11-脱氢血栓素B2与阿司匹林反应性及在冠心病中的应用

刘晓妍 杨帆 龚艳君

11-脱 氢 血 栓 素 B2（11-dehydro-thromboxane B2，11dhTXB2）是血栓烷素 A2（thromboxane A2，TXA2）的终末代谢产物，主要经肾排出。TXA2则是花生四烯酸在环氧合酶（cyclooxygenase，COX）作用下产生的具有促血小板聚集、收缩血管等生物活性作用的物质，在血栓形成过程中有重要作用。阿司匹林能通过不可逆地抑制COX-1活性，减少TXA2合成，从而抑制血小板聚集及其在冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）发展和急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome， ACS）发生中的作用。TXA2的代谢产物11dhTXB2水平能反映血小板活性及阿司匹林的抗血小板效果。本文将详细介绍11dhTXB2的代谢、测定，其与阿司匹林疗效的关系及这一血小板功能检测方法在冠心病相关人群中的应用。

1 11dhTXB2的产生、测定及其与阿司匹林效应的关系

1. 1 TXA2的代谢及11dhTXB2的检测

TXA2是一种前列腺素的代谢产物，在止血及心血管疾病的发生过程中均起到重要作用［1］。花生四烯酸在前列腺素H合成酶1和2（亦被称为COX-1和COX-2）的作用下生成前列腺素H。前列腺素H化学性质不稳定，可在异构酶的作用下转化为多种具有生物活性的前列腺素类物质，包括TXA2、前列环素I2、前列腺素D2、前列腺素E2及前列腺素F2α等［2］。TXA2主要经COX-1途径在血小板中合成，新生的血小板同时表达COX-1和COX-2，而成熟血小板仅表达COX-1，COX-2则主要表达于单核细胞、内皮细胞等有核细胞中［3-4］。TXA2有强烈的缩血管作用，还可通过结合血栓烷素血小板受体（thromboxane platelet receptor，TPR）激活血小板，促进其聚集，从而发挥促血栓形成作用［5］。除TXA2外，凝血酶、胶原和腺苷二磷酸（adenosine diphosphate，ADP）亦能通过其他通路激活血小板。TXA2高度不稳定，会迅速被水解为较稳定的血栓烷素B2（thromboxane B2，TXB2）。TXB2随后在肝中被转化为半衰期更长的11dhTXB2，并经尿液排出［5］。体外血小板激活会明显影响血清TXB2的测定结果，却对血清11dhTXB2水平无影响，同时尿液与血清中11dhTXB2的浓度有良好的相关性，因而测定尿液11dhTXB2的含量能更有效地反映体内TXA2的产生［6-8］。11dhTXB2的检测方法包括放射免疫法（radioimmunoassay，RIA）、酶联免疫吸附法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）及液相色谱-串联质谱法（liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LCMS/MS）［7，9］。由于 11dhTXB2的分子量较小，且在尿液中的浓度不高，目前多采用ELISA法进行测定，所使用的抗11dhTXB2抗体有单克隆抗体和多克隆抗体两种，测得的尿11dhTXB2浓度需用尿肌酸酐浓度进行校正，以排除尿液浓度和肾功能的影响，因此可用随机尿样本进行检测［5］。LCMS/MS法应用时间较ELISA与RIA短，但能较为特异地检测11dhTXB2，检测结果变异率也更小［9］。

1. 2 阿司匹林的作用及机制

动脉粥样硬化是缺血性心脏病和脑血管疾病的病变基础，动脉血栓形成是导致心肌梗死和缺血性卒中的主要原因［10］。血小板是动脉血栓中的主要细胞成分，也参与了动脉粥样硬化的发生和发展过程［11］。阿司匹林能使前列腺素H合成酶关键部位的丝氨酸发生乙酰化，从而抑制COX的活性，阻断TXA2的产生及血栓烷素诱导的血小板激活［3，12］。虽然阿司匹林的半衰期仅15～20 min，但由于能不可逆地抑制血小板中的COX，且无细胞核的成熟血小板无法合成新的COX，其抗血小板作用可持续7～10 d（即血小板的平均寿命）［13］。阿司匹林对COX-1的抑制效果约为对COX-2的50～100 倍［3］，生理情况下，低剂量阿司匹林（30～75 mg/d）即可有效抑制95%的COX-1活性及TXA2产生量，但对主要经COX-2途径产生的前列环素I2及其扩血管、抗动脉粥样硬化、保护胃肠黏膜等作用无明显影响［2-3，14］。阿司匹林在心脑血管疾病的一级及二级预防中均起到重要作用。大型荟萃分析显示，阿司匹林可降低高风险人群23%的各类心血管事件（心肌梗死、卒中、血管性死亡）风险，其中剂量＜75 mg/d可降低13%的心血管事件风险，75～150 mg/d可降低32%的心血管事件风险，进一步增加阿司匹林剂量则无更多获益［15］。曾患心肌梗死及卒中的患者亦可得到相似获益［2，15］。

1. 3 阿司匹林抵抗/治疗下的血小板高反应性

虽然阿司匹林对心血管事件的预防作用已被广泛证实，但在标准阿司匹林治疗情况下，仍有部分患者发生动脉血栓事件，针对阿司匹林效应的实验室检查（包括测定COX-1途径相关的血小板聚集率及测定血及尿液中血栓烷素代谢产物的含量）亦提示人群对阿司匹林的反应存在较大的差异性，这种情况最初被称为阿司匹林抵抗（aspirin resistance，AR）。然而导致真正阿司匹林“抵抗”的药物代谢障碍或基因缺陷一直未明确［5］，AR的说法存在一定误导性，故目前多使用阿司匹林治疗下的血小板高反应性（high on-aspirin platelet reactivity，HAPR）来描述这种对阿司匹林反应不完全的状态［16］。HAPR产生的机制尚未完全明晰，目前研究所提示的可能原因包括：（1）在糖尿病、严重外周动脉疾病等状态下血小板更新加快，不成熟血小板增多，聚集性增强，每日1次的低剂量阿司匹林不能及时抑制新生及不成熟血小板的COX-1及COX-2活性［7，17-18］；（2）在炎症等状态下经单核巨噬细胞及血管内皮细胞COX-2途径产生的TXA2增加，无法被低剂量阿司匹林有效抑制［5，19-20］；（3）血小板经非 COX-TXA2途径激活［21］；（4）某些可能影响血栓烷素代谢及血小板受体功能的基因多态性影响个体对阿司匹林的反应［22-23］；（5）合并使用某些非甾体类抗炎药物，如布洛芬可削弱阿司匹林的抗血小板作用［24］。

2 11dhTXB2对阿司匹林效应的反映

荟萃研究显示，多种血小板功能检测方法（platelet function test，PFT）检出的HAPR患者发生心血管事件的风险较非HAPR患者高3～4倍（发生率分别为39%及 16%，OR 3.85，95%CI 3.08～4.80）［16］。因而明确存 在HAPR的人群并相应调整抗血小板方案，对降低这一高危人群的不良事件发生率及改善心血管预后尤为重要。然而受检测机制、应用人群及阿司匹林用量等因素影响，不同PFT所检出的HAPR比例相差巨大（1% ～60%），对不良事件的提示强度也各不相同［13，25-26］，故确定最具指导意义的血小板检测方法一直是此领域中的研究热点。光学比浊法（light transmission aggregometry，LTA）一直作为血小板功能检测的金标准。但由于各实验室的检测方法缺乏统一标准，且检测结果易受多种因素干扰，其应用存在一定限制［27］。尿11dhTXB2法使用随机尿作为检测标本，是一种无创的血小板功能检测方法，不受检测时间限制，能有效反映体内TXA2的产生并间接反映体内血小板活性。HOPE研究与CHARISMA研究（使用多克隆抗体ELISA检测）显示，应用阿司匹林患者的尿11dhTXB2高水平与卒中、心肌梗死和心血管死亡风险增加有关［28-30］，提示尿11dhTXB2浓度所反映的应用阿司匹林后血小板活性能帮助识别心血管高危人群。

3 冠心病相关人群的11dhTXB2水平及对阿司匹林的反应

血栓烷素代谢受多种因素影响，加之各研究所使用的检测方法不同，既往各文献所报道的人群尿11dhTXB2水平存在一定差异，使得针对某一特定人群的不同研究间较难进行横向比较，有待设计良好的大型研究或荟萃研究进一步评估。各研究中亚组之间的比较显示了不同人群11dhTXB2水平的变化趋势，即健康人群低于高危（尤其是糖尿病患者）及稳定性冠心病人群［31-33］，ACS患者高于稳定性冠心病患者［34］，而经皮冠状动脉介入治疗（ percutaneous coronary intervention，PCI）会使 11dhTXB2水平进一步升高［35-36］。虽不同人群的尿11dhTXB2水平存在差异，但应用阿司匹林后抑制率相近，多为 60%～80%［22，32，37］。以下将分别介绍各文献中不同人群应用阿司匹林前后的尿11dhTXB2水平，以为后续的研究提供参考。

3. 1 健康人群

单克隆抗体ELISA法测得的墨西哥健康人群基线尿11dhTXB2浓度为（2450±1582） pg/mg尿肌酸酐， ELISA（具体不详）测得的泰国健康人群则为（967.3±403.2） pg/mg尿肌酸酐，应用低剂量阿司匹林后，墨西哥人群尿11dhTXB2浓度降至（624±509） pg/mg尿肌酸酐，泰国人群降至（448.3±288.2）pg/mg尿肌酸酐，抑制率分别为71.5%及 53.7%［31，38］。成年人的年龄增加、女性、当前吸烟、肥胖、体重增加多与更高的尿 11dhTXB2浓度有关［30，37，39-40］。值得注意的是，未成年人的尿11dhTXB2浓度与年龄呈负相关［41］。编码COX-2及TXA2受体基因的某些变异也可导致尿 11dhTXB2浓度升高［42-43］。

3. 2 冠心病危险人群

糖尿病是冠心病的高危因素之一。冠心病则是糖尿病患者致残、致死的首要原因。既往大量研究均显示糖尿病患者血小板活性增强，血栓事件风险增加。墨西哥2型糖尿病人群基线及应用阿司匹林后尿11dhTXB2浓度分别为（3665±2465）pg/mg尿肌酸酐及（996±845）pg/mg尿肌酸酐（单克隆抗体ELISA），抑制率为71.5%，应用阿司匹林前后均显著高于健康人群（P＜0.05）［31］。血糖控制不佳的患者尿 11dhTXB2水平更高［44］。曲云霄等［45］使用 ELISA法（具体不详）检测了未应用阿司匹林的中国2型糖尿病患者的尿11dhTXB2水平，发现其中合并冠状动脉病变的患者尿11dhTXB2水平明显高于无冠状动脉病变的患者（4566 pg/mg尿肌酸酐比3218 pg/mg尿肌酸酐，P＜0.05）。尿11dhTXB2水平亦与颈动脉病变严重程度相平行，颈动脉内中膜厚度正常、增厚和存在颈动脉斑块的中国糖尿病患者（未应用阿司匹林）尿11dhTXB2水平分别为2723、3501和4119 pg/mg尿肌酸酐（ELISA，抗体种类不详）［46］。

Vaidya等［32］研究显示美国患代谢综合征的非冠心病人群基线及应用阿司匹林后的尿11dhTXB2浓度均显著高于无代谢综合征患者（P＜0.005），基线分别为1370 pg/mg尿肌酸酐及1211 pg/mg尿肌酸酐，用药后分别为318.30 pg/mg尿肌酸酐及282.93 pg/mg尿肌酸酐，抑制率分别为76.8%及76.6%（多克隆抗体ELISA），且合并存在的代谢综合征组分（高血压病、糖尿病、脂代谢紊乱、肥胖及吸烟）越多，尿11dhTXB2水平越高。有冠心病家族史的美国人群的基线11dhTXB2浓度为2082.23 pg/mg尿肌酸酐（多克隆抗体ELISA），应用阿司匹林后为441.20 pg/mg尿肌酸酐，抑制率为78.8%［37］。此外，高血压病、高脂血症均会促进TXA2合成，使尿11dhTB2排泌增加［47］。但由于相关研究纳入人数较少，在此不做详细介绍，有待大型研究进一步补充。

3. 3 稳定性冠心病

关于稳定性冠心病患者基线血小板功能的研究较少，多数研究纳入的是已应用单联或双联抗血小板治疗的患者。美国的稳定性冠心病患者应用阿司匹林后尿11dhTXB2浓度为1404.1 pg/mg尿肌酸酐（单克隆抗体 ELISA）［33］。印度患者为771.9 pg/mg尿肌酸酐（多克隆抗体ELISA）［48］。中国的老年冠心病患者用药后尿11dhTXB2浓度为1371.8 pg/mg尿肌酸酐（单克隆抗体ELISA）［27］。除前述冠心病危险因素外，合并慢性阻塞性肺病及心功能不全也与更高的尿11dhTXB2水平有关［49］。

3. 4 ACS

一项纳入了262例中国未服用阿司匹林的不稳定性冠心病患者的研究显示基线尿11dhTXB2浓度为82.4 ng/L（多克隆抗体ELISA，未经肌酐校正），应用100 mg/d阿司匹林后第1、4、10天分别降至67.8 ng/L、44.9 ng/L、26.0 ng/L，抑制率分别为17.7%、45.5%、68.4%［22］。另一项纳入287例日本ACS患者的研究显示，基线（未服用阿司匹林）尿11dhTXB2浓度为7082 pg/mg尿肌酸酐（检测方法不详），应用100 mg/d阿司匹林7～14 d后降至1402 pg/mg尿肌酸酐，抑制率为80%［50］，与另一项ACS研究中应用阿司匹林后尿11dhTXB2水平相近（1550 pg/mg尿肌酸酐， 单克隆抗体ELISA法）［5］，但这两项研究均未说明患者是否行冠状动脉造影及PCI，尚未有研究评估ACS患者PCI术前后的尿11dhTXB2水平变化。美国长期应用阿司匹林的急性心肌梗死患者PCI术前尿11dhTXB2浓度为702 pg/mg尿肌酸酐（单克隆抗体ELISA法）［9］，明显低于使用同种检测方法的其他研究中未服用阿司匹林的ACS患者的基线水平，这一差异被Santilli等确认［34］。同时，Santilli等［34］研究还提示未服阿司匹林的ACS患者尿11dhTXB2水平明显高于慢性缺血性心脏病（ischemic heart disease，IHD）患者，长期服用阿司匹林的ACS及慢性IHD患者的尿11dhTXB2水平则无明显差异。

3. 5 PCI及冠状动脉旁路移植术

目前可获取的有关PCI围术期尿11dhTXB2变化的数据较少，有待进一步研究补充。Maga等［35］报道了长期应用阿司匹林（75 mg/d）的周围动脉闭塞性疾病患者经皮腔内血管成形术前后的尿11dhTXB2浓度（术前1524.4 pg/mg尿肌酸酐，术后即刻2098.1 pg/mg尿肌酸酐，LC-MS/MS法），可作为参考。 Gremmel等［36］纳入了225例接受经皮血管介入及支架置入治疗的患者（外周动脉119例、冠状动脉81例、颈动脉25例），所有患者均接受双联抗血小板治疗（阿司匹林100 mg/d+氯吡格雷75 mg/d），术后次日尿 11dhTXB2浓度为 53.02 （1.1～3470） ng/mmol尿肌酸酐 （ELISA法），作者未提供诊断不同介入治疗部位患者的亚组分析结果。Bednar等［51］对40例接受冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass graft，CABG）患者围术期的血小板功能进行了评估，术前（停用阿司匹林≥7 d）尿11dhTXB2浓度937 ng/mmol尿肌酸酐（多克隆抗体ELISA），术后12 h内恢复阿司匹林200 mg/d，第1、2、5天尿11dhTXB2水平分别降至858、760、407 ng/mmol尿肌酸酐，仅第5天尿11dhTXB2水平与术前存在显著差异，抑制率为56.6%。Wang等［52］指出CABG术后6个月时患者尿11dhTXB2会进一步下降。

4 尿11dhTXB2检测的临床意义

4. 1 预测不良事件风险

越来越多涉及不同人群的研究证实了尿11dhTXB2水平与心血管不良事件发生风险及患者预后的相关性，开此领域先河的是2002年加拿大针对冠心病二级预防人群进行的HOPE研究［29］。这项巢式病例对照研究纳入了488例在5年随访期内发生了终点事件（心肌梗死、卒中和心血管死亡）的患者，同时根据年龄及性别1 ： 1地匹配对照，所有患者在研究开始时均已应用阿司匹林，并留取尿样作为基线数据，分析结果显示基线尿11dhTXB2浓度在上1/4范围内的患者发生终点事件的总风险为在下1/4范围内患者的1.8倍，发生心肌梗死及心血管死亡的风险则分别为2倍和3.5倍［29］。随后的CHARISMA 研究［30］也得出了相似结果。但这两项研究所纳入的研究对象较为混杂，涵盖了各种类型及危险分层的冠心病患者，此后的研究则更多针对某一特定的人群，所得结论并不完全一致。Addad等［53］纳入204例长期服用阿司匹林的稳定性冠心病患者，随访1年发现主要不良心脑血管事件（心血管死亡、心肌梗死、卒中或短暂性脑缺血发作）与复发性急性心脑血管事件（心肌梗死、卒中或短暂性脑缺血发作）的发生风险均与基线尿11dhTXB2浓度无关。McCullough等［49］研究则显示应用阿司匹林后尿11dhTXB2浓度在上、中1/3范围的稳定性冠心病患者相比下1/3患者的死亡风险更高（风险比分别为7.17及9.91）。针对ACS患者的预后研究多得出阳性结果［50，54］，Matsuura等［50］还指出，虽ACS患者的基础（未应用阿司匹林）11dhTXB2水平一定程度上与阿司匹林反应性有关，但仅应用阿司匹林后的高尿11dhTXB2浓度能预测不良事件的发生。目前尚未有关于其他人群基础尿11dhTXB2水平与预后关系的研究。尿11dhTXB2浓度高还与CABG后静脉桥血栓的发生风险增加有关［28，55］。

4. 2 指导治疗

较高的尿11dhTXB2浓度及HAPR与心血管不良事件及死亡的发生风险增加有关，因而降低尿11dhTXB2浓度、改善阿司匹林反应的措施或可降低不良事件风险。低剂量阿司匹林即可有效抑制健康人血小板的COX-1活性，增加阿司匹林剂量（＞80 mg/d）或更换剂型（肠溶片或非肠溶片）对尿 11dhTXB2水平无影响［38，56］。对于糖尿病患者，单纯增加阿司匹林剂量（＞100 mg/d）不能进一步降低尿11dhTXB2浓度［44，57］，增加给药次数至 1日2次则能有效改善血小板反应［58］，目前认为这种现象与糖尿病患者血小板更新加快有关。对于已患冠心病及脑血管病的高危人群，增加阿司匹林剂量（≤325 mg/d）能剂量依赖性地降低尿11dhTXB2水平，但进一步增加剂量则无更大获益［59-60］，这与不良事件风险的降低趋势相平行［15］。在阿司匹林基础上加用氯吡格雷不能降低高11dhTXB2患者发生心血管事件的风险［30，61］。除调整抗血小板治疗方案外，生活方式改善（如高强度运动、减重）、他汀类药物、二甲双胍、某些抗氧化药物也能降低尿11dhTXB2水平，改善阿司匹林反应［62-67］。虽多种方案已被证明能降低尿11dhTXB2排泌，但是否能降低心血管事件风险，其机制是否与调控血栓烷素代谢有关，仍需进一步研究证明。

5 尿11dhTXB2测定法的局限性

如前文中所述，尿11dhTXB2浓度测定目前多采用ELISA法或LC-MS/MS法进行，商业化试剂盒包括第一代基于多克隆抗体和第二代基于单克隆抗体的ELISA试剂盒。然而单克隆抗体ELISA所测得的尿11dhTXB2浓度明显高于多克隆抗体ELISA及LC-MS/MS的测定值（分别为2.26及2.75倍）［9］。这是由于试剂盒所使用的单克隆抗体会与另一种TXA2的代谢产物，11-脱氢-2，3-dino-血栓烷素B2（11-dh-2，3-dinor-TXB2）产生交叉反应，显著影响检测结果，同时由于尿中与血中的11-dh-2，3-dinor-TXB2浓度并非线性关系，也与11dhTXB2水平非直接相关，使检测值存在较大变异性［28］。使用多克隆抗体的ELISA试剂盒及LCMS/MS则不受影响，检测结果相近，一致性较好［9］。由于基于单克隆抗体的ELISA试剂盒所检测的数值受11-dh-2，3-dinor-TXB2干扰，使用这一检测方法的各项研究，尤其是预后研究结果需重新考量。Olson等［28］研究指出，仅多克隆抗体ELISA的检测结果与CABG后的静脉桥闭塞风险有关，单克隆抗体ELISA的检测结果则无关。DeFilippis等［9］研究则显示仅同时检测11dhTXB2和11-dh-2，3-dinor-TXB2的单克隆抗体ELISA试剂盒的检测结果在1型心肌梗死和非1型心肌梗死的患者间有差异，特异性检测11dhTXB2的多克隆抗体ELISA和LC-MS/MS的结果在2组人群中无差异，提示11-dh-2，3-dinor-TXB2的产生可能与血栓形成有关，这为冠心病研究提供了新的思路。

虽多项研究已证实尿11dhTXB2浓度所提示的阿司匹林反应性低下与心血管不良事件的关系，但对于HAPR的判定尚无公认的标准。目前美国食品药品管理局仅批准了应用单克隆抗体ELISA试剂盒所测得尿11dhTXB2浓度高于1500 pg/mg尿肌酸酐作为HAPR的判定标准［28］，其他检测方法，包括目前一些研究认为检测特异性更强的多克隆抗体ELISA及LC-MS/MS则多采用调查人群尿11dhTXB2浓度范围的上1/3或1/4进行粗略划分，临床意义仍需进一步明确。因此针对各种人群进行流行病学调查及随访，并以此确定更有预后提示和治疗指导意义的参考区间和HAPR判定标准对这一检测方法的进一步应用十分必要。同时不同人群的尿11dhTXB2水平存在明显差异，是否需制定不同的判定标准尚需讨论。

评估阿司匹林效应的思路包括测定COX-1途径相关的血小板聚集率（如光学比浊法、血栓弹力图、VerifyNow等）及测定血及尿液中血栓烷素代谢产物（如TXB2、11dhTXB2）的含量［68］。但各方法的检测结果及对HAPR判定的一致性不佳，尤其是在高危人群中［26，36，56，69］，不同检测方法的适用条件及临床意义仍待明确。

阿司匹林能通过抑制血小板COX-1活性有效抑制血小板功能，从而降低心血管事件风险。尿11dhTXB2浓度反映血栓烷素的整体合成水平，因而能直接反映阿司匹林对血栓烷素合成及对血小板功能的抑制效果。本文总结了既往文献中冠心病及相关人群的尿11dhTXB2水平及阿司匹林反应性，得出以下结论：（1）冠心病危险人群及冠心病患者（尤其是ACS患者）基础（未应用阿司匹林时）尿11dhTXB2水平明显高于健康人群，且与危险因素水平有正相关趋势，提示血小板活性逐渐增加；性别、年龄、体重等因素也对血栓烷素代谢有一定影响；（2）应用阿司匹林能显著降低所有人群的尿11dhTXB2水平，抑制率为60%～80%；（3）高危人群及冠心病应用阿司匹林后的尿11dhTXB2水平亦明显高于健康人群，提示有更高的HAPR发生率及心血管不良事件发生风险；（4）PCI能显著提高尿11dhTXB2排泌，提示血小板大量激活，CABG术则没有这种效果；（5）多数预后研究支持应用阿司匹林后尿11dhTXB2高水平所提示的HAPR与心血管事件发生率增加有关。减少尿11dhTXB2排泌的措施可改善阿司匹林反应，或可降低心血管不良事件风险。

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