炎症在心血管病一级预防中的争论

一、炎症：动脉粥样硬化的基本驱动因子

大量证据表明炎症是动脉粥样硬化（AS）过程的始动因子。动物实验显示，致炎细胞因子激活与AS相关的细胞。如，细胞因子刺激使内皮表面白细胞黏附分子表达增强，从而促使单核细胞与内皮表面结合。晚近发现，高胆固醇血症外周血中一种特有的致炎单核细胞亚群积聚，并选择性向初始的粥样斑块募集。趋化因子驱使这些被束缚的血细胞进入动脉内膜。进而，炎症蛋白调节因子，如巨噬细胞集落刺激因子（M-SCF），介导动脉壁内的单核细胞转化为巨噬细胞，并诱导修饰脂蛋白清道夫受体表达，促进脂质聚积和加速泡沫细胞形成。其他炎性介质，如粥样斑块内T细胞激活表达的fas配体，可促进局部巨噬细胞凋亡、加速脂核发展和微血栓形成。氧化应激（表现为局部氧化物如超氧阴离子或次氯酸生成）常常伴有炎症，因致炎细胞因子可刺激这些氧化物的生成。细胞因子也可改变内皮的正常抗凝和促纤维蛋白溶解特性，使之处于激活状态，从而促进血栓形成和抑制纤溶作用。局部的细胞因子干扰“固态”斑块本身的止血平衡。另外，循环中的细胞因子，尤其白细胞介素-6，以信号转导方式使肝生成过多的纤维蛋白原和纤溶酶原激活物。血液中“流体”的这些蛋白水平增高，可促使并维持斑块局部血栓的形成。炎性介质CD40配体诱导血管壁和单核－吞噬细胞产生组织因子，后者是一种强的血栓形成触发因子。

通过基因工程炎症干扰途径，已制成AS易感小鼠模型，为炎症作为AS的调节因子提供了无可争辩的实验证据。被激活的炎症细胞释放蛋白酶，降解动脉细胞外基质，促使斑块破裂，触发致死性冠状动脉血栓形成。实验性AS斑块中炎症极其活跃，由于抗炎活性因子极度减弱，最终导致动脉粥样瘤、斑块破裂和血栓形成。大量实验表明炎症刺激致AS形成。

尽管实验数据提示炎症触发斑块生成，当然还有血脂异常、吸烟、高血压和高血糖等因素参与（图17-1），但冠状动脉病变从稳定到突发不稳定的机制仍不清楚，部分是因为缺乏模拟人急性冠状动脉综合征（ACS）的相应实验。尤其我们很少知道，为什么许多患者已有严重而广泛的AS，但多年一直稳定而不发生ACS；而另一些患者尽管病变不太重，却一开始即表现为冠状动脉急性事件。然而，许多研究已显示，与稳定的冠心病相比，ACS患者血中有更高的全身可溶性炎症标记物。临床研究也发现ACS患者，外周血中白细胞有明显变化。第一，冠状动脉不稳定与狭窄罪犯血管处中性粒细胞瞬间和短期持续激活有关。第二，炎症细胞激活不仅涉及局部罪犯血管，而且可扩展到整个冠状动脉循环，甚至波及冠状动脉外的动脉血管床。第三，ACS患者循环T细胞群发生显著紊乱，尤其是CD4tCD28裸型的不寻常T细胞亚群过度表达。这种CD4tCD28裸型T细胞产生强烈促炎细胞因子干扰素γ（IFN-γ）。不稳定型心绞痛患者释放IFN-γ，激活循环中和病变处的单核细胞／巨噬细胞。CD28裸型T细胞具有细胞杀伤力，进一步导致组织损伤处的免疫反应。环境和遗传机制可能是T细胞群功能紊乱的基础。由于CD28细胞表面表达缺陷，导致慢性抗原暴露，故CD4tCD28裸型T细胞的肿胀，反映了对动脉粥样斑块自身抗原或微生物存在持续的免疫反应。

图17-1　动脉粥样硬化形成的自然过程

对人体生物学标记物的研究和人体斑块标本的观察，反证了活体内和活体外实验性AS中存在炎症的说法。炎症生物标记物，尤其是hs-CRP，加之传统危险因素，为那些貌似健康和那些有心血管病的人群提供了预后信息。目前在人类，炎症和AS形成及其并发症之间的因果关系，仍存在不可逾越的鸿沟。因此，心血管病专家的浓厚兴趣仍在能有说明这一问题的临床试验。最近的JUPITER研究，并没有强调炎症与AS形成的因果关系，但却支持貌似健康（认为心血管低危）人群，根据炎症状态指导治疗可减少事件，这对低危心血管人群一级预防具有重要意义。

二、可溶性生物标记物在心血管病一级预防中的作用

心血管病的一级预防日益受到挑战。确实，许多心脏猝死和急性心肌梗死事件并无先兆。尽管传统危险因素（如LDL和HDL）预测心血管风险非常有用，但多数患者仅有一个或没有危险因素。同样，不少有多种危险因素的患者从未发生过心血管事件。近年，血浆可溶性生物标记物测定为心血管风险预测提供了可行性。新的生物标记物包括氧化应激、感染和炎症（图17-2）。其中，炎性标记物将成为AS基础研究转化为临床应用的排头兵。

图17-2　炎症急性期生物标记物影响动脉粥样硬化

炎症调停因子通过致炎作用而影响AS形成，这可由急性炎症期生化标记物来反映。（顶部）显示AS危险因子，它们促使炎症细胞因子生成，如白介素-1（IL-1）或肿瘤坏死因子－α（TNF-α）。这些炎症调停因子，可直接作用于动脉壁促进粥样斑块形成、发展和血栓并发症（左侧）；致炎细胞因子也可来自肝，通过中介“信使细胞因子”IL-6引起急性期反应（右侧）。急性期反应物包括致AS通路中的蛋白质：如纤维蛋白原或血浆纤溶酶原激活物抑制剂－1（PAI-1），或可溶性生物学标记物，如CRP或血清淀粉样A（SAA），这些均可采周围血样测得（底部）。减轻AS形成的因素（中部），其中一些是难以测定的，如饮食因素或体力活动，但它们也能改变炎症的生物学标记物，加上传统危险因子，可增强它们在预测预后和靶治疗的能力。

炎症生物标记物在心血管领域有许多用途：预测首发心血管事件、判断预后、提供治疗靶值（如血压）或指导治疗（LDL切点值）。炎症贯穿AS各个阶段（包括临床并发症）。炎症标记物加传统危险因素预测心血管事件，大型前瞻性研究已将其应用到临床实践。

为此，采用高敏分析仪测量CRP（hs-CRP），才能可靠地识别远远低于急性炎症期的CRP测值。关于炎症生物标志物的临床可用性目前仍有争议。许多讨论是围绕所用的统计学方法，如C统计法或重新分类统计法。不论触发因素如何，CRP增高均提示炎症存在。CRP这种非特异性，见于各种慢性感染，如支气管炎、牙周炎或遗传决定的炎症细胞高反应。生活方式变量难以评估；而CRP可提供具体的数据。此外，INTERHEART研究涉及的危险因素，并未包括在Framingham心脏危险评分，如腹型肥胖、心理因素、久坐生活方式、低水果和蔬菜摄入、以及不饮酒，这些均与心肌梗死有关。CRP水平与所有这些危险因素相关，但后者并不能用当前常用的危险算法来评估。

捕捉这些难以捉摸的危险因素，凸显hs-CRP能够通过传统危险计算，对心血管中度危险的个体进行再分层，将其再分为高危、中危或低危，这对预防实践有重要意义。确实，尽管高危人群可得益于药物治疗，但中度危险人群药物治疗的有效性仍不确定。

现有资料表明，CRP确实还不像LDL-C或高血压那样，作为AS有因果关系的危险因素。最近孟德尔（Mendelian）随机研究显示，与高CRP相关的CRP基因多态性，并不能对心血管风险增加作出预测。CRP可能并不直接参与发病机制，但不应怀疑CRP作为危险标记物的价值。

三、其他生物标记物在一级预防中的可能作用：内皮功能、影像和遗传

通过各种技术测定的内皮依赖性血管舒张功能与多种危险因素相关，但并不完全可靠。影像方法（包括解剖的和功能的），对心血管风险预测有重要价值。颈动脉内－中膜厚度与心血管预后有良好相关性。队列研究显示，电子束CT钙化积分也可增加传统心血管风险评估之外的信息。CT血管造影可无创性显示冠状动脉解剖。分子成像可了解粥样硬化病变的功能状态，超出了单纯的解剖特征，包括影响斑块稳定性的炎症状态和血栓形成的可能性。尽管影像方法非常重要，但价格昂贵和（或）暴露射线量太高，无选择地筛查未知心血管风险的人群，还需成本－效益或成本－获益评估。在貌似健康的人群，起码对中度危险者应先行其他方法评估，或许才逐渐考虑影像方法（图17-3）。

图17-3　一级预防的风险评估分层方法

早发冠心病家族史对评估心血管风险有用，但未包括在Framingham危险评分中。遗传因素对心血管危险评估有价值。现代基因技术和人类基因组序列研究成果，极大激发了应用遗传标记物进行心血管风险评估的兴趣。早期研究已对单核苷酸的多态性（SNPs）进行评估。冠心病血管造影常用于确诊，但并不能识别促发血栓形成的病变，因此仅能间接与心血管事件相关联。早期基因研究的对照组常常选择不当，和（或）缺乏种族多样性。因而，最初应用基因标志物对心血管风险预测的研究，都是难以重复的。相反，近期一些大型研究，应用全基因组相关筛查技术（GWAS），已证实了重复性强的与心血管预后相关的人类基因组区域。如染色体9p21危险区的识别，为病理生理学提供了强有力的新视点。这些GWAS的发现，必然促进功能基因组的研究，以助揭开发病途径。然而到目前为止，源于GWAS的基因标记物没有一个可用于临床。无数多的基因，可能仅有轻微基因遗传倾向，从而进展为复杂、慢性、非孟德尔性疾病，如动脉粥样硬化。尽管，未来可能有望阐明疾病的机制，但普通疾病的基因学困惑，仍难将基因标志物用于一级预防。期望少数基因变异在临床危险分层中起关键作用，但看来也是不现实的。

四、JUPITER研究与一级预防

大量研究均强调一级预防可减少心血管事件。在WOSCOPS、AFCAPS／TexCAPS、ASCOT和CARDS研究，患者均无心血管病表现。值得注意的是，在WOSCOPS和AFCAPS／TexCAPS研究，脂蛋白水平均与心血管风险高度相关；而在ASCOT和CARDS研究，高血压和（或）糖尿病是主要危险因素，LDL-C水平并不高。总之，不论危险因素的机制如何，研究结果均表明他汀类治疗可改善预后（图17-4）。

图17-4　一级预防中主要心血管事件率比较

图示一级预防研究中主要心血管事件的发生率。在所有的试验，安慰剂对照组的事件发生率均显著高于他汀治疗组。特别是在危险评估主要依据高的LDL－C水平（WOSCOPS，AF／TexCAPS，and ASCOT）研究，以及根据糖尿病（CARDS）或根据高的CRP水平（JUPITER）研究，事件发生率都是相似的。

关于治疗靶目标，AFCAPS／Tex-CAPS事后分析得出这一设想，并被近期大型JUPITER研究所证实。Ridke教授与AFCAPS／TexCAPS研究者合作，将研究对象分成4个亚组：即LDL-C＞中位值和小于中位值，CRP＞中位值和小于中位值。正如所预期的那样，高于中位值的2个组，降低LDL-C治疗有效。LDL-C和CRP均低于中位值的患者，未证实他汀类治疗获益。特别是LDL-C小于中位值、但CRP大于中位值的患者，确实也和高LDL-C组一样，能从他汀类治疗获益。这一事后分析表明：无心血管病的普通人群，尽管没有明显血脂紊乱，但根据其炎症状态，仍需他汀类治疗。

JUPITER是一项多国、多种族随机双盲对照临床试验（n＝17 000）。根据独立学术数据／安全性监测委员会建议，在治疗2年后，因为压倒性获益，提前2年终止了研究。一级终点和所有预设的次级终点（包括总死亡率），与安慰对照组比较，他汀类治疗组（瑞舒伐他汀20mg／d）均显著获益。其基线LDL-C中位数为105mg／dl，这一水平多数国家指南认为已近于理想水平。CRP＞2.0mg／L的人群，要比单独依据LDL预测的事件发生率高，此与其他他汀类一级预防的研究结果相似（图17-5、图17-6）。

JUPITER研究显示，心血管风险降低与LDL-C减低（关键的传统危险因子）有关，也与炎症标志物CRP降低（一个新的危险因子）有关。然而，研究并不能揭示他汀类干预（作为降低LDLC和CRP药物）获益的机制。更具选择性的抗炎治疗，对AS危险的疗效，将需进一步研究。

图17-5　主要心血管事件率与LDL-C水平之间的关系

他汀类一级预防研究中，随机药物治疗组（S）和安慰剂对照组（P）主要事件率与LDL-C水平降低的关系。依据高LDL-C危险分层的研究（WOSCOPS，AF／Tex-CAPS，ASCOT），事件率与LDL-C降低成正比。有趣的是，在JUPITER研究，根据高的CRP定义的危险分层，事件率要高于根据LDL-C水平预测的发生率。他汀组事件的减少与安慰剂组相比，仍与LDL-C水平降低有关（尽管随CRP水平降低获益增加）。同样考虑，可用于CARDS试验，本研究危险评估主要源自糖尿病

确实，JUPITER研究心血管事件减少，主要取决于LDL绝对降低（图17-5）。相反，在存活的ACS患者，处于高炎症状态，在强化他汀类治疗的第1周内，即可见到再发事件减少。这种早期获益，除与LDL-C降低有关外，很可能部分与抗炎效应有关。实验研究提示他汀治疗可降低CD28裸型T细胞水平；体外实验表明他汀类治疗可减弱T细胞功能。因此，ACS早期预后改善，其CRP的降低要比LDL-C降低更重要。在ACS幸存者，早期获益也可能与他汀类调节血凝有关。他汀类激活信使核糖核酸生成因子，即Krupple样因子2（KLF2），后者调停凝血调节蛋白（一种与内皮细胞表面关联的内源性抗凝物质），从而防止血栓并发症。在这方面，瑞舒伐他汀显著减少症状性静脉血栓发生，也是JUPITER研究预设的一个终点。因为，胆固醇不可能引起静脉血栓，静脉血栓减少可能源自他汀在血管壁水平的抗栓作用。

当然，所有一级预防措施，包括饮食、体育锻炼、保持理想体重和戒烟等生活方式改变，都应高度重视。然而，JUPITER结果提示，在CRP＞2mg／dl而传统危险因素评估无心血管风险，他汀类治疗仍可获益。依据NHANES数据推断JUPITER适用标准，估计650万成年人根据目前指南不需他汀类治疗，但仍可从他汀类治疗获益。在美国，仅这一策略5年可预防26万个事件。在JUPITER研究，5年内预防1个事件需要治疗25个患者，此可与许多一级预防（如利尿药治疗高血压）相媲美（图17-6）。目前，尚无一项前瞻性临床试验，来验证基于CRP水平达标的强化他汀类治疗，是否可改善临床预后。

图17-6　为预防1个事件5年内需要治疗数目

五、展望：关于动脉粥样硬化抗感染治疗的质疑

假定他汀类获益是直接源于抗炎，且炎症独立于LDL-C水平与心血管风险相关，那么就提出其他抗感染治疗也可减少心血管事件的可能性。但目前许多常用的抗炎策略都是有缺陷的。非甾体抗炎药（NSAID）可有效控制炎症，但似乎增加AS并发症。这显然是矛盾的，其致栓作用可能是NSAID干扰前列环素合成的结果，尤其是使用选择性COX-2。此外，NSAID可轻度升高血压，随着时间推移，将对心血管预后产生不利影响。糖皮质激素也具有强的抗炎作用，然而它可加速AS，而不延缓其进展。这类药可导致多种代谢紊乱，从而削弱其抗炎作用。例如，糖皮质激素可导致血脂异常、高血压和胰岛素不敏感，这均是AS事件的重要危险因素。

实验室研究已涉及AS形成中层出不穷的细胞因子和炎症趋化因子。这些炎症信号径路太多，以致于这些效应器中的任何一项被中和，都可能不足以阻止斑块中的炎症过程。而且，一些特异性抗细胞因子药物，例如以TNF或IL-6为靶目标的药物，对血脂均有不利影响，限制了它们的应用。其他一些炎症通路效应器（如基质金属蛋白酶）抑制药，效果也不理想。晚近一项临床试验，将验证低剂量甲氨蝶呤抗炎干预有效地降低CRP，是否比标准治疗（包括他汀）能更多减少冠心病事件。不断寻求选择性抗炎药物，作为现有药物（如他汀类）治疗的补充，仍是未来研究的重中之重。

（黄振文 付 新）