陳秋宏 王春彬 吳奇，3

(1.成都醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院心血管內科，四川 成都 610500； 2.西南交通大學附屬醫(yī)院 成都市第三人民醫(yī)院心血管內科，四川 成都 610031； 3.成都醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院·核工業(yè)四一六醫(yī)院，四川 成都 610057)

肺動脈高壓(pulmonary hypertension，PH)是指由多種異源性疾病(病因)和不同的發(fā)病機制所致肺動脈血管結構或功能改變，引起肺血管阻力和肺動脈壓力升高的臨床和病理生理綜合征，繼而發(fā)展成右心衰竭甚至死亡[1]，其患病率約占全球人口總數的1%，65歲以上患者的比例為10%[2]。

PH的病理生理機制較復雜，受遺傳易感性、缺氧、炎癥、DNA損傷、病毒感染和剪切力等多種致病性事件的影響[3]，且發(fā)病率、致殘率和致死率均較高。多數患者發(fā)現(xiàn)時已出現(xiàn)右心功能不全甚至猝死，故早診斷、早干預和預后評估分層對提高PH患者的生存率、預后以及精準治療具有重要的臨床意義。右心導管檢查是PH診斷的金標準，但其作為一種侵入性操作并不適用于篩查，目前用于PH篩查的非侵入性檢查多為超聲心動圖，但其受設備及操作者的主觀影響較大，存在高估或低估患者肺動脈壓力和心輸出量的可能，結果欠準確，因此，急需尋找既能進行PH篩查，同時又具有較高準確度的檢測手段。生物標志物可從血液、尿液、糞便或呼出氣體冷凝物等體液中檢測，簡單方便，成本低，而且與疾病的嚴重程度、臨床進展和治療療效明確相關，為PH領域的診斷及治療提供了新的策略，現(xiàn)對PH相關生物標志物的研究進展做一綜述。

1 多肽/蛋白類生物標志物

1.1 腦鈉肽和N末端腦鈉肽前體

利尿鈉肽是一系列具有類似分子結構并參與血容量和血壓調節(jié)的激素。腦鈉肽(BNP)和N末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平的升高與右心壓力負荷增加和心肌損傷有關，故可作為反映右心功能、PH預后評估和特異性治療反應的標志物。BNP和NT-proBNP是迄今唯一在PH指南中作為風險分層和預后評估指標的血清學標志物，但其對預后分層的敏感度不高，特別是當其合并左心功能不全或腎功能不全時，存在一定的局限性。

1.2 生長刺激表達基因2蛋白

生長刺激表達基因2蛋白(ST2)是白介素-1受體家族的成員，具有兩種主要亞型：跨膜型ST2和可溶性ST2(sST2)，其中sST2可充當誘餌受體，阻斷白介素-33/ST2配體相互作用。sST2水平可反映右側心臟的增大和功能障礙情況，sST2水平高的患者死亡和肺移植風險增加(HR=2.5，P=0.02)[4]。一項包含2 017例動脈型肺動脈高壓患者的隊列研究表明ST2與肺動脈壓力和血管阻力成正相關，與6分鐘步行試驗距離呈負相關。ST2增高預示死亡風險增加(HR=2.79，95%CI2.21～3.53，P<0.001)[5]。更有趣的是，sST2還有望鑒別不同類型的PH，Geenen等[6]的研究則表明，sST2水平在不同病因引起的PH之間存在差異，特發(fā)性肺動脈高壓(IPAH)、結締組織病相關肺動脈高壓和先天性心臟病相關肺動脈高壓的sST2水平均較健康人群不同程度地增高，其中以IPAH最為顯著，而慢性血栓栓塞性肺動脈高壓與健康人群相似。綜上，sST2水平對PH的診斷、鑒別、危險分層及預后都有良好的指導意義。

1.3 低密度脂蛋白受體11

低密度脂蛋白受體11(LR11)是一種在內膜平滑肌細胞(SMC)中表達的低密度脂蛋白受體?？扇苄问降腖R11(sLR11)在SMC快速增殖階段可通過蛋白水解從SMC內膜釋放并誘導SMC遷移，故血清sLR11可作為內膜SMC的循環(huán)標記，反映血管內側SMC增殖和遷移的功能[7]。Jiang等[8]通過動物實驗已證實LR11-/-小鼠對慢性低氧誘導的PH可產生高度抗性，LR11可調節(jié)SMC增殖，延緩內膜增厚，進而控制PH的發(fā)生和發(fā)展，并通過20例前瞻性研究進一步驗證，PH患者的sLR11水平與肺動脈平均壓(r=0.633，P=0.003)和肺血管阻力(r=0.580，P=0.007)呈正相關，sLR11水平可反映PH患者的SMC增殖情況，可用于預測疾病的進展。綜上所述，sLR11可反映PH中SMC的病理狀態(tài)，有望成為肺動脈重塑的生物標志物。

1.4 硒蛋白P

硒蛋白P(SeP)由SELENOP編碼，是一種主要由肝細胞產生的分泌蛋白。SeP可調節(jié)肺動脈平滑肌細胞(PASMC)增殖，促進血管疾病的發(fā)展。過量的SeP會破壞細胞內缺氧誘導因子-1α和FOXO3a穩(wěn)態(tài)，誘導PH-PASMCs中缺氧誘導因子-1α的組成性激活和線粒體功能障礙，予以SeP抑制劑治療可降低SeP的蛋白質水平并改善PH癥狀[9]。PH患者的循環(huán)血清SeP水平較非PH對照組明顯升高，且血清SeP水平較高的PH患者的全因死亡和肺移植的發(fā)生率明顯高于血清SeP水平較低的患者，隨訪期間血清SeP水平的絕對變化與幾個血流動力學參數的變化密切相關，PH特異性治療開始后血清SeP水平升高預示不良預后[10]。基于上述證據，SeP的血清水平可用作PH的新型生物標志物，但值得注意的是，這與補充硒可預防PH疾病發(fā)生和減輕PH癥狀[11]的觀點相矛盾，可能由于SeP具有多種不同分子量的變體，加之既往的研究未采用新型的均相溶膠顆粒免疫測定方法，需擴大樣本量進一步研究。

1.5 小窩蛋白1

小窩蛋白1(Cav1)是小窩的結構蛋白，在脂肪細胞、內皮細胞和Ⅰ型肺泡上皮細胞中高度表達。Cav1以外分泌的途徑分泌入血，可在血清中被穩(wěn)定檢測出。研究表明，Cav1與PH存在一定的相關性。Cav1-/-小鼠可表現(xiàn)出PH和右心室肥大[12]，同時，在野百合堿誘導的PH大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，其肺組織缺乏Cav1表達[13]，且在IPAH患者的肺血管內皮細胞及總肺溶解物中Cav1的表達也降低[14]。Cav1在慢性阻塞性肺疾病相關肺動脈高壓(COPD-PH)患者和IPAH患者均表達下降，但IPAH較COPD-PH明顯降低[(76.45±32.41) pg/mL vs(163.04±146.59)pg/mL，P=0.047]，故Cav1可用于在COPD-PH患者和IPAH患者之間進行鑒別診斷[15]。若以血清Cav1 17.17 pg/mL作為診斷IPAH截斷值時，靈敏性為0.59，特異性為1.00，血清Cav1對IPAH具有良好的特異性[15]。診斷IPAH時骨形成蛋白Ⅱ型受體基因(BMPR2)的敏感性極高，若將二者組合，有望提高IPAH的診斷準確度。

2 microRNA類標志物

目前的PH及PH模型研究表明miR-29、miR-124、miR-140、miR-204、miR-210、miR-1、miR-130/301、miR-138、miR-17-92、miR-21、miR-214、miR-223、miR-424、miR-23a、miR-130、miR-191、miR-19a、miR-145、miR-27a、miR-328、miR-1-2、miR-199、miR-744、miR-4632和miR-208等眾多microRNA與PH密切相關[16-17]。其中miR-29、miR-124、miR-140和miR-204在不同模型之間具有相似表達模式，最有望成為PH診斷和治療及疾病嚴重程度和預后評估的分層標志物，現(xiàn)重點闡述此四種microRNA的研究進展。

miR-29在低氧誘導的PH模型中，肺動脈外膜成纖維細胞與野百合堿誘導的PH模型的PASMC均表達下調，參與肺動脈的纖維化[18-19]。遺傳性肺動脈高壓(HPAH)患者的肺組織中miR-29升高，使過氧化物酶體増殖物激活受體γ和CD36顯著降低，加劇BMPR2相關的PH的臨床癥狀[20]。且患有中至重度PH的患者血漿中循環(huán)miR-29的水平明顯下調[21]，miR-29可用于反映肺血管重塑和進行預后評估。

miR-124在PH患者和PH模型中的PASMC、肺動脈外膜成纖維細胞和肺動脈內皮祖細胞中均有明顯下調的趨勢，調控細胞的增殖和遷移[17，21-24]。miR-124參與肺動脈各細胞類型的分化及表型維持，是PH潛在的治療靶點。

miR-140和miR-204在PH患者的肺組織和肺動脈內皮祖細胞及低氧誘導的PASMC中表達下調[17，25-28]，且研究表明予以miR-140-5p模擬物補充可阻止PH的發(fā)生和發(fā)展[27]。恢復miR-204表達可顯著降低疾病嚴重程度[29-31]。故miR-140和miR-204有望作為治療靶點和療效評價指標。

3 DNA類相關標志物

基因突變與部分PH患者發(fā)病相關，HPAH均為單基因常染色體顯性遺傳。目前已知的9個致病基因：BMPR2、BMP9、ALK1、Endoglin、SMAD9、BMPR1B、TBX4、CAV1和KCNK3，可解釋50%～80%的HPAH和20%～50%的散發(fā)型IPAH患者的病因[32-34]。

此外目前研究表明基因SOX17、HLADPA1/DPB1、ATP13A3、AQP1、KLK1、GDF2、GNG2、COL18A1、CYP1B1、CBLN2、SMAD4、SMAD1、KLF2、BMPR1B、KCNA5、CYP1B1、GGCX和EIF2AK4的多態(tài)性也與PH密切相關[33，35-40]。

BMPR2是PH最常見的致病基因，可解釋75%的家族HPAH及25%的IPAH散發(fā)病例。中國人群中BMPR2突變比例在HPAH和IPAH分別為53%和15%[41]。BMPR2編碼骨形成蛋白2型受體，在調控血管增殖中起重要作用。與不攜帶突變的患者相比，攜帶BMPR2突變的IPAH/HPAH患者發(fā)病更早，臨床表型更嚴重，預后更差[42]。TBX4突變是患兒發(fā)生PH的第二大最常見的突變[43]。ALK1和Endoglin是遺傳性出血性毛細血管擴張癥相關PH最主要的致病基因[32]。在肺靜脈閉塞癥(pulmonary veno-occlusive disease，PVOD)/肺毛細血管瘤病(pulmonary capillary haemangiomatosis，PCH)家族中，發(fā)現(xiàn)常染色體隱性遺傳基因突變，全基因組測序顯示，在所有家族性PVOD/PCH，以及25%組織學確診的散發(fā)PVOD/PCH病例中存在EIF2AK4突變[40]。對于臨床疑似PVOD/PCH患者，如檢出EIF2AK4雙等位基因突變，有助于確診PVOD/PCH[34]。SOX17增強子區(qū)域的遺傳變異與PH的發(fā)生顯著相關[35]。

此外一項包含白種人、黃種人和黑種人三種血統(tǒng)的多民族隊列研究表明，CYP1B1基因與右心室功能相關[38]；Damico等[39]研究也表明COL18A1基因可預測PH和IPAH的嚴重程度及死亡率(n=100，P=0.04)；一項625例PH全基因組易感位點研究發(fā)現(xiàn)CBLN2突變顯著增加PH的發(fā)生風險(OR=1.973，P=7.47×10-10)[44]。故基因檢測可用于HPAH、低氧所致的PH和IPAH及兒童中IPAH和先天性心臟病相關肺動脈高壓的診斷和鑒別，解釋疾病的發(fā)生和發(fā)展，指導疾病的治療并評估預后，對患者家庭成員進行風險分層，以及指導產前診斷、結婚、妊娠、生產和嬰兒保健等多個方面，前景廣闊。雖目前伴隨一些遺傳歧視等倫理問題，但相信隨著科技的進步和經濟水平的提升將逐一解決。

4 討論

盡管發(fā)現(xiàn)多種生物標志物與PH預后相關，但仍無反映PH或右心衰竭的特異性標志物。眾多標志物中目前BNP和NT-proBNP最為常用，二者廣泛應用于評價右心功能、PH危險分層和預測預后，但受年齡和腎功能等因素影響。

PH的癥狀隱襲，缺乏特異性，病因涉及多學科以及PH中心建立不足的因素，PH的診斷和治療現(xiàn)狀仍不容樂觀。發(fā)現(xiàn)一個理想的生物標志物對PH患者及早識別和分層尤為重要。目前有關PH生物標志物的大多數研究為回顧性研究，存在患者和對照組人數少，患者群體異質性和選擇偏倚等缺陷，仍需進行前瞻性研究驗證。此外，生物標志物聯(lián)合使用可能比單一標志物對PH有更好的診斷和預后價值。