艾文 王磊 劉宗波 方紅城 謝培益 陳延偉 陳菲 陳少源 黃于郎 蘇又蘇

·論著·

組織蛋白酶S在急性冠脈綜合征患者臨床危險分層的價值

艾文 王磊 劉宗波 方紅城 謝培益 陳延偉 陳菲 陳少源 黃于郎 蘇又蘇

目的 通過檢測ACS患者血清組織蛋白酶S(Cat S)水平, 分析其與不同臨床表型、冠脈病變、GRACE評分的統(tǒng)計學意義, 探討Cat S在ACS患者臨床危險分層的價值。方法 納入在本院住院并行冠脈造影確診的冠心病患者共337例為研究對象, 另取30例健康體檢且DSCT正?；颊邽閷φ战M,所有入組病例均檢測血清Cat S濃度。應(yīng)用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件分析, 比較Cat S水平在ACS患者不同臨床分型中的差異, 比較與ACS患者冠脈病變、Killip分級、GRACE評分的統(tǒng)計學意義。結(jié)果 ACS組患者血清Cat S水平較正常對照組及穩(wěn)定型心絞痛組均明顯升高, 差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)； ACS各亞組間比較, Cys C濃度不同, 不穩(wěn)定心絞痛(UAP)、非ST段抬高心肌梗死(NSTEMI)、ST段抬高心肌梗死(STEMI)各組Cat S水平依次升高, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。血清Cat S水平與冠狀動脈病變的支數(shù)、Killip分級、GRACE評分均呈正相關(guān)(P＜0.05)。結(jié)論 組織蛋白酶S與ACS患者臨床危險分層密切相關(guān), 監(jiān)測其水平有利于為ACS患者的治療策略提供參考。

組織蛋白酶S；急性冠脈綜合征；危險分層

急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome, ACS)是冠心病患者住院和死亡的主要原因, 全球每年有超過7百萬人被診斷為ACS［1］。ACS發(fā)病病理機制是冠狀動脈粥樣硬化(Atherosclerosis, AS)斑塊不穩(wěn)定, 發(fā)生潰瘍、破裂、血小板粘附、聚集和釋放, 凝血系統(tǒng)激活形成血栓, 引起血管腔明顯狹窄, 甚至完全堵塞出現(xiàn)心肌缺血缺氧, 嚴重的發(fā)生心肌壞死［2］。目前研究提示, ACS的初始啟動機制與炎癥明顯相關(guān),炎癥是易損斑塊(vulnerable plaque, VP)的顯著特征,在VP纖維帽和外膜中, 大量的炎癥細胞浸潤, 激活的巨噬細胞和平滑肌細胞釋放活性蛋白酶(Cathepsin S, Cat S), 促斑塊不穩(wěn)定, 甚至導(dǎo)致斑塊破裂, 引發(fā)ACS[3, 4]。Cat S是在人類AS處最先被發(fā)現(xiàn)的組織蛋白酶, Cat S能夠降解彈力蛋白和膠原蛋白, 促進細胞外基質(zhì)降解及血管壁重構(gòu), 與斑塊的不穩(wěn)定性有關(guān)［4］。CatS 能否預(yù)測ACS患者臨床危險分層, 為患者的診治提供參考, 目前尚未有相關(guān)報道。本研究通過觀察 廣東醫(yī)學院附屬南山醫(yī)院2011年9月至2012年9月住院并行冠脈造影檢查ACS患者, 比較血清Cat S水平與ACS患者臨床表型、冠狀動脈病變支數(shù)、Killip分級、GRACE評分的等指標的變化, 分別分析其統(tǒng)計學意義, 希望為ACS患者的臨床危險分層及治療策略提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 入選2011年9月至2012年9月在本院住院并行冠脈造影確診冠心病患者337例為研究對象, 其中男279例, 女58例。按臨床分為：穩(wěn)定型心絞痛(stable Angina Pectoris, SAP)、不穩(wěn)定型心絞痛(Unstable Angina Pectoris,UAP)、非ST段抬高心肌梗死(Non-ST- Elevation Myocardial Infarction,NSTEM I)和ST段抬高心肌梗死(ST-Elevation Myocardial Infarction, STEMI)。對照組為同期行健康體檢且冠狀動脈雙源CT掃描(dual-source CT, DSCT)結(jié)果正常, 而性別、年齡與實驗組相匹配者共30例。排除標準：年齡<18歲；處在妊娠、哺乳期或月經(jīng)期婦女；對碘劑過敏者；患有血液系統(tǒng)疾病、急性感染、嚴重肝腎功能功能不全, GFR<30 ml/mim/1.73 m2), 惡性腫瘤、全身免疫性疾病者；4周以內(nèi)有顱內(nèi)出血或其他部位出血史(血紅蛋白下降≥30g/L)或不能耐受雙重抗血小板治療。

1.2 研究方法

1.2.1 一般資料采集 入院時對患者的全身狀態(tài)進行評價,記錄患者一般情況, 入院后24 h內(nèi), 取肘靜脈血標本送醫(yī)院檢驗科檢測和計算相關(guān)血清學指標, 包括肌酐, 尿酸、尿素氮、低密度脂蛋白等指標, 計算腎小球濾過率(Ccr=[(140-年齡)×體重(kg)]/[0.818×Scr(μmol/L)], 女性按計算結(jié)果×0.85)。ACS患者心功能進行Killip分級, 計算全球急性冠脈事件注冊(Global Registry of Acute Coronary Events, GRACE)評分。

1.2.2 冠狀動脈造影及冠脈病變支數(shù)計算 應(yīng)用德國西門子數(shù)字血管造影機(型號AXZOM ARTIS FA-BA), 按Judkins法依次完成選擇性左冠和右冠狀動脈造影。CAG診斷CHD標準：CAG顯示冠狀動脈主要分支至少一處直徑狹窄≥50%。根據(jù)冠狀動脈病變的支數(shù)分為單支血管病變、兩支血管病變和多支血管病變(三支病變及以上), 其中左主干病變被標記為兩支血管病變。

1.2.3 ELISA法測血清Cat S濃度血清Cat S水平的檢測所有行冠脈造影患者在穿刺成功后于穿刺動脈采集血液5 ml,對照組則采集體檢時靜脈血5 ml, 血標本經(jīng)3000r離心10分鐘后, 留取血清置于-80℃低溫冰箱中。采用ELISA法測血清Cat S濃度(試劑盒購自美國CUSABIO公司, 批號：H 11019490)。

1.3 統(tǒng)計學方法 計量資料：正態(tài)性檢驗使用Shapiro-Wilk法, 方差齊性檢驗使用Levene法。兩兩比較用t檢驗, 多組比較采用方差分析。相關(guān)性分析：Pearson法行相關(guān)性分析。所有數(shù)據(jù)均應(yīng)用SPSS18.0統(tǒng)計軟件分析。雙側(cè)P＜0.05有統(tǒng)計學差異, 雙側(cè)P＜0.01有顯著統(tǒng)計學差異。

2 結(jié)果

2.1 各組患者基本臨床情況比較 比較各組患者間年齡(歲)、性別(男性 %)、吸煙(%)、高血壓(%)、糖尿病(%)、尿酸(UA, μmol/L)、尿素氮(BUN, mmol/L)、肌酐(Cre, μmol/L)、肌酐清除率(GFR, ml/mim/1.73 m2)、低密度脂蛋白(LDL,mmol/L)差異均無統(tǒng)計學(P＞0.05)。(見表 1)。

表1 對照組與各型冠心病患者基本臨床資料比較

2.2 各組患者血清Cat S水平(mg/L)比較 SAP組與對照組患者血清Cat S水平差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), ACS各組患者血清Cat S水平均明顯高于對照組及SAP組, 差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；ACS各亞組間比較, Cat S水平不同, STEMI高于UAP及USTEMI組, USTEMI組高于UAP組, 差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；具體結(jié)果見表2。

表2 各組患者血清Cat S水平比較（x-±s）

2.3 患者血清 Cat S水平與不同冠狀動脈病變的支數(shù)的比較

2.3.1 對照組與不同冠狀動脈病變支數(shù)各組間基本臨床資料比較 冠狀動脈單支病變、二支病變、三支病變組各組患者年齡 (歲 )、性別 (男性 %)、吸煙 (%)、高血壓 (%)、糖尿病 (%)、尿酸 (μmol/L)、尿素氮 (mmol/L)、肌酐 (μmol/L)、肌酐清除率 (ml/mim/1.73m2)、低密度脂蛋白(mmol/l)比較差異均無統(tǒng)計學意義 (P＞0.05)。(見表 3)。

2.3.2 患者血清Cat S水平與冠狀動脈病變支數(shù)的比較 分別以單因素分析結(jié)果：隨著冠心病患者血清Cat S水平升高,冠狀動脈病變支數(shù)增加。多支病變組與對照組及單支病變比較, 差異均有統(tǒng)計學(P＜0.01)；三支病變組比較二支病變組更高, 差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

表3 對照組與不同冠脈病變支數(shù)各組患者基本臨床資料比較

表4 患者血清Cat S水平與冠脈病變的支數(shù)的比較

2.4 ACS患者血清Cat S水平與臨床危險評估

2.4.1 STEMI組中患者血清Cat S水平與Killip分級關(guān)系比較 STEMI組中, 分別以單因素分析結(jié)果 隨著冠心病患者血清Cat S水平升高, Killip分級增加, 各組間差異有統(tǒng)計學(P＜0.05)(見表 5)。

表5 Killip分級與患者血清Cat S水平的比較x-±s

2.4.2 ACS患者血清Cat S水平與GRACE評分的比較ACS各亞組中, 與GRACE評分低危組比較, 中危組及高危組患者血清Cys C及Cat S水平顯著升高, 差異有統(tǒng)計學(P＜0.05), GRACE評分高危組較中危組升高, 差異有統(tǒng)計學意義 (P＜0.05)。

表5 GRACE評分與患者血清Cat S水平的比較

2.4.3 Cat S水平與GRACE評分相關(guān)性分析 雙變量Pearson相關(guān)分析, 檢驗Cat S水平與GRACE評分之間為正相關(guān), 相關(guān)系數(shù)(r=0.15, P＜0.05), 差異有統(tǒng)計學意義(見圖1)。

圖1 GRACE評分與患者血清Cat S水平的散點圖

3 討論

ACS是一組由急性冠脈病變心肌細胞缺血缺氧而引發(fā)的臨床綜合征, 我國每年約有30萬人死于ACS［5］。AS是ACS的病理基礎(chǔ), 傳統(tǒng)觀點認為, AS 是一個進行性線性發(fā)展過程,由于脂質(zhì)的沉積, 動脈內(nèi)膜下斑塊逐漸增大, 堵塞管腔, 造成組織缺血缺氧, 引發(fā)臨床事件。而目前許多研究提示AS是一個穩(wěn)定期和不穩(wěn)定期相互交替的非線性過程, 這一過程取決于斑塊的易損性［6］。在發(fā)生AMI的患者, 只有不到20%的人群其罪犯病變狹窄大于70%；相反, 70% AMI罪犯病變狹窄程度小于50%。依據(jù)AS斑塊的特點可將其分為穩(wěn)定性斑塊和不穩(wěn)定斑塊, 不穩(wěn)定斑塊由大的脂核和薄的纖維帽組成, 纖維帽主要成分是細胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM),其重塑與斑塊穩(wěn)定性密切相關(guān)。ECM位于細胞之間, 主要是由膠原蛋白等大分子物質(zhì)組成的一個動態(tài)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 維持斑塊的完整性。正常情況下ECM 處于不斷合成和降解的動態(tài)平衡中。ECM 主要來源于平滑肌細胞, 半胱氨酸蛋白酶等是促進ECM降解的主要酶系。Cat S屬于半胱氨酸蛋白酶,近年來研究表明, Cat S是一類重要的細胞外蛋白酶, 可降解ECM, 溶解彈性蛋白, 并消化層粘連蛋白, 加快泡沫細胞聚集,使VSMC遷移加快, 與斑塊的易損性密切相關(guān), 并促進斑塊破裂 , 引發(fā) ACS［7］。

王群等［8］也發(fā)現(xiàn)Cat S在正常血管中幾乎沒有表達, 而在動脈損傷局部Cat S表達增加, 在斑塊纖維帽處尤其是肩部可見Cat S表達。Sofia也有類似的研究結(jié)果［9］。通常情況下, Cat S活性受Cys C調(diào)控, 并與其他細胞外蛋白酶一起參與ECM代謝過程。Cat S激活, 并與Cys C平衡失調(diào),可導(dǎo)致ECM代謝紊亂, 進而參與動脈粥樣硬化、斑塊破裂等多種病理過程［10］。同時近年來也有大量的臨床證據(jù)表明, Cat S不僅與心肌缺血事件密切相關(guān), 還與患者的危險分層及預(yù)后有關(guān)。以上研究表明, Cat S可能影響冠心病的病理過程及臨床表現(xiàn)。但沒有針對臨床危險分層的相關(guān)研究。本文通過檢測不同臨床表型ACS患者血清Cat S的水平, 分析其與冠脈病變、Killip分級、GRACE評分的關(guān)系, 探討血清Cat S水平對ACS危險分層的臨床價值。

3.1 血清Cat S水平與ACS的相關(guān)性 比較不同臨床表型CHD患者血清Cat S水平, 結(jié)果顯示SAP組與對照組比較無明顯統(tǒng)計學差異；ACS組血清Cat S水平明顯升高, 差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)；ACS各亞組比較Cat S水平不同, 其中UAP高于SAP, STEMI高于UAP及NSTEMI, 這與之前劉玉勝［11］等研究結(jié)果一致。隨著臨床表型的加重, 血清Cat S升高是可以肯定的。

3.2 血清Cat S水平與冠脈病變的關(guān)系 冠脈病變的支數(shù)反映了冠狀動脈粥樣硬化的嚴重程度, 本研究觀察血清Cat S水平與冠脈病變支數(shù)的關(guān)系, 結(jié)果提示單支冠脈病變組患者血清Cat S水平與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義, 但多支病變組(兩支或三支冠脈病變)Cat S水平較對照組和單支病變組, 差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。隨著冠狀動脈病變支數(shù)增加, 冠心病患者血清Cat S水平升高。提示血清Cat S水平對冠心病的冠狀動脈病變嚴重程度有一定預(yù)測作用。

3.3 血清Cat S水平與AMI患者心功能的關(guān)系 心功能Killip分級是對急性心衰進行的分級, 它是根據(jù)患者臨床情況和胸部X線進行分類, 在臨床中常用, 對判斷心肌梗死的面積和病人的預(yù)后有幫助, 與患者的病死率密切相關(guān)。Killip I級患者無心力衰竭表現(xiàn), 病死率0～5%；Killip II級患者有輕-中度心力衰竭, 有肺淤血的X線表現(xiàn), 病死率10-20%；Killip III級患者為重度心力衰竭, 出現(xiàn)肺水腫, 肺部啰音范圍大于兩肺的50%, 病死率35%～40%；Killip IV級患者即心源性休克, 病死率高達85%～95%。本研究發(fā)現(xiàn), AMI患者血清Cat S水平與心功能相關(guān), 隨著血清Cat S水平升高, 心功能Killip分級增加, 各組間差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。提示Cat S可作為ACS患者病情評估及預(yù)后預(yù)測的參考。

3.4 血清Cat S水平與ACS危險分層的相關(guān)性 隨著早期診斷和治療技術(shù)的進步, ACS患者的死亡率已明顯下降, 但死亡風險仍很高, 尤其對那些發(fā)生心源性休克和心臟驟停的患者。因此, 通過特異性的指標對患者進行危險分層, 以決定患者是否需要積極的血運重建和嚴密監(jiān)測更為重要。GRACE評分是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的預(yù)測ACS預(yù)后的評分系統(tǒng)之一, 與其他評分相比, GRACE評分對患者病死率和再梗率的預(yù)測最強［12］, 但因涉及的臨床及實驗室檢查指標較多, 且計算較為繁瑣, 限制了其在臨床中的實際應(yīng)用。

本文是首次探討血清Cat S水平與ACS患者GRACE評分的研究, 參考2011年美國心臟病協(xié)會［13］對ACS患者進行危險分層, GRACE評分小于96分為低危組, 96-133分為中危組, 大于133分為高危組。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)Cat S水平與GRACE評分有良好的正相關(guān)關(guān)系, 隨著GRACE評分的升高, 患者Cat S水平也升高, 相關(guān)系數(shù)分別為(r=0.68, P=0.03),差異有統(tǒng)計學意義。Cat S在預(yù)測ACS患者風險上與GRACE評分有一致性, 推測其可能的原因是：GRACE危險分層是依據(jù)患者入院時的心率、血壓、心功能等綜合評估計算出的危險積分, 是從真實的臨床病例中總結(jié)而來, Cat S水平從病理機制判斷病情。GRACE評分Cat S的一致性在一定程度上可為冠心病患者病情評估提供參考。

綜述所述, ACS患者血清Cat S水平與臨床分型、冠脈病變支數(shù)、心功能killip分級、GRACE評分等明顯相關(guān), 有望成為ACS患者危險分層的參考指標。

但是, 本研究為單中心研究, 樣本數(shù)相對較?。贿€需在今后的臨床工作中繼續(xù)完善。

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The study of serum level of cathepsin S in ACS patients’risk stratification

AI Wen, Wang Lei, et al.
Department of Cardiology, Nanshan Hospital of Guangdong Medical college, Shenzhen 518052, China)

Objective To explore the serum level of cathepsin S( Cat S), analyze the relationship with risk stratification in patients with Acute Coronary Syndrome(ACS).Method 337 consecutive patients with coronary heart disease (CHD) diagnosed by coronary angiography were enrolled in this study, including stable angina (SAP,n=42), unstable angina pectoris (UAP, n=117), acute non-ST elevation myocardial infarction (NSTEMI, n=29),acute ST-elevation myocardial infarction (STEMI, n=177) , 30 healthy subjects with normal DSCT result were selected as controls group, (CG).Artery blood samples were drawn from femoralis artery after puncture successful in CHD patients.At the same time, venous blood samples were drawn from the antecubital vein after an overnight fast in GC.Serum concentration of Cat S was tested by ELISA method.The difference levels of Cat S were compared among types of ACS patients.The correlation between the serum level of Cat S and the count number of diseased coronary artery and GRACE score was analysed.Statistical analysis was performed by the SPSS 18.0 for Windows software.Results There were no difference of clinical basic characteristics among all groups(P＞0.05).There was no difference of serum concentration of Cat S between SAP and CG groups.But in the ACS group, and Cat S concentrations were higher than those in the CG and SAP groups (P＜0.05); Cat S concentrations in STEMI group were significantly higher than those in NSTEMI and UAP (P＜0.05).Serum level of Cat S was positively correlated with the count of diseased coronary artery.Cat S were positively correlated with GRACE score (r=0.15,P＜0.05).The higher GRACE score, the higher Cat S level.Conclusion Cat S play important roles in the risk stratification in patients with ACS, and it may be a kind of predictors for risk of cardiovascular events.

Cathepsin S; Acute Coronary Syndrome ; Risk stratification;

518052 深圳, 廣東醫(yī)學院附屬南山醫(yī)院心內(nèi)科