楊育妮,楊超,王渠源
子癇前期(pre-eclampsia,PE)是妊娠的全身性并發(fā)癥,經(jīng)常表現(xiàn)為妊娠前血壓正常,妊娠20 周后發(fā)現(xiàn)高血壓和蛋白尿[1]。PE 通常伴隨胎兒生長(zhǎng)受限(fetal growth restriction,F(xiàn)GR)、胎盤早剝、醫(yī)源性早產(chǎn)等,是導(dǎo)致圍生兒不良結(jié)局的主要原因[2]。對(duì)于母體,PE 嚴(yán)重時(shí)可致其多器官功能障礙,包括腎臟和肝臟。據(jù)統(tǒng)計(jì)PE 占所有孕產(chǎn)婦死亡的14%,是母嬰發(fā)病和死亡的主要原因。此外,調(diào)查發(fā)現(xiàn)PE 使婦女在以后生活中患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加[3]。PE發(fā)病孕周越早,對(duì)妊娠結(jié)局越不利,針對(duì)這類患者臨床應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測(cè),對(duì)預(yù)知不良妊娠結(jié)局的孕婦進(jìn)行干預(yù),適時(shí)終止妊娠。但目前尚無(wú)統(tǒng)一有效的PE 早期預(yù)測(cè)指標(biāo),主要原因是PE 的具體病因仍未知,然而有充分的文獻(xiàn)證明胎盤受損是其發(fā)展的主要因素,其中胎盤特異性蛋白之一胎盤蛋白13(placental protein 13,PP13)是參與胎盤形成的重要調(diào)節(jié)蛋白。現(xiàn)對(duì)PP13 對(duì)PE 的早期預(yù)測(cè)價(jià)值及未來(lái)靶向治療前景進(jìn)行綜述。
半乳凝素是一類碳水化合物,與β 半乳糖結(jié)合蛋白家族具有高度同源性,其包含20 多個(gè)成員,參與炎癥、免疫反應(yīng)、細(xì)胞運(yùn)輸、細(xì)胞凋亡、自噬和跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等過(guò)程[4]。生殖系統(tǒng)中表達(dá)了多種半乳凝素,它們是生殖系統(tǒng)主要功能的多效性調(diào)節(jié)因子。而半乳凝素13 是靈長(zhǎng)類動(dòng)物中研究最多的半乳凝素,又稱PP13,具有保守的碳水化合物識(shí)別域(carbohydrate recognition domain,CRD),其在胎盤合體滋養(yǎng)細(xì)胞層中高度表達(dá)[5]。作為半乳凝素超家族的成員,PP13 結(jié)構(gòu)和功能的高度同源性表現(xiàn)在CRD,故其同樣參與了胎盤相關(guān)的炎癥、免疫反應(yīng)、細(xì)胞運(yùn)輸和凋亡等過(guò)程。此外,因PP13 與胞外和結(jié)締組織分子中的糖殘基具有高度親和力,特別是對(duì)N-乙?;咸烟前?、巖藻糖和N-乙?;肴樘前返挠H和力較高。同時(shí)PP13也可結(jié)合ABO 血型中B 抗原和AB 抗原的糖殘基,這種結(jié)合可調(diào)節(jié)孕婦血液中游離PP13 的利用率[4]。
2.1 免疫應(yīng)答 孕產(chǎn)婦的免疫應(yīng)答對(duì)建立、維持和完成正常妊娠整個(gè)過(guò)程至關(guān)重要。免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)是通過(guò)細(xì)胞、分子的相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)蛋白是合體滋養(yǎng)細(xì)胞在母胎界面表達(dá)的人胎盤特異性半乳凝素。它們通過(guò)引起母體未激活及激活的淋巴細(xì)胞凋亡來(lái)避免胎盤受到免疫反應(yīng)的攻擊,從而使宮內(nèi)胎兒獲得免疫耐受。其中Sammar等[6]研究發(fā)現(xiàn),PP13 的分泌途徑可能與母體血液中的蛋白質(zhì)水平最為相關(guān)。PP13 的釋放主要通過(guò)微囊泡和外泌體中的胞外囊泡(EV)來(lái)實(shí)現(xiàn)[5]。以該種釋放形式通過(guò)蛻膜靜脈排入蛻膜[6],吸引并激活母體免疫T 細(xì)胞,促使其凋亡,并轉(zhuǎn)移和殺死母體蛻膜中T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,下調(diào)母胎界面的適應(yīng)性免疫應(yīng)答,從而促進(jìn)螺旋動(dòng)脈的不間斷重塑。而PP13 排入蛻膜的時(shí)間與滋養(yǎng)層早期入侵的時(shí)間相吻合,故PP13 可能在妊娠早期發(fā)揮獨(dú)特作用。眾所周知,胎兒對(duì)氧氣和營(yíng)養(yǎng)的需求隨著孕周進(jìn)行性增加,故而孕產(chǎn)婦血管系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變就變得至關(guān)重要。而妊娠早期蛻膜中的免疫耐受可避免母胎界面對(duì)侵襲性滋養(yǎng)細(xì)胞的排斥,而低水平的PP13 表達(dá)會(huì)導(dǎo)致免疫反應(yīng)增強(qiáng)和滋養(yǎng)細(xì)胞入侵受損[7],進(jìn)而使螺旋動(dòng)脈重構(gòu)受損,最終導(dǎo)致PE,甚至因胎兒無(wú)法達(dá)到其最佳生長(zhǎng)狀態(tài)而發(fā)展為FGR。
2.2 胎盤植入 胎盤植入是妊娠過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),囊胚先附著于子宮內(nèi)膜上皮,隨后逐步侵襲,形成功能性胎盤。其他研究指出,PP13 的表達(dá)與人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)之間可能存在關(guān)聯(lián)[4],其可促使絨毛滋養(yǎng)細(xì)胞層外層逐漸融合形成合體滋養(yǎng)層,參與胎盤的植入和形成[8-9]。眾所周知,PP13 在母胎界面的胎盤中高度表達(dá),可能在胎盤植入過(guò)程中起重要作用[10]。
首先,胎盤內(nèi)胎盤絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞沿子宮螺旋小動(dòng)脈逆行性浸潤(rùn),逐步取代胎盤血管內(nèi)皮和血管肌肉彈力層,使其彈性下降,有利于子宮血管的擴(kuò)張,從而形成功能性胎盤,不僅為胎兒提供足夠的營(yíng)養(yǎng)和氧氣做準(zhǔn)備,而且還可以去除胎盤的代謝產(chǎn)物[11]。其次,Than 等[12]認(rèn)為PP13 與鈣依賴性膜磷脂結(jié)合蛋白膜聯(lián)蛋白Ⅱ在細(xì)胞膜骨架的形成中發(fā)揮重要作用。分泌到細(xì)胞頂部表面的PP13 與細(xì)胞外基質(zhì)分子糖基結(jié)合,為胚胎植入子宮內(nèi)膜提供分子橋梁[13]。最后,PP13 參與的母胎界面免疫耐受也為胎盤的順利植入提供了必備條件。故PP13 的生物特異性是胎盤植入到子宮內(nèi)膜的主要先決條件,并具有維持妊娠的重要作用,但具體過(guò)程仍需進(jìn)一步研究。
2.3 子宮胎盤血管重塑 在妊娠期間,母體的心輸出量和血容量約增加40%,心率約增加30%,而子宮血管重塑是促使該變化發(fā)生的重要原因之一。過(guò)去,主要的研究重點(diǎn)是關(guān)于動(dòng)脈的重構(gòu),是通過(guò)遷移的滋養(yǎng)層細(xì)胞擴(kuò)張引起妊娠期間子宮螺旋動(dòng)脈的擴(kuò)張和重構(gòu)[14]。而對(duì)于妊娠期間子宮血液循環(huán)所必需的靜脈重塑的關(guān)注程度要低得多。最近的研究指出,子宮靜脈與子宮動(dòng)脈一樣在妊娠期間也經(jīng)歷了重塑改變[10,15],兩者協(xié)同進(jìn)一步增加子宮的血流量。有研究表明,PP13 可通過(guò)與胎盤和子宮內(nèi)膜之間蛋白質(zhì)的結(jié)合參與子宮胎盤血管的舒張和重塑,有利于改善相關(guān)的妊娠結(jié)局[16-17]?,F(xiàn)已知,PP13 具有輕度的溶血磷脂酶A 活性,會(huì)導(dǎo)致滋養(yǎng)細(xì)胞膜被鈣離子去極化,使得亞油酸和花生四烯酸從滋養(yǎng)細(xì)胞膜脂質(zhì)中釋放出來(lái),從而導(dǎo)致前列環(huán)素和血栓烷的合成量增加。故PP13 在PE 患者體內(nèi)具有血管舒張作用,且PP13 的水平與一氧化氮和前列腺素的水平具有一定的相關(guān)性,這一過(guò)程一旦被破壞會(huì)使子宮胎盤血管舒張及重塑受損,子宮動(dòng)脈血管管腔狹窄,血流阻力增加,胎盤灌注不足,進(jìn)一步發(fā)展為PE。
有學(xué)者認(rèn)為,PE 的發(fā)展包括兩個(gè)階段——臨床前期和臨床期。其中臨床前期主要為胎盤等病理生理變化,此時(shí)母體未見明顯癥狀,若繼續(xù)進(jìn)展可進(jìn)入臨床期使母體出現(xiàn)一系列臨床癥狀[18]?,F(xiàn)已了解到母體動(dòng)脈重塑在妊娠期的第12 周后建立,因此動(dòng)脈重塑失敗對(duì)胎盤的影響從妊娠中期才開始體現(xiàn),這提示了對(duì)PE 早預(yù)測(cè)、早干預(yù)、早治療的重要性。然而現(xiàn)有的預(yù)測(cè)指標(biāo)通常是在孕婦有高危因素(年齡≥40 歲、PE 病史、糖尿病等)的基礎(chǔ)上,結(jié)合孕婦子宮動(dòng)脈多普勒超聲搏動(dòng)指數(shù)(pulsatility index,PI),從中篩選進(jìn)行干預(yù)。而對(duì)于妊娠早期的PE,多普勒超聲PI 升高的敏感度和特異度分別為0.65 和0.90[19-20],故多普勒PI 在預(yù)測(cè)早期PE 方面具有一定的局限性。幸運(yùn)的是PP13 從妊娠第5 周開始在母體血液中就可被檢測(cè)到[21],且對(duì)PP13 相關(guān)研究進(jìn)行的薈萃分析表明,在隨后發(fā)展為PE 的婦女中,妊娠早期血液的PP13 濃度遠(yuǎn)低于相同孕周的健康婦女[14]。這一結(jié)果填補(bǔ)了早期預(yù)測(cè)PE 指標(biāo)的空白,但其具體數(shù)值仍需對(duì)大量的臨床數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后得出結(jié)論。此外,有部分研究發(fā)現(xiàn)在妊娠早期將血清PP13 值聯(lián)合子宮動(dòng)脈多普勒超聲PI 可獲得較高的PE 預(yù)測(cè)率,檢出率為90%,假陽(yáng)性率為6%,而在妊娠中期這種預(yù)測(cè)能力丟失[22],這為臨床工作提供了一個(gè)新的思路。另外有研究表明,PP13 表達(dá)的下調(diào)與基因突變相關(guān),3 種基因突變型預(yù)示著PE 發(fā)生的高風(fēng)險(xiǎn)。①啟動(dòng)子變體:-98(A/C)啟動(dòng)子基因型顯示3 種基因型,分別為“A/A”基因型(與腺苷核苷酸純合),“C/C”基因型(與胞嘧啶純合)和“A/C”基因型(雜合形式)。研究發(fā)現(xiàn),在隨后發(fā)展為PE 的孕婦中,A/A 變體的攜帶者占到近80%,而C/C 或A/C 基因型則對(duì)孕婦有保護(hù)作用[1],這提示C 的存在可能誘導(dǎo)PP13 的高表達(dá)。②“截?cái)唷弊凅w:是指PP13 開放閱讀框中221位上的胸苷缺失(thymidine deletion in position 221,delT221,位于編碼外顯子3 的區(qū)域),該突變伴隨著開放閱讀框的移位以及早期終止密碼子的產(chǎn)生,使該終止密碼子與較短的PP13 變體(即“截?cái)唷被颉癲elT221”的PP13)表達(dá)相耦合[23]。有文獻(xiàn)報(bào)道,delT221 參與了CRD 與糖殘基的結(jié)合,而CRD 又與胎盤相關(guān)的妊娠生理有關(guān)系,故伴有該突變雜合子的妊娠會(huì)發(fā)展為早期嚴(yán)重的PE。同時(shí),該突變的雜合子可使PP13 分子受損進(jìn)而導(dǎo)致PP13 的低水平表達(dá)。③Dex-2 突變體:該突變體完全沒(méi)有第2 個(gè)外顯子,曾在PE 合并FGR 婦女分娩后的胎盤中分離出該突變體,其可能與PP13 釋放及前列腺素分泌減少相關(guān),但仍需對(duì)該突變體進(jìn)一步分析研究。
臨床與基因兩方面均提示了PP13 作為PE 早期預(yù)測(cè)指標(biāo)的有效性。與此同時(shí),孕婦妊娠早期出現(xiàn)PP13 數(shù)值降低時(shí)的孕周與孕婦孕檢行唐氏篩查時(shí)的孕周重合,故可以考慮在行唐氏篩查的同時(shí)一并測(cè)定孕婦血清PP13,同時(shí)結(jié)合影像學(xué)資料對(duì)PE 進(jìn)行早期個(gè)性化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。此外,國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的臨床資料提示,妊娠晚期最終發(fā)展為PE 的孕婦血液PP13濃度高于同孕周健康孕婦。針對(duì)PE 筆者進(jìn)一步猜想,倘若在妊娠早期及妊娠晚期有相對(duì)應(yīng)的PP13 預(yù)測(cè)值,用其指導(dǎo)臨床工作,可以實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)、早治療,改善母嬰不良結(jié)局。
PE 是威脅孕婦生命的主要疾病之一,隨著近年來(lái)肥胖及高齡女性妊娠率的增加,PE 的發(fā)生率也在逐年上升。但因涉及藥物對(duì)胎兒的影響,故對(duì)該類藥物的研究相對(duì)有限,目前盡早分娩是預(yù)防子癇發(fā)生的最終做法,但其可能對(duì)母體下次妊娠產(chǎn)生不利影響[24]。
通過(guò)前文所述,妊娠早期PP13 水平低的女性無(wú)法獲得完整的免疫耐受,同時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)妊娠狀態(tài)子宮血管的重塑,進(jìn)而不能滿足宮內(nèi)胎兒對(duì)氧氣與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求。妊娠早期胎盤發(fā)育受損可能導(dǎo)致妊娠中晚期PE 的發(fā)生,這在PE 高危孕婦中表現(xiàn)的尤為突出。
現(xiàn)階段針對(duì)PE 高危孕婦的預(yù)防藥物包括阿司匹林[25]、鈣補(bǔ)充劑、低分子肝素(low molecular weight heparin,LMWH)。有研究表明阿司匹林可誘導(dǎo)PP13表達(dá)增加[23],但其具有明顯的劑量依賴性,中等濃度阿司匹林增加PP13 釋放,高濃度阿司匹林PP13 的釋放恢復(fù)正常[19]。在妊娠早期,適當(dāng)濃度的鈣會(huì)增加PP13 的釋放,但在較高濃度下,鈣會(huì)明顯降低PP13的釋放。LMWH 不適合作為妊娠早期的預(yù)防措施,但對(duì)于出現(xiàn)癥狀的孕婦可能有益[26]。已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),將懷孕大鼠的PP13 緩慢釋放到其皮下區(qū)域會(huì)引起大鼠低血壓和子宮血管擴(kuò)張[15]。故在臨床中也可用PP13 聯(lián)合現(xiàn)有藥物來(lái)進(jìn)一步減少PE 的發(fā)生。此外,PE 不僅影響母親,同時(shí)也會(huì)損傷胎兒。在胎兒中,12%~25%的FGR 可歸因于PE[27]。
綜上,于妊娠早期補(bǔ)充PP13 以彌補(bǔ)自身分泌的不足,可限制甚至逆轉(zhuǎn)PE 的發(fā)展,在針對(duì)PE 的靶向治療方面具有潛力。
PE 是多因素綜合作用的結(jié)果,多于妊娠晚期發(fā)病,但其病理生理卻發(fā)生于妊娠早期,因此早期預(yù)測(cè)PE,并采取干預(yù)措施,對(duì)降低母嬰死亡率有重要意義。但是,目前臨床仍沒(méi)有預(yù)測(cè)高危PE 孕婦的有效方法。PP13 在整個(gè)妊娠期間由合體滋養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生,妊娠早期PP13 的水平顯著降低,使其成為預(yù)測(cè)高危妊娠婦女發(fā)展為PE 有前途的指標(biāo)。而妊娠早期PP13 的降低不僅為高危PE 提供了有效的預(yù)測(cè)指標(biāo),同時(shí)也為PE 的靶向治療提供了新思路。