糖尿病和冠脉疾病患者体内血小板血栓素 (11脱氢血栓素B2)和阿司匹林反应

发布时间:2018-02-01       作者:DDM       来源:临床实验室        浏览:1498       收藏: 0

摘 要:阿司匹林(ASA)能不可逆地抑制血小板环氧酶1(COX-1),降低血栓素介导的血小板活性。在糖尿病(DM)和心血管疾病患者体内评估了服用ASA对血栓素生成的影响。通过测量尿液11脱氢血栓素B2(11dhTxB2)—— 一种血栓素A2的稳定代谢物,评估了血栓素的抑制。DM患者的平均基线尿液11dhTxB2比健康对照组高69.6%(p=0.024):女性受试者(DM患者和对照组)的基线11dhTxB2比男性高50.9%(p=0.0004),年龄和患病时长没有影响。日常服用ASA抑制了DM患者(71.7%)和对照组(75.1%,p<0.0001)的尿液11dhTxB2。利用预设1500pg/mg的尿液11dhTxB2临界值,我们发现DM患者中服用ASA不良者(ASA“耐药者”)人数是对照组的2倍(分别为14.8%和8.4%)。2个人群的急性冠脉综合症(ACS)ASA不良反应率为28.6%和28.7%,尽管尿液11dhTxB2得到了显著抑制(81.6%,p<0.0001)。与健康对照组相比,DM和ACS 2个人群的基线11dhTxB2水平和ASA不良反应率显著较高。潜在的全身氧化炎症可能会维持动脉粥样硬化心血管疾病的血小板功能,不管COX-1途径是否被抑制和/或非血小板源的血栓素全身生成增加。


关键词:糖尿病、心血管疾病、血小板、血栓素、阿司匹林


核心要点:已经回顾了阿司匹林对糖尿病和有症状心血管疾病患者血小板血栓素(11dhTxB2)生成的作用。和血小板极度活跃的背景一致,糖尿病人群和急性冠脉综合症人群的基线11dhTxB2水平显著高于健康个体的水平。服用ASA抑制了所有受试者的11dhTxB2,但是糖尿病人群和ACS人群的ASA反应不良者比例(ASA“耐药者”)比对照组高(14.8%vs28.7%vs8.4%)。使用ASA治疗后的11dhTxB2水平能预测不良心血管结局。ASA反应不良者的异前列腺素(8-isoPGF2α)水平较高,表明潜在的全身氧化炎症过程不受ASA影响,DM患者和动脉粥样硬化成栓CVD患者可能会维持血小板极度活跃状态。


简介

血栓素A2(TxA2)是花生四烯酸通过环加氧酶(COX)途径衍生的重要临床前列腺素代谢物,在止血和心血管疾病(CVD)中发挥着重要作用。血小板COX将花生四烯酸转化为前列腺素G2(PGG2),随后通过过氧化物酶反应转变为PGH2并通过血栓素合酶转化为具有生物活性的TxA2。TxA2主要通过受刺激的血小板产生,作为一种血管活性物质影响血流和血压,还能作为成栓物质促进邻近血小板活化和凝集。后者功能由TxA2结合血栓素血小板受体(TPR)—一种具有跨膜片段的G蛋白耦合受体系统完成。一旦与TPR受体结合,活化的磷脂酶C会刺激细胞质Ca2+/Rho激酶活化磷脂酶A2,血小板表面的糖蛋白复合物GPIIb / IIIa出现上调和表达。


由于TxA2是一种在临床上与促栓血栓素代谢物相关的具有生物活性的物质,因此它在临床实验室中需要被检测。但是,由于其具有


高度不稳定性和极短的半衰期(20-30秒),日常对其进行测量在技术上难以实现。实际上,TxA2会快速水解,丧失生物活性,成为更加稳定的血栓素B2(TxB2)代谢物。实验室可以测量血清血栓素B2,但是由于采样和处理期间的体外血小板活化,其浓度易被高估。其他血清因子可能会干扰TxB2的测量。肝脏会将TxB2进一步代谢为11脱氢血栓素B2(11dhTxB2)形式。11dhTxB2和其他稳定性相对较差的代谢物如11脱氢-2,3-dinorTxB2和2,3-dinorTxB2会排泄到尿液中(图1)。尿液11dhTxB2直接反映TxA2的血小板生成并可以作为实验室测量血小板活性的可靠标志物。


在整个血小板生命周期中,阿司匹林(乙酰水杨酸,ASA)不可逆地乙酰化血小板COX-1。服用低剂量的ASA能阻断超过95%的血小板COX-1活性进而抑制TxA2生成。因此,ASA广泛用于CVD的一级和二级预防。尽管ASA的使用极为广泛,但是并非所有个体都会对ASA产生相同的反应。此外,ASA的效果有限,因为15%—25%的动脉血栓患者可能在ASA治疗期间发展为复发型血管事件。这种对治疗剂量ASA的不完全的反应(或反应低下)被定义为“阿司匹林(ASA)耐药性”,健康人群、糖尿病患者和CVD患者都有可能出现这种现象。造成ASA临床耐药性的机制仍然不明。


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图1. 花生四烯酸/血栓素代谢途径图示:膜磷脂通过磷脂酶A2生成花生四烯酸,磷脂酶C通过环氧酶(COX-1和COX-2)的额外酶转化成为前列腺素和血栓素代谢物。血小板中,COX-1介导花生四烯酸成为前列腺素PGG2,PGH2,通过血栓素合酶成为具有生物活性的血栓素A2(TXA2),血栓素A2是一种寿命极短的血小板凝集潜在催化剂。TXA2快速钝化成为更加稳定的血栓素B2(TXB2)并在肝脏中转化为11脱氢血栓素B2(11dhTxB2)代谢物排泄到尿液中。阿司匹林(ASA)不可逆地抑制血小板COX-1,降低血栓素介导的血小板活化。TXA2和11dhTxB2能通过多种炎症细胞中的COX-2以及不受ASA影响的途径生成。


目前,ASA广泛用于糖尿病患者的心血管事件一级预防,但是有证据表明其效果惊人的低下并存在争议。最近的观察性研究证明ASA反应低下的健康受试者和糖尿病患者不仅会出现COX抑制不彻底,还会出现促炎环境和强化的氧化应激。另一方面,躯干肥胖者进行节食减肥会降低血小板活性并恢复血小板对一氧化氮、环前列腺素和生理抗凝药物的敏感性。超高ASA血小板反应性(HAPR)被认为比“ASA耐药性”更加适合叙述某些采用ASA疗法的患者的高血小板反应状态。而且,HAPR与动脉粥样硬化血栓形成事件以及随后的主要血管事件有关,并可能鉴别出经皮冠脉介入治疗(PCI)或使用支架后存在较高的血管再阻塞风险的患者。


11DHTXB2的测定和ASA反应


通常使用2组不同的试验来测量血小板活性和对ASA的反应。第一组是通过多种方式基于血液并依靠血小板凝集对外生拮抗剂或抑制剂的反应测定血小板活性。由于血小板活性和抑制可以被不同的受体和途径介导,所以试验间缺乏相关性就不足为奇了。第二组试验包括能测量血小板(COX-1)和非血小板(COX-2)血栓素生成的血清学或尿液免疫分析试验。此次讨论将侧重于尿液11dhTxB2—TxA2活性和血小板活化直接指标的测量。此类试验的一个优势在于血栓素生成是主要目标,ASA有效而不可逆地抑制COX-1。


11dhTxB2是一种在生物学上不活跃的TxA2下游代谢物,自身稳定半衰期较长。该物质易于被分泌到尿液内,相对而言不易受到体外血小板活化和其他分析前变量的影响。因此11dhTxB2可以作为评估血小板活化的可靠标志物。由于其含量较少、浓度较低,尿液11dhTxB2可以通过使用斑点尿样的酶联免疫吸附试验(ELISA)测量,没有时间限制。斑点尿11dhTxB2水平根据尿液肌酐浓度标准化,无需24小时采集。值得指出的一点是ELISA测量全身血栓素形成(COX-1和COX-2途径),直接反映ASA对COX-1的抑制。先根据参考溶液制备的参考曲线计算11dhTxB2结果,最终结果为报告为pg/mg(pg11dhTxB2/mg肌酐)将结果标准化为尿液浓度。


为了评估影响11dhTxB2尿排泄的统计学和临床变量,我们在接收ASA对照剂量前后首先研究健康成人。基于11dhTxB2水平的频率我们确立评估合理的11dhTxB2 ASA反应临界值为1500pg/mg。该临界值得到了服用ASA前后利用健康和患病人群进行的后续研究的再确认。这些在服用ASA后尿液11dhTxB2水平低于1500pg/mg的个体被视为ASA反应良好,而那些水平高于1500pg/mg的个体则被认为是ASA反应不良(“ASA耐药性”)。评估服用ASA后的高血小板反应性非常重要。因为一系列的措施可能影响和逆转不完全的ASA反应。此次讨论还将侧重于在糖尿病和冠脉疾病患者人群中测量11dhTxB2的临床研究,这些研究使用1500pg/mg的临界值评估CVD并发症出现时ASA反应的意义。


ASA反应不良或“耐药性”:定义和临床意义


ASA“耐药性”被称之为临床和/或实验室不能因服用ASA而受益。真实或完全的ASA“耐药性”定义为由于药理和/或遗传缺陷对ASA反应不足,目前对该定义尚未达成一致。绝大部分的个体对服用有反应,这可以通过体外测量血小板凝集或血栓素生成进行定义。但是,大部分对ASA有反应的个体对ASA的反应是不完全的。根据临床的观点,ASA耐药性这个概念尚未达成一致且并未合理标准化。因此ASA耐药性没有疾病分类学的临床定义。不仅如此,目前也没有关于ASA耐药性治疗或管理的指南。大部分的专家倾向于将ASA耐药性定义为ASA“反应不良或反应不完全”或ASA“不敏感性”。在此次讨论中,我们将偶尔使用ASA“耐药性”这个词,但是需要明确的是我们更倾向于“反应不良或反应不完全”,后者的叙述更加适当。


血小板更新率的升高、替代途径的血小板活化、额外或替代的TxA2来源如巨噬细胞/单核细胞COX-2、药物生物利用度以及遗传多态性都与ASA的反应不良有关。最近的报告表明通过测量血小板凝集和尿液11dhTxB2,发现血清胆固醇、甘油三酸酯和C反应蛋白浓度较高的CAD患者对ASA的反应性下降。与无症状患者相比,CAD完全发展的患者服用ASA后的尿液11dhTxB2水平显著较高。HOPE和CHARISMA研究显示,使用ASA治疗的患者的尿液11dhTxB2水平能预测后来的中风和心血管死亡风险。这些发现提高了通过升高的尿液11dhTxB2排泄水平鉴别使用ASA治疗但不良事件风险升高并可能因额外抗血小板药物或疗法变更获益的患者的可能性。


服用ASA并发生血管缺血性事件可以定义为存在ASA“耐药性”。患者在服用ASA后经生化或实验室检验发现血栓素水平、血小板活化或凝集的抑制效果有限,这样的患者被认为是存在实验室ASA“耐药性”。此次讨论侧重于生化或实验室ASA耐药性,更加侧重COX-1血栓素水平抑制能力下降的临床影响。在评估ASA反应性时,应该随时注意任何其他药物、剂量和药物冲突以及患者依从性差等因素的影响。实验室ASA“耐药性”的发生率介于10%—25%之间,偶然峰值可达60%。但是,这种大范围的可变性是因为测量ASA反应的方法以及研究包括的患者人群的不同,而不是因为个体反应的差异。其他导致ASA反应不良的因素包括炎症和氧化应激。


总体ASA反应会使CVD患者的动脉粥样硬化血栓形成并发症的风险升高高达13倍。最近一项涉及20个临床研究包括2930名使用ASA治疗的CVD患者的meta分析表明对ASA反应不良的患者的心血管事件(包括心血管死亡)风险是普通患者的4倍。大约28%的患者分入ASA反应不良(耐药性)组,这表明ASA反应不良与CVD风险有关。在ASA反应不良的患者中,我们观察到了41%的心血管相关事件、5.7%的死亡事件和39.4%的急性冠脉综合症。必须指出的一点是包括在该meta分析内的临床研究使用不同的方法测量血小板ASA抑制,他们定义ASA反应的标准也不同。从该meta分析中观察到的一个非常有趣的现象是ASA反应不良者不会因抗血小板疗法获益。HOPE研究筛查了5529名患者并且测量了448名使用ASA治疗的CVD患者的尿液11dhTxB2。匹配的年龄和性别对照组也服用了ASA。在5年的随访期中记录了包括心血管死亡在内的心血管结局。尿液11dhTxB2三分位数较高的ASA反应不良者的心脏病发作风险升高2倍,CV死亡风险增加3.5倍。CHARISMA的子研究包括3261名使用ASA治疗的CVD患者,11dhTxB2三分位数较高患者的CVD风险升高,这和此前HOPE研究的报告相一致。


糖尿病患者的11DHTXB2和ASA反应


长期以来,CVD被认为是1型和2型糖尿病患者的主要死因之一,致死的方式主要是缺血性心脏疾病。众所周知,ASA可以减少糖尿病患者的二级事件。但是,一项对随机对照试验进行的meta分析证明,无法确定糖尿病患者可以通过服用ASA进行心血管事件一级预防而获益。为了进一步评估糖尿病患者的血栓素水平和阿司匹林反应,墨西哥内分泌学和糖尿病门诊基于2型糖尿病患者执行了2项临床研究。研究根据1985年世界卫生组织确定的诊断标准对就诊的患者进行糖尿病诊断。根据患者的空腹血糖(正常范围70-110mg/dL),葡萄糖耐量试验是否异常,是否患有慢性高血糖和由于胰岛素分泌或活性问题导致的脂质代谢紊乱判断患者是否患有糖尿病。研究的入选标准是2周内未服用ASA或其他非类固醇抗炎药物的18-79岁男性或女性。排除患有肝脏或肾脏疾病、需要进行ASA治疗的有症状的心血管疾病(心梗、心绞痛、中风、外周动脉疾病)、伴发急性或慢性炎症性疾病(细菌或病毒感染)、自身免疫疾病、怀孕、过敏或不能忍受ASA以及患有出血性疾病的参与者。使用ASA对CVD进行一级预防的墨西哥糖尿病患者显著较少,这使得未服用ASA的糖尿病患者的招募工作的进展非常顺利,避免了可能的用药中断问题。


糖尿病患者的基线11dhTxB2水平


在100名受试者中测量了基线(无ASA)尿液11dhTxB2水平,这100人中包括53名糖尿病患者和47名健康对照组。这100人在接受检测的2周前都没有服用ASA。此研究主要的目标是建立糖尿病患者的平均基线尿液11dhTxB2水平。假设糖尿病患者的基线11dhTxB2水平升高并因此具有较高的发展为心血管动脉粥样硬化血栓并发症的风险并接受ASA治疗。研究人群的平均年龄为53.9±12.6岁(54名女性,46名男性),平均患病时长为9.1±7.7年。


糖尿病患者和健康志愿者的基线(无ASA)11dhTxB2水平分布见图2A。糖尿病患者的基线尿液11dhTxB2排泄为5656pg/mg,比健康对照组3337pg/mg的基线11dhTxB2排泄水平高65.9%(p=0.024)。糖尿病组出现的最高11dhTxB2值达到了27661pg/mg,而健康对照组的最高11dhTxB2值则仅为11323pg/mg。健康对照组(上)和糖尿病患者(下)的累积基线尿液11dhTxB2频率见图2B。健康对照组的频率呈正常(高斯样)分布,而糖尿病患者的频率则是有特点的平坦分布。


性别、年龄和患病时长对11dhTxB2的影响


共有34名女性和19名男性患有糖尿病,20名女性和27名男性为健康对照组。图3显示的是根据性别测量的尿液基线(无ASA)11dhTxB2水平。评估所有100名受试者(糖尿病患者和健康对照组)时,女性的基线尿液11dhTxB2排泄比男性高50.9%(5902vs2998pg/mg,p=0.0004)。评估性别对糖尿病患者和健康对照组的影响时,与男性相比,女性的11dhTxB2水平显著较高(糖尿病患者p=0.01,健康对照组p=0.02)。

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图2. 测量的健康对照组和糖尿病患者的基线(无ASA)11dhTxB2(pg/

mg)分布(A)以及研究的2个组的基线尿液11dhTxB2水平频率分布

(直方图)(B)。A:糖尿病患者和健康对照组的基线11dhTxB2水平

对比;B:糖尿病患者和健康对照组的基线11dhTxB2频率(直方图)。



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图3. 根据性别测量的健康个体和糖尿病患者的基线(无ASA)11dhTxB2(pg/mg)水平分布。F:女性;M:男性


糖尿病患者的平均年龄为56岁(29—80岁);健康对照组的平均年龄为35岁(22—82岁)。图4显示的是尿液基线(无ASA)11dhTxB2水平与受试者年龄(岁)之间的关系。此次分析包括所有100名受试者(糖尿病患者的健康对照组)。糖尿病患者的平均患病时长为9.6年(1—29年)。年龄(岁)和基线尿液11dhTxB2水平之间(左侧)呈弱正态相关(r=0.322,p=0.001);患病时长和基线尿液11dhTxB2水平之间(右侧)呈弱(但非统计显著)正态相关(r=0.124,p=0.3)。


这些变量被输入到线性回归模型中预测11dhTxB2水平(作为独立变量)。仅女性仍可作为显著的11dhTxB2预测因素(p=0.02)。血小板功能的性别相关差异和阿司匹林药物(代谢)动力学先前已做叙述。这些结果支持先前的发现即ASA会降低男性的首次心脏病风险,但不能降低女性的首次心脏病风险,这表明ASA对女性的效果不同。这些结果还支持测量糖尿病患者尿液11dhTxB2水平的相关性来辅助医疗卫生提供商评估CVD风险和实施ASA预防。


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图4. 健康受试者和糖尿病患者基线(无ASA)尿液11dhTxB2水平与(pg/mg)年龄(左)的相关性和糖尿病患者患病时长(右)的相关性,红线:线性回归拟合。


ASA对糖尿病患者11dhTxB2水平影响


在137名受试者(54名糖尿病患者和83名健康志愿者)中研究了ASA对糖尿病的影响。每个糖尿病患者或对照受试者采集2份尿样:一份在服用ASA之前采集(基线);第二份在每天服用100或325mgASA7天后采集。该研究的主要目的是证实服用ASA能降低糖尿病患者的11dhTxB2水平。假设ASA能抑制糖尿病患者的尿液11dhTxB2排泄,但糖尿病患者中ASA反应不良者(11dhTxB2>1500pg/mg)比健康对照组多。研究参与者的最终平均年龄为54.3±13.1岁,参与者包括90名女性和47名男性。平均患病时长为9.6±7.6年。


糖尿病患者和健康对照组的基线(无ASA)11dhTxB2值和服用ASA后的11dhTxB2值见图5。服用ASA能抑制糖尿病患者71.5%(p<0.0001)的平均基线11dhTxB2排泄以及健康对照组的平均基线11dhTxB2(75.1%,p<0.0001)。糖尿病患者的基线11dhTxB2排泄高于对照组(3664vs2450pg/mg,p=0.001)。同样,DM患者服用ASA后的11dhTxB2也高于健康对照组(995vs624pg/mg,p<0.0001)。关于ASA剂量的影响,服用100mg ASA的受试者的平均11dhTxB2排泄为708pg/mg±507,但是服用325mg ASA的受试者的平均11dhTxB2排泄为827pg/mg±811(p=0.8)。此次研究中,糖尿病患者和健康受试者服用ASA的剂量对服药后的ASA 11dhTxB2水平没有显著影响。不仅如此,一个预测11dhTxB2水平(作为独立变量)的回归模型显示ASA(p=0.0293)和肥胖(p=0.0467)可在统计上作为11dhTxB2水平的重要预测因素。


大部分的健康对照组成员经ASA治疗后11dhTxB2排泄会低于临界值(1500pg/mg),8.4%(7/83)的受试者被列为ASA无反应者。糖尿病患者中,经ASA治疗后大部分患者的11dhTxB2排泄低于临界值(1500pg/mg),14.8%的(8/46)的糖尿病患者被列为ASA无反应者。这些结果确认:ASA治疗能显著抑制健康对照组和糖尿病患者的基线尿液11dhTxB2水平。但是糖尿病患者的ASA反应不良者的比例是健康对照组的2倍,表明高血小板反应表型与糖尿病有关。


在确认了糖尿病患者的基线11dhTxB2水平较高且ASA无反应者的比例几乎是健康受试者的2倍之后,我们研究了氧化应激和抗氧化剂标志物对糖尿病患者11dhTxB2排泄的影响。测量了糖尿病患者和对照组的基线(无ASA)和服用ASA后的样品内的尿液8-iso前列腺素-F2α(8-isoPGF2α)和sP-选择素、亚硝酸盐(NO2)、亚硝酸盐(NO3)和对氧磷酶-1(PON-1)活性。与对照组相比,糖尿病患者表达的8-isoPGF2α(1457vs1009pg/mg,P<0.0001),NO2(11.8vs4.8μmol/L,P<0.0001),NO3(50.4vs20.9μmol/L,p<0.0001)和sP选择素(120.8vs93.0ng/mL,p=0.02)水平升高。ASA证明对糖尿病患者和健康对照组的8-isoPGF2α,NO2,NO3和sP选择素或PON-1活性没有影响。而且,糖尿病患者较高的11dhTxB2水平表明血小板反应性升高。除了血小板高反应性外,糖尿病患者的炎症/氧化背景不受ASA影响。实际上,在测量的生物标志物中,ASA反应不良的糖尿病患者仅尿液8-isoPGF2α的水平显著较高(p<0.009)。这些发现与氧化和炎症应激可能维持血小板反应性的假设一致,无论COX-1途径被抑制和/或非血小板来源(COX-2途径)的血栓素全身生成量增加。

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图5. 健康受试者(右)和糖尿病患者(左)的基线(无ASA)和ASA服药后11dhTxB2的水平(pg/mg)的分布。14.8%的糖尿病患者被列为ASA反应不良者,8.4%的健康对照组成员被列为ASA反应不良者(服药后的11dhTxB2超过1500pg/mg的临界值)

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图6. 急性冠脉综合症患者体内测量的基线(无ASA)和服用阿司匹林后的尿液11dhTxB2水平分布。28.7%的急性冠脉综合症患者为ASA反应不良者(服药后11dhTxB2水平高于1500pg/mg的临界值。)ACS:急性冠脉综合症;ASA:阿司匹林

根据指南的建议,ASA广泛用于CVD的预防。但是有证据表明其预防效果相矛盾或不稳定,尤其对于糖尿病患者。JPAD研究包括2539名40-85岁的2型糖尿病患者,这些没有动脉粥样硬化病史的患者被随机分配到ASA(81或100mg/天)或非ASA组。研究不能证明ASA能显著降低任何CVD相关终点的风险。POPAAD研究包括1276名患有1型或2型糖尿病且无CVD症状(臂踝指数低于0.99)的成人(>40岁)。ASA(100mg/天)不能显著降低CVD风险。最后,AAA研究包括3350名无症状(臂踝指数低于0.95)CVD参与者(50-75岁)。ASA(100mg/天)不能显著降低任何风险。这些研究表明糖尿病患者的CVD预防不能因ASA受益。能解释这些临床发现的额外机制有待研究并可能有助于解决临床ASA“耐药性”相关的争议(见图5)。


ACS患者的11DHTXB2

和ASA反应


我们将讨论2项关于ACS患者的临床研究。一项研究测量了77名进入紧急护理机构患者的尿液11dhTxB2(服用ASA后)水平。研究机构中超过18岁的并接受可选PCI的ACS患者参与该研究。所有患者每日服用325mgASA至少持续一周。患者需提供服药期间的尿液样品。该研究的主要目标是评估尿液11dhTxB2排泄对325mgASA的反应与生产商的1500pg/mg临界值之间的关系(该临界值为生产商基于健康个体确立)。服用325mg ASA后平均尿液11dhTxB2水平为1550pg/mg。大部分对ASA反应的ACS患者的11dhTxB2水平低于该临界值。但是,ACS患者中对ASA反应不良的患者的比例达到了28.6%。因此有些研究者考虑是不是抑制COX-1所需的ASA剂量不足,需要增加每日服用的ASA剂量来克服ASA反应不良。于是,该研究又测量了71名稳定型CAD患者的尿液11dhTxB2,这些患者被随机分入每日服用81mg、162mg、325mgASA的组,服药时长为4周。增加ASA剂量后,平均11dhTxB2从931pg/mg下降到763pg/mg(p=0.046)。在该研究中,ASA反应不良者的比例随着服用ASA剂量的增加而下降。该结论与Gurbel等人之前的研究报告一致。因此,在评估ASA反应不良时应该考虑ASA剂量的问题(见图6)。


第二项研究包括287名未服用ASA的患者,这些患者入院进行PCI进而评估服用阿司匹林前后尿液11dhTxB2水平与不良事件(AE)之间可能的关系。该研究的入选标准是ST段升高心梗(STEMI),非STEMI或较早进行(24小时内)侵入性血管再生程序。在登记后进行PCI之前,测量患者尿样的基线11dhTxB2(无ASA),随后这些患者每日服用100mg ASA。出院时(7-14天),再次采集服用ASA的患者的尿样并对这些患者进行6个月和12个月的随访。在12个月的患者随访期内记录不良心血管事件。主要的研究终点包括支架血栓、Q波心梗(QMI)、非QMI,和死亡(心因性死亡和非心因性死亡)。第二终点包括中风、短暂性脑缺血发作(TIA)、PCI或CABG血管再生目标病变以及其他血管事件。


这些ACS患者的平均年龄为68.9岁。年龄不会影响基线11dhTxB2水平(r=0.060,p=0.310),但是女性的基线11dhTxB2水平显著高于男性(7675pg/mgvs6949pg/mg,p=0.0171)。该ACS患者人群的平均基线无ASA 11dhTxB2水平为7322pg/mg,比健康个体高2-3倍(范围2450-3337pg/mg)。出院和随后的时间点,ASA能有效将基线11dhTxB2水平抑制到1349pg/mg(81%,p<0.0001)。ACS患者的基线(服用ASA前)11dhTxB2水平分布见图6。尽管ASA能显著抑制11dhTxB2,但是28.7%的ACS患者被列为ASA反应不良者,11dhTxB2水平不能下降到低于1500pg/mg的临界值。总体不良心血管事件率为17.1%。根据基线(无ASA)11dhTxB2水平,不良心血管事件发生率从四分位数1的19.4%下降到四分位数4的15.5%。与之相反,使用ASA治疗患者的不良心血管事件发生率从四分位数1的9.1%上升到四分位数3的24.2%和四分位数4的20%。四分位数3的不良心血管事件相对风险为2.7(p=0.019)。相对于较低四分位数(1和2)女性的四分位数较高(3和4),相对风险为2.1(p=0.011)。


血小板极度活跃者的基线11dhTxB2高,容易发展为动脉粥样硬化血栓。但是,无ASA基线11dhTxB2水平不能预测1年的不良心血管事件。服用ASA后11dhTxB2水平仍较高(>1500pg/mg)和有可能表示存在额外血小板(即单核细胞/巨噬细胞衍生)COX-2血栓素生成途径。不良心血管事件相对风险的升高(2.7)与较高的服用ASA后11dhTxB2水平有关(较高四分位数),这表明COX-2血栓素的生成即可能是与心血管炎症过程相关的因素。必须指出的一点是对ASA不敏感的血栓素的生成与糖尿病患者体内的促炎环境和氧化应激有关。在已经检测过的生物标志物中,仅8-isoPGF2α能区分正常和不良血栓素反应者,这表明氧化应激可能是维持血小板功能性的原因,无论COX-1被抑制和/或存在非血小板途径的全身血栓素生成增加现象。仅凭血栓素不能直接表明其与动脉粥样硬化血栓的形成有关。但是这些结果确认了之前研究得到的服用ASA后尿液11dhTxB2可能是预测ACS患者不良结局的有用标志物的结论。


氧化炎症(应激)指的是生物系统中能克服其移除机制(细胞或血浆修复[抗氧化]机制)的活性氧水平。炎症细胞生成的超氧阴离子可能会通过自由基攻击细胞膜和/或脂蛋白,该过程称之为脂质过氧化。酶(COX)途径介导的花生四烯酸机制备受关注,非酶自由基途径证明了相关性。花生四烯酸的自由基氧化生成了能反映有机体氧化状态的活性F2-异前列腺素,该物质可以作为体内氧化应激的可靠标志物;还可以作为CAD的独立风险因素。一些体外研究已经证明8-isoPGF2α能刺激血小板活化,但其他研究通过其余血栓素血小板受体(TPR)的相互作用将其列为促栓物质。如果8-isoPGF2α与TPR结合,则其能与TxA2竞争并活化钙离子(Ca2+)/ Rho激酶途径。这一点尤其重要,因为TXA2酶合成受到ASA抑制,非酶8-isoPGF2α生产量的增加可能会成为维持生理性血小板活性的替代机制。


服用较低剂量的ASA能抑制COX-1,但是对COX-2或8-isoPGF2α途径毫无影响,在氧化炎症反应期间,升高的血小板超活性可能源于结合了COX-1、COX-2和8-isoPGF2α的途径。如果服用ASA,COX-2和8-isoPGF2α途径将诱导血小板超活性。服用ASA后,COX-1途径有限的TXA2生成或无COX-1 TXA2生成将导致空闲出TPR进而让8-isoPGF2α有机可乘与其结合,而且8-isoPGF2α的半衰期较长(8-isoPGF2α的半衰期为1-10分钟,TAX2的半衰期仅为20-30秒),而且8-isoPGF2α的血浆浓度也比TAX2高(351-1831 vs 1-66pg/mL)。因此,氧化炎症途径生成的F2-异前列腺素不会受到ASA阻断的影响,该物质可以用于CVD管理,尤其是那些对ASA反应不良的人群(见图7)。


技术导航-糖尿病和冠脉疾病患者体内血小板血栓素-图8.jpg

图7. 健康对照组、糖尿病患者和急性冠脉综合症患者中测得的基线11dhTxB2(无ASA)平均值和范围上限(左),以及研究人群中阿司匹林反应不良者(服用阿司匹林后11dhTxB2水平仍高于1500pg/mg的临界值)的比例(%)(右)。DM:糖尿病;ACS:急性冠脉综合症

技术导航-糖尿病和冠脉疾病患者体内血小板血栓素-图9.jpg

图8. 利用基线(无ASA)尿液11dhTxB2水平(左)和服用阿司匹林后尿液11dhTxB2水平(右)评估CVD风险指导临床解析的决策制定过程的图示。基线11dhTxB2水平源于健康对照组的平均值和范围上限。1500pg/mg的临界值仅适用于使用阿司匹林治疗反应良好或反应不良的受试者


11DHTXB2测量的临床意义


长久以来ASA能抑制血小板COX-1并减少TXA2的生成,使其成为经济有效的动脉粥样硬化CVD预防药物。服用低剂量的ASA每年可以预防超过150000个心脏病事件。不仅如此,服用ASA还可以减少25%的总心血管事件,包括减少34%的非致命心脏病发作、25%的非致命中风,降低18%的全因死亡率。但是,25%-50%的CAD和ACS患者不能完全因服用ASA而获益。因此,测量TXB2检出对ASA反应不良的个体确定较高的CVD风险具有巨大的临床意义。


我们的研究证明健康人群、糖尿病患者和ACS患者的基线(无ASA)尿液11dhTxB2排泄呈上涨趋势(图7)。2个对照组的平均11dhTxB2水平为2893.5pg/mg,上限达到了11702pg/mg。糖尿病患者组的平均11dhTxB2水平为4660.5pg/mg,上限为20619pg/mg。ACS患者组的平均11dhTxB2水平为7322pg/mg,上限为100000pg/mg。ASA反应不良者的概率也呈类似的上涨趋势:健康对照组8.4%;糖尿病组14.8%;ACS组则超过28%。


健康人群和患病人群的基线11dhTxB2水平明确表明这些组之间很大范围的血小板反应性有重大重叠。这种重叠有可能不利于无ASA 11dhTxB2临界值的确立及其正常范围在临床中的使用。一项ACS研究表明超过40%的ACS患者具有很高的基线(无ASA)11dhTxB2水平,表明在服用ASA后反应不良。该观察结果与糖尿病患者和ACS患者中较高的基线11dhTxB2水平可能预测较高的ASA反应不良率的结论一致。这可能因为代谢综合症(肥胖、血脂异常、胰岛素耐受性)患者的氧化应激(oxLDL)水平高、CVD风险高、存在血小板极度活跃和阿司匹林对COX-1抑制的不足,表明较高的TXB2让这些患者具有较高的血栓栓塞事件风险。


Russo等人的研究表明躯干肥胖患者进行节食减肥能降低血小板活性,恢复对抗血小板药物的敏感性。Health Aging and Body Composition研究表明炎症标志物白介素-6是新的健康负相关事件可靠的标志物。高尿液8-isoPGF2α和11dhTxB2与较高的死亡风险有关。最近,Santilli等人的研究报告称高强度身体锻炼对血小板活化生物标志物的益处很大;尿液11dhTxB2和8-isoPGF2α分别下降了26%和21%。与久坐对照组相比esRAGE升高61%,多重回归分析表明8-isoPGF2α和esRAGE是11dhTxB2水平仅有的重要预测因素。


建议的算法见图8。该算法在仔细考量上述研究的基础上开发,目的是解析尿液11dhTxB2结果进行CVD风险管理。


如果受试者没有服用阿司匹林,则11dhTxB2水平应该是:

低于2500pg/mg:无需任何措施;

2500—10000pg/mg之间:考虑服用ASA,评估ASA反应和/或考虑其他CVD分析因素;

超过10000pg/mg:考虑服用ASA,评估ASA反应和/或寻找其他CVD风险因素。


如果受试者服用阿司匹林,则11dhTxB2水平应该是:

低于1500pg/mg:无需任何措施(ASA反应良好),继续监测CVD风险;

超过1500pg/mg:受试者对ASA反应不良(“耐药性”),考虑患者的配合度,调整ASA剂量,增加额外抗血小板治疗等。更重要的是研究和调整潜在CVD风险因素如血脂异常、可能导致血栓素抑制不充分的炎症/氧化促动脉粥样化背景。


该算法的主要影响是出现持续的高基线11dhTxB2水平的未服用ASA的受试者可能需要进一步研究潜在的CVD风险。但是服用ASA后出现高11dhTxB2水平预示着出现动脉粥样硬化血栓形成疾病风险升高。这里强调的是一种包括抗血小板和抗动脉粥样硬化治疗的综合(多方法)管理方式。


结   论


对ASA反应不良通常预示着COX-1抑制不充分和CVD风险升高。糖尿病患者和急性冠脉综合症患者的ASA反应不良率表明活跃的氧化/炎症背景可能是维持血小板极度活跃和不受ASA影响的促动脉粥样硬化表型出现的原因。


我们对患病人群尿液11dhTxB2水平对ASA的反应的研究得到如下结论:

(1)糖尿病患者和冠脉疾病患者的尿液11dhTxB2基线水平显

著高于健康对照组,这可能表明较高的血小板活性和CVD风险。女性人群似乎对11dhTxB2和血小板反应性有微弱的影响(女性人群的水平较高);

(2)服用ASA能显著抑制糖尿病患者、急性冠脉综合症患者和

健康对照组成员的11dhTxB2。但是糖尿病人群的ASA不良反应率(14.8%)大约比健康对照组(8.4%)高2倍。这一结果可能反映的是糖尿病患者的血小板活性较高;

(3)急性冠脉综合症患者的ASA不良反应率大约是健康对照组

的3倍(28.7%);

(4)研究结果对实验室测量健康个体以及糖尿病和冠脉疾病患

者的尿液11dhTxB2水平进而评估ASA反应的活动提供了额外支持。


编译:张凯

审校:方研


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