朱迪,曹燁民
(上海中醫(yī)藥大學附屬上海市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 脈管病科,上海 200082)
下肢動脈硬化閉塞癥是動脈粥樣硬化(Atherosclerosis, AS)在下肢的一種表現(xiàn)形式,是由于動脈粥樣硬化引起的下肢供血動脈內(nèi)膜增厚、管腔狹窄或閉塞導致肢體缺血的慢性進展性疾病,其臨床表現(xiàn)主要為間歇性跛行、皮溫降低、靜息痛、缺血性潰瘍,甚至壞疽等[1]。下肢動脈硬化閉塞癥為中老年患者常見疾病,男性發(fā)病率高于女性,且常合并冠心病、高血壓、糖尿病等基礎(chǔ)疾病,嚴重影響患者的生活質(zhì)量[2]。目前治療AS的藥物主要針對脂質(zhì)代謝和血小板活化途徑,如他汀類和阿司匹林。他汀類藥物和阿司匹林均具有多效性作用,除降脂外還有抗炎作用[3],并可能影響AS炎癥[4]。此外,對炎癥通路藥物的開發(fā)及對中藥抗炎治療的開展有望成為AS新治療途徑。本文對廣泛抗炎特性常規(guī)藥物、靶向特定炎性介質(zhì)和細胞因子藥物及中藥在AS治療中的作用作一綜述。
AS現(xiàn)在被認為是脂質(zhì)代謝改變、氧化應(yīng)激及炎癥之間復雜的相互作用。早在1999年ROSS等[5]提出了AS的炎癥免疫理論,炎癥反應(yīng)貫穿AS始終。血管內(nèi)皮細胞損傷和脂質(zhì)代謝紊亂是引發(fā)動脈硬化的始動因素。AS早期在高血壓、高血脂、高血糖等多種危險因素作用下,血管局部出現(xiàn)炎癥反應(yīng),氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)等損傷血管內(nèi)皮細胞,內(nèi)皮細胞發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能障礙,血管壁通透性增加,導致脂質(zhì)沉積于血管內(nèi)皮下方,同時釋放黏附分子(VCAM、P選擇素、E選擇素等),促進單核細胞、T細胞黏附,進入細胞內(nèi)活化為巨噬細胞,攝取脂質(zhì)變成泡沫細胞并聚集形成脂質(zhì)條紋[6]。AS進展期主要表現(xiàn)為血管壁局部的增生性炎癥,炎癥細胞和單核細胞隨后釋放的單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)激活介質(zhì)中的白細胞,血管平滑肌細胞發(fā)生增殖,同時誘導巨噬細胞、T細胞浸潤,血管發(fā)生重構(gòu)[7]。AS后期巨噬細胞衍生的基質(zhì)金屬蛋白酶降解各種類型細胞外基質(zhì),血管平滑肌細胞在局部炎癥的作用下發(fā)生死亡或凋亡,導致斑塊破裂、血栓形成等[8]。
AS現(xiàn)在被定義為一種慢性炎癥疾病,炎癥反應(yīng)貫穿AS的各個階段,炎癥標志物C反應(yīng)蛋白(CRP)、促炎細胞因子如白細胞介素-1β(IL-1β)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)可引起內(nèi)皮細胞表達黏附分子和趨化因子,這一發(fā)現(xiàn)為AS的炎癥基礎(chǔ)提供了支持[9]。整個過程包括血管內(nèi)皮損傷、炎癥細胞浸潤、脂質(zhì)沉積、纖維細胞增生等多種復合病變[10]。炎癥通常是一個經(jīng)過充分研究的治療靶點,控制炎癥策略已經(jīng)成功地應(yīng)用于對抗許多疾病,炎癥似乎也成為治療AS的一個重要靶點。
他汀類藥物常用于AS治療,是臨床降脂的首選,常用的有瑞舒伐、阿托伐、辛伐他汀鈣片等[11]。他汀類藥物是羥甲基戊二酰輔酶還原酶的抑制劑,可抑制內(nèi)源性膽固醇的合成,有效調(diào)節(jié)機體內(nèi)血脂水平[12]。除了對脂質(zhì)的影響,他汀類藥物還具有多種抗炎作用。臨床上,他汀類藥物已被證明可以降低促炎細胞因子水平,如CRP等,顯著降低不良心血管事件的發(fā)生率,并且與低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)無關(guān)[13]。
他汀類藥物抑制巨噬細胞生長,降低促炎細胞因子水平,下調(diào)內(nèi)皮黏附分子表達,阻止單核細胞募集,抑制T細胞活化,減輕炎癥反應(yīng)[14],增加一氧化氮的生物利用度,降低血清中升高的丙二醛(MDA)水平,抑制氧化應(yīng)激和血管炎癥。他汀類藥物通過以上途徑改善內(nèi)皮功能障礙[15],同時改變金屬蛋白酶活性,增加斑塊穩(wěn)定性[16-17]。除此以外,有研究[18]表明NLRP3炎癥小體及其下游介質(zhì)是他汀類藥物在炎癥疾病中的重要靶標。這可能有助于探究他汀類藥物對AS進展的抗炎作用機制。
阿司匹林是臨床治療AS血栓形成的常用藥物,可抑制血小板聚集,預(yù)防血栓形成。其主要成分乙酰水楊酸最初被用作抗炎藥物[19],早期研究顯示阿司匹林可以降低CRP水平[20],是最早證明能有效預(yù)防心血管疾病的藥物之一。
阿司匹林在心血管預(yù)防中的作用可以通過許多與血小板抑制和繼發(fā)性抗炎作用的相關(guān)機制來介導。AS發(fā)展過中,血小板可以通過分泌促炎和促凝血分子來增強炎癥,并促進動脈粥樣硬化凝血,阿司匹林可抑制血小板環(huán)氧化酶-1,防止血小板黏附聚集,通過血小板抑制發(fā)揮抗炎作用[21]。其抗炎途徑還包括抑制NF-κB的活性,減少MCP-1、黏附分子及IL-6表達[22],抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),還可通過內(nèi)源性抗炎脂質(zhì)——脂氧素發(fā)揮抗炎作用[23],增加斑塊穩(wěn)定性并有效治療AS[24]。
此外,阿司匹林的衍生物,阿司匹林-丁香酚酯(AEE)也具有抗動脈粥樣硬化活性。有動物實驗證明,AEE可改善高脂肪飲食AS金黃地鼠主動脈弓的病理特征,顯著降低AS指數(shù),其作用機制可能是通過抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)、降低黏附分子水平從而減少血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生[25]。
他汀類藥物和阿司匹林具有抗炎作用,除此以外,一些具有免疫抑制作用的藥物,如秋水仙堿和甲氨蝶呤,也可對抗AS[26]。
秋水仙堿是治療急性痛風性關(guān)節(jié)炎的一線用藥。因其具有抗炎和抗纖維化活性被用于治療AS等炎癥疾病。秋水仙堿的抗炎機制主要是通過下調(diào)多種炎癥途徑包括抑制磷脂酶A2、減少單核細胞等釋放白三烯B4和前列腺素E2;抑制TNF-α表達;通過微管蛋白抑制中性粒細胞功能,減少內(nèi)皮黏附,從而抑制炎癥,增加斑塊穩(wěn)定[27-29],并減小冠狀動脈疾病復發(fā)率[30]。一些研究證實秋水仙堿通過抑制NLRP3炎癥小體來抑制IL-1β、IL-6及CRP的炎癥反應(yīng)軸發(fā)揮抗炎作用[31-32]。2項隨機研究“低劑量秋水仙堿用于心血管疾病的二級預(yù)防”(LoDoCo)和“秋水仙堿心血管結(jié)局試驗”(COLCOT)均表明秋水仙堿0.5 mg/d的治療可顯著降低缺血性心血管事件的風險[33-34]。秋水仙堿可降低AS危險事件的發(fā)生率,但這一研究仍處于初步階段,需要更多的臨床研究來說明其在AS治療中的適用性。
甲氨蝶呤是一種非特異性抗炎藥,用于治療炎癥性風濕性疾病和癌癥,在抑制炎癥的同時對AS過程中的其他細胞因子水平影響甚微,可以更好地用于AS抗炎治療。甲氨蝶呤通過抑制葉酸代謝,減弱T細胞增殖而發(fā)揮抗炎作用,另有研究表明甲氨蝶呤可以調(diào)節(jié)黏附分子和E-選擇素的表達,抑制環(huán)氧化酶和脂氧合酶,降低CRP水平,調(diào)節(jié)IL-6、TNF-α及金屬蛋白酶的分泌[17,35]。但在最近的心血管炎癥減少試驗(CIRT)Ⅲ期臨床試驗中,研究了低劑量甲氨蝶呤(10 mg/周)替代廣譜抗炎方法是否可以降低心血管事件發(fā)生率,結(jié)果表明,甲氨蝶呤既不會降低IL-1β,IL-6及CRP,也不會降低心血管事件發(fā)生率[36]。因CIRT未設(shè)置CRP納入標準,所以抗細胞因子或抗炎療法可能僅在具有明確促炎信號的AS患者中有效。此外,可能存在其他潛在的抗炎機制。
AS相關(guān)炎癥由不同的細胞因子、趨化因子、黏附分子、細胞途徑等介導,這也為AS的抗炎治療提供了顯著的靶點。新型抗炎療法將取決于靶點與疾病特別相關(guān)的明確途徑,因此,阻斷AS病程中關(guān)鍵的促炎細胞因子和炎癥信號通路有利于AS的治療。
NLRP3炎癥小體是巨噬細胞炎癥和焦亡的關(guān)鍵參與者,參與AS斑塊的形成。NLRP3受到病原體等危險因素刺激后,募集一系列效應(yīng)蛋白,形成NLRP3炎癥小體復合物,最終產(chǎn)生炎癥細胞因子IL-1β和IL-18。他汀類藥物可阻斷與人單核細胞系中NLRP3表達相關(guān)的TLR4/MyD88/NF-kB途徑,并誘導IL-1β減少[37]。一項隨機臨床研究[38]顯示,AS患者外周血單個核細胞(PBMC)中NLRP3的mRNA和蛋白表達升高,在接受阿托伐他汀治療8個月后,NLRP3及其下游炎癥細胞因子IL-1β/IL-18水平顯著降低。在目前的AS現(xiàn)有的治療中,他汀類藥物和秋水仙堿可通過NLRP3炎癥小體發(fā)揮抗炎效應(yīng)。
MCC950是已知的NLRP3特異性抑制劑,可以減少糖尿病血管病變過程中的單核巨噬細胞、IL-1β、TNF-α及細胞內(nèi)黏附分子的含量,抑制MCP-1炎癥基因的表達,并降低氧化應(yīng)激,從而抑制斑塊發(fā)展,改善血管功能。因此,靶向NLRP3介導的炎癥可能是一種有效的治療策略[39-40]。
IL-1β是重要的血管和全身炎性介質(zhì),被認為是一種關(guān)鍵的致AS細胞因子,并可誘導IL-6和下游炎癥標志物CRP的產(chǎn)生,因此IL-1信號通路是AS治療的一個有價值的靶點[41]。
卡納單抗(Canakinumab)是一種與IL-1β結(jié)合的人單克隆抗體,阻斷IL-1β與IL-1R的相互作用,防止炎癥反應(yīng)發(fā)生,于2009年被批準用于治療某些炎癥性疾病[42]。一項大規(guī)模臨床試驗CANTOS(Canakinumab抗炎血栓形成研究)研究表明,IL-1β的特定靶向可以顯著降低心血管事件發(fā)生率,并有效降低患者(CRP>2 mg/L)血漿中炎癥標志物CRP和IL-6的基線水平,且不影響LDL-C或HDL-C水平[43]。治療3個月后,與安慰劑相比,中劑量治療可降低患者心肌梗死、卒中發(fā)生率和病死率,這項研究成果首次確立了抗炎療法減少心血管事件的發(fā)生[44],證明了IL-1信號通路在AS中的作用。且有動物實驗證實,IL-1β的缺乏可有效抑制ApoE-/-小鼠斑塊的進展[45];通過注射外源性IL-1β或減少IL-1Ra可導致斑塊生長和動脈粥樣硬化惡化[46]。因此,這為治療性干預(yù)IL-1β的產(chǎn)生及改善心功能,促進心血管疾病的轉(zhuǎn)歸提供了證據(jù)。
前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌素Kexin9型(PCSK9)介導低密度脂蛋白受體(LDL-R)降解,可增加循環(huán)中的LDL水平,導致高脂血癥[47]。血管細胞中的PCSK9可誘導炎癥細胞因子、黏附分子等表達,并激活ROS/NF-κB/LOX-1/oxLDL信號軸,增加單核細胞募集、炎癥細胞黏附及AS血管壁炎癥,加劇AS病變[48-49]。有研究[50]表明,PCSK9缺乏癥顯著降低血漿中促炎細胞因子IL-6、IL-8、TNF-A及MCP-1水平。因此,PCSK9抑制劑在降脂方面具有高效功能。PCSK9抑制劑(如alirocumab、evolocumab)已被證明可以降低心血管事件(心肌梗死、缺血性卒中等)的發(fā)生率,但未能降低病死率,其長期安全性和對心血管風險的影響目前仍在研究中[51-52]。
中藥及其有效成分在AS的抗炎治療中也顯示出了積極的成果。丹參在臨床上常用于治療冠心病等。有研究結(jié)果表明,丹參提取物可顯著抑制TNF-α誘導的人臍靜脈內(nèi)皮細胞黏附分子VCAM-1和ICAM-1的表達[53]。張冰冰等[54]發(fā)現(xiàn)中藥復方益糖康可以降低AS兔模型血清中炎癥因子TNF-α,IL-1β及IL-6水平,可能與抑制NF-KB、MAPK信號通路的激活有關(guān)。有臨床研究[55]顯示,連續(xù)治療6個月后,參七脈心通膠囊可縮小AS患者頸動脈內(nèi)膜中層厚度,從而穩(wěn)定斑塊,進一步抑制AS進展。其作用機制與抑制NF-κB活性,減少相關(guān)炎性介質(zhì)的轉(zhuǎn)錄有關(guān)。此外,有研究者[56]通過Meta分析研究健脾祛痰中藥復方對AS動物模型的治療作用,結(jié)果表明給藥組血清中TNF-α、基質(zhì)金屬蛋白酶-9及MDA水平降低,進而發(fā)揮抗炎作用。中藥防治AS具有多中心、多環(huán)節(jié)、多靶點的特點,具有療效好和毒副作用小的獨特優(yōu)勢。近年來中藥技術(shù)迅速發(fā)展,在下肢動脈硬化的治療中取得了顯著成效,為該疾病的治療提供了更好的選擇。
總結(jié)目前研究頻率較高的炎癥分子靶點有:CRP、IL-6、IL-1β及TNF-α。除文中提及以外,治療AS潛在的抗炎化合物還包括抗氧化劑、磷脂酶A2抑制劑、白三烯途徑抑制劑、CCL2-CCR2途徑抑制劑、p38MAPK抑制劑、IL-1抑制劑、TNF-α抑制劑、P選擇素抑制劑、絲氨酸蛋白酶抑制劑等[17,42]。
新的抗炎療法以治療AS及其并發(fā)癥為目標。針對AS相關(guān)炎癥機制的治療藥物已在臨床前和臨床研究中進行了評估。新的抗炎療法似乎有希望解決患者剩余的心血管風險。所有關(guān)于細胞因子靶向的數(shù)據(jù)表明,選擇細胞因子進行新型藥物的研發(fā)作為AS治療的一部分似乎很有希望。同時中藥在AS的抗炎治療作用也不可小覷,彌補了西醫(yī)治療副作用多和長期療效不顯著的不足。
盡管炎癥一直是心血管研究人員關(guān)注的焦點,但與癌癥和炎癥性自身免疫性疾病的臨床研究相比,其受到的關(guān)注較少。雖然多項動物實驗證實了抗炎藥物對AS的保護作用,但大部分仍停留在體外和/或體內(nèi)試驗的初步階段,缺乏更深入的基礎(chǔ)研究和人類臨床試驗研究的相關(guān)數(shù)據(jù)。此外,炎癥反應(yīng)作為機體防御功能的一部分,治療AS的抗炎藥物長期使用可能導致人體防御功能降低等風險。因此,AS的抗炎治療仍然是一項艱巨的任務(wù)。發(fā)揮中西醫(yī)治療的優(yōu)勢,加強中西醫(yī)結(jié)合,積極探索高效、經(jīng)濟、療效持久的治療方案。預(yù)計在不久的將來會提出新的針對AS的抗炎藥物,并逐步實施。