吳宇卉 國娟 馮娟
摘 要:TAFI是一種能被凝血酶、凝血酶調節(jié)蛋白、纖溶酶等物質激活的血漿酶原,在凝血系統(tǒng)、纖溶系統(tǒng)以及炎性反應中均起到調節(jié)作用,故TAFI及其基因多態(tài)性是缺血性腦卒中發(fā)病的重要因素及發(fā)病基礎,成為疾病的嚴重程度、進展及預后的標志物。TAFI抑制劑的應用也可以加強缺血性腦卒中的治療。本文綜述了目前TAFI的作用機制及其抑制物的治理作用,為將其應盡早應用于臨床進行預防及治療提供依據。
關鍵詞:TAFI基因多態(tài)性;缺血性腦卒中;TAFI抑制物
中圖分類號:R54 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2019)23-0178-02
缺血性腦卒中是世界上最重要的致殘病因,世界第二大致死病因。它嚴重危害人類健康,并給社會帶來沉重的經濟負擔,而中國是世界上卒中的發(fā)病率和死亡率最高的國家。因此,研究TAFI有助于識別缺血性腦卒中的危險因素和高危個體,并應用臨床改善疾病進展及預后。
1 TAFI的作用機制
TAFI由423個氨基酸組成,是循環(huán)在血漿中的不活躍的前體,可轉化為活性形式-羧肽酶B樣酶的糖蛋白。由凝血酶、纖溶酶和凝血酶調節(jié)蛋白激活,由肝細胞合成并分泌,在內皮細胞、巨噬細胞、巨核細胞及血小板中也已經證實存在肝外TAFI的產生及表達。
1.1 凝血
在凝血通路中,凝血酶通過凝血酶依賴、FXIIIa驅動的纖維蛋白網絡交聯(lián)和激活凝血酶激活的纖溶抑制物來參與血栓的穩(wěn)定。凝血酶-凝血酶調節(jié)蛋白復合物被認為是TAFI的生理激活劑之一。復合物產生的凝血酶和內皮上的凝血酶調節(jié)蛋白濃度是TAFI激活的重要調節(jié)因子,并呈劑量依賴性。
凝血酶調節(jié)蛋白為內皮細胞受體,既可以激活TAFI也可以激活血漿蛋白C,這取決于其濃度。低濃度(5nM)TM使TAFI的活性增高,當濃度進一步升高時(10nM),TAFI的活性相對下降,而血漿蛋白C被更多地激活,從而抑制凝血酶的形成。
1.2 纖溶
TAFI的功能不僅限于凝血系統(tǒng)的調節(jié),而且在纖溶調節(jié)中起著廣泛的作用。凝血塊擴增過程中產生的凝血酶將產生足夠的活化TAFI來調節(jié)纖溶。凝血酶調節(jié)蛋白復合物激活時,激活肽從催化結構域釋放出來。TAFIa通過不斷去除部分降解的纖維蛋白上的C-末端賴氨酸殘基,消除纖溶酶原結合位點,抑制纖溶酶原激活和纖溶功能受損,從而降低纖溶酶原激活率和纖溶率。因此,推測凝血酶的形成和TAFI的激活可能導致凝血系統(tǒng)和纖溶系統(tǒng)的失衡,從而導致血栓性疾病,尤其是缺血性腦卒中。
1.3 炎癥
TAFI作為一種急性時相蛋白,發(fā)揮調節(jié)體內炎性反應的功能。TAFIa可通過降解生物活性多肽過敏毒素、緩激肽、骨橋接素C末端的精氨酸,使這些炎性因子失去誘導炎癥反應的活性,從而調節(jié)炎癥變化,并調節(jié)血壓和血管張力。
1.4 基因與遺傳效應
由于TAFI抗原水平的個體間變異較大,與生活方式特征的相關性較弱,因此認為TAFI抗原主要受遺傳控制。
TAFI基因定位于染色體13q14.11,全長約48kb,包含11個外顯子目前已鑒定出大量的TAFI基因多態(tài)性,其中2個導致了氨基酸替換,即Thr147Ala和Thr325Ile。攜帶TAFI1040T變異的個體比突變的非攜帶者具有更低的TAFI抗原水平,但由于突變分子在37°C下比非突變的TAFI更穩(wěn)定,因此具有突變的受試者表現(xiàn)出比非突變攜帶者更低的纖溶潛能。
TAFI研究中的不同結果可能是由于抗體對不同TAFI異構體反應的多樣性。但由于一些用于ELISA測定的TAFI-Ag在不同異構體之間具有不同的測定靈敏度,導致對與TAFI基因多態(tài)性相關影響的高估,目前使用不依賴基因型分析的研究結果。
2 TAFI與缺血性腦卒中的聯(lián)系
2.1 缺血性腦卒中患者TAFI水平升高
Montaner等人在發(fā)病24小時內測量30名老年缺血性卒中患者的TAFI抗原提示水平升高,且神經癥狀的嚴重程度與TAFI抗原之間存在顯著的相關性。Santamaría等人對114名患有缺血性腦卒中的患者進行調查,在事件發(fā)生后的第一個月內,患者的TAFI水平高于對照組,并且提供證據表明高風險的缺血性腦卒中與高TAFI水平有關。Leebeek等人對124名最近首次發(fā)生缺血性腦卒中的患者實施溶栓試驗發(fā)現(xiàn),功能性TAFI水平增加。Ladenvall等人實施的利用Sahlgrenska學院缺血性卒中研究數據對照研究提示缺血性腦卒中患者血漿TAFI與對照組相比升高,并且這種差異對于釋放的TAFIa比完整的TAFI更為明顯。這種關聯(lián)在所有缺血性卒中亞型都能觀察到,表明血漿TAFIa升高增加腦血栓栓塞事件的風險,且與潛在病因無關。
2.2 TAFI與缺血性腦卒中嚴重程度的影響關系
Brous等人對136例急性腦卒中患者入院后7.5h、24h、72h和卒中后第7天的血漿TAFI濃度進行了測定,結果顯示中風發(fā)作后的前72小時,TAFI濃度顯著下降,隨后在第7天恢復到基線水平,該結果與更嚴重的腦卒中、不利的腦卒中演變和不良的長期腦卒中結局有關。K.JOOD等人利用來自SAHLSIS隊列前瞻性隨訪的數據來研究TAFI水平與卒中后預后、未來死亡和/或復發(fā)性血管事件的可能聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)恢復期血漿TAFIa與幸存者未來死亡或復發(fā)血管事件有關聯(lián),與傳統(tǒng)血管危險因素無關。Mertens等人對起病<24h的超急性缺血性腦卒中患者腦脊液及血漿中TAFI水平進行檢測,發(fā)現(xiàn)病例組腦脊液TAFI水平較正常對照組明顯升高,且TAFI水平與腦卒中后3個月的進展及轉歸有關,并分析得出最可能與腦卒中超急性期血腦屏障功能障礙有關。
關于TAFI對于腦損傷的作用,存在爭議。Orbe等人的研究人文TAFI缺乏可導致大腦中動脈注射凝血酶后24小時腦損傷增加,神經元變性。Denmore等人在短暫性腦中動脈閉塞小鼠模型中風后24小時對小鼠進行神經學評分,評估腦血栓形成負荷,并計算腦梗塞大小。結果顯示抑制TAFI可顯著減少腦卒中后24小時50%的腦梗死面積。實驗表明TAFI對缺血性腦卒中模型具有保護作用,其作用機制是抑制纖維蛋白沉積,防止纖維蛋白的過度積累,從而改善再灌注、限制缺血性腦損傷。而Kraft等人用塔菲-/-小鼠評估了腦卒中的發(fā)展、腦內纖維蛋白的形成和卒中后的功能結局。表明TAFI對缺血腦損傷后血栓形成和神經元變性沒有起主要作用。
3 TAFI基因多態(tài)性與缺血性腦卒中的相關性
Akatsu等發(fā)現(xiàn)TAFI的Ala147Thr和Thr325Ile基因多態(tài)性與腦梗死發(fā)生無相關性。Leebeek等研究也發(fā)現(xiàn)缺血性卒中患者的TAFI基因型分布與正常人沒有明顯差別。最近Ladenvall等的研究,共分析TAFI基因11個不同位點的SNP,在單位點分析中沒有發(fā)現(xiàn)SNP與缺血性腦卒中有關聯(lián),但亞型分析中顯示H2B與隱源性缺血性腦血管病相關,H2B攜帶者患病風險增加,單倍體H1B可降低小血管病變患病風險,而單倍體H2D和H2E可增加小血管病變的風險。這些結果可能與研究樣本較小有關,其代表性與普通人群存在一定差異,或者不同的人群可能會有不同有結果,需要研究不同位點的多態(tài)性,同時進行單倍體型分析,得到的結果會更有價值。
4 TAFI與溶栓
在腦梗塞的患者中,即使應用了最有效的溶栓治療,仍然有50%的患者不能得到早期、完全和持久的再灌注,并且出血率增高。因此科學家們提出了一個能增強溶栓療效又相對安全的新方法,即聯(lián)合運用TAFIa的抑制劑。下調TAFI的抗纖溶活性可以通過兩種途徑:一是直接與TAFIa反應降低其活性;二是間接途徑,如結合血漿中的凝血酶阻止其對TAFI的活化。
4.1 研究成果
Christine Alessi等人連續(xù)測定靜脈注射rt-PA溶栓劑和未溶栓治療患者的TAFI水平。在溶栓患者中,入院時TAFIa/ai水平更高,TAFI抗原水平稍低;而T與NT之間TAFI酶原總量沒有明顯差異。溶栓患者的NIHSS評分與TAFIa/ai峰值水平之間的關系相當一致,這加強了將TAFIa作為溶栓治療靶點的興趣。接受t-PA治療的缺血性腦卒中患者調整腦卒中危險因素之前,TAFI水平與再通率有。在動物模型中,TAFI的抑制已顯示加速t-PA誘導的體外血栓溶解并增強血栓溶解。這些結果提示活化的TAFI抑制劑可作為溶栓治療的佐劑。
另一項表明TAFI是治療或預防血栓栓塞性疾病的有吸引力的藥理學靶點的觀察是,在塔菲-/-小鼠中沒有過度出血??赡苁怯捎赥AFI-/-小鼠表現(xiàn)出與健康大腦微血管結構顯示出非常一致的結構和功能組織模式,提供了對出血的非常程度的保護,并且TAFI有作為抗炎和內皮屏障穩(wěn)定劑的新作用,這可能有助于解釋該模型中沒有腦出血。這種安全的治療對急性缺血性腦卒中的治療尤其有利,因為傳統(tǒng)的溶栓藥物和抗凝血藥物不可避免地會增加出血相關的發(fā)病率和死亡率。
4.2 臨床應用
來自土豆的羧肽酶抑制物是TAFI的特異性抑制物,在兔動脈栓塞模型中用聯(lián)合應用t-PA和CPI,發(fā)現(xiàn)改善了t-PA的纖溶作用,同時不增加對血壓、APTT、PT以及纖維蛋白原等的影響,因此目前認為CPI可能是溶栓治療中t-PA新的有效輔助制劑。agashima等在兔頸靜脈血栓模型中也發(fā)現(xiàn)靜脈聯(lián)合應用CPI和t-PA。90min后,頸靜脈血栓重量明顯減輕,這也說明聯(lián)合應用CPI抑制TAFI可以增強t-PA誘導的血栓溶解,提高溶栓療效。
Yoshiyuki Morishima等人將人正常血漿以及缺乏TAFI的血漿分別與依度沙班、PCI混合,測定凝塊溶解時間,得出結論依度沙班的作用主要依賴于TAFI。依度沙班和TAFIa抑制劑的聯(lián)合應用可能有利于血栓栓塞性疾病的治療。
最近的研究表明,水蛭素是一種特異性的凝血酶抑制劑,能夠特異性抑制活化的凝血酶而間接地抑制TAFI,從而增強纖溶。研究發(fā)現(xiàn),從扇頭蜱粘液囊提取的蜱羧基肽酶抑制物能與TAFI緊密結合,在活體外重組體rTCI的抗纖溶能力是重組CPI的十倍,所以其在預防和治療血栓性疾病上很有發(fā)展?jié)摿Α?/p>
5 結語
凝血與纖溶過程的失衡是血栓形成的主要原因,是動脈粥樣硬化所致血栓性疾病急性發(fā)作的關鍵因素。炎性反應參與動脈粥樣硬化過程,是血栓性疾病發(fā)作的基礎。TAFI在凝血和纖溶兩個系統(tǒng)中發(fā)揮調節(jié)作用,也是調節(jié)炎性反應和炎性因子水平的重要因素。TAFI及其基因多態(tài)性可能成為預測急性缺血性腦卒中的一個新標志物,并與疾病的嚴重程度、發(fā)展及預后相關。已在動物血栓模型上運用TAFI抑制劑促進溶栓,并取得較好療效。因此,目前應加強對TAFI及其抑制物的深入研究,并將其應盡早應用于臨床進行預防及治療。