趙振燕綜述，宋光遠、吳永健審校

目前，鈣化性主動脈瓣狹窄（calcific aortic valve stenosis，CAVS）是最常見的瓣膜性心臟病之一，一般中年開始起病，患病率隨年齡呈指數增長，在年齡＞80 歲時發(fā)病率迅速增加[1-2]。隨著老齡化社會的到來，CAVS 在中國也將成為主要的疾病負擔。據估計，在2030年全球將會出現＞450 萬例臨床上明顯的主動脈瓣狹窄患者[3]。CAVS 早期是無癥狀的，一旦出現呼吸困難、心絞痛、心力衰竭和暈厥，病情會急轉直下，有明顯臨床癥狀的CAVS 患者未治療的年死亡率高達25%，外科換瓣或經導管主動脈瓣置換術是根治辦法。盡管經導管主動脈瓣置換術為無法外科手術或手術中、高危風險的患者提供了絕佳的選擇，但由于高齡和合并癥限制了總生存率，晚期CAVS 患者的預后仍然很差[4]。目前尚無有效藥物或干預措施用于預防或延緩瓣膜鈣化狹窄。

傳統上，CAVS 被認為是由瓣膜的持續(xù)磨損引起的被動性退行性疾病，盡管存在許多公認的CAVS 危險因素，例如年齡、二葉瓣畸形、高血壓和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平升高[5-6]，但早期進行的他汀類藥物和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑在延緩輕至中度主動脈瓣狹窄進展的隨機臨床試驗均未顯示出獲益[7]。如今，隨著對CAVS 分子機制的不斷深入研究，越來越意識到這種疾病的特征是炎癥的活躍過程繼之以瓣膜的纖維鈣化重塑[3，8]。在某種程度上，這可以歸因于CAVS 的另一種可能的因果風險因素：脂蛋白（a）[Lp（a）]。本綜述將論述脂蛋白（a）[Lp（a）]在CAVS 的潛在風險、作用機制，以探討有前景的治療方法。

1 脂蛋白（a）與CAVS 的關系

Lp（a）是一種低密度脂蛋白樣顆粒，由LDL-C和載脂蛋白B100（ApoB100）分子共價連接至載脂蛋白（a）[Apo（a）]組成[9]，其中Apo（a）為Lp（a）所獨有。Lp（a）與CAVS 之間的風險關系早在90年代已有研究描述[5]。如今，越來越多的證據表明Lp（a）是CAVS 的因果風險因素[6,10-11]。2014年，在歐洲前瞻性癌癥調查（EPIC）-諾?？搜芯恐羞M行了首次縱向研究，三分位數中高Lp（a）水平（＞19.2 mg/dl）的參與者與中下Lp（a）水平（＜7.7 mg/dl）參與者相比，因CAVS 住院或死亡的風險更高（HR=1.57；95%CI:1.02～2.42）[12]，該研究表明Lp（a）是CAVS 的重要危險因素。全基因組關聯研究表明，確定血漿Lp（a）水平的基因位點（rs10455872）的遺傳變異與CAVS 的存在有關（HR=1.57；95%CI為1.10～2.26）[10]。隨后的大規(guī)模孟德爾隨機研究驗證了Lp（a）水平升高與主動脈瓣狹窄風險較高的因果關系[6,11]。在此理論基礎上，哥本哈根市心臟研究和哥本哈根總人口研究對77 680例參與者進行長達20年的觀察，進一步驗證了Lp（a）相應的基因型（rs10455872）可引起血漿Lp（a）水平升高這一結論，發(fā)現Lp（a）水平升高與CAVS 風險增加相關，Lp（a）濃度＞90 mg/dl 預測CAVS 患病風險增加三倍[6]。此外，在雜合子家族性高膽固醇血癥患者中，LDL-C 負荷水平是最大的危險因素，但經多變量因素分析后，血漿Lp（a）濃度仍是CAVS 的重要預測指標，Lp（a）濃度每增加10 mg/dl,發(fā)生CAVS 的風險增加1.1 倍，進一步表明Lp（a）是CAVS 的獨立危險因素[13]。即使在已存在冠狀動脈疾病的患者中，Lp（a）仍然是CAVS 的危險因素，這也暗示Lp（a）會影響CAVS 的病理生理過程[14]。上述研究表明，升高的Lp（a）水平在CAVS 的發(fā)展中起因果作用。

大量研究發(fā)現Lp（a）是氧化磷脂（OxPL）的主要脂蛋白載體，后者被認為是高度致動脈粥樣硬化的物質，在Lp（a）誘導的CAVS 中起關鍵作用[15-16]。OxPL 反映了Lp（a）的生物學活性，Capoulade 等[17]文獻觀察了Lp（a）水平對220例輕至中度主動脈瓣狹窄患者的瓣膜狹窄進展率和瓣膜置換以及心臟死亡的影響，發(fā)現在Lp（a）的三分位數最高組中OxPL-apoB 水平更高，患者的主動脈瓣狹窄進展更快。經過多變量因素調整后，升高的Lp（a）或OxPL-apoB 水平仍然是CAVS 病情進展快和預后差的獨立預測因子。這些發(fā)現支持Lp（a）通過其相關的OxPL 介導CAVS 進展的假設。18F-氟化鈉（18F-NaF）是主動脈瓣狹窄疾病活動的新生標記物，最近，一項研究結合了正電子發(fā)射計算機斷層掃描（PET-CT）、超聲心動圖檢查和OxPL、Lp（a）水平來觀察瓣膜鈣化活性和CAVS 進展之間的關系。這項研究表明，升高的Lp（a）和OxPL 均與瓣膜18F-NaF 攝取增加有關，提示Lp（a）和OxPL 均可增加瓣膜鈣化活性，可預測CAVS 的進展[18]。Zheng等[19]的研究納入了更多樣本，進一步驗證了上述假設，同時體外實驗證實了OxPL 可誘導由Lp（a）介導的瓣膜間質細胞的成骨分化，而這一過程又可被抗OxPL 的E06 單克隆抗體抑制，表明Lp（a）和OxPL 可驅動瓣膜鈣化和疾病進展。

2 Lp（a）誘導CAVS 的病理生理機制

2.1 CAVS 的病理生理學可以分為兩個階段：起始階段和進展階段。

（1）CAVS 的起始階段表現為鈣鹽沉積、瓣膜硬化，類似于動脈粥樣硬化的病理生理過程[20]。在主動脈瓣中，起始階段是由機械、氧化或剪切應力對瓣膜上皮細胞的破壞而引發(fā)，而該上層細胞由瓣膜內皮細胞（VEC）組成[21]。在生理條件下，瓣膜內皮細胞通過調節(jié)細胞黏附、通透性和旁分泌信號傳導來維持瓣膜穩(wěn)態(tài)。但是，局部炎癥和剪切應力導致瓣膜通透性增加，從而使脂蛋白[如LDL-C 和Lp（a）]和炎性細胞（如T 淋巴細胞、巨噬細胞、肥大細胞）滲入瓣膜。滲入瓣膜后，炎性細胞和脂質會在主動脈瓣內層即瓣膜間質細胞（VIC）所在的位置誘發(fā)炎癥反應，而VIC 是主動脈瓣中最豐富的細胞群[22-23]。在VEC 的受損部位會發(fā)生微鈣化，進而導致細胞死亡和凋亡小體的釋放[20，24]。這些凋亡小體促進羥基磷灰石晶體的形成，通過觸發(fā)促炎性細胞因子分泌炎癥因子如白細胞介素（IL）-1β 和IL-6 促進CAVS 的發(fā)展[23]。此外，活化的VEC 釋放出骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP2），它是目前研究最為廣泛、誘導成骨活性最強的生長因子之一，也是鈣化的重要引發(fā)劑，一旦出現炎癥反應就會導致鈣沉積物形成，進而發(fā)生主動脈瓣增厚、鈣化，這會導致主動脈瓣順應性下降，進一步加重機械損傷、細胞凋亡和鈣化，從而導致鈣生鈣的惡性循環(huán)[25]。Dweck等[18]通過利用多模態(tài)成像在人類中證明了這一過程，主動脈瓣中18F-NaF 的攝取反映了微鈣化的活度，在高Lp（a）水平患者中顯示了微鈣化在主動脈瓣狹窄疾病進展階段是逐步增加的。同時發(fā)現，CAVS 患者的瓣膜18F-氟脫氧葡萄糖（一種常用的評估動脈壁炎癥的示蹤劑）的攝取也有所增加，但18F-氟脫氧葡萄糖的攝取在CAVS 早期和晚期之間沒有太大差異。這表明炎癥成分在整個疾病過程中保持相當穩(wěn)定，而鈣沉積物可能是后期疾病發(fā)展的主要驅動力[26]。

（2）進展階段主要表現為VIC 分化為成骨細胞樣表型，引起鈣化。在健康個體中，VIC 可以合成膠原蛋白、彈性蛋白和糖胺聚糖，從而提供強度、彈性以及與VIC 間的交互作用[25-26]。在體外，人源性VIC 在Lp（a）中（100 mg/dl）孵育一周會導致關鍵炎癥介質IL-6 和主要成骨細胞轉錄因子BMP2和RUNX2 的基因表達增加，與僅成骨培養(yǎng)基相比，Lp（a）使IL-6 表達增加2.1 倍，BMP2 表達增加3.2倍和RUNX2 表達增加2.2 倍。重要的是，一旦將Lp（a）與針對OxPL 的E06 單克隆抗體進行孵育可顯著減弱Lp（a）介導的成骨分化作用[19]。人主動脈瓣間質細胞暴露于從正常個體中純化的Lp（a），可顯著提高堿性磷酸酶活性，釋放磷酸鹽，引起鈣沉積、細胞凋亡和基質囊泡形成，這是引發(fā)微鈣化、磷酸化信號轉導的一種重要機制[27]。為了進一步證明這種由OxPL 介導的鈣化作用，Bouchareb 等文獻提出了Lp（a）及其相關的OxPL 通過自分泌生物素-溶血磷脂酸受體信號途徑誘導人VIC 鈣化。簡言之，由ENPP2 基因編碼的自分泌生物素是一種由各種類型的細胞（包括VIC）分泌的酶，其可將溶血磷脂酰膽堿轉化為溶血磷脂酸，溶血磷脂酸與VIC 表達的G 偶聯蛋白受體溶血磷脂受體結合，從而引發(fā)核因子激活的B 細胞的κ-輕鏈增強（NF-κB）介導的炎癥級聯反應，促進羥基磷灰石在主動脈瓣小葉中的強烈沉積，并加速CAVS 進展。來自CAVS 受試者的瓣膜顯示溶血磷脂酸和自分泌生物素均明顯增加。行免疫組化分析顯示，高水平的自分泌生物素與OxPL 和Apo（a）共定位存在，表明在Lp（a）上存在自分泌生物素。ATX-溶血磷脂酸通過NF-κB/IL-6/骨形態(tài)發(fā)生蛋白途徑促進主動脈瓣的礦化[27]。并且缺乏溶血磷脂受體的小鼠顯示出骨量減少和成骨作用降低，表明溶血磷脂受體在成骨作用中的重要性。因此，瓣膜中Lp（a）的堆積允許自分泌生物素將溶血磷脂酰膽堿轉化為溶血磷脂酸，并通過與溶血磷脂受體結合而直接作用于VIC，從而啟動成骨環(huán)境。

2.2 Lp（a）可通過炎癥途徑促進鈣化

眾多研究表明，CAVS 的鈣化途徑和炎癥途徑密切相關。狹窄主動脈瓣中的自分泌生物素 mRNA水平與IL-6 mRNA 表達有關，IL-6 mRNA 是已知的NF-κB 下游靶點[27]。后者在高水平含自分泌生物素的瓣膜中通過IKKα（NF-κB 的一個亞基）的磷酸化增加而顯示，表明存在促炎環(huán)境。用溶血磷脂酰膽堿體外誘導刺激人源性VIC 的IL-6 分泌，進而促進RUNX2 和BMP2 的表達，從而導致VIC 的成骨細胞表型[28]。另外，Diala 等文獻先前報道IL-6 通過Akt-1 信號傳導促進鈣化。這表明Lp（a）及其相關的OxPLs 會引起炎癥（即VIC 分泌IL-6），從而有助于主動脈瓣鈣化[28]。Lp（a）/OxPL 可能促進鈣化并且驅動成骨的其他主要信號傳導級聯途徑是鈣調節(jié)途徑NOTCH1 和Wnt/β-catenin[23]。通 常，NOTCH1信號通過抑制成骨細胞轉錄因子RUNX2 來防止鈣化，而NOTCH1 中功能喪失的突變會導致BMP2 上調。此外，Wnt/β-catenin 信號通路中糖原合酶激酶3（GSK-3β）和β-catenin 的激活還通過增加堿性磷酸酶的產生而導致VIC的成骨分化[12]。與這些調節(jié)途徑的激活一起，促炎性細胞因子IL-6 和促成骨細胞因子的釋放增加，進一步促進了VIC 的成骨分化[14]。

3 治療目標及未來展望

截至目前，已有嘗試對抗瓣膜鈣化狹窄的治療研究，但尚無醫(yī)學方法可以明確預防或延緩主動脈瓣鈣化的發(fā)生和進展。（1）他汀類藥物：對他汀類藥物在CAVS 中的作用進行的系統復習和薈萃分析表明，他汀類藥物的陽性作用僅表現在回顧性非隨機研究中，而前瞻性隨機研究并未證實。并且所有試驗都是在入選人群年齡較大且已患有明顯的瓣膜疾病中進行的。如果CAVS 的早期階段出現炎癥而尚未出現鈣化之前就使用他汀類藥物或許會產生積極的作用。基于此假設，Dimitrow 等[29]對早期主動脈瓣疾病進行阿托伐他汀治療，顯示三種鈣化生物標志物的水平均下降。因此對他汀類藥物的使用時機需進一步研究探討。（2）PCSK9 抑制劑：另一種降脂療法是使用PCSK9 抑制劑。與WT 小鼠相比，PCSK9-/-小鼠的瓣膜鈣化程度較低，這在體外PCSK9-/-VIC 鈣化中得到了進一步證實。與非鈣化瓣膜相比，人鈣化主動脈瓣顯示PCSK9 高表達，表明抑制PCSK9 可能是治療CAVS 的一種有潛力的選擇。但是，這可能僅是Lp（a）低水平患者的一種選擇，因為依洛尤單抗給藥只會在Lp（a）水平高的患者中實現較小的百分比降低[12]。（3）溶血磷脂受體拮抗劑：對抗瓣膜鈣化狹窄的另一種方法是調節(jié)溶血磷脂受體信號。體外用溶血磷脂受體拮抗劑可阻止溶血磷脂酰膽堿刺激VIC，并減少了炎性細胞因子IL-6 的分泌。此外，以溶血磷脂受體為目標可減少VIC 的礦化[30]。同時，缺乏溶血磷脂受體的小鼠顯示出成骨細胞分化減少，從而導致骨量減少。這表明，拮抗溶血磷脂受體信號可能成為預防瓣膜鈣化狹窄的治療靶點。（4）抗炎治療：抗炎治療可能成為治療CAVS 的重要選擇。最近發(fā)現，接受瓣膜置換手術的主動脈瓣狹窄患者術后血漿IL-6 水平較低，這表明降低IL-6 水平可能有利于延緩CAVS 的進展[30]。IL-6 受體的單克隆人源化小鼠抗體抑制劑（Tocilizumab）通過阻止IL-6 與相應受體的結合來拮抗IL-6 信號傳導，該受體目前已被批準用于治療類風濕關節(jié)炎。在血管平滑肌細胞中顯示，使用抗IL-6 抗體在體外中和IL-6 會降低BMP2 和RUNX2 表達，從而降低鈣化。因此，抗IL-6 治療將成為針對Lp（a）水平升高患者延緩CAVS 的有前景的治療方法[12]。

綜上所述，升高的Lp（a）及其相關的OxPL 是CAVS 發(fā)生發(fā)展的獨立風險因素，可以預測疾病的發(fā)展和不良結局。其可能通過促炎作用及多種鈣調節(jié)途徑促進瓣膜間質細成骨鈣化、狹窄。因疾病晚期預后較差，尚需進一步探索預防或減緩CAVS 進展的治療策略。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突