脂蛋白（a）與鈣化性主動(dòng)脈瓣狹窄的關(guān)系

趙振燕綜述，宋光遠(yuǎn)、吳永健審校

目前，鈣化性主動(dòng)脈瓣狹窄（calcific aortic valve stenosis，CAVS）是最常見(jiàn)的瓣膜性心臟病之一，一般中年開(kāi)始起病，患病率隨年齡呈指數(shù)增長(zhǎng)，在年齡＞80 歲時(shí)發(fā)病率迅速增加[1-2]。隨著老齡化社會(huì)的到來(lái)，CAVS 在中國(guó)也將成為主要的疾病負(fù)擔(dān)。據(jù)估計(jì)，在2030年全球?qū)?huì)出現(xiàn)＞450 萬(wàn)例臨床上明顯的主動(dòng)脈瓣狹窄患者[3]。CAVS 早期是無(wú)癥狀的，一旦出現(xiàn)呼吸困難、心絞痛、心力衰竭和暈厥，病情會(huì)急轉(zhuǎn)直下，有明顯臨床癥狀的CAVS 患者未治療的年死亡率高達(dá)25%，外科換瓣或經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)是根治辦法。盡管經(jīng)導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)為無(wú)法外科手術(shù)或手術(shù)中、高危風(fēng)險(xiǎn)的患者提供了絕佳的選擇，但由于高齡和合并癥限制了總生存率，晚期CAVS 患者的預(yù)后仍然很差[4]。目前尚無(wú)有效藥物或干預(yù)措施用于預(yù)防或延緩瓣膜鈣化狹窄。

傳統(tǒng)上，CAVS 被認(rèn)為是由瓣膜的持續(xù)磨損引起的被動(dòng)性退行性疾病，盡管存在許多公認(rèn)的CAVS 危險(xiǎn)因素，例如年齡、二葉瓣畸形、高血壓和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平升高[5-6]，但早期進(jìn)行的他汀類藥物和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑在延緩輕至中度主動(dòng)脈瓣狹窄進(jìn)展的隨機(jī)臨床試驗(yàn)均未顯示出獲益[7]。如今，隨著對(duì)CAVS 分子機(jī)制的不斷深入研究，越來(lái)越意識(shí)到這種疾病的特征是炎癥的活躍過(guò)程繼之以瓣膜的纖維鈣化重塑[3，8]。在某種程度上，這可以歸因于CAVS 的另一種可能的因果風(fēng)險(xiǎn)因素：脂蛋白（a）[Lp（a）]。本綜述將論述脂蛋白（a）[Lp（a）]在CAVS 的潛在風(fēng)險(xiǎn)、作用機(jī)制，以探討有前景的治療方法。

1 脂蛋白（a）與CAVS 的關(guān)系

Lp（a）是一種低密度脂蛋白樣顆粒，由LDL-C和載脂蛋白B100（ApoB100）分子共價(jià)連接至載脂蛋白（a）[Apo（a）]組成[9]，其中Apo（a）為L(zhǎng)p（a）所獨(dú)有。Lp（a）與CAVS 之間的風(fēng)險(xiǎn)關(guān)系早在90年代已有研究描述[5]。如今，越來(lái)越多的證據(jù)表明Lp（a）是CAVS 的因果風(fēng)險(xiǎn)因素[6,10-11]。2014年，在歐洲前瞻性癌癥調(diào)查（EPIC）-諾?？搜芯恐羞M(jìn)行了首次縱向研究，三分位數(shù)中高Lp（a）水平（＞19.2 mg/dl）的參與者與中下Lp（a）水平（＜7.7 mg/dl）參與者相比，因CAVS 住院或死亡的風(fēng)險(xiǎn)更高（HR=1.57；95%CI:1.02～2.42）[12]，該研究表明Lp（a）是CAVS 的重要危險(xiǎn)因素。全基因組關(guān)聯(lián)研究表明，確定血漿Lp（a）水平的基因位點(diǎn)（rs10455872）的遺傳變異與CAVS 的存在有關(guān)（HR=1.57；95%CI為1.10～2.26）[10]。隨后的大規(guī)模孟德?tīng)栯S機(jī)研究驗(yàn)證了Lp（a）水平升高與主動(dòng)脈瓣狹窄風(fēng)險(xiǎn)較高的因果關(guān)系[6,11]。在此理論基礎(chǔ)上，哥本哈根市心臟研究和哥本哈根總?cè)丝谘芯繉?duì)77 680例參與者進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)20年的觀察，進(jìn)一步驗(yàn)證了Lp（a）相應(yīng)的基因型（rs10455872）可引起血漿Lp（a）水平升高這一結(jié)論，發(fā)現(xiàn)Lp（a）水平升高與CAVS 風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)，Lp（a）濃度＞90 mg/dl 預(yù)測(cè)CAVS 患病風(fēng)險(xiǎn)增加三倍[6]。此外，在雜合子家族性高膽固醇血癥患者中，LDL-C 負(fù)荷水平是最大的危險(xiǎn)因素，但經(jīng)多變量因素分析后，血漿Lp（a）濃度仍是CAVS 的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，Lp（a）濃度每增加10 mg/dl,發(fā)生CAVS 的風(fēng)險(xiǎn)增加1.1 倍，進(jìn)一步表明Lp（a）是CAVS 的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[13]。即使在已存在冠狀動(dòng)脈疾病的患者中，Lp（a）仍然是CAVS 的危險(xiǎn)因素，這也暗示Lp（a）會(huì)影響CAVS 的病理生理過(guò)程[14]。上述研究表明，升高的Lp（a）水平在CAVS 的發(fā)展中起因果作用。

大量研究發(fā)現(xiàn)Lp（a）是氧化磷脂（OxPL）的主要脂蛋白載體，后者被認(rèn)為是高度致動(dòng)脈粥樣硬化的物質(zhì)，在Lp（a）誘導(dǎo)的CAVS 中起關(guān)鍵作用[15-16]。OxPL 反映了Lp（a）的生物學(xué)活性，Capoulade 等[17]文獻(xiàn)觀察了Lp（a）水平對(duì)220例輕至中度主動(dòng)脈瓣狹窄患者的瓣膜狹窄進(jìn)展率和瓣膜置換以及心臟死亡的影響，發(fā)現(xiàn)在Lp（a）的三分位數(shù)最高組中OxPL-apoB 水平更高，患者的主動(dòng)脈瓣狹窄進(jìn)展更快。經(jīng)過(guò)多變量因素調(diào)整后，升高的Lp（a）或OxPL-apoB 水平仍然是CAVS 病情進(jìn)展快和預(yù)后差的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。這些發(fā)現(xiàn)支持Lp（a）通過(guò)其相關(guān)的OxPL 介導(dǎo)CAVS 進(jìn)展的假設(shè)。18F-氟化鈉（18F-NaF）是主動(dòng)脈瓣狹窄疾病活動(dòng)的新生標(biāo)記物，最近，一項(xiàng)研究結(jié)合了正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描（PET-CT）、超聲心動(dòng)圖檢查和OxPL、Lp（a）水平來(lái)觀察瓣膜鈣化活性和CAVS 進(jìn)展之間的關(guān)系。這項(xiàng)研究表明，升高的Lp（a）和OxPL 均與瓣膜18F-NaF 攝取增加有關(guān)，提示Lp（a）和OxPL 均可增加瓣膜鈣化活性，可預(yù)測(cè)CAVS 的進(jìn)展[18]。Zheng等[19]的研究納入了更多樣本，進(jìn)一步驗(yàn)證了上述假設(shè)，同時(shí)體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了OxPL 可誘導(dǎo)由Lp（a）介導(dǎo)的瓣膜間質(zhì)細(xì)胞的成骨分化，而這一過(guò)程又可被抗OxPL 的E06 單克隆抗體抑制，表明Lp（a）和OxPL 可驅(qū)動(dòng)瓣膜鈣化和疾病進(jìn)展。

2 Lp（a）誘導(dǎo)CAVS 的病理生理機(jī)制

2.1 CAVS 的病理生理學(xué)可以分為兩個(gè)階段：起始階段和進(jìn)展階段。

（1）CAVS 的起始階段表現(xiàn)為鈣鹽沉積、瓣膜硬化，類似于動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理過(guò)程[20]。在主動(dòng)脈瓣中，起始階段是由機(jī)械、氧化或剪切應(yīng)力對(duì)瓣膜上皮細(xì)胞的破壞而引發(fā)，而該上層細(xì)胞由瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞（VEC）組成[21]。在生理?xiàng)l件下，瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié)細(xì)胞黏附、通透性和旁分泌信號(hào)傳導(dǎo)來(lái)維持瓣膜穩(wěn)態(tài)。但是，局部炎癥和剪切應(yīng)力導(dǎo)致瓣膜通透性增加，從而使脂蛋白[如LDL-C 和Lp（a）]和炎性細(xì)胞（如T 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、肥大細(xì)胞）滲入瓣膜。滲入瓣膜后，炎性細(xì)胞和脂質(zhì)會(huì)在主動(dòng)脈瓣內(nèi)層即瓣膜間質(zhì)細(xì)胞（VIC）所在的位置誘發(fā)炎癥反應(yīng)，而VIC 是主動(dòng)脈瓣中最豐富的細(xì)胞群[22-23]。在VEC 的受損部位會(huì)發(fā)生微鈣化，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞死亡和凋亡小體的釋放[20，24]。這些凋亡小體促進(jìn)羥基磷灰石晶體的形成，通過(guò)觸發(fā)促炎性細(xì)胞因子分泌炎癥因子如白細(xì)胞介素（IL）-1β 和IL-6 促進(jìn)CAVS 的發(fā)展[23]。此外，活化的VEC 釋放出骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP2），它是目前研究最為廣泛、誘導(dǎo)成骨活性最強(qiáng)的生長(zhǎng)因子之一，也是鈣化的重要引發(fā)劑，一旦出現(xiàn)炎癥反應(yīng)就會(huì)導(dǎo)致鈣沉積物形成，進(jìn)而發(fā)生主動(dòng)脈瓣增厚、鈣化，這會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)脈瓣順應(yīng)性下降，進(jìn)一步加重機(jī)械損傷、細(xì)胞凋亡和鈣化，從而導(dǎo)致鈣生鈣的惡性循環(huán)[25]。Dweck等[18]通過(guò)利用多模態(tài)成像在人類中證明了這一過(guò)程，主動(dòng)脈瓣中18F-NaF 的攝取反映了微鈣化的活度，在高Lp（a）水平患者中顯示了微鈣化在主動(dòng)脈瓣狹窄疾病進(jìn)展階段是逐步增加的。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，CAVS 患者的瓣膜18F-氟脫氧葡萄糖（一種常用的評(píng)估動(dòng)脈壁炎癥的示蹤劑）的攝取也有所增加，但18F-氟脫氧葡萄糖的攝取在CAVS 早期和晚期之間沒(méi)有太大差異。這表明炎癥成分在整個(gè)疾病過(guò)程中保持相當(dāng)穩(wěn)定，而鈣沉積物可能是后期疾病發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力[26]。

（2）進(jìn)展階段主要表現(xiàn)為VIC 分化為成骨細(xì)胞樣表型，引起鈣化。在健康個(gè)體中，VIC 可以合成膠原蛋白、彈性蛋白和糖胺聚糖，從而提供強(qiáng)度、彈性以及與VIC 間的交互作用[25-26]。在體外，人源性VIC 在Lp（a）中（100 mg/dl）孵育一周會(huì)導(dǎo)致關(guān)鍵炎癥介質(zhì)IL-6 和主要成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子BMP2和RUNX2 的基因表達(dá)增加，與僅成骨培養(yǎng)基相比，Lp（a）使IL-6 表達(dá)增加2.1 倍，BMP2 表達(dá)增加3.2倍和RUNX2 表達(dá)增加2.2 倍。重要的是，一旦將Lp（a）與針對(duì)OxPL 的E06 單克隆抗體進(jìn)行孵育可顯著減弱Lp（a）介導(dǎo)的成骨分化作用[19]。人主動(dòng)脈瓣間質(zhì)細(xì)胞暴露于從正常個(gè)體中純化的Lp（a），可顯著提高堿性磷酸酶活性，釋放磷酸鹽，引起鈣沉積、細(xì)胞凋亡和基質(zhì)囊泡形成，這是引發(fā)微鈣化、磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的一種重要機(jī)制[27]。為了進(jìn)一步證明這種由OxPL 介導(dǎo)的鈣化作用，Bouchareb 等文獻(xiàn)提出了Lp（a）及其相關(guān)的OxPL 通過(guò)自分泌生物素-溶血磷脂酸受體信號(hào)途徑誘導(dǎo)人VIC 鈣化。簡(jiǎn)言之，由ENPP2 基因編碼的自分泌生物素是一種由各種類型的細(xì)胞（包括VIC）分泌的酶，其可將溶血磷脂酰膽堿轉(zhuǎn)化為溶血磷脂酸，溶血磷脂酸與VIC 表達(dá)的G 偶聯(lián)蛋白受體溶血磷脂受體結(jié)合，從而引發(fā)核因子激活的B 細(xì)胞的κ-輕鏈增強(qiáng)（NF-κB）介導(dǎo)的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)羥基磷灰石在主動(dòng)脈瓣小葉中的強(qiáng)烈沉積，并加速CAVS 進(jìn)展。來(lái)自CAVS 受試者的瓣膜顯示溶血磷脂酸和自分泌生物素均明顯增加。行免疫組化分析顯示，高水平的自分泌生物素與OxPL 和Apo（a）共定位存在，表明在Lp（a）上存在自分泌生物素。ATX-溶血磷脂酸通過(guò)NF-κB/IL-6/骨形態(tài)發(fā)生蛋白途徑促進(jìn)主動(dòng)脈瓣的礦化[27]。并且缺乏溶血磷脂受體的小鼠顯示出骨量減少和成骨作用降低，表明溶血磷脂受體在成骨作用中的重要性。因此，瓣膜中Lp（a）的堆積允許自分泌生物素將溶血磷脂酰膽堿轉(zhuǎn)化為溶血磷脂酸，并通過(guò)與溶血磷脂受體結(jié)合而直接作用于VIC，從而啟動(dòng)成骨環(huán)境。

2.2 Lp（a）可通過(guò)炎癥途徑促進(jìn)鈣化

眾多研究表明，CAVS 的鈣化途徑和炎癥途徑密切相關(guān)。狹窄主動(dòng)脈瓣中的自分泌生物素 mRNA水平與IL-6 mRNA 表達(dá)有關(guān)，IL-6 mRNA 是已知的NF-κB 下游靶點(diǎn)[27]。后者在高水平含自分泌生物素的瓣膜中通過(guò)IKKα（NF-κB 的一個(gè)亞基）的磷酸化增加而顯示，表明存在促炎環(huán)境。用溶血磷脂酰膽堿體外誘導(dǎo)刺激人源性VIC 的IL-6 分泌，進(jìn)而促進(jìn)RUNX2 和BMP2 的表達(dá)，從而導(dǎo)致VIC 的成骨細(xì)胞表型[28]。另外，Diala 等文獻(xiàn)先前報(bào)道IL-6 通過(guò)Akt-1 信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)鈣化。這表明Lp（a）及其相關(guān)的OxPLs 會(huì)引起炎癥（即VIC 分泌IL-6），從而有助于主動(dòng)脈瓣鈣化[28]。Lp（a）/OxPL 可能促進(jìn)鈣化并且驅(qū)動(dòng)成骨的其他主要信號(hào)傳導(dǎo)級(jí)聯(lián)途徑是鈣調(diào)節(jié)途徑NOTCH1 和Wnt/β-catenin[23]。通 常，NOTCH1信號(hào)通過(guò)抑制成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子RUNX2 來(lái)防止鈣化，而NOTCH1 中功能喪失的突變會(huì)導(dǎo)致BMP2 上調(diào)。此外，Wnt/β-catenin 信號(hào)通路中糖原合酶激酶3（GSK-3β）和β-catenin 的激活還通過(guò)增加堿性磷酸酶的產(chǎn)生而導(dǎo)致VIC的成骨分化[12]。與這些調(diào)節(jié)途徑的激活一起，促炎性細(xì)胞因子IL-6 和促成骨細(xì)胞因子的釋放增加，進(jìn)一步促進(jìn)了VIC 的成骨分化[14]。

3 治療目標(biāo)及未來(lái)展望

截至目前，已有嘗試對(duì)抗瓣膜鈣化狹窄的治療研究，但尚無(wú)醫(yī)學(xué)方法可以明確預(yù)防或延緩主動(dòng)脈瓣鈣化的發(fā)生和進(jìn)展。（1）他汀類藥物：對(duì)他汀類藥物在CAVS 中的作用進(jìn)行的系統(tǒng)復(fù)習(xí)和薈萃分析表明，他汀類藥物的陽(yáng)性作用僅表現(xiàn)在回顧性非隨機(jī)研究中，而前瞻性隨機(jī)研究并未證實(shí)。并且所有試驗(yàn)都是在入選人群年齡較大且已患有明顯的瓣膜疾病中進(jìn)行的。如果CAVS 的早期階段出現(xiàn)炎癥而尚未出現(xiàn)鈣化之前就使用他汀類藥物或許會(huì)產(chǎn)生積極的作用?；诖思僭O(shè)，Dimitrow 等[29]對(duì)早期主動(dòng)脈瓣疾病進(jìn)行阿托伐他汀治療，顯示三種鈣化生物標(biāo)志物的水平均下降。因此對(duì)他汀類藥物的使用時(shí)機(jī)需進(jìn)一步研究探討。（2）PCSK9 抑制劑：另一種降脂療法是使用PCSK9 抑制劑。與WT 小鼠相比，PCSK9-/-小鼠的瓣膜鈣化程度較低，這在體外PCSK9-/-VIC 鈣化中得到了進(jìn)一步證實(shí)。與非鈣化瓣膜相比，人鈣化主動(dòng)脈瓣顯示PCSK9 高表達(dá)，表明抑制PCSK9 可能是治療CAVS 的一種有潛力的選擇。但是，這可能僅是Lp（a）低水平患者的一種選擇，因?yàn)橐缆逵葐慰菇o藥只會(huì)在Lp（a）水平高的患者中實(shí)現(xiàn)較小的百分比降低[12]。（3）溶血磷脂受體拮抗劑：對(duì)抗瓣膜鈣化狹窄的另一種方法是調(diào)節(jié)溶血磷脂受體信號(hào)。體外用溶血磷脂受體拮抗劑可阻止溶血磷脂酰膽堿刺激VIC，并減少了炎性細(xì)胞因子IL-6 的分泌。此外，以溶血磷脂受體為目標(biāo)可減少VIC 的礦化[30]。同時(shí)，缺乏溶血磷脂受體的小鼠顯示出成骨細(xì)胞分化減少，從而導(dǎo)致骨量減少。這表明，拮抗溶血磷脂受體信號(hào)可能成為預(yù)防瓣膜鈣化狹窄的治療靶點(diǎn)。（4）抗炎治療：抗炎治療可能成為治療CAVS 的重要選擇。最近發(fā)現(xiàn)，接受瓣膜置換手術(shù)的主動(dòng)脈瓣狹窄患者術(shù)后血漿IL-6 水平較低，這表明降低IL-6 水平可能有利于延緩CAVS 的進(jìn)展[30]。IL-6 受體的單克隆人源化小鼠抗體抑制劑（Tocilizumab）通過(guò)阻止IL-6 與相應(yīng)受體的結(jié)合來(lái)拮抗IL-6 信號(hào)傳導(dǎo)，該受體目前已被批準(zhǔn)用于治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。在血管平滑肌細(xì)胞中顯示，使用抗IL-6 抗體在體外中和IL-6 會(huì)降低BMP2 和RUNX2 表達(dá)，從而降低鈣化。因此，抗IL-6 治療將成為針對(duì)Lp（a）水平升高患者延緩CAVS 的有前景的治療方法[12]。

綜上所述，升高的Lp（a）及其相關(guān)的OxPL 是CAVS 發(fā)生發(fā)展的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，可以預(yù)測(cè)疾病的發(fā)展和不良結(jié)局。其可能通過(guò)促炎作用及多種鈣調(diào)節(jié)途徑促進(jìn)瓣膜間質(zhì)細(xì)成骨鈣化、狹窄。因疾病晚期預(yù)后較差，尚需進(jìn)一步探索預(yù)防或減緩CAVS 進(jìn)展的治療策略。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突