C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)在所有的系统性炎症因子中,被广泛地认为是一个能独立预测心血管事件的危险预测因子。CRP对心血管事件的预测效用已经在大型的观察性研究和Meta分析中得到证实。研究结果显示升高的CRP能预测主要心血管事件的发生和病死率,而降低CRP与心血管危险的下降有关。这些发现结合实验性的研究使人们逐渐认识到CRP不单单是标志物,而是参与了动脉粥样硬化的病理生理过程,从而有望成为心血管病的干预靶点。
一、流行病学
CRP在心血管风险的不同方面都有着密切联系。如在体力衰弱、心肺功能不全和肥胖的患者中CRP水平升高。同时,它的水平与代谢综合征相关,而后者与亚临床动脉粥样硬化及其进展的关系密切。除了这些横断面的关系之外,CRP还与新发糖尿病和高血压有关。而且,升高的CRP水平对于心血管事件还有预测价值。1994年发表在《New Engl J Med》杂志的一个有关不稳定型心绞痛的研究,第一次提示CRP对心血管事件的预测关系。CRP水平升高的患者更倾向于需要血管重建、心肌梗死和住院期死亡。另一项入选稳定型或不稳定型心绞痛患者的研究中,高水平CRP(>3.6mg/L)患者冠脉事件发生率是低水平者的2倍。前瞻性研究中,无论是在已经证实有冠心病或外周动脉疾病的患者中,还是在那些只是有危险因素的患者中,CRP均显示出对心血管事件的预测价值,尽管有些个体研究有着异质性。男性健康研究的“健康”男性中,CRP最高的群体比起最低者,心肌梗死的风险增高2.9倍,其关系独立于其他已知的心血管危险因子。而在妇女健康研究中,最高CRP水平的女性患者其未来患心血管事件的风险要比低水平的增加4.8倍。之后,如妇女卫生组织倡议(Women’s Health Initiative),弗雷明汉心脏研究(Framingham Heart Study),EPIC-Norfolk前瞻性研究(EPIC-Norfolk cohort),心血管健康研究(the Cardiovascular Health Study),MONICAAugsburg前瞻性研究(MONICA-Augsburg cohort)以及Reykjavik研究(Reykjavik Study)都得到了类似的结论。而且,有Meta分析提示,在老年人中,高水平CRP者对比低水平者,其未来患冠状动脉粥样硬化性心脏病的风险比(OR)是1.58(95%CI,1.48~1.68)。还有另外一些研究是关于CRP与其他血管疾病如卒中和外周动脉疾病的。大部分研究都提示升高的CRP与卒中、外周动脉疾病风险增加有关。
基于以上的证据,美国心脏病协会和疾病预防中心的一份声明指出,CRP的检测可以作为中危以上病人指导评估和治疗的手段。
二、可能机制
基础研究证实CRP与斑块破裂以及心血管事件的发生有关。如在动脉粥样硬化病变组织中发现有大量的CRP mRNA和蛋白,而CRP的水平与冠状动脉粥样硬化疾病的范围有关。同时,CRP本身在大多数的细胞类型中可诱发一系列致动脉粥样硬化效应,大部分这些效应都是通过Fcγ受体依赖性途径。随着受体的激活,大量的信号级联被激活,包括NF B、p38MAPK、Jun N段激酶信号途径和CD40/CD40配基信号二分位。这些途径的激活进一步诱发了一系列的致动脉粥样硬化的病变。
1.血管内皮 在大多数培养的内皮细胞中,CRP通过内皮相关分子和趋化因子的调节来刺激白细胞-内皮交互作用。CRP减少内皮一氧化氮合成酶(eNOS)mRNA蛋白和生物活性。潜在的机制包括eNOS mRNA的稳定性的降低,eNOS Ser1179的磷酸化受阻,eNOS的分解,从NAPD(P)H氧化酶释放的超氧化负离子。CRP升高LOX-1的表达,后者对氧化的(OX)LDL的内皮损伤效应起关键作用,以及加速血管紧张素Ⅱ介导的前炎症反应。CRP同时通过调节内皮祖细胞的数量和功能加速凋亡以及减弱他们移动和黏附功能。最近,观察到CRP能破坏内皮细胞的多糖外被,进一步促进内皮致动脉粥样硬化效应。
但是,在过度表达CRP的观察性动物实验模型中,实验均未能达成类似的结论。事实上是,动物本身并不产生CRP,所以很难评估这些实验的关联是否中肯。然而,最近我们观察到CRP在人类可以直接损伤内皮介导收缩功能。注射重组的CRP使血清浓度升到约24mg/L,可以观察到循环中vWFAg和E选择素的明显增多,从而导致血管内皮的激活。特别在高胆固醇血症的条件下,伴随而来的就是内皮介导舒张功能的损伤。
2.凝血系统 CRP可直接或作为促炎症刺激物间接诱导内皮细胞产生ICAM-1、VCAM-1和MCP-1,并诱导单核细胞释放白介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子(TNF)2α,后两者可反过来刺激单核细胞表达组织因子,启动凝血途径。纤溶酶原激活物抑制物-1(PAI-1)和组织型纤溶酶原激活物(t-PA)是影响机体纤溶能力的两个重要因子,是血栓形成的机制之一。对牛动脉内皮细胞的研究显示,CRP通过活化Rho/Rho-kinase途径激活核因子2κB(NF2κB),从而增加PAI-1mRNA的表达。CRP可显著减少HAECs的t-PA抗原及t-PA活性,同时增高IL-1和TNF2α水平,而中和IL-1和TNF-α则可逆转CRP对t-PA的抑制作用。人重组CRP还可呈时间、剂量依赖性地促使血小板黏附内皮细胞,如拮抗ICAM-1及P-选择素则可降低CRP的促黏附作用。这些研究结果提示CRP在炎症反应和血栓形成之间可能存在某种联系。另外,CRP可降低血栓调节蛋白及蛋白C受体的表达,从而降低机体的抗凝功能,这些作用部分是由CD32介导的。
3.补体途径 CRP激活的补体是动脉粥样硬化的始动因子之一。它诱导内皮细胞产生单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1),上调细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、血管内皮细胞黏附分子-1(VCAM-1)和E选择素(E-seletin);介导巨噬细胞吞噬修饰的LDL,增加单核细胞组织因子的产生。CRP与脂蛋白结合后,由经典途径激活补体系统,后者可产生大量终末攻击复合物和终末蛋白C5b-9,造成血管内膜受损,从而引发血栓形成或脂质沉积的进一步加重。粒细胞、单核细胞均含有CRP受体,CRP的大量产生,可经其受体激活这些细胞,产生细胞因子,进一步造成血管损伤。CRP既存在于动脉粥样硬化的血管和斑块中,也出现在梗死心肌内。CRP与动脉粥样硬化斑块组织中的炎性细胞如单核细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞的聚集可能有关。有研究发现,在动脉粥样硬化斑块肩部炎性反应最为明显,此处CRP沉积较多,故CRP是粥样病灶不稳定的标志之一。组织学研究也发现人类冠状动脉粥样病灶中有CRP阳性细胞;进一步研究发现人类早期冠状动脉粥样斑块中就已有大量CRP沉积,并且在新生内膜近中膜处最为明显,且泡沫细胞中也有CRP存在,并且可见大量的C5b-9沉积。因此认为,CRP介导的补体激活在人类早期动脉粥样硬化中具有重要作用。
三、疑 问
CRP作为危险因子已经不容置疑,但关于它在动脉粥样硬化病程中的作用却引起不断的争议,是作为一个活性因子参与,还是单单一个“旁观者”呢?CRP与心血管事件的相关性,在大型的流行病学研究中并不比传统的危险因子低,如高血压、糖尿病和高脂血症等。同时又有证据提示它可能参与动脉粥样硬化的形成,有学者提出,是否CRP可以作为抗动脉粥样硬化治疗的靶点呢?一些已知抗动脉粥样硬化的治疗措施可以降低CRP水平,支持了上述的观点。
减轻体重,是其中一个可以降低CRP水平同时也降低心血管风险的生活干预方式。在一项纳入120例超重女性患者的随机对照研究中,50%的患者接受了通过饮食控制和锻炼以达到减重10%的具体建议,其他的患者则只是接受普通的健康生活方式建议。2年后,积极干预组女性的体重指数比对对照组显著下降(-4.2,P<0.001),同时CRP也明显下降(-1.6mg/L,P<0.008)。类似的,病态肥胖病人中体重下降也可以观察到CRP和IL-6水平的明显下降,同时伴随着胰岛素抵抗的改善。在另外一项研究中,肥胖与CRP水平显著相关,同样,体重的减轻伴随着CRP水平相应的下降。
近年来,他汀类药物调脂以外的多重作用越来越受到人们的关注。除传统的降脂功能外,他汀类药物还能对炎症反应、细胞黏附、血栓形成、内皮功能及平滑肌增生等进行调节。在CARE(cholesterol and recurrent events,胆固醇和复发事件)试验中,随机选择患者使用40mg普伐他汀或安慰剂,并测定血清中的炎症标记物CRP。发现心肌梗死后发生再发性心脏事件患者的CRP水平显著升高。随访5年,普伐他汀使CRP平均下降40%,从而提出普伐他汀的临床效应部分地来自于其降脂作用以外的抗炎症效应。新近更多的研究证实他汀类药物能显著降低CRP水平(独立于其降低LDL-C作用)。但是也有研究认为当LDL-C显著降低并且HDL-C升高超过7.5%时他汀类治疗与动脉硬化相关。Meredith等报道在慢性稳定型冠状动脉粥样硬化患者中,辛伐他汀剂量依赖性地降低TC和LDL,但是降低CRP却没有很好的剂量依赖性。也正是因为有了CARE研究的结果,才有了JUPITER研究的设计:瑞舒伐他汀对低密度脂蛋白胆固醇水平(LDL-C)正常,但CRP升高,无心血管病史的患者心血管事件一级预防的疗效。相比安慰剂,瑞舒伐他汀使LDL-C下降了50%,CRP减低了37%,以及明显地降低了心血管事件。平均随访1.9年后,一级终点(非致死性心肌梗死、非致死性卒中、因不稳定型心绞痛入院、血管重建治疗、心血管死亡)的危险比是0.56(95%CI,0.46~0.69;P<0.000 01)。结果显示LDL-C和CRP“双达标”的患者获益更多。同时,更低的CRP水平与更多的风险下降相关。而LDL-C的下降与CRP的下降幅度相关性差(r=0.15),更提示心血管风险的减少来自于CRP的下降。
减轻体重和他汀治疗均可使炎症反应减轻,提示心血管疾病风险的降低。但依然没能解决问题所在:动脉粥样硬化与CRP,到底谁是“始作俑者”呢?有学者试图使用CRP特异性拮抗药来回答这个问题。最早在2006年Pepys等报道了在小鼠静脉注射一种小分子的CRP拮抗药可以减少心肌梗死的面积和减轻心力衰竭。
然而,统计学上的相关性并不能分辨CRP到底是原因或者结果还是两者并存,正如图87-1所示。实际上两者并存的可能性较高,因为包括吸烟、高血压、肥胖、缺乏体育运动等都是高CRP水平的独立影响因素。而动脉粥样硬化反过来也可以使CRP水平升高,这一点是支持其为结果的。除了有试图检验CRP潜在病因学的实验性研究外,已有关注于孟德尔遗传学说的流行病学调查进行。原理是:如果CRP真的是病因,那么因其基因变异导致的CRP水平的差异会与对应的心血管风险有关。基因的单核苷酸多态性可以持续地影响CRP的水平已经被证实,如rs18000947和rs7553007与低水平的CRP有关,而rs3093077和rs3093059则与高水平CRP相关。但只有少量的研究得出CRP基因多态性、CRP水平和心血管风险三者的一致相关性,多数研究未能发现三者的相关性。至于后者阴性结果的原因,是事实上缺失相关性还是因为统计效能不够,还是未知。值得注意的是,此类研究需要至少15 000例才可以有足够的检验效能得出相关性的结论。2008年发表在《New Engl J Med》杂志上的一项大型研究,其有足够的检验效能,得出CRP的rs7553007位点与20.7%(95%CI,17.9~23.4;P=1.3× 10-38)的低水平CRP相关,并进一步得出冠心病预测风险比为0.94(95%CI,0.94~0.95),实测的优势比(OR)为1.00(95%CI,0.97~1.02);CRP其中一个基因型组合比其他组合升高CRP水平43%,但实际观察到前者对应的心血管事件风险为0.87(95%CI,0.75~1.02),统计数据比较支持CRP可能不是冠状动脉粥样硬化的病因的推测。所以有关CRP在冠心病中的作用仍争议不断。
图87-1 血清标志物与疾病的相关性
四、结 论
目前的证据提示CRP是一个致动脉粥样硬化的因子,而且涉及几乎所有心血管疾病。因此,它也被认为与高血压和糖尿病一样,是心血管风险的危险因子之一。除了作为“旁观者”角色之外,CRP在炎症和血栓形成中的作用提示其可能参与了致动脉粥样硬化的病理生理过程。虽然争议不断,但CRP作为心血管病治疗的新靶点越来越受到人们的重视,进一步的研究仍在进行中。
(周颖玲 莫与京)
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