血浆前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶kexin 9型水平与冠状动脉钙化的关系

曹晔萱，赵肸，张惠雯，李莎，张彦，徐瑞霞，朱成刚，吴娜琼，郭远林，卿平，李小林，刘庚，董倩，孙静，李建军

心血管疾病是全球死亡的主要原因，其中一半死因为冠状动脉疾病（CAD）[1]。CAD最重要的病变基础是动脉粥样硬化（AS），而冠状动脉钙化（CAC）是AS病变存在的标志和早期征象之一，并与冠状动脉斑块负荷显著相关[2]。CAC积分可对患者血管钙化水平做定量分析，CAC积分高的患者心血管不良事件和全因死亡率较高[3]。CAC与传统AS危险因素如年龄、性别、体重指数、高血压、糖尿病等密切相关。有研究表明，血脂异常是与CAC进展相关的最早、最重要的危险因素，尤其是低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和脂蛋白（a）[4]。Abifadeld等[5]发现了与家族性高胆固醇血症（FH）相关的第3个基因：前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶 kexin 9型（PCSK9），它编码的蛋白主要通过降解肝细胞表面低密度脂蛋白受体（LDLR）导致血浆LDL-C浓度升高。我们以前的研究也表明血浆PCSK9水平与炎症标志物浓度呈正相关[6]。基于PCSK9参与了脂质代谢和炎症的研究结果，我们推测血浆PCSK9水平可能与CAC有关。目前已证实他汀可快速增强PCSK9基因表达[7]，因此为了排除他汀影响，在本研究中我们将探讨未接受他汀等降脂治疗的胸痛患者血浆PCSK9水平和CAC之间的关系。

1 资料与方法

1.1 病例资料

连续纳入2015-12至2016-09因胸痛就诊于阜外医院血脂异常与心血管病中心的380例患者，男性217例，女性163例，所有纳入患者均未使用他汀类药物和（或）其他降脂药物治疗。纳入患者均接受64层螺旋计算机断层摄影术（CT）扫描仪（Light Speed VCT，GE Healthcare，Milwaukee，Wisconsin）进行心脏扫描。排除标准：正在接受降脂治疗；近3个月服用了降脂药物；冠状动脉血运重建（经皮冠状动脉介入治疗或冠状动脉旁路移植术）；心力衰竭或心肌病；肝肾功能异常；甲状腺功能异常；近1个月有感染性疾病或自身免疫性疾病；恶性肿瘤。

CAD定义为冠状动脉造影检测到至少一个心外膜冠状动脉管腔狭窄≥50%。糖尿病定义为空腹血糖≥7 mmol/L，或接受胰岛素或口服降血糖药。高血压定义为至少两次血压≥140/90 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），或正在服用降压药物。该横断面研究符合赫尔辛基宣言并获得我院伦理委员会批准（批准号：2013-442）。所有入选患者均签署知情同意书。

1.2 方法

收集与本次研究相关的信息及简要病史，包括：年龄、性别、身高、体重、高血压、糖尿病、现病史、既往史、吸烟史。所有患者均空腹过夜12 h后经静脉采集外周血标本，使用含EDTA抗凝的离心管收集并储存在-80℃以备分析。使用全自动生化分析仪（日立7150，日本东京）检测血浆总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）及LDL-C水平。用高效液相色谱分析仪（TOSOH Bioscience，日本）测量糖化血红蛋白（HbA1c）浓度。使用高敏、三明治定量酶联免疫方法（Quantikine ELISA，R&D System Europe Ltd）检测血浆PCSK9水平，检测下限为0.096 ng/ml。

CAC积分测量：在屏气状态下使用64层螺旋CT做CAC积分采集，扫描参数为管电压120 kV，管电流200～550 mA，扫描层厚度0.16～0.22 mm，球管转速0.35 s/周。确定CAC区域，即CT值≥130 HU且面积大于3个相邻像素（≥1 mm2）为钙化灶。接受检查的患者的心率应≤70次/min，对禁用β受体阻滞剂的患者可在扫描前1 h口服25～50 mg美托洛尔（Selokeen，AstraZeneca，Zoetermeer，荷兰）。使用CAC积分对CAC斑块进行定量分析。CAC积分=Σ（CT值×面积×权重系数）。CT值越高权重系数越大，具体如下：130～199 Hu为1，200～299 Hu为 2，300～399 Hu为 3， ≥ 400 Hu为 4。CAC积分＞0分患者为CAC组（n=156）， CAC积分=0分患者为非CAC组（n=224）。再将CAC组根据CAC积分进一步分为三个亚组：CAC积分=1～100分亚组（n=53）、 CAC积分=101～400分亚组（n=64）和 CAC积分＞400分亚组（n=39）。

1.3 统计学分析

数据采用 SPSS 19.0软件进行统计分析。计量资料用表示，两组间的比较采用t检验，多组间的两两比较采用U检验。计数资料用百分构成比或率表示，组间比较采用 χ2检验或Fisher 精确检验。两变量的相关性分析采用 Pearson相关分析或Spearman相关分析。多因素回归分析探索不同变量对CAC积分的影响。使用受试者工作特征（ROC）曲线来评估PCSK9作为CAC预测因子的诊断价值，根据约登指数最高临界点确定PCSK9的最佳临界值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者临床基线特征比较（表1）

与非CAC组比，CAC组的年龄较大，男性、吸烟、CAD病史、高血压和糖尿病患者比例，空腹血糖、HbA1c、TC、LDL-C 和 PCSK9水平均升高（P 均＜0.05）。

表1 两组患者临床基线特征比较

表1 两组患者临床基线特征比较

注：CAC：冠状动脉钙化；CAD：冠状动脉疾病；HbA1c：糖化血红蛋白；TG：甘油三酯；TC：总胆固醇；HDL-C：高密度脂蛋白胆固醇；LDL-C：低密度脂蛋白胆固醇；PCSK9：血浆前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶kexin 9型。1 mmHg=0.133 kPa

2.2 血浆PCSK9水平和CAC积分之间的关系

CAC组中三个CAC积分亚组对应的PCSK9水平分别为CAC积分=1～100分亚组：（247.38±72.68）ng/ml；CAC 积 分 =101～400 分 亚 组：（264.87±57.63）ng/ml；CAC积分＞400分亚组：（295.33±69.06）ng/ml。随着CAC积分增加，血浆PCSK9水平也逐步升高，各亚组之间差异均有统计学意义（P均＜0.05）。

2.3 CAC与各变量的Spearman相关性分析

Spearman相关分析结果，CAC与年龄（r=0.168，P =0.031）、 高 血 压（r=0.180，P=0.019）、CAD病 史（r=0.465，P＜0.001）、 空 腹 血 糖（r=0.171，P=0.030）、HbA1c（r=0.285，P＜0.001）及 PCSK9（r=0.254，P=0.001）水平均呈正相关。

2.4 CAC与各变量的多因素回归分析及ROC曲线结果

多因素回归分析显示：调整性别、年龄、体重指数和吸烟等因素后，血浆PCSK9水平与CAC仍呈正相关（β=0.584，P=0.002），年龄（β=1.952，P=0.044）、 男 性（β=105.328，P＜0.001）、HbA1c（β=27.218，P=0.038）、 高 血 压（β=88.196，P=0.001）和 CAD 病史（β=183.532，P＜0.001）也均与CAC呈正相关。

ROC曲线表明，PCSK9对CAC有较强的预测效能（曲线下面积 = 0.748，95%CI：0.691～0.789，P＜0.001），最佳临界值为228.58 ng/ml，敏感性为67%，特异性为71%。

3 讨论

CAC是AS的特异性标志，也是粥样斑块负荷程度的标志，然而引起CAC发生发展的机制尚未完全研究清楚。在本研究中，我们研究了未接受他汀等降脂药物治疗的胸痛患者，在调整年龄、性别、体重指数等因素后发现血浆PCSK9水平与CAC的存在和严重程度呈正相关，这表明PCSK9对CAC具有潜在的促进作用。

研究证实CAC程度随着年龄的增长而增加，本研究显示CAC组比非CAC组患者年龄大，相应的CAC积分得分更高，结果与既往研究一致[8]。同时还发现CAC组中糖尿病患者较多，曾有研究提示CAC的发生与糖尿病有关，可能与持续高糖状态导致氧化应激等因素有关[9]。此外已有研究证明促炎因子白细胞介素（IL）-1β、IL-6和抗炎因子IL-8与CAC严重程度相关[10]。总之这些研究结果表明CAC是一个复杂的病理生理过程，需要进一步研究探索。

近年来，有研究表明PCSK9参与血浆LDL-C水平的调控，血浆中PCSK9可与肝细胞表面LDLR结合并介导其降解从而升高血浆LDL-C，抑制PCSK9的表达能显著降低血浆LDL-C水平。除调节脂质代谢外，PCSK9还可能在细胞凋亡等多个环节促进冠心病的发生发展，多项研究证明血浆PCSK9水平与冠状动脉狭窄程度和主要心血管不良事件有关。最近的一项研究发现，在无症状的FH患者中血浆PCSK9水平与CAC的严重程度独立相关[11]。然而到目前为止还没有证据表明在一般人群中血浆PCSK9水平是否和CAC相关，基于以往研究证据我们假设两者之间存在独立的相关关系。在本研究中，我们选择了380例胸痛患者并接受了64层螺旋CT扫描。我们之前的研究证实他汀和依折麦布可迅速升高血浆PCSK9水平，同时也有研究表明他汀可促进AS斑块微钙化，甚至可能提高CAC积分[12]，因此为保证本次研究的质量，所有纳入研究的患者均未接受降脂药物治疗。研究结果发现，CAC组患者血浆PCSK9水平高于非CAC组，在调整危险因素后PCSK9水平仍和CAC积分呈正相关，这表明PCSK9可作为CAC过程中的独立危险因子。同时在本研究中我们发现PCSK9对CAC积分的严重程度有较强的预测能力，敏感性为67%，特异性为71%（曲线下面积=0.748，P＜0.001）。此外，本研究分析表明吸烟和高脂血症与CAC积分无关，这与之前报道类似[13，14]，但仍需大样本研究进行证实。

有研究结果表明，升高的PCSK9与糖尿病和胰岛素抵抗相关，同时PCSK9水平也与炎症因子相关[6]，而这些因素同时也影响CAC的发生和发展，因此需要我们进一步探索PCSK9在CAC中扮演的具体角色。本研究提供了关于PCSK9和CAC相关性的新信息，提高人们对CAC的认识及了解，从而有助于最大限度地保护动脉，防治AS。

受多种因素的限制，我们的研究尚存在以下局限性：首先，本研究为小样本单中心研究，在纳入对象选择上可能存在偏倚；其次，由于是观察性研究，因此无法确定PCSK9水平与CAC之间的因果关系。总之，本研究的结果显示，未接受他汀等降脂治疗的AS患者血浆PCSK9水平与CAC呈正相关，该研究为临床评估CAC提供了新依据。

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