蛋白S缺陷症的相关研究进展

李泽亚 王冠群 王美娜 张尉华

(吉林大学第一医院心内科，吉林 长春 130021)

蛋白S是一种维生素K依赖性糖蛋白，在抗凝系统中发挥重要作用。研究发现，蛋白S缺陷症(PSD)是静脉血栓发生的一个独立危险因素〔1〕，在人群中的发病率不足0.5%，在静脉血栓患者中占2%～12%〔2〕，且其在亚洲的发病率明显高于欧美国家，需引起重视。本文就近年来国内外PSD的相关研究进展进行综述。

1 蛋白S的结构、功能及测定

1.1蛋白S的结构 蛋白S是一种维生素K依赖性糖蛋白，主要在肝细胞内合成。血浆中的蛋白S有游离型和结合型两种形式，游离型约占总量的40%，结合型约占60%。前者是活化蛋白C的主要辅因子，后者与补体C4结合蛋白相结合，在一定程度上可以抑制活化蛋白C的抗凝活性。

人类基因组中有两个蛋白S的基因：一个是有活性的PROS1基因，位于3号染色体3q11.1；另一个是无活性的PROS2基因，位于3号染色体3q11.2，后者由于缺少外显子1而无法表达蛋白S〔3〕。分泌的成熟蛋白S从N端到C端依次包括：N端的γ羧基谷氨酸结构域(Gla区域)，凝血酶敏感区域(TSR区域)，4个串联的表皮生长因子样结构域(EGF区域)及2个串联的层黏连蛋白G区域(LamG区域)。Gla区域可以和负电荷磷脂结合，从而协助活化蛋白C灭活FⅤa及FⅧa。蛋白S和钙离子结合后Gla区域会发生构像改变，暴露出3个疏水残基，从而保证了和磷脂结合的稳定性。Gla区域后有一个二硫键环，即TSR区域，起到稳定Gla区域的作用。EGF区域和钙离子有高亲和性，且4个区域的功能可以相互促进。LamG区域上有3个N-连接糖基化位点，对蛋白S的半衰期及突变有决定性作用。此外，LamG区域还与补体C4结合蛋白的结合有关。LamG区域内还有一个性激素结合球蛋白区域，后者参与构成蛋白S的完整构像〔4〕。

1.2蛋白S功能 (1)活化蛋白C依赖性抗凝活性：蛋白S本身缺少酶活性，它可以作为活化蛋白C的辅因子，协助灭活FⅤa及FⅧa。蛋白S的Gla区域可以结合在磷脂表面，增强活化蛋白C对FⅤa及FⅧa的亲和力,使活化蛋白C抗凝作用提高20～30倍。(2)非活化蛋白C依赖性抗凝活性：除依赖活化蛋白C发挥抗凝作用外，蛋白S也可以作为组织因子途径抑制物辅因子，从而提高组织因子途径抑制物对FⅩa的灭活能力〔5〕；蛋白S还可以直接调节凝血因子，如结合FⅨa或者FⅨa与FⅧa形成的因子Ⅹ酶复合体，从而直接抑制FⅩ激活〔6〕。

1.3蛋白S测定 PSD分为三种类型：Ⅰ型患者游离型蛋白S水平及总蛋白S水平减少，蛋白S活性减低(占85%)。Ⅱ型患者游离型蛋白S水平及总蛋白S水平正常，蛋白S活性减低(占5%)。Ⅲ型患者游离型蛋白S水平减低而总蛋白S水平正常，蛋白S活性减低(占10%)。这三种类型在临床表现上没有明显区别，需要借助实验室检查诊断。

常用的检测方法包括蛋白S活性测定及定量分析。活性测定常用于PSD的筛查及初次评估，但要警惕正常人蛋白S活性偶然降低现象，建议多次测定以减少误诊率。定量分析包括游离型蛋白S及总蛋白S水平的测定，但由于Ⅱ型PSD患者蛋白S水平正常，故需结合活性测定共同判断PSD的实验室分型〔7〕。此外，近期发现利伐沙班作为Ⅹa因子抑制剂本身会延长部分凝血活酶时间，所以口服利伐沙班患者测定蛋白S活性时，可能会出现蛋白S活性假性升高；因此口服利伐沙班治疗的患者建议定量检测蛋白S水平以明确是否存在PSD；而对于Ⅱ型PSD的诊断则需停用利伐沙班后再进行蛋白S活性测定以排除利伐沙班造成的假阴性可能〔8〕。

由于年龄、性别、人种等因素的影响，不同人群蛋白S活性及定量检测的参考范围也会存在差异，国内研究发现女性的蛋白S活性低于男性，且女性随年龄增加蛋白S活性呈逐渐增高的趋势，而男性则在50岁后出现下降〔9〕，所以建议进行大规模研究来进一步确定国人的准确参考值范围。此外，很多获得性因素如口服避孕药、维生素K拮抗剂和妊娠分娩等也会影响蛋白S的检测结果，其检测及诊断时必须充分考虑这些因素，必要时停药或换用其他药物，并进行二次检测，最大程度地降低误诊率〔3〕。

2 PSD

2．1遗传性PSD 遗传性PSD是一种常染色体显性疾病，系PROS1基因发生基因突变后，蛋白S数量及功能异常而引起血栓形成倾向增加的一类疾病，在人群中的发病率为0.03%～0.13%〔10〕。

2.1.1遗传性PSD的分子发病机制 PROS1基因突变形式至今已有300多种，其中绝大多数为点突变，可以利用基因序列分析进行检测。在PSD的点突变中，错义突变为PSD的主要形式，其可以导致血液中蛋白S的半衰期缩短、蛋白S水平降低，从而导致静脉血栓风险增加，主要为下肢深静脉血栓形成及肺栓塞，部分报道提示其也会增加动脉栓塞如脑梗死及心肌梗死等风险〔11〕；不同错义突变类型所致蛋白S减少程度不等〔12〕，主要与不同突变位点对蛋白质合成及功能的影响程度不同相关，其中较常见的突变形式如欧洲的蛋白S Heerlen多态性及日本的蛋白S-K196E突变的研究较为广泛，前者为欧洲人种中最常见的PSD形式，在欧洲人群中的发病率约为0.5%，而后者为日本民族所特有的突变类型，在日本的PSD患者中有1.8%的发生率，两者均被证实为静脉血栓发生的独立危险因素。

错义突变发生于内含子的剪切位点时，可以导致错误剪切。据统计，PSD相关的点突变中，剪切位点突变占10%左右，亦表现为复发性深静脉血栓，进行mRNA检测时可发现其常影响多个功能位点如TSR区域及Gla区域等〔13,14〕。这提示进行蛋白S基因检测时，非编码区的基因检测对于诊断PSD也同样具有重要意义。

无义突变也较为常见，由于翻译的提前终止，蛋白的完整性被破坏，相应区域的功能缺失导致蛋白S的活性明显降低。相对于其他突变类型，无义突变对蛋白S基因的影响比较明确，且影响较大〔15〕。

近些年对移码突变的报道相对较少，现有报道提示移码突变患者蛋白S活性及游离蛋白S含量降低明显，且发病较早〔16〕，提示移码突变可能会引起较严重的早发血栓形成倾向，临床预后相对较差。

此外，大范围的基因缺失在近年来报道也逐渐增加，且症状也相对严重。1例波兰的25岁男性患者，在发生深静脉血栓后又发生了血栓复发及血栓后综合征，且有血栓家族史，基因检测发现从外显子1～12均有大段基因缺失〔17〕，相似的病例在日本〔18〕、韩国〔19〕、瑞典〔20〕和德国〔21〕均有报道，但缺失的位点及长度均不同，提示蛋白S基因缺失并非偶然现象，可能是某些基因结构不稳定容易发生断裂重排所致，且此种突变类型症状相对严重，临床预后不佳。除了常见的静态突变，动态突变近年来研究也逐渐深入。其中大范围的串联重复序列(PROS1基因外显子5～10)已被证实是PSD发生的一个分子机制〔22〕，但目前研究仍相对较少，应进行更多研究以进一步阐述其分子机制及临床特点。

2.1.2遗传性PSD临床特征及诊断 PROS1基因突变可导致蛋白S水平下降、活性减低，从而增加了静脉血栓发生风险，为静脉血栓发生的独立危险因素，其临床表现及预后与基因突变类型相关。通常认为纯合子或复合杂合子突变可引起新生儿暴发性紫癜或在童年时期即形成严重的血栓，死亡率高，预后差。而单纯杂合子会增加血栓形成的风险，严重程度不一，多表现为自发性、反复性深静脉血栓形成及肺栓塞，少数可表现为表浅静脉、颅内静脉、内脏静脉、腋静脉血栓等〔3〕。但某些特殊突变类型的复合杂合子可能预后相对较好，如日本有2例复合杂合子的报道，均是在青春期出现静脉血栓。基因检测发现他们均有一个突变类型是Ala139Val突变，推测这种突变类型引起的临床表型可能预后相对较好〔23〕。约半数遗传性PSD患者的血栓事件无明显诱因，其他患者可能与妊娠、口服避孕药、制动等诱因有相关性，且常在55岁前发病〔24〕。血栓严重程度与基因突变类型相关，通常无义突变、移码突变及大段基因缺失患者蛋白S下降更明显，临床症状相对较重。遗传性PSD的诊断有赖于蛋白S活性、蛋白S水平及基因检测的结果，同时需除外口服避孕药、妊娠、口服维生素K拮抗剂、感染、自身免疫性疾病及严重的肝肾疾病导致获得性PSD的可能，减少漏诊及误诊。

2.1.3遗传性PSD的治疗及预后 遗传性PSD杂合患者尚未出现血栓时暂无抗凝治疗的相关证据，但需避免制动、卧床、骨折、创伤、口服避孕药等危险因素，并定期复查静脉彩超；而遗传性PSD患者出现静脉血栓后，由于其为持续性存在的血栓危险因素，所以即使症状好转也应继续进行后续的长期抗凝治疗。长期抗凝治疗时程建议至少持续3个月，具体时程须结合患者的复发风险及出血风险决定是否停止抗凝。目前尚无出血风险的相关评价体系，基于现有证据，出血的危险因素主要包括：高龄、既往消化道出血病史、既往脑卒中病史、慢性肝肾疾病病史、联合抗血小板药物治疗等〔25〕。抗凝药物推荐应用新型口服抗凝药物，优于维生素K拮抗剂。现有证据表明，新型口服抗凝药物在有效性方面(即减少静脉血栓复发)和维生素K拮抗剂相当，但在安全性方面(即出血风险)优于维生素K拮抗剂〔25〕。且严重PSD患者常存在组织因子途径抑制物活性的降低，从而影响了FⅩa的灭活，FⅩa的堆积也在一定程度上也加重了血栓的形成倾向；而新型口服抗凝药如利伐沙班作为一种FⅩa抑制剂，可以在一定程度上改善这种FⅩa堆积的情况〔26,27〕。此外，由于蛋白S也是一种维生素K依赖性糖蛋白，使用华法林等维生素K拮抗剂也会一定程度地加重蛋白S缺乏，且有多例报道指出，在PSD患者中使用华法林抗凝治疗会增加华法林诱导性皮肤坏疽风险〔28，29〕,因此PSD患者使用华法林时需慎重。此外，也有PSD患者在接受利伐沙班进行长期治疗时出现残余血管阻塞的报道〔28〕，所以其预防及治疗方案仍需进一步完善。

2.2获得性PSD 随着检测水平的提高，获得性PSD诊断率也有所改善。获得性因素主要是从抑制蛋白S的生成，增加蛋白S的消耗及增加蛋白S的丢失三个方面影响蛋白S水平。有研究发现，雌激素可以通过上调Mi-RNA 494抑制蛋白S基因启动子的活性，从而抑制蛋白S基因的表达〔30〕，此外，肝脏疾病、维生素K拮抗剂治疗等减少维生素K的因素也会使蛋白S生成减少。自身免疫病、感染及弥散性血管内凝血会增加蛋白S的消耗，其中抗蛋白S抗体是获得性PSD的一个常见原因，且已证实其为静脉血栓形成的一个独立危险因素。先兆子痫也可能是其产生的一个原因〔31〕。肾病综合征引起PSD的机制可能是肾小球滤过功能障碍导致蛋白S丢失增加，但相关报道较少，其机制仍需进行进一步研究。

由于PSD患者中有很大一部分无法查到其突变基因〔32〕，临床上仍需给予获得性PSD充分的重视，完善相关实验室检查，尤其是相关抗体的检测，以便在治疗血栓的同时积极治疗原发病，减少静脉血栓的复发。

3 小结与展望

PSD已被证实是静脉血栓发生的一个独立危险因素，遗传性PSD纯合子突变患者常会出现新生儿暴发性紫癜，死亡率高，预后差，杂合子患者常表现为反复发作的静脉血栓及肺栓塞，其诊断有赖于蛋白S水平、活性检测及患者及其家系的PROS1基因检测。遗传性PSD患者出现静脉血栓后建议使用新型口服抗凝药规范抗凝，并结合复发危险分层及出血风险分层延长抗凝时间。除检测基因突变外，PSD患者亦需积极排查是否存在感染、自身免疫性疾病或避孕药物使用等获得性因素，以便积极治疗原发病改善患者预后。相信通过对PSD的进一步研究，可以制定出相对完善的风险评估及治疗方案，进而拟定个体化预防措施，减少PSD患者的静脉血栓发生率及复发率，提高其生存质量。