張憲偉，陳韻岱

(1聯(lián)合參謀部警衛(wèi)局衛(wèi)生保健處，北京 100017；2解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心心血管內(nèi)科，北京 100853)

自新型冠狀病毒肺炎疫情在武漢暴發(fā)以來，已在全國范圍出現(xiàn)流行趨勢。臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，患有心血管疾病、糖尿病等基礎(chǔ)疾病的危重癥老年患者死亡風(fēng)險(xiǎn)更高，且多數(shù)危重癥患者出現(xiàn)了心肌損傷、心功能衰竭等心血管功能受損情況。Vicente等[1]研究顯示，新型冠狀病毒肺炎患者一旦出現(xiàn)心血管相關(guān)并發(fā)癥，死亡率將增加60%。腦利鈉肽(B-type natriuretic peptide，BNP)或N氨基末端B型腦利鈉肽原(N-terminal B-type natriuretic peptide， NT-proBNP)升高提示心功能受損，二者是診斷心功能不全及預(yù)后判斷的重要指標(biāo)，但用于心肌損傷、心功能衰竭等疾病的早期識別診斷以及心源性呼吸困難的鑒別診斷仍存在很多不足[2]。臨床迫切需要能夠盡早識別心肌損傷的指標(biāo)和方法，這對提高新型狀病毒肺炎危重癥患者的救治成功率至關(guān)重要。

王福生團(tuán)隊(duì)對因新型冠狀病毒肺炎死亡患者的病理研究顯示[3]，死亡患者外周血CD4和CD8 T細(xì)胞的數(shù)量顯著減少，但是CD4 T細(xì)胞中的CCR4+、CCR6+和輔助T細(xì)胞17(T helper cell 17，Th17)的濃度增加，CD8 T細(xì)胞含有高濃度的細(xì)胞毒性顆粒。Th17的增加以及CD8 T細(xì)胞的高細(xì)胞毒性表明T細(xì)胞過度活化，這可以部分解釋新型冠狀病毒肺炎患者免疫嚴(yán)重?fù)p傷的原因。我們由此推斷可溶性生長刺激表達(dá)基因2蛋白(growth stimulation expressed gene 2，ST2)在新型冠狀病毒肺炎的免疫損傷機(jī)制中可能發(fā)揮一定作用。ST2是一種血漿蛋白，也是白介素-33(interleukin 33，IL-33)的配體。研究表明[4]，通過檢測血漿ST2水平可早期識別急性心力衰竭發(fā)作、慢性心力衰竭惡化及心肌梗死等疾病。ST2產(chǎn)生及分泌的途徑與常見的肌鈣蛋白I、BNP或NT-proBNP等臨床指標(biāo)明顯不同，其可能是通過獨(dú)特的通路刺激產(chǎn)生的，所以ST2在心血管事件的早期預(yù)測及預(yù)后判斷中具有一定作用和價(jià)值，值得進(jìn)一步研究。

1 ST2蛋白的生化結(jié)構(gòu)和功能

ST2于1989年首次被發(fā)現(xiàn)，其基因位于2q12染色體，是IL-1基因家族的成員之一，具有4種亞型，其中最重要的兩種是IL1RL1-b(ST2L)和IL1RL1-a(ST2a)。IL1RL1-b(ST2L)即跨膜型受體，屬于IL-1受體家族成員，表達(dá)于Th2細(xì)胞和肥大細(xì)胞表面，由3個(gè)細(xì)胞外的免疫球蛋白G結(jié)構(gòu)域、跨膜部分及T1R胞漿結(jié)構(gòu)區(qū)組成。IL1RL1-a(ST2a)即分泌型受體，可以在血漿中檢測到，主要表達(dá)于嗜堿性和嗜酸性粒細(xì)胞，可分泌到細(xì)胞外，含有9個(gè)氨基酸組成的獨(dú)特C端序列。ST2沒有跨膜和細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域，可以自由通過血管內(nèi)皮[5]。

IL-33是ST2L的功能配體，與ST2L在炎癥細(xì)胞膜上結(jié)合，從而激活有絲分裂原蛋白激酶和其他的生化旁路，最終導(dǎo)致核因子κB(nuclear factor kappa-B，NF-κB)激酶復(fù)合物抑制劑激活，使NF-κB激活后發(fā)揮其促炎性反應(yīng)。ST2是IL-33的誘餌受體，ST2與IL-33結(jié)合后，減少分子與ST2L的相互作用。ST2與IL-33相互作用可減少NF-κB的產(chǎn)生，從而減輕炎性反應(yīng)。曾推斷IL-33自身可調(diào)控ST2L和ST2的mRNA轉(zhuǎn)錄。Schmieder等[6]在高轉(zhuǎn)移性人胰腺癌細(xì)胞株COLO357試驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，不同濃度的IL-33和IL-1對ST2L和ST2的mRNA基因表達(dá)均有影響。這兩種細(xì)胞因子特別之處在于：二者均是通過增加ST2L mRNA基因表達(dá)，減少ST2 mRNA基因表達(dá)。當(dāng)給予低劑量IL-33 mRNA時(shí)，其表達(dá)的IL-1可顯著上調(diào)ST2LmRNA基因轉(zhuǎn)錄，同時(shí)增多的干擾素-γ(interferon gamma，IFN-γ)可促進(jìn)ST2L的mRNA基因和蛋白表達(dá)。這些都反映出ST2的炎性調(diào)節(jié)作用較以前的研究結(jié)果更為復(fù)雜。Sweet等[7]研究表明，當(dāng)細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharides，LPS)在血液中流動(dòng)時(shí)，ST2可直接與巨噬細(xì)胞結(jié)合并產(chǎn)生相互作用，抑制IL-6、IL-12和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)等細(xì)胞因子產(chǎn)生，從而調(diào)節(jié)炎性反應(yīng)。此外，ST2L可激活Th2淋巴細(xì)胞并誘導(dǎo)產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13等幾種細(xì)胞因子，增強(qiáng)Th2淋巴細(xì)胞對炎癥的反應(yīng)，在免疫系統(tǒng)細(xì)胞、細(xì)胞因子的分泌以及ST2的最終表達(dá)之間存在著相互影響?？乖碳ぜ?xì)胞產(chǎn)生的IL-6在Th2分化過程中能夠增加ST2的表達(dá)。ST2能夠激活原始T細(xì)胞，使其進(jìn)入2型免疫細(xì)胞，同時(shí)免疫系統(tǒng)也能夠增強(qiáng)ST2的表達(dá)，但其內(nèi)在相互作用機(jī)制尚未被完全闡明。

Sanada等[8]研究發(fā)現(xiàn)，IL-33/ST2具有更多的生物學(xué)特性及臨床實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。特別是ST2除了可以作為生物標(biāo)志物，還可以作為真正的治療靶點(diǎn)。為了表明IL-33/ST2相互作用的生物學(xué)特點(diǎn)，Sanada等對IL-33進(jìn)行了體內(nèi)及體外試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)IL-33可降低p38蛋白絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)以及被血管緊張素Ⅱ激活的MAPK旁路中N末端激酶磷酸化的活性。由于產(chǎn)生幾種活性氧自由基，血管緊張素Ⅱ可導(dǎo)致心臟受損，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)外部給予IL-33可以減少由血管緊張素Ⅱ誘發(fā)產(chǎn)生的氧自由基活性。在ST2受體的功能和表達(dá)研究中發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的結(jié)果[8]：野生型小鼠模型腹腔注射純化IL-33，2 μg/d，共4周，與對照組相比可減低心肌細(xì)胞和心臟結(jié)構(gòu)的纖維化及肥厚性負(fù)荷。Sanada等[8]推斷他們的實(shí)驗(yàn)僅部分說明了ST2缺失在承受血管緊張素II作用的心臟結(jié)構(gòu)中的重要性，但是ST2可作為治療靶點(diǎn)是一個(gè)大膽的推測：心臟病患者經(jīng)外源性給予IL-33能增強(qiáng)ST2L活性和其細(xì)胞內(nèi)生化旁路，從而阻止或減輕心臟病惡化。同樣Sanada等[8]研究發(fā)現(xiàn)，給予經(jīng)IL-33激活的ST2后，患者心臟的心肌肥厚和收縮功能得到改善。盡管上述研究尚屬于動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研制可增強(qiáng)人類心肌細(xì)胞ST2活性藥物的思路或許可作為未來臨床發(fā)展的目標(biāo)。

邱菊等[9]研究顯示，IL-17+、ST2+、Ⅱ型天然免疫細(xì)胞(group Ⅱ innate lymphoid cells，ILC2)在肺部炎癥過程中起致病作用。ILC2是固有免疫細(xì)胞的一個(gè)亞群，主要分泌IL-5和IL-13。IL-25和IL-33可作用于ILC2使其擴(kuò)增并促進(jìn)其功能。既往研究發(fā)現(xiàn)，IL-33可分別作用于兩種ILC2：iILC2和nILC2。iILC2可表達(dá)IL-17，在肺的感染中發(fā)揮免疫防御作用；而nILC2在非感染條件下不分泌IL-17。邱菊研究組發(fā)現(xiàn)，在IL-33和木瓜蛋白酶(papain)誘導(dǎo)出肺部炎癥狀況時(shí)，可以通過ST2刺激ILC2分泌IL-17，該現(xiàn)象不依賴于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，即在T、B細(xì)胞缺乏的Rag1-/-小鼠中也存在這種現(xiàn)象。同時(shí)發(fā)現(xiàn)ST2刺激ILC2分泌IL-17依賴于轉(zhuǎn)錄因子芳香族化合物受體(aryl hydrocarbon receptor，AhR)而非經(jīng)典調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子孤獨(dú)受體γt(retinoicacid-related orphan nuclear receptor γt，RORγt)。利用骨髓移植技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，來自于造血系統(tǒng)的IL-33下游信號Myd88是ST2刺激ILC2分泌IL-17的必要因素。但是，IL-33并不能直接通過ST2促進(jìn)ILC2中IL-17 mRNA基因的表達(dá)，而是和白三烯(leukotriene)介導(dǎo)的活化T細(xì)胞核因子信號通路協(xié)同促進(jìn)IL-17的表達(dá)。同時(shí)研究人員發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)ILC2中IL-17的持續(xù)性表達(dá)依賴于IL-33，在停止注射IL-33后，ST2刺激ILC2分泌IL-17的能力顯著減弱。

2 ST2在臨床實(shí)踐中的作用

ST2在急診科可用于鑒別主觀癥狀呼吸困難患者有無合并失代償心功能不全，是一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物，及時(shí)對呼吸困難患者進(jìn)行鑒別診斷，有助于針對性調(diào)整其治療和管理策略，改善預(yù)后。PRIDE項(xiàng)目[10]是一項(xiàng)在馬薩諸塞總醫(yī)院急診科對呼吸困難患者進(jìn)行調(diào)查的前瞻性、盲法研究，旨在對599例呼吸困難入院患者評估檢測其ST2、NT-proBNP和C-反應(yīng)蛋白(C-reactive protein，CRP)濃度，結(jié)果顯示，合并有急性心力衰竭患者的ST2血清濃度高于無心力衰竭患者(0.50和0.15 ng/ml，P<0.001)；在急性心力衰竭亞組中，對ST2與1年死亡率之間相關(guān)性進(jìn)行受試者工作特征曲線分析發(fā)現(xiàn)，ST2的曲線下面積顯著高于NT-proBNP(P<0.001)，提示ST2有助于預(yù)后判斷。

Socrates等[11]對ST2、BNP和NT-proBNP預(yù)測30 d、90 d和1年的死亡率進(jìn)行受試者工作特征曲線分析，結(jié)果顯示，3種指標(biāo)的曲線下面積差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但Kaplan-Meier曲線進(jìn)一步分析顯示：ST2、BNP和NT-proBNP聯(lián)合應(yīng)用可以提高因急性心力衰竭呼吸困難患者診斷的準(zhǔn)確性。Dieplinger等[12]對251例呼吸困難患者的研究也證實(shí)，ST2是可預(yù)測患者1年死亡率的生物標(biāo)志物，尤其是與其他血漿因子聯(lián)合檢測效果更佳。

PRIDE研究[13]對139例患者(包括心力衰竭和非心力衰竭患者)進(jìn)行多變量分析，結(jié)果顯示，ST2與心臟功能密切相關(guān)，ST2與左、右心室功能以及其他形態(tài)學(xué)參數(shù)呈獨(dú)立相關(guān)。Boisot等[14]納入了150例失代償急性心力衰竭患者，對ST2的預(yù)測價(jià)值進(jìn)行評估，并與常用的心力衰竭生物標(biāo)志物如BNP或NT-proBNP進(jìn)行對比，受試者工作特征曲線分析顯示，ST2與NT-proBNP對90 d死亡率的預(yù)測價(jià)值相當(dāng)，均優(yōu)于BNP。1年后隨訪結(jié)果顯示，ST2獨(dú)立預(yù)測價(jià)值仍持續(xù)存在，ST2血漿水平越高，死亡率也越高。Rehman等[15]研究結(jié)果顯示，CRP、體溫、心率、BNP、血尿素氮、吸煙史和收縮壓均與ST2呈正相關(guān)，對急性失代償心力衰竭患者血ST2的濃度有預(yù)測價(jià)值。將ST2、NT-proBNP、BNP及CRP聯(lián)合應(yīng)用能明顯提高患者1年死亡率的預(yù)測值，曲線下面積可增加到0.80，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上研究均證實(shí)ST2因子是失代償心力衰竭患者的急性心力衰竭發(fā)作的良好標(biāo)志物，并對死亡率有可靠的預(yù)測價(jià)值。

通過以上綜述發(fā)現(xiàn)，肺炎不僅僅是呼吸系統(tǒng)疾病，更準(zhǔn)確地說，肺炎是一個(gè)系統(tǒng)性疾病。新型冠狀病毒肺炎危重癥患者心肌損傷情況比較常見，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并診治，有助于降低新型冠狀病毒肺炎患者的死亡率。但在臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在冠狀病毒感染的情況下，急性心肌損傷的癥狀和體征可能被掩蓋，呼吸困難患者是否伴有心源性因素較難鑒別，容易導(dǎo)致漏診或診斷延遲。另外，肌鈣蛋白I、BNP或NT-proBNP等指標(biāo)對于早期識別心肌損傷有一定局限性，還需要與ST2等敏感指標(biāo)聯(lián)合應(yīng)用，進(jìn)一步提高新型冠狀病毒肺炎患者心肌損傷和心功能不全的早期識別及鑒別能力。