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脂蛋白(a)临床意义的探秘(一)

2021.7.09

  近年来,随着人们生活方式的改善以及人口老龄化的加剧,我国心血管疾病(CVD)患病率呈“井喷式”上升,每10秒钟就有一人死于CVD,已是成年人 致死疾病的头号杀手。其中冠状动脉粥样硬化性心脏病(CAD)是一种最常见、危害最大的CVD。根据世界卫生组织统计结果,过去十年中,CAD高居人类致 死原因首位,占死亡人口总数的12.9%,其发病率呈现逐年上升且年轻化的趋势,医疗费用支出庞大,为冠心病的防治工作带来严峻挑战。


  CVD的危险因素可分为不可改变的因素(如年龄、性别、过早发生缺血事件家族史)和可改变的危险因素(如高血脂、高血压、糖尿病、吸烟等)。临床研究 发现,在校正了不可改变的危险因素后,即使控制了可控的危险因素后仍有部分患者发生CVD,因此人们在不断探索心血管新的危险因素。脂蛋白(a) (Lp(a))作为一种新兴危险因素,受到了越来越多关注。Lp(a)是否与CVD相关,两者相关的机制是什么,Lp(a)是否将成为CVD治疗一个新靶 点已成为近年来研究的一个热点。


1、Lp(a)的结构、功能和影响因素

  1963年,挪威生理学家Berg首先发现了Lp(a) [1]。1987年,McLean成功克隆出载脂蛋白(a)(apolipoprotein(a),apo(a))这一Lp(a)关键结构[2]。 Lp(a)包括1个富含胆固醇的低密度脂蛋白(Low density lipoprotein, LDL)核心,1分子载脂蛋白B100(apolipoprotein B100, apo B100)及1分子apo(a),两者由一条二硫键连接共同附着于LDL表面[3]。人群Lp(a)浓度个体差异极大,波动于0.1~2000mg/dL 之间,这一浓度差异>90%可由遗传获得解释。编码人apo(a)的LPA基因包涵3个阈:1个KIV、1个KV和1个蛋白阈,其中KIV发生变 异,可形成10种不同KIV(KIV 1-0)。10种KIV中,在1个等位基因上仅KIV-2就存在2~>40多拷贝形式,因此,鲜有2个等位基因具有相同KIV-2拷贝数的个体。 KIV-2拷贝变异(KIV-2 copy number variation, KIV-2 CNV)导致人群apo(a)多态性,而>95%人群的LPA基因为杂合子。这些原因解释了Lp(a)检测困难及个体间的浓度差异[4]。


  血清LP(a)水平主要由遗传学决定,决定其水平变异性的基因为LPA基因。因此,人群中LP(a)水平的变异很大,高加索人的LP(a)水平为偏态 分布,男性和女性的血浆LP(a)水平相似。不同种族的LP(a)水平存在较大的差异:黑色人种最高,为39(19~69)mg/dL;西班牙人为 19(8~43)mg/dL;非西班牙裔高加索人为12(5~32)mg/dL;中国人为11(4~22)mg/dL;日本人为13(5~26)mg /dL[5]。LP(a)检测可通过2种途径实现:(1)检测LP(a)内的蛋白质成分[Apo(a)、Apo B100],推算LP(a)的含量或浓度;(2)检测LP(a)内胆固醇成分,采用LP(a)-C表示LP(a)的水平。目前推荐第一种途径,密度梯度超 速离心法是测定LP(a)的标准方法,而乳胶增强免疫比浊法更为先进,应用较多,可比性高[6]。


2、Lp(a)与CVD发病机制

  由于Lp(a)物种分布狭窄,基础研究进展受到一定限制,对Lp(a)生理作用的研究尚缺乏充足证据,但研究人员推测Lp(a)可能的生理作用是修复 损伤的脉管系统和负调控血管再生。尽管如此,Lp(a)的病理作用已被广泛认知,主要表现在致血栓形成和致动脉粥样硬化两方面。Lp(a)能抑制纤溶系 统,增加凝血酶活性,同时其具有的潜在抑制组织因子,可促进凝血,从而促使血栓形成。此外,Lp(a)导致动脉粥样硬化的主要机制包括:促进黏附分子表 达,诱导人血管内皮产生单核细胞趋化因子;氧化的Lp(a)诱导巨噬细胞活跃的摄取Lp(a),Lp(a)增加巨噬细胞白细胞介素-8(IL-8)的产 生,促进斑块炎症反应;可抑制活化肿瘤生长因子β (TGFβ )的产生,导致平滑肌细胞增殖和迁移,比 LDL优先携带具促炎症性质的氧化磷脂机制。美国国家胆固醇教育计划(NCEP)的成人治疗小组III(ATPIII)发布的指南中,将Lp(a)归为 “新兴的”脂类危险因素[7]。


  现有的临床证据提示Lp(a)的CVD风险机制包括:(1)参与动脉粥样硬化的发生和发展:与内皮功能失调有关,参与泡沫细胞的形成,促进脂肪斑块生成和平滑肌细胞增生等;(2)与血栓形成有关;(3)易引起血管痉挛,导致心肌梗死。


3、Lp(a)与低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的关系

  Lp(a)和 LDL-C 都是动脉粥样硬化性心血管疾病 (ASCVD) 的危险因素。 但是在 LDL-C 和 Lp(a) 控制中存在一个矛盾点。预防 ASCVD 的适当 LDL-C 和 Lp(a) 水平仍然悬而未决。有人提出升高的 Lp(a) 主要在LDL-C 水平高的个体中引起CVD。Verbeek等[8]假设与高 Lp(a) 水平相关的风险在低 LDL-C 水平下会大大减弱。EPIC-Norfolk 前瞻性人群研究的 16 654 例个体和来自CCHS的 9448 例个体参加本研究。根据参试者的 Lp(a) 和 LDL-C 水平进行分类。Lp(a) 的临界值设置在第 80 个队列百分位数。LDL-C的临界值设定为2.5、3.5、4.5 和 5.5 mmol/L。以LDL-C <2.5 mmol/L 和 Lp(a) <80th 队列百分位数的类别用作参考。在EPIC-Norfolk 和 CCHS 队列中,对于任何 LDL-Ccorr 水平≥2.5 mmol/L,Lp(a) ≥ 80th 百分位的个体与 Lp(a) <80th 百分位的个体相比,CVD 风险增加。相反,对于LDL-C <2.5 mmol / L,与Lp(a)升高相关的风险会降低。 然而,在任一队列中,LDL-C和 Lp(a) 水平对 CVD 风险均无相互作用。该研究结果提示,Lp(a) 和 LDL-C 与 CVD 风险独立相关。在LDL-C< 2.5 mmol/L情况下,Lp(a)升高也不会使心血管风险显著降低。


  Li等[9]探讨了Lp(a)与冠状动脉粥样硬化病变的相关性,并找出LDL-C和Lp(a)对照的平衡点。根据冠状动脉造影结果将3449例患者分 为CAD组和非CAD组及高LDL-C组(LDL-C≥100 mg/dL)和低LDL-C组(LDL-C <100 mg  /dL)。对不同 LDL-C 浓度的患者进行 Lp(a)、LDL-C 和 Gensini 评分的 Spearman 相关分析。研究结果显示,除男性和糖尿病外,两组传统CAD危险因素匹配良好。但 CAD 组的甘油三酯、LDL-C 和 Lp(a) 较高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和 Apo-A1 较低。在Logistic回归分析中,糖尿病、LDL-C和Lp(a)是所有患者发生CAD的危险因素,而在高LDL-C组中,分别是年龄、LDL-C、 非-HDL-C和ApoB,低LDL-C组分别为年龄、Lp(a)和ApoB。Lp(a) 与 Gensini 相关,所有患者的系数 r = 0.41,低 LDL-C 组为 0.67,高 LDL-C 组为 0.32。Lp(a) 和 Gensini 的系数 r 降低,而 LDL-C 和 Gensini 的 r 随 LDL-C 浓度的增加而增加。该研究结果提示,Lp(a)是LDL-C < 100 mg/dL患者发生CAHD的危险因素。Lp(a)与Gensini的相关性受LDL-C浓度的影响,当LDL-C<104 mg/dl时,相关性强于LDL-C。


  Cai等[10]进行了一项基于医院的观察性研究,其中包括 558 例急性心肌梗死(AMI)患者和 1 959 例对照。LDL-C 水平正常的 AMI 患者的 Lp(a) 水平显着高于非 CAD 组。根据 Lp(a) 四分位数(Q1,<51 mg/l;Q2,51-108 mg/l;Q3,108-215 mg/l;Q4,≥215 mg/l),AMI 的发生率随着Lp(a)四分位数的升高而增加。Logistic 回归分析表明,在调整传统混杂因素后,与 Q1 患者相比,Q3 和 Q4的Lp(a) 值的患者有 1.666和1.769倍数的 AMI 风险。按性别和年龄分层的亚组分析表明,这种关联仅存在于男性和迟发亚组。此外,分析了不同临界值(临界值 1=170 mg/l,临界值 2=300 mg/l)下 Lp(a) 与 AMI 风险的关联。 根据截止值 1 和截止值 2,总共有 873 (34.68%) 和 432 (17.16%) 例参与者被测量到具有更高的 Lp(a) 水平。与低 Lp(a) 水平的患者相比,Lp(a) 水平高的参与者有 1.418(临界值 1)和 1.521(临界值 2)倍的AMI 风险。研究结果提示,在 LDL-C 水平正常的中国人群中,Lp(a) 水平升高与 AMI 风险增加有关。


  为了探讨Lp(a)与LDL-C于首次AMI发病中的相互作用。Hu等[11]对1 522例和1 691例对照组进行回顾性分析,并所有受试者按Lp(a)或LDL-C水平分组。研究结果显示,与对照组(LDL-C<2.6 mmol/L,且在Lp(a)的前1/5位)相比,多变量校正分析显示,仅针对较高LDL-C的首次AMI的OR=2.66; Lp(a)的五分位数中单独较高Lp(a)的OR=1.51,1.84,1.86和2.66;较高的LDL-C和较高的Lp(a)的OR= 3.95,3.20,5.64和7.48大于Lp(a)五分位数中两个人的风险之和。在Lp(a)的第4和第5五分位数,由于相互作用引起的相对过量风险 分别为1.78和3.01。在首次发生AMI患者中,升高的Lp(a)与LDL-C有相加作用。该研究结果表明,在中国汉族人群中,首次发生的AMI, Lp(a)与LDL-C存在相互作用。同时暴露于升高的Lp(a)与升高的LDL-C引起的初始AMI的风险要远大于两者单独暴露的总和。


  Afshar等[12]对2 606例弗雷明汉子代参与者进行了前瞻性检查,根据Lp(a)和LDL-C水平分成Lp(a)升高组(≥100 nmol/L)及Lp(a)较低组和LDL-C<135mg/dL与≥135mg/dL组。在Cox模型中,在调整了已知的危险因素后, Lp(a)≥100nmol/L和LDL-C≥135mg/dL都是CVD的重要预测指标(LDL-C≥135mg /dL:HR=1.34;Lp(a):HR=1.31)。在高/低Lp(a)和LDL-C≥135mg/dL或<135 mg/dL的四组人群中,15年的绝对CVD风险分别为22.6%(Lp(a)/LDL-C≥135mg/dL,n=248)、17.3%(Lp(a) /LDL-C≥135mg/dL,n=758)、12.7%(Lp(a)/LDL-C<135mg/dL,n=275)和11.5%(Lp(a) /LDL-C<135mg/dL,n=1328,参考组)。在LDL-C≥135mg/dL的患者中,Lp(a)升高的患者的风险增加43% (HR=1.43)。LDL-C水平中等升高(135~159 mg/dL)的患者高Lp(a)产生的绝对风险与LDL-C≥160mg/dL的患者绝对风险相当(23.5%和20.7%)。由此可见, LDL-C≥135mg/dL和Lp(a)≥100nmol/L的同时升高与较高的心血管疾病绝对风险相关。


  综上所述,Lp(a)与LDL-C一样都是CVD的危险因素,而且两者相互作用并有相加作用。高Lp(a)患者,即使LDL-C达标,由于Lp(a)的致动脉粥样硬化作用仍可以导致CVD发生,这就解释了CVD残留风险的现象。


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