圍手術期靜脈血栓栓塞癥早期診斷新型血栓分子標志物研究進展

郭曉艷,衛延輝,郭學軍

(1.新鄉醫學院，河南 新鄉 453003；2.濮陽市油田總醫院血液內科，河南 濮陽 457000)

靜脈血栓栓塞癥(venous thromboembolism，VTE)包括深靜脈血栓栓塞(deep venous thrombosis，DVT)和肺栓塞(pulmonary embolism，PE)。DVT是手術患者術后常見并發癥之一，不僅發病率高，且有逐年增加的趨勢[1]。一項回顧性研究結果顯示，骨科大手術后DVT的發生率可達63%[2]。由于 VTE早期發病隱匿，僅 10%～17%的患者會出現明顯的下肢腫脹、紅斑、局部疼痛等癥狀[3]。發生PE時可嚴重威脅患者生命，因此，提高對圍手術期VTE的早期診斷率尤其重要[4]。影像學檢查雖是診斷VTE的金標準，但監測實驗室指標水平變化在血栓發生的早期就可觀察到血液凝集的動態趨勢，從而主動占據預防先機，降低VTE發生風險[5]。傳統的實驗室檢查指標如D-二聚體、纖維蛋白降解產物(fibrin degradation products，FDPs)等存在敏感性高、特異性差的特點，是血栓形成后的被動篩查指標[6]。隨著檢測技術的進步，一些更具敏感性、特異性的實驗室指標已逐漸被用于臨床評估早期血栓的形成。研究表明，凝血酶-抗凝血酶復合物(thrombin-antithrombin complex，TAT)、組織型纖溶酶原激活物-抑制劑1復合物(tissue plasminogenactivator-inhibitor 1 complex，t-PAIC)、纖溶酶-α2纖溶酶抑制劑復合物(plasmin-α2-plasmininhibitorcomplex，PIC)、血栓調節蛋白(thrombomodulin，TM)等新型血栓分子標志物在靜脈血栓形成的早期就可出現水平異常，可作為判斷圍手術期血栓事件發生的敏感篩查指標[5-7]。基于此，本文就TAT、t-PAIC、PIC、TM、D-二聚體及FDP等實驗室指標在早期診斷圍手術期VTE中的研究進展進行綜述。

1 圍手術期VTE發生機制

正常情況下機體凝血與抗凝系統長期處于動態平衡以維持血管內血液的流動狀態，這種平衡一旦被打破，將會導致機體血栓或出血事件的發生。此外，早在19世紀德國病理學家Virchow就提出了血栓形成的經典“三要素”學說，即血管壁損傷、血液高凝(血液成分改變)、血流淤滯[8]。圍手術期VTE的發生是多種因素綜合作用的結果，其中內皮損傷、凝血及纖溶系統功能異常在其形成過程中起重要作用[9]。多項研究結果表明，外科手術是VTE發生的危險因素[10-12]。手術操作可直接造成血管和組織損傷，進而釋放細胞因子觸發局部或全身炎癥反應，在炎癥或受損部位通過中性粒細胞胞外殺菌網絡的形成、血小板活化和組織因子微粒的產生等一系列過程，導致內皮功能障礙、凝血系統激活及高凝狀態的產生，從而導致VTE的發生。BOVILL等[13]的研究指出，組織因子(tissue factor,TF)是血栓形成的首要生理觸發因素，其可通過激活凝血級聯反應產生纖維蛋白凝塊，進而誘發VTE。此外，術式的不同也可能會對血栓事件的發生產生一定的影響，如行傳統開腹手術的患者術后發生VTE的風險高于腹腔鏡結直腸手術，可能與開腹手術誘導了更強的炎癥反應有關[14]。還有研究發現，手術時間也是VTE發生的危險因素，如ZHANG等[15]在一項回顧性研究中通過多因素分析發現，手術時間>150 min是術后VTE發生的獨立危險因素。原因可能是手術操作時間延長導致術中炎癥介質持續刺激時間、麻醉藥物作用時間及肌肉松弛、靜脈血管擴張時間延長，血管壓迫作用減弱，最終導致靜脈血流淤滯。加之術后長時間臥床，血流緩慢等不利因素阻礙靜脈血液回流，最終增加了VTE發生的風險[16-18]。另外，患者自身因素(高齡、肥胖、先天性抗凝血酶缺乏癥等)及合并疾病(腫瘤、自身免疫性疾病、既往血栓病史等)均可導致機體處于高凝狀態，增加了術后靜脈血栓形成的風險[10,19]。

2 血栓形成相關的分子標志物

2.1 凝血系統活化相關標志物TAT凝血酶是一種蛋白質水解酶，是凝血系統激活的關鍵酶[20]。術中血管受損后釋放含有TF的微粒，繼而通過外源性凝血途徑激活凝血級聯反應，產生凝血酶后作用于纖維蛋白原使之轉變為纖維蛋白，最終形成的纖維蛋白凝塊即血栓[21]。凝血酶不僅是凝血系統激活的敏感標志物，更是VTE形成的關鍵參與者，可協助判斷高凝或血栓前狀態[22]。但凝血酶在血液中的半衰期極短，僅有幾秒鐘，加之既往檢測手段有限，所以較難直接進行檢測。凝血酶在體內通過與其抑制劑抗凝血酶快速相互作用，以11比例不可逆結合形成TAT，以維持凝血與抗凝血平衡[23],通過檢測TAT水平能間接反映體內凝血系統激活過程中凝血酶水平及活性的變化[24]。正常生理狀態下，血漿中凝血酶水平較低，相應的血漿中TAT表達水平也較低；病理情況下，TAT水平升高則表明凝血系統被激活，凝血酶生成增加，推測患者血液處于高凝狀態，血栓形成風險也隨其水平的升高而增加[6]。早在1995年，GINSBERG 等[25]就提出了術前TAT水平與骨科大手術后DVT的發生風險有關。LEE等[22]研究顯示，下肢和骨盆骨折術后第7天檢測TAT水平(以3.0 μg·L-1為篩查臨界值)可能是診斷術后VTE發生的敏感篩查參數，其特異度高達70.1%，遠高于D-二聚體(57.0%)。CHENG等[26]的研究結果也發現，關節置換術后發生VTE的患者術后第3、6天的TAT水平顯著高于未發生VTE的患者。但有研究認為，術后第3、7天檢測TAT水平對VTE的診斷價值較小[5-7]，這可能與研究對象術后應用抗凝藥物有關。另外，有研究表明，TAT 水平在彌散性血管內凝血(disseminated intravascular coagulation，DIC)早期可大幅度升高，可作為DIC早期診斷的敏感篩查指標之一[27]。

2.2 纖溶系統活化相關標志物

2.2.1 t-PAIC正常情況下，機體內纖溶和抗纖溶系統保持動態平衡以維持血管的通暢性，而組織型纖溶酶原激活物(tissue plasminogenactivator，t-PA)與組織型纖溶酶原激活物抑制劑-1(plasminogenactivator inhibitor-1，PAI-1)作為一對調節體內纖溶活性的相關標志物，在凝血與纖溶中發揮重要作用[28]。 t-PA是一種單鏈糖蛋白，對纖維蛋白具有高度親和力[29]，當機體內纖維蛋白聚集即血栓形成時，激活血管內皮合成并釋放t-PA，活化的t-PA使纖溶酶原轉化為纖溶酶，降解纖維蛋白為D-二聚體和FDP，其是纖溶系統激活的標志[30]。但在正常機體循環血液中，只有游離的t-PA具有激活纖溶酶原使其活化為纖溶酶的功能，其含量較少，一旦釋放便迅速與其抑制劑PAI-1以11結合形成t-PA/PAI-1復合物即t-PAIC而快速失去活性，從而抑制纖溶酶形成，減弱纖溶活性[29]。因此，t-PAIC是VTE形成過程中的重要標志物，是纖溶系統關鍵調節因子，t-PAIC水平異常表明纖溶活性與抗纖溶活性失衡，檢測循環血液中t-PAIC水平變化可以反映纖維蛋白形成或血栓前高凝狀態[7,31]。因為t-PA和PAI-1均由血管內皮受損后分泌和釋放，二者不可逆結合為t-PAIC，所以t-PAIC也是反映內皮細胞受損程度的敏感標志物[32]。季洪良等[5]研究發現，下肢骨折術后發生VTE患者第1、3、7天t-PAIC水平顯著高于未發生VTE患者(P<0.05)，說明t-PAIC水平可揭示術后早期纖溶與抗纖溶隱匿性改變。該研究還指出，在術后第3天檢測t-PAIC的水平是早期判斷術后VTE發生與發展的最佳時間和較有效的篩查指標，其預測術后VTE發生的靈敏度和特異度分別為40.0%和90.9%，高于TM和PIC。LI等[33]研究顯示，t-PAIC水平還與VTE發生頻次有關，單次發作VTE患者血漿中t-PAIC水平低于多次發作VTE患者。因此，早期檢測t-PAIC對預測VTE有重要意義。

2.2.2 PIC正常機體內纖溶酶生成后迅速被纖溶酶抑制劑(α2-plasmin inhibitor，α2-AP) 以11結合形成PIC，此復合物不可逆，是纖溶系統激活的標志和起點，是直接反映纖溶酶生成的標志物[23]。因纖溶酶同凝血酶相似，半衰期較短在體內難以直接檢測，所以測定血漿中PIC 的濃度可反映與α2-AP 結合的纖溶酶水平。PIC水平升高說明纖溶酶生成增加，同時PIC水平也反映了纖溶酶的激活程度。通過監測血漿中PIC水平可有效反映纖溶系統的功能狀態，指導抗纖溶治療[34]。此外有研究顯示，幾乎所有PIC明顯升高的患者都伴有TAT的明顯升高，既往有血栓性疾病史的患者升高更明顯，這表明VTE形成前可能存在過度的凝血和纖溶激活[33]。ZHAO等[35]研究顯示，PIC水平不僅代表纖溶系統的激活，還反映纖維蛋白的形成(血栓形成)，可作為監測靜脈血栓形成的良好指標。孟英等[7]研究發現，在行創傷骨科手術的患者中，術后發生血栓者血漿PIC水平顯著高于未發生血栓者；該研究還發現， PIC、t-PAIC診斷VTE的敏感度顯著高于D- 二聚體。此外，CHENG等[26]通過觀察關節置換術后患者血漿中TAT/PIC比值發現，術后第6天檢測血漿中TAT/PIC比值能夠有效識別需抗血栓預防治療的VTE潛在高危患者。當其比值截斷值取4.03 ng·TU-1時，敏感度和陰性預測值分別高達97.14%和94.12%，因此，檢測TAT/PIC比值在一定程度上可指導外科醫生預防術后VTE的發生。

2.2.3 D-二聚體D-二聚體是交聯的纖維蛋白凝塊經活化的纖溶酶降解后的產物，是主要的FDPs[36]。D-二聚體是目前公認的用于診斷血栓的最常用實驗室指標，D-二聚體具有靈敏度高、陰性預測價值高的特點，所以D-二聚體檢測常作為一種排除性診斷方法用于臨床中對VTE形成(包括DVT和PE)的評估[37]。AOKI等[38]通過監測結直腸癌患者圍手術期血漿中D-二聚體水平發現，術前D-二聚體檢測診斷DVT的陰性預測值為100%，證實了其在圍手術期預測VTE形成中的有效性，該研究還發現，術前D-二聚體水平是圍手術期發生VTE的獨立危險因素。但在臨床中影響D-二聚體水平的因素較多，如感染、創傷、手術、心血管疾病﹑腫瘤、懷孕等，所以D-二聚體水平升高可能不能特異性地反映血栓形成。且D-二聚體是一種繼發性纖溶產物，其反映的是血栓形成后的狀態，所以D-二聚體作為圍手術期VTE早期預測標志物可能存在一定不足[39]。但SCHOUTEN等[40]研究表明，D-二聚體聯合血栓形成過程中其他重要生物標志物可提高早期VTE診斷的敏感度及準確率。季洪良等[5]研究結果表明，t-PAIC、 PIC、TM與D-二聚體的聯合檢測對VTE的診斷效能較高，其靈敏度和特異度分別高達83.3%和93.9%。ZHOU等[6]研究發現， TAT、t-PAIC、PIC、TM、D-二聚體、FDP 6項指標聯合檢測診斷VTE的敏感度和特異度優于單一指標。美國胸科醫師學會指出,D-二聚體水平也可作為指導停止抗凝治療的指標[41]。綜上所述，D-二聚體作為篩查指標對預測VTE事件的發生具有重要的價值。

2.3 血管內皮活化相關標志物TMTM是一種表達于血管內皮的跨膜糖蛋白，是血管內皮細胞表面關鍵的抗凝物質之一。正常生理情況下，作為內皮細胞表面凝血酶受體與凝血酶結合，促進凝血酶與內皮蛋白C受體結合進而激活蛋白C，導致凝血因子Ⅴa和Ⅷa失活，發揮血管內抗凝作用，維持血管內血液正常流動[23,42]。當血管內皮細胞受損時，內皮細胞表面 TM 在蛋白水解酶作用下被水解為可溶性血栓調節蛋白(soluble thrombomodulin，sTM)脫落入血，繼而引起血漿中sTM濃度上升，血漿中檢測到的血栓調節蛋白即為sTM，因此，檢測血漿 TM 水平變化能早期提示內皮功能失調、凝血紊亂[24]。目前，Caprini風險模型在評估VTE發生風險方面作用明確，且有研究表明，血栓標志物TM水平與Caprini評分呈正相關(r=0.451，P<0.05)，二者反映的VTE風險變化趨勢相似[43]。此外，李占君等[24]研究顯示，TM水平變化是DIC最早發生異常的指標之一，TM可作為診斷DIC 發生的首選生物標志物之一，在診斷DIC中意義重大。因此，將血漿 TM 水平變化作為評估血管內皮損傷程度的敏感標志物，可能對早期VTE發生的風險評估有重要意義[24,32]。

3 結語

圍手術期VTE的形成機制較為復雜，目前外科臨床中常用的Caprini評估模型僅側重患者臨床資料，缺少特異的實驗室指標，不能完全適應圍手術期血栓形成的特殊性，對圍手術期血栓前狀態的綜合評估及VTE早期預警方面價值有限。而實驗室血栓相關標志物可反映隱匿性的凝血、纖溶及內皮系統功能異常，對早期識別血栓事件發生有重要價值。在多個研究中觀察到術后早期TAT、PIC、TM、t-PAIC水平顯著升高，且與D-二聚體、FDP聯合檢測可提高早期識別VTE的準確率，在一定程度上可以指導圍手術期VTE的預防及術后抗凝、溶栓效果的監測。而將Caprini評估模型與新型血栓相關標志物充分整合，建立全面、個性化的圍手術期血栓前狀態風險評估體系應用于臨床中VTE的風險評估，不僅可有效提高對VTE的識別，完善血栓預防策略，同時有望協助醫師及時準確判斷圍手術期患者的血栓前狀態，確定最佳干預時機及指導臨床用藥，從而降低VTE的發生率和病死率，改善患者的預后。但目前的研究仍處于初步階段，需要大樣本研究來進一步驗證不同血栓標志物組合、不同檢測時間節點對圍手術期患者發生VTE的診斷價值。