靜脈血栓栓塞癥的發(fā)病機(jī)制及早期診斷標(biāo)志物的研究進(jìn)展

劉勁燕，郭 璐△

(1.成都醫(yī)學(xué)院·臨床醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610500；2.四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科，四川 成都 610072)

靜脈血栓栓塞癥(venous thromboembolism，VTE)包括深靜脈血栓形成(deep venous thrombosis，DVT)和肺血栓栓塞癥(pulmonary thromboembolism，PTE)。DVT是指血液在深靜脈內(nèi)異常凝結(jié)，導(dǎo)致靜脈回流障礙的疾病。PTE是指來(lái)自靜脈系統(tǒng)或右心的血栓阻塞肺動(dòng)脈或其分支所致疾病，即通常所說(shuō)的肺栓塞(pulmonary embolism，PE)。研究顯示，靜脈血栓栓塞癥年發(fā)生率為(100～200)/10萬(wàn)，已成為繼心肌梗死和卒中后第三種最常見的心血管疾病[1]。本文就VTE相關(guān)的發(fā)病機(jī)制及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)指標(biāo)方面進(jìn)行綜述，以期有助于血栓的早期診療，減少血栓相關(guān)不良事件的發(fā)生。

1 發(fā)病機(jī)制

1.1 遺傳因素與VTEVTE是一種與后天和遺傳多種危險(xiǎn)因素相關(guān)的疾病。遺傳因素與VTE風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系從20世紀(jì)60年代開始到2010年，已有超過(guò)88個(gè)基因與VTE相關(guān)，大約30%的特發(fā)性VTE是由于基因缺陷引起[2]。既往研究已在不同種族群體中觀察到了VTE的遺傳易感性，印證了基因缺陷在VTE發(fā)生中的重要作用。FV Leiden突變、凝血酶原G20210 A突變、抗凝血酶缺乏癥和ABO血型等是西方人群的主要遺傳危險(xiǎn)因素，而對(duì)于亞洲人口則是罕見的；相反，PROC(c.565 C>T和c.574576 da/del)、PROS 1(c.586 A>G)和血栓調(diào)節(jié)蛋白基因(THBD)(c.151 G>T)等在亞洲人中很常見[3]。近年來(lái)，隨著全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWASs)等新技術(shù)的出現(xiàn)，不僅證實(shí)了VTE已確定的遺傳危險(xiǎn)因素，而且發(fā)現(xiàn)了更多新的遺傳危險(xiǎn)因素，如糖蛋白6(GP6)、人類免疫缺陷病毒Ⅰ型增強(qiáng)子結(jié)合蛋白1(HIVEP1)、KNG1和BAI3等[3]。

1.2 Virchow’s三要素與VTE1856年，德國(guó)醫(yī)師Rudolf Virchow首次描述了導(dǎo)致靜脈血栓形成的Virchow’s三要素，即血流淤滯、血管損傷和高凝狀態(tài)[4]。靜脈血栓的發(fā)生發(fā)展始于瓣膜或靜脈竇[5]。雖然瓣膜有助于促進(jìn)血液通過(guò)靜脈循環(huán)，但它們也是靜脈淤滯和缺氧的潛在位置。瓣膜竇血液淤滯與缺氧和血細(xì)胞比容增加形成高凝微環(huán)境可能導(dǎo)致抗血栓蛋白質(zhì)，如血栓調(diào)節(jié)蛋白(thrombomodulin，TM)和內(nèi)皮蛋白C受體(endothelial protein C receptor，EPCR)表達(dá)的下調(diào)，從而促血栓形成。低氧還會(huì)促進(jìn)某些促凝劑，如內(nèi)皮組織因子(tissue factor，TF)和P-選擇素(P-selectin，sP-sel)的上調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致白細(xì)胞或單核細(xì)胞衍生的含組織因子的白細(xì)胞微粒的募集[5]。雖然組織因子在這一過(guò)程中表達(dá)的確切位置仍存爭(zhēng)議，但人們普遍認(rèn)為，組織因子與P-選擇素一起是血栓形成的基本成分[6]。血流量不足，纖維蛋白的沉積會(huì)局部激活凝血因子，與此同時(shí)，凝血抑制劑被消耗，而沒有新抑制劑的流入[6]?？鼓緩饺绲鞍證途徑，它是由EPCR和與TM結(jié)合的凝血酶所觸發(fā)，導(dǎo)致輔助因子Va和VIIIa的失活；組織因子引起的凝血被組織因子抑制劑所抑制；凝血酶則被抗凝血酶所阻斷，反過(guò)來(lái)抗凝血酶又被類肝素蛋白多糖刺激[6]。隨著凝血級(jí)聯(lián)的展開，纖維蛋白、紅細(xì)胞和血小板形成了所謂的靜脈血栓并在血管內(nèi)沉積。雖然靜脈淤滯是靜脈血栓形成的主要因素，但很少是造成血栓形成的唯一因素[6]。靜脈淤滯和血管損傷或高凝狀態(tài)的并存，大大增加了血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 炎癥、免疫與VTE近年來(lái)越來(lái)越多的證據(jù)表明，影響VTE形成的因素不僅僅局限于凝血系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)與炎癥也與血栓的形成和降解密切相關(guān)，三者的作用錯(cuò)綜復(fù)雜，其間關(guān)系仍在探索中。

1.3.1炎癥與VTE 炎癥在VTE發(fā)生發(fā)展中的貢獻(xiàn)需要從增強(qiáng)高凝狀態(tài)和增加內(nèi)皮損傷兩方面來(lái)考慮。血栓形成的第一個(gè)事件可能是內(nèi)皮細(xì)胞、血小板和白細(xì)胞激活，隨后炎癥發(fā)生和微粒形成，通過(guò)誘導(dǎo)TF(主要是由微粒攜帶的TF)觸發(fā)凝血系統(tǒng)，這可能導(dǎo)致高凝狀態(tài)[7]。血栓形成和溶解都與一系列炎癥級(jí)聯(lián)有關(guān)。有研究表明，在大約15%的肺血栓內(nèi)膜切除標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)了中至重度炎癥，并且，免疫/炎癥基因占在VTE影響下表達(dá)顯著改變的基因的近10%[8]。細(xì)菌性膿毒癥是急性全身炎癥反應(yīng)后由內(nèi)皮損傷和組織因子表達(dá)引起的炎癥觸發(fā)凝血的典型例子[9]。膿毒癥導(dǎo)致凝血因子和血小板的激活和消耗，以及纖溶功能受損、內(nèi)皮屏障破壞和血栓調(diào)節(jié)蛋白等生理抗血栓因子的喪失[10]。膿毒癥中炎癥與凝血之間存在明顯的相互作用，內(nèi)皮的促凝特性尤為突出，如TF和血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)的表達(dá)、激活與血小板的相互作用、促凝微粒的釋放、組織因子途徑抑制劑(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)和蛋白C/S抗凝系統(tǒng)的下調(diào)、纖溶抑制[9]。

1.3.2免疫與VTE 人體經(jīng)歷物理創(chuàng)傷、感染等各種“威脅”是不可避免的，而免疫系統(tǒng)則可通過(guò)一系列的機(jī)制來(lái)識(shí)別這些危險(xiǎn)或警報(bào)信號(hào)。凝血級(jí)聯(lián)和抗炎反應(yīng)之間有著密切的相互調(diào)節(jié)的關(guān)鍵因素，免疫系統(tǒng)如何識(shí)別外源性病原體的過(guò)程使得這兩種機(jī)制之間的協(xié)同作用變得清晰，并由凝血機(jī)制將三者緊密地聯(lián)系在一起[11]，以清除“威脅”。Engelmann和Massberg將這些相互作用稱為“免疫血栓”，顯示了它們之間微妙的平衡和協(xié)同作用[12]。多形核細(xì)胞、單核細(xì)胞和血小板是免疫血栓形成的主要細(xì)胞成分。這些細(xì)胞表達(dá)模式識(shí)別受體(PRRs)是止血和炎癥反應(yīng)密切調(diào)控的標(biāo)志[11]。中性粒細(xì)胞可通過(guò)吞噬作用參與病原體的清除。從中性粒細(xì)胞產(chǎn)生的中性粒細(xì)胞外網(wǎng)狀陷阱(neutrophil extracellular traps，NETs)產(chǎn)生于對(duì)感染的反應(yīng)，最初的特點(diǎn)是在宿主抵御微生物的過(guò)程中發(fā)揮著作用[13]。NETs還能通過(guò)激活內(nèi)源性凝血級(jí)聯(lián)、刺激血小板活化以及通過(guò)局部富集中性粒細(xì)胞彈性蛋白酶和髓過(guò)氧化物酶以切割和氧化抗凝血?jiǎng)?如TFPI和血栓調(diào)節(jié)蛋白)來(lái)支持免疫血栓的形成[13]。最后，NETs與血管內(nèi)組織因子(ITF)結(jié)合，激活凝血的外源性途徑[11]。單核細(xì)胞則可通過(guò)產(chǎn)生含ITF的微粒參與免疫血栓形成[11]。補(bǔ)體系統(tǒng)(特別是激活的補(bǔ)體成分C3a和C5a)通過(guò)觸發(fā)血小板活化來(lái)支持免疫血栓形成[12]。免疫血栓形成的臨界微妙平衡可被一系列炎癥或外部機(jī)制改變，從而可導(dǎo)致病理性血栓如VTE形成。

2 VTE早期診斷標(biāo)志物

2.2 凝血-纖溶相關(guān)指標(biāo)

2.2.1凝血酶-抗凝血酶復(fù)合物(thrombin-antithrombin complex，TAT) 生理情況下，體內(nèi)凝血酶原生成極少量的凝血酶，凝血酶生成后很快與抗凝血酶以1∶1結(jié)合成TAT而失去活性，以維持機(jī)體凝血/抗凝的平衡。TAT能夠敏感地反映體內(nèi)凝血酶的生成。TAT水平在血栓前狀態(tài)可明顯升高，所以臨床上可以通過(guò)檢測(cè) TAT的水平來(lái)反映機(jī)體內(nèi)血液高凝狀態(tài)。Kansuke等的一項(xiàng)單中心前瞻性觀察性研究表明，近半數(shù)膿毒癥患者初期出現(xiàn)嚴(yán)重的凝血病，在重癥監(jiān)護(hù)病房入院時(shí)單次測(cè)定TAT能夠早期發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的凝血病[14]。另一項(xiàng)研究顯示，下肢骨盆骨折患者術(shù)后第1、3、7天TAT水平在發(fā)生了VTE的患者中明顯高于無(wú)VTE患者，經(jīng)ROC曲線分析，術(shù)后第7天的TAT檢測(cè)對(duì)預(yù)測(cè)術(shù)后VTE的準(zhǔn)確率最高，且最佳截?cái)郥AT水平為3.0 ng/ml時(shí)，靈敏度和特異性分別為93.3%和70.1%[15]。

2.2.2D-二聚體(D-dimer) D-二聚體在交聯(lián)纖維蛋白形成和降解時(shí)產(chǎn)生，提供了凝血和纖溶系統(tǒng)激活的全局標(biāo)志，并作為血栓性活動(dòng)的間接標(biāo)志。由于血管外纖維蛋白被局部纖溶酶降解為D-二聚體，后者分子量小，容易擴(kuò)散到血流中。在其他條件下，如手術(shù)、創(chuàng)傷、感染、惡性腫瘤等，D-二聚體水平也升高[16]。以往觀察表明，D-二聚體對(duì)排除VTE有較高的陰性預(yù)測(cè)價(jià)值，而對(duì)VTE的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值很低，因此D-二聚體測(cè)定僅作為排除性試驗(yàn)。此外，D-二聚體的診斷特異性隨著年齡的升高而逐漸下降，以年齡調(diào)整臨界值可以提高D-二聚體對(duì)老年患者的診斷特異性，并在排除可疑急性肺栓塞方面更安全有效。證據(jù)顯示，隨年齡調(diào)整的D-二聚體臨界值[>50歲患者為年齡(歲)×10 μg/L]可使特異度增加到34%～46%，敏感度>97%[16]。

2.2.3組織型纖溶酶原激活物-纖溶酶原激活物抑制劑復(fù)合物(tissue type plasminogen activator-plasminogen activated inhibitor complex，t-PAI-C) 組織型纖溶酶原激活劑(tissue plasminogen activator，t-PA)和纖溶酶原激活物抑制物-1(plasminogen activator inhibitor type-1，PAI-1)是兩種重要的纖溶活性調(diào)節(jié)因子。血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的t-PA，將在肝臟產(chǎn)生釋放到血液中的纖溶酶原轉(zhuǎn)化為纖溶酶，從而激活纖溶系統(tǒng)[17]。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷時(shí)，t-PA和PAI-1都釋放，并迅速以1∶1結(jié)合形成t-PAI-C，因此可認(rèn)為t-PAI-C也是血管內(nèi)皮細(xì)胞損害指標(biāo)的分子標(biāo)志物。國(guó)內(nèi)有學(xué)者通過(guò)對(duì)創(chuàng)傷骨折手術(shù)病人進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)血漿t-PAI-C濃度增高對(duì)術(shù)后靜脈血栓形成有著良好的輔助診斷價(jià)值[18]。

2.2.4纖溶酶-α2纖溶酶抑制劑復(fù)合物(plasmin-α2plasmin inhibitor complex，PIC) 體內(nèi)纖溶酶生成后很快被纖溶酶抑制劑(α2-plasmin inhibitor，α2-AP)以1∶1中和形成PIC，測(cè)定血漿PIC的濃度可反映與纖溶酶抑制劑結(jié)合的纖溶酶水平。機(jī)體內(nèi)纖溶活性與抗纖溶活性的動(dòng)態(tài)平衡產(chǎn)生了PIC水平變化，因此它是反映機(jī)體內(nèi)纖溶與抗纖溶動(dòng)態(tài)平衡的良好分子指標(biāo)。在非溶栓治療狀態(tài)下，血栓形成前期以及纖溶亢進(jìn)時(shí)PIC濃度明顯升高，溶栓過(guò)程中α2-AP被消耗而致PIC值改變，亦可以提示溶栓治療效果[19]。Ikeda等通過(guò)對(duì)183例接受婦科腹部手術(shù)的患者研究發(fā)現(xiàn)，PIC、年齡和腫瘤橫向直徑是VTE風(fēng)險(xiǎn)的重要獨(dú)立決定因素[20]。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中則聯(lián)合應(yīng)用TAT、PIC，發(fā)現(xiàn)在接受惡性腫瘤化療的住院日本患者中，TAT增高而PIC未增加可能是VTE發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[21]。

2.2.5血栓調(diào)節(jié)蛋白 血管內(nèi)皮損傷是血栓的形成的主要原因之一。TM系一種跨膜糖蛋白，存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞表面。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷時(shí)，TM則脫落入血使得血漿TM水平增加，因此，血漿TM的濃度增加能夠可靠地反映血管內(nèi)皮的損傷。此前學(xué)者們已證明TM水平與內(nèi)皮細(xì)胞損傷程度成正相關(guān)。TM水平的檢測(cè)已經(jīng)作為反映血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的敏感且可靠的指標(biāo)。與此同時(shí)，TM是使凝血酶由促凝轉(zhuǎn)向抗凝的重要血管內(nèi)凝血抑制因子[22]。既往研究已表明THBD突變與血栓形成密切相關(guān)[3]。

2.3 P-選擇素P-選擇素由活化血小板的α顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞的Weibel-Palade小體中釋放，是細(xì)胞粘附分子家族中的一員。細(xì)胞表面P-選擇素輔助白細(xì)胞黏附血栓，而血小板P-選擇素則進(jìn)一步束縛白細(xì)胞，促進(jìn)靜脈血栓形成。P-選擇素還可觸發(fā)促凝微顆粒的釋放，增加單核細(xì)胞組織因子的表達(dá)?？扇苄訮-選擇素(sP-sel)被認(rèn)為是一種比D-二聚體具有更好診斷性能的生物標(biāo)志物。Vandy等和Ramacciotti等發(fā)現(xiàn)與D-二聚體相比，當(dāng)結(jié)合Wells評(píng)分≥2時(shí)，sP-sel>90 ng/ml的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為100%[23，24]，sP-sel<60 ng/ml和低概率Wells評(píng)分排除DVT的敏感性為99%，陰性預(yù)測(cè)值為96%[24]。在Antonopoulos等對(duì)sP-sel的Meta分析中顯示，VTE患者或單純DVT患者的sP-sel顯著增加，在研究中異質(zhì)性最小，且sP-sel的綜合敏感性和特異性分別為0.57和0.73[25]。此外，隨著血栓程度的增加，sP-sel水平增加的趨勢(shì)也不明顯[23]。由此可以看出，sP-sel能夠反映血栓的存在，但并不能反映血栓的程度。

隨著人們對(duì)血栓性疾病的逐漸重視，對(duì)VTE的認(rèn)識(shí)也在不斷深入，但不難看出，VTE的發(fā)生發(fā)展機(jī)制是極其復(fù)雜的，涉及到的生物學(xué)標(biāo)志物亦是多樣且優(yōu)劣性不一。如何能簡(jiǎn)便、快速、便宜且安全地盡早發(fā)現(xiàn)VTE，并及時(shí)預(yù)防或治療是我們關(guān)注的熱點(diǎn)，也值得我們未來(lái)更廣泛、更深入的研究。