陳盼盼 孫想妹 方敏 潘海滔
[摘要]子癇前期是一個(gè)與母體和胎兒健康有密切聯(lián)系的孕期并發(fā)癥,臨床表現(xiàn)涉及多個(gè)系統(tǒng),最常見(jiàn)的臨床癥狀包括新發(fā)的高血壓和蛋白尿。如果患者的臨床癥狀不能得到有效控制,該疾病進(jìn)展、惡化后多表現(xiàn)為多器官功能障礙。在過(guò)去的十年里,人們對(duì)于子癇前期的病理生理學(xué)有了新的理解,胎盤(pán)釋放的血管生成因子和抗血管生成因子在該病的預(yù)測(cè)和治療方面起到了非常重要的作用。本文討論了血管生成標(biāo)志物在子癇前期發(fā)病中的作用,并介紹該領(lǐng)域預(yù)測(cè)和治療子癇前期的新策略。
[關(guān)鍵詞]子癇前期;血管生成標(biāo)志物;血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子;胎盤(pán)生長(zhǎng)因子
[中圖分類號(hào)] R-1; R714.24? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A?? [文章編號(hào)]2095-0616(2022)07-0040-04
The role of angiogenic markers in predicting pre-eclampsia CHEN? Panpan1????? SUN? Xiangmei1??? ??FANG? Min2????? PAN? Haitao2
1. School of Medicine, Shaoxing University, Zhejiang, Shaoxing 312000, China;2. Shaoxing Maternity and Child Health Care Hospital, Zhejiang, Shaoxing 312000, China
[Abstract] Pre-eclampsia is a pregnancy complication closely associated with maternal and fetal health, with clinical manifestations involving multiple systems, and the most common clinical symptoms including new-onset hypertension and proteinuria. If the patient’s clinical symptoms are not effectively controlled, the disease progresses and worsens mostly in the form of multi-organ dysfunction. Over the last decade, a new understanding of the pathophysiology of pre-eclampsia has emerged, and the placenta-released angiogenic andantiangiogenic factors play a significant role in the prediction and treatment of the disease. In this paper, the role of angiogenic markers in the pathogenesis of pre-eclampsia is discussed and new strategies in the field for predicting and treating pre-eclampsia are provided.
[Key words] Pre-eclampsia; Angiogenic markers; Vascular endothelial cell growth factor; Placental growth factor
子癇前期(preeclampsia, PE)是妊娠高血壓疾病的一個(gè)類型,一般表現(xiàn)為妊娠20周后新出現(xiàn)的高血壓,伴隨尿蛋白陽(yáng)性或靶器官損害[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界有2%~8%的孕婦合并子癇前期,每年有76000多例孕婦和500000多例嬰兒死于子癇前期和子癇[2]。子癇前期的潛在發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明。但有研究證明,盡管分娩后子癇前期小鼠的臨床癥狀得到緩解,曾經(jīng)暴露于子癇前期血液環(huán)境中的子代小鼠血管還是保留了對(duì)損傷的反應(yīng)[3]。目前子癇前期的診斷是基于非特異性的臨床標(biāo)志物,比如血壓和尿蛋白,但是兩者都存在觀察誤差大和準(zhǔn)確性差的缺點(diǎn),而且無(wú)法預(yù)測(cè)不良妊娠結(jié)局。目前子癇前期的治療方案著重于緩解孕婦臨床癥狀,為胎兒成熟贏得時(shí)間。治療的局限
性不可避免地導(dǎo)致了不良妊娠結(jié)局,包括胎兒生長(zhǎng)受限、胎兒或新生兒早產(chǎn)或死亡等。
隨著相關(guān)病理生理學(xué)的研究發(fā)展,血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)比如胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(placental growth factor,PlGF)和抗血管生成因子可溶性 FMS 樣酪氨酸激酶-1(soluble FMS-like tyrosine kinase-1, sFlt-1)、可溶性內(nèi)皮糖蛋白(soluble endothelial glycoprotein,sEng)等已經(jīng)成為子癇前期重要的生物標(biāo)志物。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為子癇前期患者出現(xiàn)多系統(tǒng)臨床表現(xiàn)的主要原因在于這些血管生成生物標(biāo)志物之間的失衡[4-6]。正常妊娠時(shí),胎盤(pán)釋放 VEGF、PlGF、sFlt-1、sEng等到母體循環(huán)中,聯(lián)合孕酮以及雌激素幫助母體適應(yīng)孕期的改變,比如增加心排血量和血容量,同時(shí)擴(kuò)張阻力血管[7]。Levine 等[8]在2004年首次證實(shí)了子癇前期患者血清中 sFlt-1、游離PlGF和游離 VEGF 水平發(fā)生改變,而在子癇前期患者出現(xiàn)臨床癥狀之前,母體血液中的PlGF、sFlt-1、sEng已經(jīng)出現(xiàn)變化。
1血管生成生物標(biāo)志物
1.1 胎盤(pán)生長(zhǎng)因子
PlGF是 VEGF 家族的一員,主要由胎盤(pán)合體滋養(yǎng)細(xì)胞合成,可與滋養(yǎng)層細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞的酪氨酸酶受體結(jié)合,在子宮螺旋動(dòng)脈重塑過(guò)程中,促進(jìn)血管生成,改善血流灌注。PlGF水平與胎盤(pán)是否缺氧密切相關(guān)。正常妊娠時(shí),妊娠早期胎盤(pán)循環(huán)尚未完全建立,胎盤(pán)處于相對(duì)缺氧狀態(tài),此時(shí)PlGF水平較低;胎盤(pán)發(fā)展到妊娠中期,絨毛間隙建立,充滿母體血液,PlGF濃度逐漸增加,調(diào)節(jié)新生血管的生成;到孕26~30周時(shí)血清PlGF水平達(dá)頂峰,31周后顯著下降。
研究發(fā)現(xiàn),子癇前期患者血漿中的PlGF水平與孕齡相同的正常對(duì)照組相比明顯下降,尤其是重度子癇前期患者[9]。一項(xiàng)來(lái)自英國(guó)的前瞻性多中心研究檢測(cè)了287例妊娠20~<35周的疑似子癇前期患者的血漿PlGF,發(fā)現(xiàn)當(dāng)PlGF水平<100 pg/ml 時(shí),對(duì)預(yù)測(cè)14天內(nèi)發(fā)生是否子癇前期具有較高的敏感性[10]。
1.2 可溶性FMS樣酪氨酸激酶-1
血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)通路是 VEGF 發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)的關(guān)鍵。sFlt-1是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體 FMS 樣酪氨酸激酶-1(FMS-like tyrosine kinase-1, Flt-1)的可溶性形式。Flt-1主要表達(dá)于血管內(nèi)皮細(xì)胞,具有很強(qiáng)的酪氨酸激酶活性,與血管新生相關(guān)。在血液循環(huán)中,sFlt-1可與 VEGF 結(jié)合。而 sFlt-1的酪氨酸激酶活性較低,并且缺乏 Flt-1的跨細(xì)胞膜成分,所以 sFlt-1與 VEGF 結(jié)合后無(wú)法在細(xì)胞內(nèi)傳遞信號(hào),導(dǎo)致正常的 VEGF 信號(hào)通路被阻斷[11]。同時(shí)PlGF在調(diào)節(jié)血管新生過(guò)程中也與 Flt-1具有較高的親和力,循環(huán)中的 sFlt-1也可與PlGF結(jié)合,從而抑制PlGF的信號(hào)通路。
現(xiàn)有證據(jù)表明,與正常妊娠相比,子癇前期患者體內(nèi) VEGF 和PlGF水平下降,而 sFlt-1增多,尤其是母體循環(huán)中的 sFlt-1/PlGF比值具有特征性[12-15]。一項(xiàng)多研究中心的前瞻性觀察性研究指出, sFlt-1/PlGF比值可以用來(lái)預(yù)測(cè)疑似子癇前期患者就診后的一周內(nèi)是否發(fā)生子癇前期。他們確定 sFlt-1/PlGF比值的臨界值為38, sFlt-1/PlGF ≤38為陰性(即在隨后的一周內(nèi)不發(fā)生子癇前期),其陰性預(yù)測(cè)率超過(guò)99%[16]。而在另一項(xiàng)研究中,研究者對(duì)這些數(shù)據(jù)重新進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn) sFlt-1/PlGF比值用來(lái)預(yù)測(cè)疑似患者4周內(nèi)是否發(fā)生子癇前期的陰性預(yù)測(cè)率可以達(dá)到95%[17]。
1.3 可溶性內(nèi)皮糖蛋白
內(nèi)皮糖蛋白(endoglin, ENG)是一種位于細(xì)胞表面的膜蛋白,是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforminggrowth factor-β, TGF-β)受體復(fù)合體的一部分,參與維持母體的正常血管內(nèi)皮功能。sEng是內(nèi)皮糖蛋白的可溶形式,主要在胎盤(pán)滋養(yǎng)層表面及新生血管內(nèi)表達(dá),可與 TGF‐β結(jié)合并阻止其與細(xì)胞膜受體結(jié)合,從而阻斷 TGF‐β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),抑制新生血管生成。
sEng在正常妊娠婦女血清和胎盤(pán)組織中均有表達(dá)。子癇前期患者血清中sEng濃度增加,而且血清中的sEng水平與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān),sEng在子癇前期胎盤(pán)組織中的表達(dá)是正常妊娠的4倍,該研究同時(shí)指出在孕婦出現(xiàn)子癇前期癥狀前8周血清中sEng水平就開(kāi)始升高[18]。這說(shuō)明sEng有可能成為預(yù)測(cè)子癇前期的血清標(biāo)志物。研究還發(fā)現(xiàn),sEng和 sFlt-1有協(xié)同作用,造成內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙,引起重度子癇前期。Nikuei等[19]研究結(jié)果顯示,以20.4為臨界點(diǎn),sEng在正常婦女中篩查子癇前期的診斷準(zhǔn)確率較高,敏感性和特異性分別為92.1%和90.0%,但是在檢測(cè)重度子癇前期患者時(shí),sEng的準(zhǔn)確性較低。但是,具體以哪個(gè)準(zhǔn)確數(shù)值作為sEng的預(yù)測(cè)臨界點(diǎn),學(xué)術(shù)界尚無(wú)定論。
2基于血管生成失衡理論的治療策略
基于血管生成標(biāo)志物之間的失衡,有學(xué)者正在研究治療子癇前期以及延長(zhǎng)孕期的新策略。重組血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子-121(vascular endothelial growth factor-121, VEGF-121)是一種新型非肝素結(jié)合的血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子亞型。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,長(zhǎng)期輸注 VEGF-121可以降低子癇前期大鼠的血壓并且改善腎功能[20]。研究人員用重組人胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(recombinant human placental growth factor,rhPlGF)治療子癇前期大鼠,實(shí)驗(yàn)組大鼠的血壓和 sFlt-1水平明顯下降[21]。不同類型的 VEGF 與特定的血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體結(jié)合發(fā)揮不同的作用。與 VEGF 相比,rhPlGF對(duì) Flt-1具有特異性,不與 VEGF 受體中的激酶插入結(jié)構(gòu)域受體結(jié)合,因此不會(huì)引起與激酶插入結(jié)構(gòu)域受體激活相關(guān)的不良反應(yīng),如血管通透性和水腫[21]。在子癇前期的靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型中,注射rhPlGF也得到了類似大鼠實(shí)驗(yàn)的結(jié)果[22]。Trapiella-Alfonso 等[23]基于選擇性和競(jìng)爭(zhēng)性分離血液的概念,使用表面覆蓋 VEGF(VEGF作為競(jìng)爭(zhēng)性配體,對(duì) sFlt-1的親和力比PlGF高8倍以上)的磁珠在體外競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合血液中的 sFlt-1以及釋放被結(jié)合的PlGF,有效降低子癇前期患者循環(huán)中 sFlt-1/PlGF比值。
3總結(jié)
子癇前期是一種在全世界范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅母兒健康的疾病。雖然子癇前期潛在的發(fā)病機(jī)制尚未完全闡明,但血管生成失衡是子癇前期的一個(gè)特征,血管生成標(biāo)志物已被證明是早期診斷和評(píng)估妊娠預(yù)后的有效工具。在一項(xiàng)研究中,使用血管生物標(biāo)志物對(duì)疑似患者進(jìn)行診斷和管理,使誤診為子癇前期的孕婦大大減少,每位患者的潛在平均費(fèi)用下降361英鎊[24-25]。sFlt-1/PlGF比值的預(yù)測(cè)前景被看好,有望確保準(zhǔn)確識(shí)別子癇前期高風(fēng)險(xiǎn)女性,從而提高臨床決策能力以及改善醫(yī)療資源的分配,但是這類檢測(cè)真正的價(jià)值有待日后的臨床實(shí)踐驗(yàn)證。最近的研究提出,預(yù)測(cè)子癇前期的最佳方案是多種因素共同考慮,包括孕婦的風(fēng)險(xiǎn)因素、子宮動(dòng)脈搏動(dòng)指數(shù)(uterine artery pulsation index,UtA-PI)、平均動(dòng)脈壓、妊娠相關(guān)血漿蛋白 A(pregnancyassociated plasma protein-A, PAPP-A)、游離PlGF以及孕婦的染色體。但由于亞洲人與歐美人的人體測(cè)量學(xué)差異,在亞洲人群中進(jìn)行子癇前期篩查的生物標(biāo)志物 MoM 值(尤其是 MAP 和PlGF)與基于胎兒醫(yī)學(xué)基金學(xué)會(huì)(FMF)預(yù)測(cè)公式得出的預(yù)測(cè)值相比,存在顯著差異[25]。在一項(xiàng)中國(guó)的病例對(duì)照研究中,即使研究者針對(duì)當(dāng)?shù)嘏蕴卣髡{(diào)整 MoM 值后,子癇前期的檢出率仍低于預(yù)期的90%~95%[26]。關(guān)于中國(guó)方案如何利用生物學(xué)標(biāo)志預(yù)測(cè)子癇前期及如何結(jié)合其他生物物理參數(shù),需要結(jié)合中國(guó)國(guó)情開(kāi)展更多的前瞻性、大樣本量的多中心研究。在未來(lái),通過(guò)應(yīng)用促血管生成因子或去除抗血管生成因子來(lái)恢復(fù)血管生成平衡,可能是治療子癇前期的有效策略。
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(收稿日期:2021-10-21)