彭鑫森,潘廣梅,殷 新,呂磊陽,呂定超,張玉平

我國心血管疾病患病率持續(xù)上升,動脈粥樣硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)現(xiàn)患人數(shù)約1 139萬例,死亡率逐年上升[1]。以低密度脂蛋白膽固醇(lowdensitylipoproteincholesterol,LDL-C)升高的血脂異常為主要危險因素[2],即血管壁動脈粥樣斑塊內(nèi)有大量LDL-C沉積。多部指南將LDL-C作為動脈粥樣硬化性心血管疾病發(fā)病風險及評價降脂療效的指標[3-5],作為心血管疾病一級預防和二級預防的重要靶標。但有部分病人降低LDL-C有效或者LDL-C處于正常水平仍出現(xiàn)動脈粥樣硬化性心血管疾病事件[6],這表明僅通過監(jiān)測LDL-C的血脂管理并不是動脈粥樣硬化性心血管疾病防治的最優(yōu)策略。隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展,動脈粥樣硬化性心血管疾病的相關(guān)因子載脂蛋白B(apolipoprotein B,ApoB)被廣泛關(guān)注,ApoB作為多種致動脈粥樣硬化脂蛋白的載體,能準確地反映血液中致動脈粥樣硬化脂蛋白顆粒數(shù)量。Borén等[7]研究表明,ApoB通過識別位點與蛋白聚糖結(jié)合并促使脂蛋白黏附在動脈壁內(nèi),是啟動和發(fā)展動脈粥樣硬化過程的重要因子。Sniderman等[8]研究發(fā)現(xiàn),動脈管腔內(nèi)ApoB水平越高,心血管疾病風險越高,風險預測優(yōu)于LDL-C或非高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)。本研究從ApoB的生理特點、參與動脈粥樣硬化機制和最新研究進展進行綜述。

1 ApoB的生理特點

ApoB作為多種脂蛋白顆粒的載脂蛋白,是脂蛋白分子的一部分,不能在血漿脂蛋白顆粒之間交換,即1分子脂蛋白包含1分子ApoB。ApoB主要包括ApoB100和ApoB48兩種,ApoB100包含在下列脂蛋白中:低密度脂蛋白(LDL)、中間密度脂蛋白(IDL)、極低密度脂蛋白(VLDL)、乳糜顆粒(CM)、脂蛋白(a)[Lp(a)],約90%主要包含在LDL中,兩者相關(guān)性高,ApoB48包含在CM中,由于ApoB48很少,占ApoB100數(shù)量的0.1%,即使是在餐后樣本中,通常臨床測量ApoB等于ApoB100的濃度[9]。Ference等[10]用孟德爾隨機化(MR)方法證明VLDL和LDL具有同等的心血管風險,兩者濃度降低后的風險降低程度相同。Tsimikas[11]研究表明,脂蛋白A水平升高是增加心血管風險的獨立危險因素。VLDL和脂蛋白A的都包含1分子ApoB,故ApoB常能全面反映血液中致動脈粥樣硬化顆粒的數(shù)量。

2 ApoB基因突變與動脈粥樣硬化性心血管疾病

ApoB100和ApoB48兩者由共同的ApoB基因編碼,ApoB基因位于人類2號染色體短臂上,由28個內(nèi)含子加29個外顯子組成,總長為4 kb。ApoB基因具有顯著多態(tài)性,存在限制性片段多態(tài)性約375種,研究發(fā)現(xiàn),ApoB基因某一個或者多個位點突變會造成脂質(zhì)代謝紊亂,其中啟動子區(qū)的rs934197位點(-516C/T),外顯子區(qū)rs1724041(Ins/Del)、rs1042031(EcoRI)、rs693(XbaI)和rs1801701(MspI)位點及3′端可變數(shù)目串聯(lián)重復序列的基因多態(tài)性與血脂代謝異常及動脈粥樣硬化性心血管疾病的發(fā)生明顯相關(guān)[12]。例如ApoB基因第29外顯子的4 154位密碼子GAA突變?yōu)锳AA,編碼的氨基酸由谷氨酸→賴氨酸,使EcoRI酶切位點消失,導致ApoB的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,增加動脈粥樣硬化性心血管疾病的易感性[13]。Xbal位點其位于第26外顯子RFLPs系cDNA序列上第7 673位核苷酸,突變使由蘇氨酸(ACC)編碼為蘇氨酸(ACT),未改變氨基酸序列即為沉默突變,有研究發(fā)現(xiàn),突變T等位基因會增加動脈粥樣硬化性心血管疾病患病風險,可見ApoB基因位點突變會造成脂質(zhì)代謝紊亂,增加動脈粥樣硬化風險[14]。

3 ApoB與滯留應答學說

ApoB在動脈粥樣硬化發(fā)生和進展中起著關(guān)鍵作用,其理論為“脂蛋白滯留應答學說”(the response-to-retention theory)[7]:ApoB上一簇正電荷堿性氨基酸殘基(3359-3362)與動脈內(nèi)膜細胞外基質(zhì)帶負電荷蛋白多糖(GAG)通過靜電作用結(jié)合,導致LDL滯留在動脈壁下,在分泌型鞘磷脂酶(由內(nèi)皮細胞產(chǎn)生)和脂蛋白脂酶(由巨噬細胞產(chǎn)生)等作用下,使LDL進一步黏附在動脈基質(zhì)[14],這是動脈粥樣硬化形成的重要初始步驟。Assinger等[15]研究發(fā)現(xiàn),ApoB100危險相關(guān)信號1(ApoBDS-1)是ApoB上的生物活性肽,ApoBDS-1刺激血小板激活細胞內(nèi)信號通路,包括Ca2+、磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)、磷脂酶C(PLC)、p38-和細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(ERK)-絲裂原活化蛋白激酶(MAPK),ApoBDS-1誘導的血小板活化依賴二磷酸腺苷(ADP)對P2Y1、P2Y12和血栓素A2(TXA2)的正反饋,促進血小板-白細胞的促炎反應,在動脈粥樣硬化發(fā)病機制中參與了LDL對疾病的促進作用。進入動脈壁下的LDL和其他脂蛋白一旦聚集,聚集的大小與構(gòu)象變化暴露出ApoB上額外正電荷域,使與動脈基質(zhì)多價配體的親和力增強,脂質(zhì)水解和滯留、聚集的脂蛋白修飾釋放的生物活性產(chǎn)物,將巨噬細胞等招募到正在形成的病變中,加速動脈粥樣硬化進展[16]。從免疫角度看,進入血管壁下的LDL經(jīng)修飾氧化后,被Toll 樣受體 4(TLR4)和CD36等受體識別,誘導白細胞介素(IL)-12和IL-23等炎性細胞因子的轉(zhuǎn)錄,在促炎細胞因子等刺激作用下,CD4+T細胞識別ApoB肽段,誘導分化為Th1(T-bet)細胞,Th1分泌γ干擾素(IFN-γ)促進動脈粥樣硬化,CD8+T細胞還能識別組織相容性復合體(MHC)-Ⅰ呈遞的ApoB,產(chǎn)生IFN-γ,加劇炎癥反應[17]。ApoB數(shù)量和大小也是影響動脈粥樣硬化的因素[8],ApoB顆粒的濃度增高是主要決定因素;顆粒越小(直徑<70 nm)越容易穿過動脈內(nèi)皮。

4 ApoB預測及評估動脈粥樣硬化性心血管疾病的臨床應用

關(guān)于ApoB對動脈粥樣硬化性心血管疾病風險預測及評估備受爭議,如Framingham研究發(fā)現(xiàn)心血管風險事件預測(調(diào)整后的風險比):ApoB是LDL-C的1.26倍[95%CI(1.15,1.37)],ApoB是非HDL-C的1.20倍[95%CI(1.11,1.29)],ApoB改善了對心血管風險預測,超過了LDL-C、非HDL-C[18]。但并非都支持這一觀點,如Welsh等[19]研究中納入346 686名沒有基礎心臟病和未降脂治療的研究對象,隨訪中位數(shù)為8.9年,共有6 216名發(fā)生心血管事件,調(diào)整危險因素后結(jié)果表明,總膽固醇和HDL-C足以預測心血管疾病中脂質(zhì)的相關(guān)風險,增加ApoB、LDL-C不能進一步改善預測風險能力。其他研究也認為ApoB預測心血管風險沒有優(yōu)越性[20-21]。近年來,隨著孟德爾隨機化分析和不一致研究方法的應用,更多證據(jù)表明,ApoB是動脈粥樣硬化性心血管疾病的最佳預測因子。

4.1 孟德爾隨機化在ApoB中的應用

Richardson等[22]研究中納入60 801例病人和123 504名對照者,單變量分析顯示,LDL-C、三酰甘油和ApoB均與心血管疾病風險呈正相關(guān),ApoA和HDL-C與心血管疾病風險呈負相關(guān),但經(jīng)過多變量孟德爾隨機化后只有ApoB與心血管疾病風險呈正相關(guān),最終結(jié)果表明ApoB與冠心病風險有關(guān)。Zuber等[23]從24 925名高通量代謝組學研究中發(fā)現(xiàn)風險因素共30個,然后擬合453 595名參與者與動脈粥樣硬化性心血管疾病遺傳關(guān)聯(lián)的多變量孟德爾隨機化模型,模型與風險因素遺傳關(guān)聯(lián)回歸,分析模型得分排名最高的危險因素組合為ApoB,同樣是邊緣評分中排名最高危險因素(fdr<0.005),此外敏感度分析結(jié)果指向ApoB,表明ApoB是動脈粥樣硬化性心血管疾病的決定因素。這兩項研究都表明心血管風險事件與ApoB更相關(guān),兩者關(guān)聯(lián)性最強。

4.2 ApoB的不一致性分析

不一致性分析是新型分析方法[24],將生物相關(guān)性變量按其相對分布的一致性/不一致性分組進行分析。與傳統(tǒng)方法相比,不一致性分析的優(yōu)點在于,不一致性組中預測能力的差異不會因一致性組中風險標志物之間的相關(guān)性而減弱。

Wilkins等[25]研究量化了18～30歲的年輕人基線ApoB與LDL-C、非HDL-C與中年(25年間)冠狀動脈鈣化(CAC)的相關(guān)性,用中位數(shù)將ApoB和LDL-C、非HDL-C劃分為一致性/不一致性組,研究結(jié)果表明,青年基線ApoB與中年CAC之間存在劑量-反應關(guān)系,即青年高ApoB與中年CAC風險越大,這表明ApoB可能預測年輕人動脈粥樣硬化性心血管疾病風險的一個重要標志。MESA研究關(guān)于多種族隊列研究,納入45～84歲無動脈粥樣硬化性心血管疾病及未降脂觀察者,使用百分位數(shù)差(>5/10/15百分位數(shù))定義ApoB與LDL-C、HDL-C不一致,使用多因素Logistic回歸分析CAC與血脂的關(guān)系,研究發(fā)現(xiàn),相對于LDL-C或非HDL-C,較高的ApoB水平與CAC患病率、發(fā)病率和進展相關(guān),在45歲未降脂治療的成年人中,對于CAC的患病率、發(fā)病率或進展超過LDL-C和非HDL-C,ApoB提供了額外預測價值,ApoB水平是動脈粥樣硬化性心血管疾病風險評估的重要因素[26]。這項研究包含了種族差異及高年齡段的人群,證明在動脈粥樣硬化中ApoB有更佳的預測價值。另一項關(guān)于中年人的研究,如Kim等[27]共納入14 205名男性(平均年齡41.0歲)研究對象,在基線時無心血管疾病,隨訪時間為5年,研究組2 773名(19.5%)參與者患有CAC,2 550名(18.0%)觀察到CAC進展;分為高ApoB/低LDL-C不一致組、高ApoB/高LDL-C一致組、低ApoB/低LDL-C一致組,經(jīng)多因素校正CAC評分比(95%CI),高ApoB/低LDL-C不一致組與高ApoB/高LDL-C一致組、低ApoB/低LDL-C一致組的校正CAC評分比分別為1.51[95%CI(0.98,2.32)]和2.70[95%CI(2.19,3.33)],在CAC進展的相對危險度分別為1.26[95%CI(1.02,1.56)]和1.49[95%CI(1.34,1.66)],不一致分析表明,高ApoB/低LDL-C組與CAC發(fā)生和進展相關(guān)性更密切,結(jié)果證明,ApoB是作為動脈粥樣硬化性心血管疾病一級預防重要靶點。上述研究中不一致性分析運用ApoB與LDL-C、非HDL-C具有相關(guān)性且有差異性的關(guān)系,證明ApoB是預測和評估動脈粥樣硬化性心血管疾病的最佳風險指標。

部分人群經(jīng)降脂治療后仍再發(fā)心血管事件[6],ApoB可能也是降脂后殘余心血管事件最佳風險指標,近期Johannesen等[28]針對服用他汀類藥物人群進行研究,納入13 015例他汀類治療病人,中位隨訪時間為8年,分析ApoB、非HDL-C和LDL-C與全因死亡或心肌梗死的相關(guān)性,結(jié)果表明,在接受他汀類藥物治療的病人中,ApoB和非HDL-C都是比LDL-C更準確的心肌梗死和全因死亡的風險標志物,通過不一致分析(中位數(shù)劃分)表明,ApoB是比非HDL-C更準確的全因死亡標志物,再發(fā)心肌梗死中ApoB是比LDL-C更準確的風險標志物。這表明ApoB是降脂治療中的最佳監(jiān)測指標。一項薈萃分析也支持這一觀點,Thanassoulis等[29]對7種安慰劑對照的他汀類藥物試驗進行薈萃分析,用LDL-C、非HDL-C和ApoB在基線和1年隨訪時進行監(jiān)測,三者降幅為同等比例時,降低LDL-C(42%)、非HDL-C (41%)和ApoB濃度(42%),動脈粥樣硬化性心血管疾病預期風險分別降低了30%(LDL-C)、32%(非HDL-C)、39%(ApoB),表明心血管相對風險降低與ApoB降低更密切,ApoB是他汀類治療病人的最佳觀察指標。利用孟德爾隨機化和不一致性分析,不同以往橫斷面或前瞻性研究,只將ApoB作為獨立危險因素進行簡單對比,而忽略ApoB的血脂代謝關(guān)系。最終結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論預測心血管風險或心血管殘余風險,ApoB均是最優(yōu)風險預測因子,這也使其得到了近期指南的認可。

5 針對ApoB的新型藥物及近期指南

5.1 反義寡核苷酸抑制劑前景不容樂觀

ApoB已被探索為降低動脈粥樣硬化性心血管疾病風險的治療靶點,mipomersen是一種反義寡核苷酸抑制劑,序列特異性的堿基對與ApoB mRNA的20 bp片段結(jié)合并互補,結(jié)合后反義寡核苷酸抑制劑影響靶RNA的新陳代謝導致核糖核酸酶H的降解,并阻止mRNA翻譯成ApoB100,使其合成減少[30]。2013年被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準為純合子家族性高膽固醇血癥病人的一種治療方案,但隨后FDA發(fā)布黑匣警告,表示mipomersen存在肝毒性風險(抑制脂質(zhì)氧化和VLDL的分泌,導致三酰甘油在肝臟中堆積)[31],歐洲人類藥物產(chǎn)品委員會(CMHP)認為其副作用風險大于益處,未批準mipomersen上市,遺憾的是在2018年此藥已被停產(chǎn)退市。

5.2 ApoB在指南中的地位進一步提升

以往指南多將ApoB作為血脂管理的次要靶標,如2016年《中國成人血脂異常防治指南》[5]未將ApoB作為干預指標,但指出ApoB可能有助于評估降低LDL-C的治療效果。2018年美國心臟協(xié)會(AHA)/美國心臟病學會(ACC)血脂管理指南[3]指出,當ApoB升高會增加動脈粥樣硬化性心血管疾病風險。而近期血脂管理指南中進一步提升了ApoB的地位。如2019年歐洲心臟病學會(ESC)和歐洲動脈粥樣硬化學會(EAS)血脂指南和2020年《中國心血管病一級預防指南》[32-33],推薦ApoB作為致動脈粥樣硬化脂蛋白顆粒的可靠檢測指標,在合并高三酰甘油、糖尿病、肥胖及LDL-C極低病人中作為動脈粥樣硬化性心血管疾病風險預測和干預指標優(yōu)于非HDL-C;ApoB可替代LDL-C作為篩查、診斷和管理動脈粥樣硬化性心血管疾病的主要檢測指標。從指南角度來看,近年ApoB在血脂管理中的地位顯著提高。

6 小結(jié)與展望

關(guān)于ApoB在動脈粥樣硬化性心血管疾病中的準確性飽受爭議,隨著近年來孟德爾隨機化和不一致性研究的開展,證明其更好的心血管事件預測價值,這也得到了Martin等[34]評論員的認可,使近年血脂管理指南對ApoB的地位進行調(diào)整。值得注意的是,歐洲(EAS-EFLM)[35]聯(lián)合共識聲明,20%～25%群體存在不一致ApoB/LDL-C表型,不一致性分析方法尤為關(guān)鍵。但針對ApoB降脂藥物-反義寡核苷酸抑制劑進展并不順利;從免疫治療中,近年產(chǎn)生了針對ApoB不同肽段的p2、p45以及p210靶點疫苗,通過小鼠實驗證明可以降低動脈粥樣硬化[36]。最近Takayuki等[37]發(fā)現(xiàn)免疫動脈粥樣硬化小鼠ApoB肽段p18(其序列與人類ApoB肽段相同),可以減少主動脈硬化病變,其可誘導產(chǎn)生IL-10的CD4+T細胞和叉頭框蛋白P3(FOXP3)+Treg細胞,這兩者具有免疫抑制作用,抑制動脈粥樣硬化發(fā)展,這也提示了ApoB可能為動脈粥樣硬化未來治療的靶點。