質(zhì)都參與AS發(fā)生發(fā)展，并且PCT在單核細(xì)胞粘附和遷移中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用，可進(jìn)一步刺激誘導(dǎo)型一氧化氮合酶基因的表達(dá)。

因此，將血清PCT水平調(diào)節(jié)在適當(dāng)范圍內(nèi)是否可以改善AS是一個(gè)值得研究的話題。對于PCT水平較高的患者，可以考慮對心血管危險(xiǎn)因素進(jìn)行更強(qiáng)化和更積極的控制。但PCT能否成為識別冠心病高危患者和預(yù)測這些患者血管嚴(yán)重程度和復(fù)雜性的生物標(biāo)志物，仍需要大型多中心隨訪研究來證實(shí)。

2.4 血清淀粉樣蛋白A(serum amyloid A,SAA)

SAA是由感染、創(chuàng)傷性損傷或自身炎癥疾病激活的復(fù)雜的全身早期防御系統(tǒng)，并在肝臟中高度表達(dá)的脫輔基蛋白家族。在機(jī)體急性反應(yīng)期間，血漿SAA水平在短時(shí)間內(nèi)上升高達(dá)1000倍。

早在1994年，Meek[36]等在人類AS病變細(xì)胞中便檢測到SAA mRNA，隨后對SAA與AS的關(guān)系進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)研究。大量流行病學(xué)數(shù)據(jù)將SAA與臨床心血管疾病聯(lián)系起來，但是SAA與AS相關(guān)性仍然存在很大爭議。Ridker[37]等發(fā)現(xiàn)在約28,000名絕經(jīng)后婦女中，SAA與三年隨訪期間的心血管事件無關(guān)。然而Johnson[38]等在疑似心肌缺血的女性冠狀動脈造影后3年內(nèi)發(fā)現(xiàn)SAA與心血管事件呈顯著且獨(dú)立的關(guān)聯(lián)。Mayer[39]等發(fā)現(xiàn)在單因素Cox回歸分析中，血清高SAA水平患者的心血管死亡風(fēng)險(xiǎn)顯著增加。然而，在調(diào)整hsCRP后SAA與AS關(guān)聯(lián)性沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，表明SAA可能與AS形成無直接關(guān)系，而只是反映患者的炎癥狀態(tài)。

目前沒有足夠的研究確定SAA與AS的因果因素，但也不能明確排除。SAA可以募集單核細(xì)胞，直接刺激泡沫細(xì)胞形成，增強(qiáng)淋巴細(xì)胞的趨化作用，并且含有SAA的HDL結(jié)合血管內(nèi)皮上的蛋白多糖，導(dǎo)致脂蛋白在血管壁內(nèi)滯留。SAA還可以誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞表型從靜止收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣稍鲋承停笳咴贏S的發(fā)展中具有重要作用[40]。

目前為止，SAA是否有助于臨床動脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)分層，能否作為冠狀動脈疾病和心血管結(jié)局的預(yù)測因子的研究結(jié)果未能達(dá)成一致，仍需進(jìn)一步探究。

3 總結(jié)與展望

隨著對AS機(jī)制的深入探究，自身抗體及炎癥因子與AS相關(guān)性的研究備受關(guān)注。全面考慮自身抗體、炎癥因子及各種致病因素在AS形成中的相互作用，對AS發(fā)病機(jī)制的進(jìn)一步闡明有重要意義。在未來，調(diào)節(jié)自身免疫反應(yīng)及抑制炎癥途徑可能有助于修復(fù)損傷的血管內(nèi)皮及調(diào)節(jié)其功能障礙。臨床上檢測自身抗體及炎癥標(biāo)志物，有助于醫(yī)生能夠在傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上，評估預(yù)測心血管危險(xiǎn)事件的發(fā)生，判斷病情嚴(yán)重程度，為臨床治療提供新方向、新靶點(diǎn)，從而為CVD的預(yù)防和治療帶來新的希望。