骨桥蛋白和基质金属蛋白酶-9对经皮冠状动脉介入治疗后支架内再狭窄的诊断价值

2015-12-16 03:38于洪伟刘奇峰王玉亭江珊
中国循环杂志 2015年7期
关键词:胞外基质平滑肌蛋白酶

于洪伟, 刘奇峰,王玉亭,江珊

骨桥蛋白和基质金属蛋白酶-9对经皮冠状动脉介入治疗后支架内再狭窄的诊断价值

于洪伟, 刘奇峰,王玉亭,江珊

目的: 探讨血清骨桥蛋白(OPN)及金属基质蛋白酶-9(MMP-9)水平变化对经皮冠状动脉介入治疗(PCI)后支架内再狭窄(ISR) 的诊断价值。

方法: 选择142例于我院接受PCI后复查冠状动脉造影检查的患者,根据冠状动脉造影结果分为再狭窄组(n=21)和无再狭窄组(n=121),复查冠状动脉造影时检测两组患者血清OPN、MMP-9等生化指标,比较两组患者临床资料、OPN及MMP-9等临床生化指标水平。

结果:再狭窄组患者血清OPN及MMP-9水平显著高于无再狭窄组,差异有显著统计学意义(P<0.001);Logistic多因素回归分析显示,OPN及MMP-9升高均是PCI后ISR发生的独立危险因素[优势比(OR)=3.034及OR=2.861,P<0.01];在OPN及MMP-9预测ISR能力的受试者工作曲线(ROC)中,其曲线下面积为0.821及0.887,P<0.001;当OPN及MMP-9分别取3.68 ng/ml和415.24 ng/ml时,联合检测可增加检测的敏感性(90.48%)和阴性预测价值(98.06%)。

结论:PCI后患者血清OPN及MMP-9水平与ISR密切相关,联合检测血清OPN及MMP-9水平对ISR的发生具有一定的预测价值,尤其是其阴性预测价值。

经皮冠状动脉介入治疗; 支架内再狭窄; 骨桥蛋白; 金属基质蛋白酶-9;联合检测

Methods: A total of 142 patients who received post-PCI coronary angiography (CAG) in our hospital were studied. The patients were divided into 2 groups based on if there were ISR condition: ISR group, n=21and Non-ISR group, n=121. The blood levels of OPN and MMP-9 were detected upon the follow-up CAG conduction and the basic clinical information with biochemical indexes were compared between 2 groups.

Results: Blood levels of OPN and MMP-9 were significantly higher in ISR group than those in Non-ISR group, P<0.001. Multivariate logistic regression analysis revealed that elevated levels of OPN and MMP-9 were the independent risk factors for post-PCI ISR occurrence (OR=2.861 and OR=3.343, P<0.01). The ROC area of OPN and MMP-9 for predicting post-PCI ISR occurrence were 0.821 and 0.887, P<0.001. Taking the optimal cut off value of OPN at 3.68 ng/ml and MMP-9 at 415.24 ng/ ml, the combined detection could increase the sensitivity of detection (90.48%) and the negative predictive value (98.06%).

Conclusion: Blood levels of OPN and MMP-9 are closely related to ISR occurrence in post-PCI patients, combined detection has certain predictive value for ISR occurrence, especially for negative predictive value.

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:635.)

经皮冠状动脉介入治疗(PCI)已成为治疗冠心病最为有效的手段之一,但术后冠状动脉支架内再狭窄(ISR)一直是PCI后的一个难题。如何早期判断ISR的发生,以便及时调整术后用药方案及进一步治疗,使PCI后患者能最大程度地获益,一直是人们关注的问题。骨桥蛋白(OPN)为细胞外基质中一种重要的功能性蛋白,研究发现其在血管平滑肌细胞迁移、增殖过程中发挥着重要的作用,被认为是血管损伤重塑过程中重要的始动因素[1]。金属基质蛋白酶-9(MMP-9)是细胞外基质中一种重要的水解酶,参与血小板激活、血管平滑肌细胞激活与迁移、内膜增生、外膜重构等过程,与ISR密切相关[2]。本研究通过分析患者PCI后血清OPN及MMP-9水平,探讨联合检测血清OPN及MMP-9对PCI后ISR诊断的可行性。

1 资料与方法

研究对象:收集2012-01至2013-07在我院施行PCI并自愿随访冠状动脉造影的142例患者。包括稳定性心绞痛患者54例,急性冠状动脉综合征患者88例,其中男80例,女62例,平均年龄为(59.86±11.08)岁。排除:既往有过急性心肌梗死病史、PCI史及冠状动脉旁路移植术史;严重心功能不全(左心室射血分数<40%);合并肝、肾、肺、脑等重要脏器功能不全者;结缔组织疾病、自身免疫性疾病或恶性肿瘤患者。

一般资料的采集:记录入选患者年龄、性别、是否有糖尿病病史、高血压病病史等一般临床资料,将适合行PCI的患者按常规方法置入雷帕霉素药物洗脱支架,将冠状动脉病变分为单支病变或多支病变、单部位或多部位病变,记录置入支架直径、支架长度、支架个数等。术后随访1年,记录是否规范服药:包括长期口服阿司匹林,氯吡格雷至少1年、以及调脂药、β受体阻滞剂等的应用情况。

再狭窄的判断:随访过程中,如患者心绞痛反复发作,及时复查冠状动脉造影;无心绞痛发作者,术后1年复查冠状动脉造影。依据冠状动脉造影对ISR的判断标准:支架内及支架前后5 mm范围内狭窄≥50%为参考管腔直径,将142例分为再狭窄组(n=21)和无再狭窄组(n=121)。

检测方法:所有患者于复查冠状动脉造影当日空腹12 h清晨采集静脉血,标本置于10 ml 肝素抗凝管中,以2 000 r/min 速度离心10 min,取上层血清分装于EP管,部分置于-70℃冰箱保存以备统一测定OPN 、MMP-9及B型利钠肽(BNP)。另一部分行血常规、血糖、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、C反应蛋白(CRP)等检测。OPN、MMP-9及BNP测定采用酶联免疫吸附(ELISA)法,试剂盒购自美国ARD公司。

2 结果

两组一般临床情况比较(表1):再狭窄组患者糖尿病、累及前降支、三支病变患者比例均明显高于无再狭窄组,置入支架数量较再狭窄组多,支架直径较再狭窄组大,两组差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组患者一般临床资料比较

两组生化指标比较(表2):与无再狭窄组比较,再狭窄组患者血清LDL-C、BNP、CRP、OPN

及MMP-9水平明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05~<0.01)。

表2 两组患者生化资料比较

表2 两组患者生化资料比较

注: TG:甘油三酯;TC:总胆固醇;HDL-C:高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C:低密度脂蛋白胆固醇; OPN:骨桥蛋白;MMP-9:金属基质蛋白酶-9;CRP:C反应蛋白;BNP:B型利钠肽。括号内为四分位数

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Logistic多因素逐步回归分析(表3):将可能影响ISR的因素,包括年龄、性别、糖尿病、高血压病、高脂血症史、家族史、吸烟、冠状动脉病变情况、支架置入情况、术后用药情况、血脂、血糖、BNP、CRP、OPN及MMP-9做为自变量,以术后ISR为因变量进行Logistic多元回归分析,结果显示支架直径、CRP、OPN及MMP-9及均进入回归方程,其中OPN、MMP-9及CRP对支架术后再狭窄有独立的预测价值(P<0.05),而较大的支架直径为保护性因素(P<0.05)。

表3 Logistic 多因素回归分析结果

ROC曲线评价相关因素的诊断价值:根据是否发生ISR,做血清OPN及MMP-9对ISR预测能力的ROC曲线,其曲线下面积分别为0.821(95% CI为0.712~0.929,P<0.001)及0.887(95% CI为0.806~0.969,P<0.001)。血清OPN与MMP-9测定对IRS诊断的效果评价(表4):当OPN取3.68 ng/ml及MMP-9取415.24 ng/ml时,联合检测可增加检测的敏感性和阴性预测价值,分别为90.48%和98.06%。

表4 血清OPN与MMP-9测定对支架内再狭窄诊断的效果评价(%)

3 讨论

冠心病的发病率正逐年上升,已经成为威胁人类健康的最重要疾病之一,其主要的病理生理机制是冠状动脉粥样硬化、狭窄或阻塞血管所致的心肌缺血、坏死。PCI 是在药物治疗基础上的一大进步,目前已广泛应用于临床。然而,ISR的发生严重影响了PCI的治疗效果。尽管药物涂层支架可明显降低ISR的发生率,但仍有5%~10%的再狭窄率[3,4]。因此,对ISR的筛查及早期诊断尤为重要。

近年来,随着对ISR发生发展机制研究的深入,现普遍认为其病理发生过程为PCI后血管内皮受损,内膜下胶原组织暴露,引起血小板黏附、聚集以及纤维素沉积,形成富含血小板的血栓,同时伴有各种炎性细胞的浸润及血小板的激活,产生和释放血管内皮生长因子、转化生长因子-β等多种细胞因子[5-8]。在多种炎症介质、细胞因子和生长因子的刺激下,中膜处平滑肌细胞被激活,发生表型转换并移行至内膜。研究表明, 血管平滑肌细胞从收缩表型转变为合成表型是血管平滑肌细胞黏附、增殖、迁移的必要条件。被激活的血管平滑肌细胞合成和分泌多种生长因子和细胞因子,产生大量胶原、纤维连接蛋白、弹力蛋白、多糖等细胞外基质,发生血管内膜增生引起再狭窄[9]。因此,中膜处血管平滑肌细胞的迁移、增殖及细胞外基质的大量合成是ISR 的主要原因。在血管损伤后,同内膜和中膜一样,血管外膜也有修复过程的激活,而且,这一过程先于内膜增生发生的。其意义可能在于向血管壁输送成纤维细胞、炎症介质、细胞因子以及循环中的血管祖细胞等成分,从而促进损伤血管的内膜增生[10]。

OPN是细胞外基质中一种重要的功能性蛋白,参与骨代谢、肿瘤的生长与转移、炎症与免疫等过程[11]。研究发现,OPN是血管平滑肌细胞表型转化的标志基因,可与血管平滑肌细胞表面的整合素受体结合,在血管平滑肌细胞黏附、增殖及迁移的过程中均起到重要的作用,被认为是血管损伤修复过程中重要的始动因素[1]。新近研究还发现,OPN还可促进外膜成纤维细胞(AF)的迁移,并促进其转化为肌成纤维细胞(MF),而肌成纤维细胞可在细胞内表达OPN,亦可迁移至内膜后分泌OPN,共同参与了新生内膜的形成,导致血管重塑及ISR。MMP-9为细胞外基质中一种含锌原

子的内源性水解酶,为金属基质蛋白酶家族中的一员,大量的研究证实其参与ISR的发生[12,13]。生理情况下,血管平滑肌细胞处于胶原、纤连蛋白及蛋白聚糖等细胞外基质的包围之中,无法迁移。当血管壁受到机械性损伤后,中层血管平滑肌细胞产生MMP-9等蛋白水解酶,降解血管平滑肌细胞周围的基底膜,使之与周围的基质接触,促使血管平滑肌细胞的表型发生改变,使其具有迁移和增殖能力,从而参与ISR的发生。另外,研究发现MMP-9亦参与了外膜成纤维细胞的迁移,主要作用是降解细胞外基质,从而促进肌成纤维细胞的迁移。

尽管人们对OPN与ISR的相关性有了一定认识,但大都局限于动物及细胞水平,缺乏临床证据。而本研究通过对行PCI术后患者随访冠状动脉造影,同时检测患者血清OPN、MMP-9等生化指标,发现除支架直径、CRP与ISR相关,OPN 及MMP-9升高均是PCI后ISR发生的独立危险因素。在OPN及MMP-9预测ISR能力的ROC曲线中,其曲线下面积分别为0.821及0.887,当OPN及MMP-9分别取3.68 ng/ml和415.24 ng/ml时,联合检测可增加检测的敏感性和阴性预测价值。该结果进一步证实OPN及MMP-9与ISR的发生密切相关,联合检测OPN和MMP-9有望成为临床预测ISR发生的的可靠指标,尤其是其阴性预测价值。

总之,ISR是多重危险因素作用的结果,其机制复杂,本研究发现OPN及MMP-9可能是ISR的一个预测因素,但研究样本量偏少,尚需更大样本量的研究来判断OPN及MMP-9水平预测ISR的准确性以及预测的界值,以便及早进行干预治疗。

[1] Remus EW, Lyle AN, Weiss D, et al. miR181a protects against angiotensin II-induced osteopontin expression in vascular smooth muscle cells. Atherosclerosis, 2013, 228: 168-174.

[2] 黄文军, 刘俊明, 高霞, 等. 血清基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和MMP-9与急性冠状动脉综合征的相关研究. 中国循环杂志, 2013, 28: 103-106.

[3] Vaquerizo B, Serra A, Miranda-Guardiola F, et al. One-year outcomes with angiographic follow-up of paclitaxel-eluting balloon for the treatment of in-stent restenosis: insights from spanish multicenter registry. Interv Cardiol, 2011, 24: 518-528.

[4] 张文广, 裴汉军, 吴永健, 等. 药物洗脱支架治疗糖尿病合并冠状动脉支架内再狭窄远期疗效及安全性观察. 中国循环杂志, 2013, 28: 96-99.

[5] Liu D, Cui W, Liu B, et al. Atorvastatin protects vascular smooth muscle cells from TGF-β1-stimulated calcification by inducing autophagy via suppression of the β-catenin pathway. Cell Physiol Biochem, 2014, 33: 129-141.

[6] 路雅茹, 于珍, 李广平. 老年患者血小板衍生生长因子-β与支架内再狭窄的关系. 中华老年医学杂志, 2014, 33: 138-142.

[7] Liu QF, Yu HW, You L, et al. Apelin-13-induced proliferation and migration induced of rat vascular smooth muscle cells is mediated by the upregulation of Egr-1. Biochem Biophys Res Commun, 2013, 439: 235-240.

[8] 刘志江, 石蓓, 许官学, 等. 血管内皮生长因子预防血管成形术后再狭窄的机制. 中国动脉硬化杂志, 2013, 21: 22-27.

[9] Kang SJ, Mintz GS, Park DW, et al. Mechanisms of in-Stent restenosis after drug-eluting stent implantation intravascular ultrasound analysis. Circ Cardiovasc Interv, 2011, 4: 9-14.

[10] Li XD, Chen J, Ruan CC, et al. Vascular endothelial growth factorinduced osteopontin expression mediates vascular inflammation and neointima formation via Flt-1 in adventitial fibroblasts. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2012, 32: 2250-2258.

[11] Wang Y, Zhang F, Yang W, et al. Nicotine induces pro-inflammatory response in aortic vascular smooth muscle cells through a NFκB/ osteopontin amplification loop-dependent pathway. Inflammation, 2012, 35: 342-349.

[12] Liu W, Liu Y, Jiang H, et al. Plasma levels of interleukin 18, interleukin 10, and matrix metalloproteinase-9 and -137G/C polymorphism of interleukin 18 are associated with incidence of instent restenosis after percutaneous coronary intervention. Inflammation, 2013, 36: 1129-1135.

[13] 吴文伟, 黄春. 蛋白激酶Cβ介导急性股动脉损伤后基质金属蛋白酶9的活化. 中华老年医学杂志, 2011, 30: 589-592.

The Diagnostic Value of Combined Detection of Osteopontin and Matrix Metalloproteinase-9 for In-stent Restenosis in Patients After Percutaneous Coronary Intervention

YU Hong-wei, LIU Qi-feng, WANG Yu-ting, JIANG Shan.
Department of Cardiology, Central Hospital of Jinzhou City, Jinzhou (121000), Liaoning, China

Objective: To explore the diagnostic value of combined detection of blood osteopontin (OPN) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) for in-stent restenosis (ISR) in patients after percutaneous coronary intervention (PCI).

Percutaneous coronary intervention; In-stent restenosis; Osteopontin; Matrix Metalloproteinase-9; Combined detection

2014-09-30)

(编辑:常文静)

121000 辽宁省,锦州市中心医院 心内科(于洪伟,王玉亭,江珊);辽宁医学院附属第一医院 心内科(刘奇峰)

于洪伟 副主任医师 博士 主要从事冠心病的介入治疗工作 Email:phyhw@163.com 通讯作者:江珊 Email: jzszxyyjs@163.com

R541.4

A

1000-3614(2015)07-0635-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.07.005

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