血管外科基礎(chǔ)研究新思維探索

 隨著人類預(yù)期壽命的穩(wěn)步攀升和全球人口老年化的進(jìn)程，血管相關(guān)疾病的發(fā)病率逐年升高。血管外科作為年輕且發(fā)展極為迅速的學(xué)科，其疾病譜也在不斷的改變，如主動(dòng)脈疾病、動(dòng)脈粥樣硬化性疾病、深靜脈血栓栓塞性疾病等，逐漸成了各大血管外科診治中心的主要病種。近年來，腔內(nèi)技術(shù)和材料的快速發(fā)展，從手術(shù)操作本身而言，我國與歐美發(fā)達(dá)國家的差異逐漸縮小，甚至呈現(xiàn)區(qū)域處于國際領(lǐng)先地位。然而，基礎(chǔ)研究的創(chuàng)新思維仍存在一定的發(fā)展空間[1-2]。本文從主動(dòng)脈疾病、周圍動(dòng)脈疾病、周圍靜脈疾病和藥物治療等4個(gè)方面，簡(jiǎn)要介紹近期血管外科基礎(chǔ)研究的部分新思維和研究熱點(diǎn)。
一、主動(dòng)脈瘤動(dòng)物模型構(gòu)建
主動(dòng)脈疾病，如主動(dòng)脈瘤、主動(dòng)脈夾層等，由于存在破裂風(fēng)險(xiǎn)危及患者生命，因此是血管外科疾病譜中風(fēng)險(xiǎn)較高的病種，然而，無論是其發(fā)病機(jī)制還是破裂的原因至今仍不明確。而且，近20年以來，雖然基礎(chǔ)研究手段和技術(shù)發(fā)展迅速，恰恰也是腔內(nèi)治療取代開放性手術(shù)治療的過程，因此，術(shù)中獲取主動(dòng)脈瘤患者病變的管壁樣本進(jìn)行基礎(chǔ)研究也越來越顯得珍貴，因而成功構(gòu)建主動(dòng)脈疾病動(dòng)物模型進(jìn)而探索疾病發(fā)病機(jī)制的重要性顯而易見。
構(gòu)建模型成功的關(guān)鍵是可以模擬主動(dòng)脈瘤管壁的病理改變，如中膜退行性改變、動(dòng)脈粥樣硬化、附壁血栓、白細(xì)胞浸潤、瘤徑進(jìn)行性增大和破裂等，但是目前眾多的主動(dòng)脈瘤動(dòng)物模型中尚無一種方法可以同時(shí)滿足上述病理變化[3]，尤其是難以保證主動(dòng)脈瘤瘤徑進(jìn)行性增大和白細(xì)胞在管壁中的持續(xù)性浸潤[4]，前者是由于現(xiàn)有的建模方式多數(shù)不能對(duì)管壁持續(xù)作用，導(dǎo)致在實(shí)驗(yàn)過程中，動(dòng)物模型中擴(kuò)張的主動(dòng)脈會(huì)自行恢復(fù)至正常直徑，因此后續(xù)針對(duì)主動(dòng)脈瘤的干預(yù)措施無法獲取可信的干預(yù)效果；后者是由于動(dòng)物模型的循環(huán)中
白細(xì)胞數(shù)量及其趨化因子表達(dá)水平較低，其導(dǎo)致的結(jié)果同樣是動(dòng)物模型的主動(dòng)脈中膜沒有白細(xì)胞對(duì)管壁持續(xù)的破壞作用。因此，為了滿足上述要求，有學(xué)者通過皮下持續(xù)灌注血管緊張素Ⅱ( AngⅡ)構(gòu)建瘤徑進(jìn)行性增大的主動(dòng)脈瘤動(dòng)物模型[5]，并重復(fù)注射細(xì)菌誘導(dǎo)附壁血栓內(nèi)白細(xì)胞陷迫進(jìn)而抑制動(dòng)物模型主動(dòng)脈瘤瘤徑的自行縮小[6]，取得較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
動(dòng)物模型的構(gòu)建是為了探索藥物治療主動(dòng)脈瘤的可行性，也是從實(shí)驗(yàn)室研究走向臨床應(yīng)用的重點(diǎn)內(nèi)容。然而，令人遺憾的是，目前被廣泛證明可以抑制多種動(dòng)物模型主動(dòng)脈瘤病變的多四環(huán)素，卻在臨床試驗(yàn)中屢屢碰壁[7]，這恰恰提示現(xiàn)有的動(dòng)物模型并不能真實(shí)反映人類主動(dòng)脈瘤的內(nèi)在病變，構(gòu)建主動(dòng)脈疾病動(dòng)物模型的研究仍然任重道遠(yuǎn)。
二、抗腫瘤“免疫治療”與動(dòng)脈粥樣硬化

動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病死亡的主要病因[8]，然而現(xiàn)有的絕大多數(shù)治療往往僅僅是針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素，如高膽固醇血癥、高血壓、血栓形成等，但罕有針對(duì)這一類疾病的直接病因的治療，也就是缺少針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊本身的治療，這顯然遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的治療模式。
活體內(nèi)細(xì)胞在正常代謝過程中，死亡的細(xì)胞往往通過受體配體相結(jié)合被單核巨噬細(xì)胞所識(shí)別和吞噬分解，而健康的細(xì)胞表面表達(dá)另一類抗原CD47，是抑制單核巨噬細(xì)胞吞噬功能的蛋白，因此避免被吞噬而得以繼續(xù)存活。而腫瘤細(xì)胞之所以不能被單核巨噬細(xì)胞識(shí)別和吞噬‘9]，一個(gè)主要原因就是其表面同樣也存在CD47抗原，因此往往被單核巨噬細(xì)胞誤以為是“健康的正常細(xì)胞”，應(yīng)用抗CD47單克隆抗體阻斷這一個(gè)抗原，可以重新啟動(dòng)單核巨噬細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬作用，這是腫瘤“免疫治療”的基礎(chǔ)之一?？笴D47單克隆抗體治療實(shí)體腫瘤和血液腫瘤目前正進(jìn)行I期臨床試驗(yàn)‘IO]。
我們知道，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是脂質(zhì)代謝障礙的結(jié)果，主要由多種壞死細(xì)胞、脂肪和膽固醇等成分組成，原本這些壞死組織應(yīng)該在斑塊形成過程中即被單核巨噬細(xì)胞識(shí)別、吞噬和分解，然而這些壞死組織卻并沒有被清除，提示這些壞死組織中可能同樣表達(dá)某種或某些抗原，阻止單核巨噬細(xì)胞的吞噬。近的研究結(jié)果顯示，粥樣斑塊組織中高表達(dá)CD47抗原，且與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的預(yù)后結(jié)局直接相關(guān)，如斑塊破裂、血栓形成等，而利用抗CD47抗體中和這一抗原后，不僅抑制粥樣硬化斑塊的形成，穩(wěn)定“易損斑塊”，甚至可以縮小已經(jīng)形成的粥樣硬化斑塊，這在之前的動(dòng)脈粥樣硬化小鼠動(dòng)物模型中是極其罕見的一個(gè)研究現(xiàn)象[11]。這一發(fā)現(xiàn)若能在動(dòng)脈粥樣硬化患者中得到復(fù)制，則可以直接采取針對(duì)粥樣斑塊本身的干預(yù)措施，從病變根源上治療冠心病、中風(fēng)以及周圍動(dòng)脈疾病等疾病，這一類疾病的治療效果因此也可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
三、他汀類藥物的預(yù)防靜脈血栓栓塞作用
靜脈血栓栓塞癥( VTE)是僅次于冠心病和中風(fēng)之后的第三大心血管源性死亡原因，不僅是血管外科主要疾病之一，更是腫瘤科、內(nèi)科、外科及婦產(chǎn)科等相關(guān)科室圍手術(shù)期致死性并發(fā)癥之一，因此如何預(yù)防VTE的發(fā)病是關(guān)鍵[12]。臨床上藥物預(yù)防VTE包括普通肝素、相對(duì)低分子質(zhì)量肝素、華法林、新型口服抗凝藥等，各種藥物的有效性也有足夠的證據(jù)，然而上述抗凝藥物都存在一定的出血風(fēng)險(xiǎn)，臨床適應(yīng)證嚴(yán)格，因此并不能適用于所有VTE患者。他汀類藥物除了降低血脂和心血管事件以外，在預(yù)防VTE發(fā)病的作用也越來越 受到重視。早在20年以前，在評(píng)估他汀類藥物降脂有效性和安全性的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究中意外發(fā)現(xiàn)，使用他汀類藥物的受試者，其VTE發(fā)病率明顯低于對(duì)照著受試者，2009年一份關(guān)于他汀類藥物預(yù)防VTE的前瞻性研究也有類似結(jié)果[13]，隨后，多個(gè)大型臨床研究證實(shí)了他汀類藥物降低VTE發(fā)病的臨床應(yīng)用價(jià)值。近一份納入了超過310萬受試者的薈萃分析更是佐證了這一發(fā)現(xiàn)，分析結(jié)果顯示，無論是觀察性研究還是隨機(jī)對(duì)照研究結(jié)果，他汀類藥物將VTE發(fā)病率下降15%—25%，尤其是瑞舒伐他汀，更是將VTE發(fā)病率下降超過40%，另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無出血風(fēng)險(xiǎn)，比較現(xiàn)有的肝素等抗凝藥物，臨床應(yīng)用范圍更廣[14]。
他汀類藥物預(yù)防VTE的機(jī)制尚未沒有完全闡明，目前已知的作用途徑包括以下幾個(gè)方面：首先，抑制組織因子的釋放進(jìn)而阻止凝血酶的形成，組織因子是在外傷、手術(shù)等情況下啟動(dòng)內(nèi)源性凝血途徑的主要因子；其次，誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞血栓調(diào)節(jié)蛋白的表達(dá)，進(jìn)而提高蛋白C的活性而抑制血栓的形成；第三，通過提高一氧化氮(NO)生物學(xué)功能來改善內(nèi)皮細(xì)胞功能；第四，通過降低纖溶酶原激活物抑制因子．1來上調(diào)纖溶酶的活性；后，也有研究結(jié)果提示他汀類藥物通過降低氧 化應(yīng)激來抑制血小板活化，但臨床上并沒有發(fā)現(xiàn)體內(nèi)對(duì)血小板功能有顯著的影響[15]。
需要強(qiáng)調(diào)的是，至今所有VTE抗血栓治療指南或共識(shí)均未將他汀類藥物治療納入預(yù)防VTE措施中，肝素、華法林等仍然是VTE預(yù)防和治療的一線用藥。然而一線用藥一方面具有較為嚴(yán)格的適應(yīng)證，另一方面存在一定的出血風(fēng)險(xiǎn)，臨床上一部分VTE患者并不能從中獲益，同時(shí)，由于動(dòng)脈粥樣硬化的高發(fā)病率，他汀類藥物在臨床上應(yīng)用廣泛，因此，他
汀類藥物在臨床上用于VTE的預(yù)防仍然值得期待。
四、突破常規(guī)的降脂模式

脂蛋白，主要包括膽固醇和甘油三酯，是冠心病、中風(fēng)及其他外周動(dòng)脈疾病的主要危險(xiǎn)因素，因此理所當(dāng)然成了治療的靶標(biāo)[16]。他汀類藥物是目前降脂的主要措施，然而部分患者對(duì)劑量的他汀類藥物治療并不能達(dá)到理想的低密度脂蛋白( LDL)．C水平，尤其是家族性高膽固醇血癥人群，同時(shí)，他汀類藥物治療相關(guān)不良反應(yīng)也是一些患者不能耐受這一類藥物的原因，因此探索新的降脂模式迫在眉睫。 蛋白原轉(zhuǎn)化酶枯草桿菌蛋白酶-9( PCSK-9)基因的發(fā)現(xiàn)及其功能的探索為降脂模式帶來新的曙光[17]。循環(huán)中超過600/0的LDL-C的降解是通過其表面的載脂蛋白B( Apo B)被受體LDL-R識(shí)別和酶解清除的，然而在家族性高膽固醇血癥患者中，遺傳學(xué)研究并沒有發(fā)現(xiàn)Apo B或LDL-R相關(guān)基因突變，卻意外發(fā)現(xiàn)PCSK-9突變與高LDL-C呈正相關(guān)，而抑制PCSK-9不 僅可以降低LDL-C的表達(dá)，更是可以有效降低心腦管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[16]。隨著研究的深入，PCSK-9對(duì)LDL-C
的作用機(jī)制也越來越明確，PCSK-9結(jié)合LDL-C和LDL-R復(fù)合物，誘導(dǎo)LDL-R的降解進(jìn)而抑制了LDL-C的正常降解過程，因此高表達(dá)的PCSK-9使得循環(huán)中LDL-C處于高水平狀態(tài)，而阻斷PCSK-9則可以降低LDL-C在循環(huán)中的水平。目前抗PCSK-9抗體在臨床試驗(yàn)中積累了較多的經(jīng)驗(yàn)[18]。首先，PCSK-9抗體皮下注射，治療間隔包括每兩周一次和每個(gè)月一次兩種 模式；其次，獨(dú)立應(yīng)用或者聯(lián)合他汀類藥物均可以有效降低LDL-C的水平；再次，抗PCSK-9抗體治療間期，LDL-C水平下降40%-60%，但對(duì)高密度脂蛋白( HDL)-C無明顯影響；后，患者耐受性和依從性好，即使是對(duì)他汀類藥物不能耐受的患者同樣可以采用抗PCSK-9抗體治療。
抗PCSK-9抗體降脂模式不僅提高了降脂的效果，擴(kuò)大了降脂治療的應(yīng)用范圍，更是將傳統(tǒng)的每天一次的治療頻率延長至每兩周一次甚至每個(gè)月一次。同時(shí)，隨著基因工程的技術(shù)推廣，針對(duì)PCSK~9的RNA干擾( RNAi)也投入到臨床試驗(yàn)中，其更是將降脂治療的頻率延長至每3個(gè)月一次甚至更久[19]。毫無疑問，若能同樣有效的降低LDL-C水平和心血管事件的發(fā)生率，其臨床應(yīng)用前景可能更為廣泛。
然而，抗PCSK-9抗體的臨床作用仍然需要進(jìn)一步完善[20]。首先，抗PCSK-9不能完全等同于他汀類藥物，他汀類藥物降脂過程中同時(shí)可以降低高靈敏度C反應(yīng)蛋白( hsCRP)、白細(xì)胞介素(IL)-6及腫瘤壞死因子( TNF) -a等炎性因子表達(dá)水平，炎性因子本身就是動(dòng)脈粥樣硬化和心血管事件的危險(xiǎn)因素，而抗PCSK-9抗體并沒有上述抗炎癥作用，因此其對(duì)心血管事件發(fā)生的作用尚需要進(jìn)一步研究。其次，雖然抗PCSK-9抗體并不能通過血腦屏障，但膽固醇是神經(jīng)髓鞘主要成分，持續(xù)的低水平膽固醇是否影響神經(jīng)認(rèn)知功能目前也沒有很好的解釋。
五、結(jié)束語
動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病死亡的主要病因，然而現(xiàn)有的絕大多數(shù)治療往往僅僅是針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素，如高膽固醇血癥、高血壓、血栓形成等， 但罕有針對(duì)這一類疾病的直接病因的治療，也就是缺少針對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊本身的治療，這顯然遠(yuǎn)沒有達(dá)到預(yù)期的治療模式。因此，構(gòu)建能真實(shí)反映人類主動(dòng)脈瘤的內(nèi)在病變的主動(dòng)脈疾病動(dòng)物模型的研究，開展動(dòng)脈粥樣硬化的免疫治療，關(guān)注他汀類藥物的預(yù)防靜脈血栓栓塞作用和抗PCSK-9抗體突破常規(guī)的降脂模式等新探索新思維，仍然是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)外科任重道遠(yuǎn)任務(wù)之一。