李曉娟、李鐵威綜述,高冬花審校
作者單位:650000 昆明市,云南省阜外心血管病醫(yī)院 檢驗科(李曉娟、高冬花);中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院(李鐵威)
血管壁損傷、血液成份異常等激活體內(nèi)凝血系統(tǒng)導致血栓形成,繼而纖維蛋白溶解(纖溶)系統(tǒng)激活,纖維蛋白降解形成D-二聚體。D-二聚體可反映體內(nèi)高凝狀態(tài)和繼發(fā)性纖溶亢進。近年來,多項研究表明D-二聚體不止局限于傳統(tǒng)靜脈血栓栓塞排除的角色,在心血管疾病的發(fā)病、不良事件預測中具有重要價值。
D-二聚體的形成機制與凝血和纖溶系統(tǒng)密切相關(guān),主要經(jīng)由以下幾個步驟:(1)血管壁損傷導致凝血系統(tǒng)激活,凝血酶裂解纖維蛋白原(FIB)的N-末端纖維蛋白肽A(FPA)及N-末端纖維蛋白肽B(FPB)形成纖維蛋白單體,在凝血因子ⅩIII作用下相鄰纖維蛋白單體的D-結(jié)構(gòu)域接連形成穩(wěn)定的交聯(lián)纖維蛋白[1,2];(2)纖溶途徑激活,內(nèi)皮細胞釋放組織型纖溶酶原激活物(tPA)和尿激酶型纖溶酶原激活物(uPA),使纖維蛋白溶酶原轉(zhuǎn)化為纖維蛋白溶酶,此外,纖維蛋白溶酶原與tPA連接到纖維蛋白表面,形成的復合物促進纖維蛋白溶酶原活化,形成級聯(lián)放大作用[3];(3)纖維蛋白溶酶使交聯(lián)纖維蛋白D-E結(jié)構(gòu)間的連接裂解[4],裂解產(chǎn)物中兩個相鄰的D結(jié)構(gòu)非共價結(jié)合E片段形成(DD)E結(jié)構(gòu),纖維蛋白溶酶的蛋白水解作用進一步裂解(DD)E結(jié)構(gòu)的E片段,形成D-二聚體(圖1)[5]。
D-二聚體的形成過程受多種因素調(diào)控:(1)纖溶活化過程可被纖溶酶原激活的抑制因子(PAI)抑制,PAI為絲氨酸蛋白酶抑制劑,可抑制纖維蛋白與tPA及與uPA形成復合物,從而抑制D-二聚體形成;(2)另一個調(diào)控機制為凝血酶激活纖溶抑制物(TAFI),TAFI可使纖溶酶原與tPA等親和力下降,抑制纖溶酶的產(chǎn)生,從而大大降低D-二聚體產(chǎn)生[6](圖1);(3)血液成份異常:血小板微粒釋放、血管性血友病因子(VWF)及凝血酶-抗凝血酶復合物(TAT)等成份增加,使血液呈高凝狀態(tài),促進D-二聚體形成[7];(4)D-二聚體在循環(huán)血中半衰期約8 h,經(jīng)由腎臟、網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)清除[3,4]。
圖1 D-二聚體的來源及調(diào)控因素
血栓是三大致死性心血管疾?。毙孕募」K?,腦卒中和靜脈血栓栓塞癥)的根源,在疾病的發(fā)生、發(fā)展中起到十分關(guān)鍵的作用。D-二聚體是纖維蛋白的降解產(chǎn)物,是凝血和纖溶系統(tǒng)活化的金指標,可間接提示血栓形成[3],D-二聚體在排除靜脈血栓栓塞方面的臨床應用價值得到廣泛的認可[8]。此外,近年來隨著D-二聚體在心血管疾病中的研究進展,使其在靜脈血栓栓塞排除方面的特異性不斷提升、在動脈硬化性心血管疾病、心房顫動、腦卒中、主動脈夾層等疾病中也具有重要臨床價值,并得到人們的重視。
靜脈血栓栓塞全球每年新發(fā)1 000萬人患病,成為繼急性心肌梗死和腦腦卒中后主要血管性疾病[9],且發(fā)病率隨著年齡增長呈指數(shù)增長[10]。深靜脈血栓脫落后隨血液循環(huán)進入肺動脈及其分支形成肺栓塞,并進一步導致心功能障礙,造成極高的死亡率[11]。D-二聚體對疑似靜脈血栓的患者的排除具有重要的臨床應用價值,可減輕患者行螺旋計算機斷層攝影術(shù)(CT)肺動脈造影(CTPA)造成的經(jīng)濟負擔[12]。近年來隨著對D-二聚體的研究進展,提高了D-二聚體臨床應用的陰性預測價值。研究表明,對疑似靜脈血栓栓塞癥的患者,根據(jù)患者試驗前的血栓可能性評估,調(diào)整D-二聚體排除診斷臨界值,可提高其陰性預測價值[3]。此外,對于高齡人群,D-二聚體假陽性率增高,大量研究證明基于年齡校正公式可提高D-二聚體陰性預測價值,但也有研究提出異議。Crawford等[13]的回顧性資料表明,對于高齡患者,D-二聚體濃度隨著年齡增長而增加,其假陽性率增高[13]。大量研究表明,對年齡大于50歲的患者,D-二聚體基于年齡校正公式(患者的年齡×10 μg/L)校正,進而提高其在高齡患者中的陰性預測價值[8,14,15]。一項納入3 465例受試者的大型研究表明,基于年齡校正的D-二聚體排除臨界值對疑似肺栓塞患者的排除并無太多附加價值[16],為D-二聚體在高齡患者中的應用提出挑戰(zhàn)。
此外,D-二聚體在靜脈血栓風險及終點事件預測中具有新的應用。Cohen等[17]在一項納入7 581例受試者的 MAGELLAN研究中表明,D-二聚體是靜脈血栓栓塞癥(VTE)發(fā)病的風險預測因子。同時,D-二聚體與VTE復發(fā),患者短期死亡率具有顯著相關(guān)性[18]。Keller等[19]的一項Meta分析指出,高水平的D-二聚體與血流動力學穩(wěn)定的肺栓塞患者短期死亡率顯著相關(guān)。
動脈粥樣硬化性心血管疾病傳統(tǒng)意義上是由動脈硬化斑塊引起的心臟病[20]。研究表明,約75%的急性冠狀動脈(冠脈)事件是由不穩(wěn)定斑塊破裂引起[21]。斑塊破裂導致斑塊內(nèi)壞死核心物質(zhì)外流,引起血流成份異常,凝血系統(tǒng)激活,凝血標志物與纖維降解產(chǎn)物濃度增加,如TAT、D-二聚體等[22,23]。近年來有大量臨床研究報道了D-二聚體與動脈粥樣硬化性心血管疾病的關(guān)系。在冠心病人群中,D-二聚體水平與患者年齡、性別及其他心血管疾病危險因素顯著相關(guān)[24],而Folsom等[25]在一項納入11 415例受試者、隨訪18年的研究中發(fā)現(xiàn),D-二聚體含量與冠脈疾病的發(fā)病率僅有較弱的相關(guān)性。此外,D-二聚體在急性冠脈患者中有較高的基線水平。多項研究表明,與非急性冠脈綜合征患者相比,D-二聚體水平在急性冠脈綜合征患者外周血中顯著升高,且急性心肌梗死后D-二聚體仍保持在較高水平[24,26]。同時,在以中國人群為研究對象中,D-二聚體在早期冠脈斑塊不穩(wěn)定性及狹窄程度的識別具有重要價值。Gong等[27]在一項大型研究中發(fā)現(xiàn),D-二聚體與冠脈狹窄程度顯著相關(guān),且D-二聚體水平隨冠脈病變數(shù)量增加而升高;在校正其他傳統(tǒng)危險因素后,D-二聚體仍是冠脈狹窄程度的獨立危險因素。
引起心房顫動的潛在機制是心房肌多種病理改變導致心房肌重構(gòu)和纖維化[28]。長時間的心房顫動造成血流動力學紊亂,促進血栓的形成和發(fā)展[29]。D-二聚體是凝血和纖溶系統(tǒng)活化的指標,間接提示血栓形成。同時,D-二聚物可作為評估心房顫動患者高凝程度的一個潛在有用指標[30]。D-二聚體在心房顫動患者中有較高的基線水平,并可預測心房顫動患者并發(fā)血栓及腦卒中的發(fā)生。Cervellin等[31]在一項回顧性研究中表明,心房顫動患者體內(nèi)D-二聚體水平顯著高于正常竇性心律者,且急性心房動顫患者體內(nèi)D-二聚體水平顯著高于慢性心房顫動患者[7],在成功電復律后D-二聚體仍保持在較高水平[32]。此外,多項研究表明,D-二聚體水平與心房顫患者左心房血栓發(fā)生率相關(guān),高水平D-二聚體患者左心房血栓發(fā)生率顯著升高[32,33]。D-二聚體可預測心房顫動并發(fā)腦卒中的風險[31]。在一項抗凝治療的心房顫動患者研究中發(fā)現(xiàn),D-二聚體有助于預測心房顫動患者血栓栓塞發(fā)生及死亡風險[7]。
D-二聚體增高有助于識別心原性缺血性腦卒中高危人群,在預測主動脈夾層及心力衰竭患者預后也具有重要價值,目前,對D-二聚體的深入研究,有望指導抗凝治療。大量臨床及流行病學研究表明,D-二聚體水平與缺血性腦卒中發(fā)生率呈顯著正相關(guān)[34,35]。一項大型研究發(fā)現(xiàn),在普通人群中高水平D-二聚體是缺血性腦卒中,尤其是心原性腦腦卒中的危險標志,而與非心原性腦卒中無關(guān)[25]。一項急性主動脈夾層患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn),根據(jù)DeBakey分型的急性主動脈夾層DeBakey I型患者較Ⅱ型,Ⅲ型患者D-二聚體水平更高,高水平D-二聚體主動脈撕裂范圍較廣[36]。在隨后的研究中發(fā)現(xiàn),在校正年齡、收縮壓、入院血小板計數(shù)等傳統(tǒng)危險因素后,D-二聚體是A型主動脈夾層患者住院死亡的獨立預測因素,尤其D-二聚體濃度≥20 μg/ml患者死亡風險更高[37]。在心力衰竭人群中,研究表明心力衰竭患者體內(nèi)D-二聚體水平顯著增高[38],且D-二聚體水平與心力衰竭標志物B型利鈉肽(BNP)水平呈顯著正相關(guān)[39],Yucel等[40]進一步研究、統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),D-二聚體與心力衰竭患者死亡風險具有顯著相關(guān)性。同時,在一項以中國人群為對象的研究中發(fā)現(xiàn),對于置入機械瓣膜的患者,與傳統(tǒng)監(jiān)測國際標準化比值(INR)調(diào)整抗凝強度相比,根據(jù)D-二聚體水平調(diào)節(jié)抗凝強度可減少后期不良心血管事件的發(fā)生[41]。
一直以來,D-二聚體一直被用來排除靜脈血栓栓塞癥。然而,近年來多項臨床及流行病學對D-二聚體的研究,深入提高了D-二聚體的陰性預測價值,同時縱向拓展了D-二聚體在多種心血管疾病中的新應用,包括識別冠脈斑塊不穩(wěn)定性、冠脈狹窄程度以及心房顫動并發(fā)左心房血栓、腦卒中、心力衰竭的風險預測及主動脈夾層患者分型和預后息息相關(guān),并有可能成為指導抗凝治療策略的新指標。然而,D-二聚體是纖維蛋白降解產(chǎn)物,其濃度受多系統(tǒng)調(diào)節(jié),且與年齡等諸多心血管疾病危險因素相關(guān),目前關(guān)于D-二聚體與冠脈發(fā)病率,高齡患者靜脈血栓排除等相關(guān)臨床研究尚存有爭議,此外,許多研究人群規(guī)模較小,因此,未來還需要更多大規(guī)模以及多中心的研究來證實;以及對入選人群的特征等其他相關(guān)指標進行綜合、深入分析研究。