冠心病臨界病變患者血管因子與冠脈斑塊形態學特征的相關性研究

路亞楓 呂樹錚 陳韻岱 宋現濤 張抒揚 霍勇

DOI：10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2015.03.008

基金項目：北京市科委重大科技計劃（D0906006040191）

作者單位：100176 北京，首都醫科大學附屬北京同仁醫院心血管中心（路亞楓）;首都醫科大學附屬北京安貞醫院心內科（呂樹錚、宋現濤）;中國人民解放軍總醫院心內科（陳韻岱）;北京協和醫院心內科（張抒揚）;北京大學第一醫院心內科（霍勇）

通信作者：呂樹錚，Email：shuzheng@medmail.com.cn

【摘要】目的 評價冠心病患者胎盤生長因子（PLGF） 、可溶性酪氨酸激酶受體-2水平（sTie-2）與冠狀動脈臨界病變的斑塊影像形態學特征的相關性。方法 連續入選北京4家三級教學醫院2007年4月至2009年9月期間經冠脈造影證實的具有臨界病變（三支主要血管狹窄大于20%且小于70%，血管直徑超過2.25 mm）的患者共719例，分為不穩定型心絞痛（UAP）組292例，穩定型心絞痛組（SAP）219例和冠狀動脈粥樣硬化（AS）組208例。對靶血管進行定量冠狀動脈造影（QCA）分析，應用蛋白芯片方法測定2種細胞因子：血漿胎盤生長因子及血漿可溶性酪氨酸激酶受體-2含量的變化。分析三組患者兩種血管因子水平的變化與冠脈臨界病變的斑塊影像形態學特征的相關性。結果 （1）UAP組血漿PLGF 80.33 ng/L水平顯著高于SAP組54.29 ng/L和AS組45.16 ng/L（均P<0.05），UAP組血漿sTie-2水平1353.06 ng/L 顯著高于AS組1308.28 ng/L（P=0.008）。（2）QCA分析顯示SAP組病變最小管腔直徑、直徑狹窄率、最小管腔面積、面積狹窄率與UAP、AS組之間差異有統計學意義，UAP組斑塊面積顯著大于 AS組（P<0.05）。（3）冠脈病變形態學顯示三組之間易損斑塊比較差異有統計學意義（P<0.01）。（4）血管因子與斑塊形態學相關性分析：PLGF與管腔最小面積存在正相關，r=0.493（P=0.009）。結論 PLGF、sTie-2提示斑塊內新生血管，可作為冠脈斑塊易損性的預測指標。

【關鍵詞】冠心病;胎盤生長因子;可溶性酪氨酸激酶受體-2;定量冠脈造影

A study in the correlation between vascular factors and plaque imaging morphology of coronary borderline lesions in patients with coronary heart disease

Lu Yafeng， Lü Shuzheng， Chen Yundai， Song Xiantao，Zhang Shuyang， Huo Yong. Cardio-Vascular Center， The Affiliated Tongren Hospital of Capital Medical University， Beijing 100176， China

Corresponding author：Lü Shuzheng，Email：shuzheng@medmail.com.cn

【Abstract】Objective To investigate the correlation between the levels of placenta growth factor （PLGF）， soluble angiopoietin receptor-2 （sTie-2） and critical coronary artery plaque imaging morphology of coronary borderline lesions in patients with coronary heart disease （CHD）.Methods In three consecutive years from April 2007 to September 2009， a cohort of 719 patients with borderline coronary lesions with stenosis in three main vessels with lumen diameter reduction varied all the way from more than 20% to less than 70% and with greater than 2.25 mm of the inner diameter were selected in this study from 4 teaching hospitals of tertiary class A in Beijing. These patients fell into three categories： unstable angina pectoris （UAP， n=292）， stable angina pectoris （SAP， n=219） and coronary arteriosclerosis （AS， n=208）. The vessels involved were analyzed using quantitative coronary angiography （QCA）. Plasma levels of PLGF and sTie-2 were measured by using protein chip. The relationship between plasma levels of vascular factors， sTie-2，PLGF and coronary artery plaque imaging morphology among three groups were analyzed.Results （1） Plasma level of PLGF was 80.33 ng/L in the UAP group， which was significantly higher than 54.29 ng/L in the SAP group and 45.16 ng/L in AS group （both P<0.05）. Plasma level of sTie-2 was 1353.06 ng/L in the UAP group， which was significantly higher than 1308.28 ng/L in the AS group （P=0.008）. （2） There was significantly statistical differences in QCA between the SAP group and the UAP group as well as the AS group （both P<0.05） in terms of the minimal lumen diameter， diameter stenosis rate， minimal lumen cross-sectional area and cross-sectional area of stenosis. The plaque area in the UAP group was larger than that in the AS group （P=0.013）. （3） The relationship between vascular factors and plaque imaging morphology was analyzed. There was significantly statistical difference in the involved lesions among the three groups （P<0.01）. （4）There was a positive correlation between plasma level of PLGF and minimal lumen cross-sectional area （r=0.493，P=0.009）. Conclusions The plasma levels of PLGF and sTie-2 reflect the level of neo-vascularization in the plaque， and could be taken as predictive factors for potential pathogenesis of coronary plaque.

【Key words】Coronary heart disease;PLGF;sTie-2;Quantitative coronary angiography

急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的病理基礎是易損斑塊的進展和破裂導致血小板的聚集和繼發血栓形成，而不取決于冠脈狹窄的嚴重程度[1]。易損斑塊的病理學研究提示斑塊破裂多發生于輕-中度冠脈狹窄的患者，故冠脈臨界病變的研究具有重要意義。已有的研究發現炎癥因子等生物標志物與冠脈易損斑塊和ACS的相關性[2]，但尚存爭議。本研究通過定量冠狀動脈造影（quantitative coronary angiography， QCA）技術檢測患者斑塊的影像形態學特征，并采用蛋白芯片法測定2種血管因子：可溶性酪氨酸激酶受體-2又稱可溶性促血管生成素受體Tie-2（soluble angiopoietin receptor，sTie-2）和胎盤生長因子（placenta growth factor， PLGF），探討血管因子與不同類型的冠心病臨界病變斑塊的影像形態學特征的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選自2007年4月至2009年9月在北京安貞醫院、中國人民解放軍總醫院、北京協和醫院、北京大學第一醫院、共4家住院并接受冠狀動脈造影檢查（coronary angiography， CAG）的冠心病或可疑冠心病患者，根據美國心臟病協會的標準[3]≥50%冠脈狹窄病變累及主要冠狀動脈支（左主干、左前降支、左回旋支、右冠狀動脈及其大分支）即診斷冠心病[2]，主要冠狀動脈支<50%且>20%即診斷冠狀動脈粥樣硬化，在三支主要血管中選擇非接受PCI治療的直徑狹窄大于20%且小于70%的臨界病變血管，并且目標血管直徑≥2.25 mm作為QCA分析的靶血管，進行分析。

入選患者年齡在18歲以上（含18歲）80歲以下的男性或未懷孕婦女，所有入選患者須排除如下情況：急性心肌梗死，合并瓣膜病、房顫，支架術后再狹窄，既往冠脈旁路移植術，冠脈造影顯示血管完全閉塞（TIMI 0級），左室射血分數<30%，48 h內出現發熱、咳嗽等癥狀，影響血管因子檢測的各種炎癥、免疫系統、結締組織病、腎功能不全（男性血肌酐>220 μmol/L，女性血肌酐>178 μmol/L）、晚期腫瘤、近1個月有外傷史。

1.2 分組

根據中華醫學會心血管病學分會對UAP、SAP、AS的診斷標準，將患者分為不穩定型心絞痛（unstable angina pectoris， UAP）、穩定型心絞痛（stable angina pectoris， SAP）和冠狀動脈粥樣硬化組（coronary arteriosclerosis， AS）三組。本研究方案獲得醫學倫理委員會的批準，入選患者均簽署知情同意書。

1.3 冠脈造影檢查

所有入選患者冠脈造影采用注冊登記的研究方式，均采用Judkin法進行選擇性冠脈造影，經股動脈或橈動脈途徑，進行多體位投照。QCA分析采用思創科技醫學影像工作站V3.1版進行，分析圖像應選舒張末期圖像，冠脈不同階段病變應在不同體位下進行分析。在三支主要血管中有至少一處狹窄大于20%且小于70%的病變血管，目標血管直徑QCA分析≥2.25 mm判斷為靶血管。測量過程中應獲得以下數據：血管直徑狹窄率、面積狹窄率、最小管腔直徑、參考血管直徑、最小管腔面積、平均血管直徑、斑塊面積等參數，并觀察病變長度、病變、形態、管壁程度。存在多支臨界冠脈病變的患者分析時選擇以下病變：①管腔內充盈缺損（或血栓），②潰瘍，③夾層，④管壁多處不規則。具有以上任一特點定義易損病變。QCA分析的質量控制：隨機抽取10例患者的QCA資料分別由另一位診斷醫師對比研究者間和一周后對比研究者自身基線狀態下分析結果的相關性和一致性檢驗。

1.4 血管因子檢測

入院后詳細詢問并記錄病史，次日清晨空腹12 h以上，抽取患者外周靜脈血8 mL，注入EDTA抗凝管中，待其自然凝固30 min后，離心（2000 r/min）15 min，取上清液，置-80 ℃冰箱保存待測。采用蛋白芯片檢測程序，對同一樣本檢測PLGF、sTie-2，蛋白芯片掃描儀LUXScan-10K/A（CAPITALBIO）及蛋白芯片分析軟件由美國Ray-biotech生物技術公司提供。用Hitachi全自動生化分析儀測定血脂、血糖、腎功能等指標。

1.5 統計學方法

非正態分布計量資料以中位數（四分位數）[M（P₂₅，P₇₅）]表示;正態分布計量資料以均數±標準差（x±s）表示。正態分布資料組間比較采用單因素方差分析，并采用SNK檢驗進行兩兩比較，不符合方差分析條件用秩和檢驗（Mann-Whitney U檢驗）并進行兩兩比較，兩兩比較校正α=0.0167（P<0.016 7）為差異有統計學意義。計數資料采用χ²檢驗，并采用χ²分割法進行兩兩比較。非正態分布者采用Spearman秩回歸和相關分析。QCA定量質量控制行相關性檢驗（Spearmans rho）和一致性檢驗（Kappa）。采用SPSS 17.0軟件系統建立數據庫和分析，以P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 患者基線資料

共入選719例冠脈臨界病變的患者進入本研究。其中，UAP組292例，AS組208例，SAP組219例，患者基本臨床資料見表1。吸煙、糖尿病和高脂血癥的比例UAP組顯著高于AS、SAP兩組（P=0.012，0.041，0.001）。目測法病變參考血管直徑SAP組低于AS組（χ²=6.457，P=0.04），病變直徑狹窄率SAP組高于AS組和UAP組（χ²=13.01，P=0.002），三組之間冠脈病變分布構成比差異有統計學意義（χ²=19.69，P=0.003），進一步兩兩比較可見UAP、AS組之間差異有統計學意義（P<0.01）。

2.2 三組PLGF、sTie-2水平比較

PLGF、sTie-2經正態性檢驗呈右偏態分布（P<0.05），UAP與AS、SAP兩組間差異有統計學意義（χ²=14.17，P<0.01），AS、SAP兩組之間比較差異無統計學意義。UAP組sTie-2質量濃度顯著高于AS組（χ²=9.56，P=0.008），而UAP組與SAP組、SAP組和AS組之間sTie-2質量濃度差異無統計學意義。見表2。

2.3 三組定量冠狀動脈造影分析結果

經正態性檢驗最小管腔直徑、最小管腔面積、病變長度、斑塊面積呈偏態分布，其余參數呈正態分布;三組QCA比較分析可見病變最小管腔直徑、直徑狹窄率、最小管腔面積、管腔面積狹窄率、斑塊面積差異有統計學意義（P<0.01），進一步兩兩比較可見SAP組與AS組比較上述指標差異有統計學意義（P<0.01），UAP組與AS組比較斑塊面積差異有統計學意義（P=0.002）。見表3。

2.4 QCA分析中血管病變范圍和形態的比較

局限病變、偏心、光滑病變構成比AS組與UAP、SAP組間差異有統計學意義（分別P=0.018，0.001，0.002）。UAP組中可見血栓8例，夾層6例，潰瘍病變12例，AS組潰瘍病變2例，SAP組血栓2例，夾層2例，潰瘍病變4例，三組之間易損病變比較差異有統計學意義（P<0.01）;進一步兩兩比較可見UAP與AS組間比較差異有統計學意義（P<0.01），AS與SAP、UAP與SAP組間比較差異無統計學意義。見表4。

2.5 血管因子與斑塊形態學相關性

PLGF與QCA分析中最小管腔面積存在正相關，r=0.493（P=0.009）;sTie-2與QCA分析中最小管腔面積、最小管腔直徑存在正相關，相關系數分別為0.221，0.216（P=0.017，0.013）。

2.6 QCA定量分析質量控制

研究者間（r=0.82，Kappa=0.61，P<0.05）和研究者自身（r=0.83，Kappa=0.65，P<0.05）分析結果有高度相關性，質量控制滿意。

3 討論

ACS大多由無血流動力學意義的輕-中度狹窄引起，稱為臨界病變的患者，臨床醫生往往僅關注“犯罪”血管的干預，對未引起嚴重狹窄的易損斑塊重視不足[2-3]。冠脈造影（coronary angiogrphy，CAG）是目前臨床診斷和治療的基礎，被廣泛應用，但只反映血管腔的輪廓，對血管壁結構信息反映不足。但血管內超聲（ultrasonography，IVUS）、光學相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）由于費用高昂而限制了廣泛應用?，F認為動脈粥樣硬化是一種慢性炎癥性疾病，多種炎癥介質參與了動脈粥樣硬化斑塊的形成和發展的各個階段，而斑塊內新生血管或滋養血管滲血引起斑塊內出血、斑塊內出血后紅細胞釋放脂質加劇炎癥反應過程，是決定斑塊穩定性的重要因素[4]。近來學者提出了易損斑塊、易損血液、易損心肌預測易損患者的理論，探索血管因子與QCA的結合預測斑塊的易損性。早期識別易損斑塊有利于識別易損患者，減少心血管事件的發生[5]。

雖然根據QCA判斷冠脈斑塊是否屬于易損斑塊有一定的局限性，但從本研究發現造影顯示具有內膜不規則、潰瘍、血栓形成、夾層等改變的多為UAP組，且UAP組斑塊面積更大， 提示斑塊負荷更大。本研究雖均是臨界病變的患者，發現與SAP患者相比，UAP組輕中度冠脈狹窄的患者更多見，與以往研究結果相似[6]。

在ACS這一疾病狀況下，炎癥應激時，斑塊內發動了血管生成，誘發斑塊出血、破裂和血栓形成，因此肝細胞生長因子（HGF）、PLGF、sTie-2在提示血管生成的同時，對斑塊破裂的提示可能更有意義[7]。PLGF是一種分泌性同二聚體糖蛋白，其堿基序列與VEGF 基因有高度同源性， PLGF通過趨化作用使單核細胞黏附聚集，通過巨噬細胞產生蛋白溶解酶，促使纖維帽破裂;促進斑塊內新生血管形成造成斑塊內出血;通過促進組織因子分泌而形成血栓[8]。在Cassidy等[9]的前瞻性臨床試驗首次證實，在對32 826例30～55歲的健康女性長達14年的隨訪中，PLGF可預測健康人群10年后急性心肌梗死的發生，在ACS的患者PLGF是短期和長期心血管事件的獨立預測因子，PLGF質量濃度的升高（>27 ng/L，ELISA法，R&D公司）可預測急性胸痛、可疑、確診的ACS患者短期心血管事件，而且是長期心血管事件的獨立預測因子并獨立于傳統的冠心病危險因素[10-11]。本研究發現PLGF在UAP組明顯升高，這提示斑塊內新生血管與斑塊進展和微血管機能不全緊密相連，可能是斑塊內破裂出血的來源，從而誘發斑塊出血、破裂和血栓形成引起臨床事件。

sTie-2屬于促血管生成素受體，大量表達于內皮細胞。Tie-2是正常血管發育發展所必須的因子，調節血管重構和成熟，同時Tie-2在血管新生和血管維護中亦有重要作用， sTie-2可抑制斑塊內血管新生。Tie-2的配體是Ang-1，Ang-2（angiopoietin，促血管生成素，Ang配體激活作用是濃度依賴形式，目前研究發現Ang/Tie-2系統和VEGF之間存在精密平衡，其在調整血管生長和維護已存在血管的完整性上具有重要作用[12-13]。

本研究通過對比SAP、UAP、AS患者輕中度狹窄病變的QCA斑塊形態學特征和血漿PLGF、sTie-2水平，探討易損斑塊特點，易損斑塊多為偏心分布的脂質斑塊，具有較大的斑塊面積和斑塊負荷。同為臨界病變的患者，本研究可見SAP組病變最小管腔直徑、直徑狹窄率、最小管腔面積、管腔面積狹窄率與AS組相比差異有統計學意義，UAP組存在較大的斑塊面積和斑塊負荷，PLGF提示斑塊內新生血管，可望作為冠脈斑塊易損性的預測指標。本文討論兩個外周血中的候選標記，它們可以單獨或聯合起來鑒別出健康人群或是處于具有新發或再發心血管事件危險的患者。但由于是小樣本探索性的觀察研究，筆者認識到本研究存在潛在的局限性。

血管因子PLGF、sTie-2的生理作用不僅是血管生成作用，而且是參與血管炎癥反應過程，這提示斑塊內新生血管與斑塊進展和微血管機能不全緊密相連，很可能是斑塊內破裂出血的來源，是決定斑塊穩定性的重要因素，PLGF、sTie-2與QCA技術結合早期識別易損斑塊，對ACS防治有一定的診斷意義。

參考文獻

[1]Schaar JA，Mastik F， Regar E， et al， Current Diagnostic modalities for vulnerable plaque detection[J]. Curr PharmL Des，2007，13（10）： 995-1001.

[2]Naghavi M， Libby P， Falk E， et al. From vulnerable plaque to vulnerable patient.A call for new definitions and risk assessment strategies： part Ⅰ and part Ⅱ[J].Circulation，2003，108（15）：1772-1778.

[3]Austen WG，Edwards JE，Frye RL，et al.A reporting system on patients evaluated for coronary artery disease.Report of the Ad Hoc committee for grading of coronary artery disease，council on cardiovascular surgery，American heart association[J].Circulation，1975，51（4 Suppl）： 5-40.

[4] Virmani R， Kolodgie FD， Burke AP， et al. Lesions from sudden coronary death： a comprehensive morphological classification scheme for atherosclerotic lesions[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol，2000，20（5）： 1262-1275.

[5]張鵬飛， 張運. 動脈硬化易損斑塊識別的影像技術進展[J]. 中華醫學雜志，2004，84（13）： 1140-1142.

[6]Garcia JA， Agostoni P， Green NE ， et al. Rotational vs. standard coronary angiography： an image content analysis[J]. Catheter Cardiovasc Interv，2009，73（6）： 753-761.

[7]Moreno PR， Purushothaman KR， Fuster V， et al. Plaque neovascularization is increased in ruptured atherosclerotic lesions of human aorta： implications for plaque vulnerability[J]. Circulation，2004，110（14）： 2032-2038.

[8]Khurana R， Moons L， Shafi S， et al. Placental growth factor promotes atherosclerotic intimal thickening and macrophage accumulation[J]. Circulation，2005，111（21）： 2828-2836.

[9]Cassidy A，Chiuve SE， Manson JE， et al. Potential role for plasma placental growth factor in predicting coronary heart disease risk in women[J] .Arterioscler Thromb Vasc Biol，2009，29（1）： 134-139.

[10]Heeschen C， Dimmeler S， Fichtlscherer S， et al. Prognostic value of placental growth factor in patients with acute chest pain[J]. JAMA，2004，291（4）： 435-441.

[11]Lenderink T， Heeschen C， Fichtlscherer S， et al. Elevated placental growth factor levels are associated with adverse outcomes at four-year follow-up in patients with acute coronary syndromes[J]. J Am Coll Cardiol，2006，479（2）： 307-311.

[12]翁海波，李森.多發傷患者早期血漿血管生成素2水平變化與內皮損傷和預后的關系[J].中華急診醫學雜志，2011，20（6）：579-582.

[13]Gyongyosi M， Glogar D， Weidinger F， et al. Association between plasmin activation system and intravascular ultrasound signs of plaque instability in patients with unstable angina and non-st-segment elevation myocardial infarction[J]. Am Heart J，2004，147（1）： 158-164.

（收稿日期：2014-08-21）

（本文編輯：鄭辛甜）

P267-272