P-选择素与静脉血栓栓塞症相关性的研究进展

田丽荣 胥敏敏 袁漫秋 李燕平

抗凝治疗是VTE治疗的基础。然而,目前VTE的抗凝治疗尚不完善,主要体现为抗凝药物有可能导致严重出血,且不能预防DVT形成后血栓后综合征或PE后慢性血栓栓塞性肺动脉高压的发展,这给VTE的治疗带来了巨大的挑战。基于此,临床上需要开发更有价值的标志物,以达到精准诊断治疗和减少出血的目的。选择素(P-选择素,E-选择素,L-选择素)是钙依赖(C型)凝集素的一个家族[3-4]。其中,P-选择素储存在血小板的α颗粒和内皮细胞的魏贝尔-帕拉德小体中,在刺激下可以迅速动员到质膜上,它在血小板和内皮细胞中既有膜形式又有可溶性形式,两种形式都与白细胞结合[5],参与炎症反应及血栓形成。甚至有学者认为,P-选择素不应仅被视为血小板或内皮细胞活化的简单标志,而应被视为与血管和血栓性疾病相关的促凝剂活性的直接诱导因子[6]。因此,P-选择素可作为评估其风险的标志物,有望为VTE诊治提供新靶点。

本研究综述了P-选择素在VTE中的作用机制及治疗进展,重点论述了P-选择素在不同类型VTE中的诊断价值,旨在为VTE的临床诊治提供一定思路。

一、P-选择素在VTE中的作用机制

作为VTE诊治潜在的靶点,P-选择素及其糖蛋白配体1 (PSGL-1)是血管粘附分子,在炎症反应中白细胞-内皮细胞和白细胞-血小板相互作用中起重要作用。且P-选择素可介导癌细胞与血小板、白细胞和内皮细胞相互作用。因此,在作用机制中主要探讨P-选择素与内皮细胞、血小板及肿瘤细胞的作用。

1 P-选择素与内皮细胞

血小板在活化的内皮细胞上滚动,主要机制是通过血小板GPIb-Ⅸ-Ⅴ复合体与血管性血友病因子(VWF)的相互作用,这会导致血小板易位和与VWF弦结合的剪切依赖性减少,并伴有血小板表面积覆盖总量的减少和通道闭塞。在这一过程中,血小板生理配体PSGL-1与内皮P-选择素和血小板P-选择素与内皮PSGL-1共同介导血小板滚动和粘附活化内皮,且P-选择素/PSGL-1轴在血小板-内皮相互作用中起支持作用。此外,有研究认为活化的血小板也可能使用GPIb-Ⅸ-Ⅴ复合物作为一种替代受体来滚动内皮P-选择素[7-8]。这种GPIb-Ⅸ-Ⅴ、VWF、P-选择素和PSGL-1的相互作用促进了血栓的形成。

2 P-选择素与血小板

血栓形成过程中,血小板在血管壁上聚集,激活并表达血栓管腔表面的P-选择素。P-选择素在活化的血小板上表达,并与循环白细胞上的PSGL-1结合。表达组织因子(TF)和PSGL-1的单核细胞来源的微粒在表达P-选择素的活化血小板上积累,从而将TF聚集到触发凝血启动的水平[9-10]。结合的微泡与血小板融合,将TF转移到血小板表面。有模型指出,携带TF的微泡与活化的内皮相互作用,进而引发静脉血栓形成。

细胞膜上磷脂酰丝氨酸的存在对凝血的膜结合反应有很大的影响,P-选择素与PSGL-1结合可诱导磷脂酰丝氨酸暴露并增加单核细胞表面依赖凝血酶的生成,从而发挥促血栓形成作用[11]。

另外,活化血小板上的P-选择素可介导与单核细胞的相互作用,诱导炎症因子的释放,从而促进血小板聚集。P-选择素通过增强血小板血栓形成和介导血小板-白细胞相互作用和随后的炎症反应,在心血管疾病的血管闭塞中发挥既定的作用[12]。上述机制强调了P-选择素作为协调者在炎症和血栓形成中的重要作用。

3 P-选择素与肿瘤细胞

在肿瘤细胞与血小板复合物促进转移过程中,P-选择素介导了癌细胞与血小板、白细胞和内皮的病理相互作用[13]。

所谓外来手术器械,指的就是由生产商免费提供或者是租借给医院,并且可重复使用的医疗器械。因其生产成本较高,且不属于一次性手术材料,所以会对其进行重复使用,这就对消毒供应中心器械管理工作的开展提出了新的要求。基于此,探究外来器械管理的具体流程与有效策略,对于保障医疗安全,有效规避医院感染风险,有着较高的现实价值与实践意义。

P-选择素在循环肿瘤细胞(CTC)周围的血小板保护膜的形成中起着重要作用,保护肿瘤细胞免受NK细胞的攻击。此外,P-选择素可通过启动肿瘤细胞的栓系和滚动来介导肿瘤细胞与血小板的动态相互作用,随后通过GPⅡb/Ⅲa将其牢固的粘附[14]。Becker等[15]认为P-选择素在血小板释放酸性鞘磷脂酶的过程中起关键作用,这种酶通过p38 MAPK信号促进肿瘤细胞与血小板结合。释放的酸性鞘磷脂酶反过来激活肿瘤细胞表面的整合素,促进体内转移 。此外,Qi等人[16]提出P-选择素细胞质尾可通过与talin1的结合触发talin1 N-末端与β3细胞质尾相互作用,激活αIIbβ3整合素并将血小板浸润到肿瘤中。

近年来,有研究显示与人类肿瘤细胞结合的P-选择素相比,老鼠的P-选择素配体具有潜在的多样性,尤其是当肿瘤细胞表达两种典型选择素配体,即糖基表位sLeA和X (sLeA+/X+)时这种差异更加明显;在sLeA-/sLeX+或sLeA-/sLeX-细胞中差异较小,这表明sLeA表位(覆盖多种不同的碳水化合物结构)可能特异度支持小鼠P-选择素的结合,丰富了P-选择素在肿瘤中的作用机制[17]。

尽管P-选择素作为VTE炎症和血栓形成的病理生理性桥梁,在VTE发病中具有重要的作用。但是,其在VTE中更明确的作用机制还需要进一步明确。

二、P-选择素作为VTE诊断相关标志物的临床价值

1 癌症相关静脉血栓栓塞症

癌症相关血栓形成是继癌症进展之后癌症死亡的第一大原因[18]。P-选择素在癌症相关血栓形成诊断和复发中表现出了很好的预测作用。Ay等通过对687名癌症患者进行的前瞻性队列研究首次证明了高血浆水平的可溶性P-选择素(sP-选择素)(截断值:53.1 ng/mL, 研究人群的第75%)是癌症患者发生VTE的一个预测参数。与水平较低的患者相比,水平最高的四分位数的sP-选择素发生静脉血栓形成的风险高出2.6倍[19]。Rubio等人的研究表明,在非小细胞肺癌(NSCLC)患者中,基础水平较高的sP-选择素与静脉血栓栓塞症的风险独立相关。sP-选择素水平 ≥ 20.4mADU的患者发生静脉血栓栓塞症的风险高于对照组[20]。在肿瘤的复发中,P-选择素也表现出了预测作用,Nick等人发现,癌症合并急性静脉血栓栓塞症患者中,P-选择素基线水平与复发风险显著相关,而D -二聚体基线水平与复发风险无关;P-选择素水平升高患者的风险是正常患者的4倍(HR:4.0;95%CI:1.1～14)[21]。

此外,P-选择素在肿瘤的生长和转移中发挥重要作用[22]。在不同肿瘤类型中,sP-选择素也有显著的差异,Ilich等人认为,恶性淋巴瘤患者的sP-选择素水平明显高于非转移性实体器官恶性肿瘤患者。转移性实体器官疾病患者的sP-选择素水平明显高于非转移性疾病患者。其中,淋巴瘤、肺癌、胃癌患者血清sP-选择素水平明显升高。研究结果表明,与局限性疾病患者相比,有转移性疾病的患者的血管内皮细胞和/或血小板活化(sP-选择素)的比率显著升高[23]。另外,Riedl等人的研究表明,血小板表面P-选择素的低表达与更高的死亡风险相关,这种癌症患者表现出的血小板反应性降低,可能是持续激活的结果[24]。

然而,也有一些相反的结果,在这些研究中,P-选择素与VTE并没有明显的相关性[25-27]。目前预测肿瘤相关VTE的生物标志物仍然缺乏。这些发现提示P-选择素可能在预测癌症患者VTE风险和癌症风险评估和诊断方面具有临床潜力。

2 感染相关静脉血栓栓塞症

P-选择素已被证明与许多感染性疾病发生VTE相关,如SARS CoV感染、HIV感染等。早在2006年,Yen等人在死于SARS冠状病毒(SARS CoV)感染患者的尸检标本中证明了P-选择素在肺细胞中的表达;同时,他们观察到在暴露于SARS冠状病毒时,A549肺泡上皮细胞会表达P-选择素(包括mRNA和蛋白)[28]。

类似地是,在2019冠状病毒疾病(COVID-19)患者中观察到的特别高频率的血栓事件也与P-选择素介导的血管内凝血激活相一致。其特点是血管炎症和血栓形成,包括内皮细胞释放的炎症介质P-选择素升高[29]。Agrati等人[30]的研究显示,与健康人群相比,无论是否入住ICU,COVID患者的P-选择素血浆浓度都更高。此外,健康人体去除血小板后P-选择素显著降低,相比之下,ICU和非ICU的 COVID-19患者在有血小板和无血小板情况下P-选择素浓度均较高。

Fenyves等人[31]研究了P-选择素的时间动态和作为血栓栓塞并发症早期生物标志物的潜在效用。结果表明P-选择素与VTE的诊断之间有强相关性,与疾病的严重程度无关。同时,VTE 患者 P-选择素的血浆浓度随时间稳定的增加。此外,在Logistic回归模型中,分析了ROC曲线。发现P-选择素+D-二聚体联合模型的诊断效能高于D-二聚体单独诊断。该研究证实P-选择素是一种很有前途的预测VTE的生物标志物。

针对发生VTE事件的23名HIV感染者的回顾性病例研究发现,P-选择素高于中位数的患者,发生VTE的风险增加了1.8倍,表明静脉血栓形成事件与血浆P-选择素升高独立相关[32]。

感染作为VTE发生的独立危险因素,P-选择素在感染相关VTE诊断中显示出了良好的诊断效能,但是否能预测VTE严重程度还需要进一步研究。

3 其他因素相关静脉血栓栓塞症

研究发现,除了以上几种有诱发因素的VTE外,还有一些常见的危险因素,如怀孕、骨折、缺氧等。2019年的一项研究表明,P-选择素水平较高的人群易发生VTE,且该易感性独立于D -二聚体和临床Wells’评分的危险因素[33]。刘晨等人的研究表明,下肢骨折合并 DVT 患者血清 P-选择素水平明显升高,并且血清P-选择素是下肢骨折患者发生 DVT 的危险因素(OR=2.335,P<0.05)[34]。

在高原(HAPS)和接近海平面(SLP)VTE患者的横断面观察性研究中,比较了HAPS和SLP中这些标记物的血浆水平(ng/mL)。HAPS组可溶性P-选择素显著高于SLP组[中位数(四分位数区间):61.23 (52.09～124.30)vs32.95(22.34～66.34),P<0.001]。表明低氧环境导致VTE表现与血小板和内皮细胞激活标志物之间的更大关联。随后评估了整个研究组内研究标记物的水平,值得注意的是,在两个研究组中,DVT患者的P-选择素浓度均显著高于CVT(脑静脉血栓形成)患者[35]。这也可能给我们提供一个有效的标志物,有助于区分VTE类型,如DVT和CVT。

4 不明原因静脉血栓栓塞症

不明原因的静脉血栓栓塞症是指没有触发事件的血栓形成,如手术、创伤导致制动、妊娠、分娩或恶性肿瘤。Mrozinska等[36]研究证实,高sP-选择素是队列中不明原因静脉血栓栓塞后恶性肿瘤的独立预测因素。ROC分析显示,sP-选择素的预测特异度较高,AUC的最佳界值为0.9 (95%CI:0.83～0.97;截断值:44.93 ng/mL)。血液中可溶性P-选择素水平 <60 ng/mL与Wells评分 ≤ 2分相结合排除了DVT,敏感度为99%,而可溶性P-选择素水平>90 ng/mL与Wells评分>2分相结合,对DVT有33%的敏感度和95%的特异度[37],使可溶性P-选择素成为VTE疾病的一个有希望的生物标志物。然而,这项测试需要在更大的队列中进行额外的验证,仅在下肢DVT中得到验证,还没有广泛应用。在一项包括15名VTE患者的研究中,患者的sP-选择素水平也高于对照组,但差异没有统计学意义[38]。这可能是因为患者数量有限,VTE的严重程度不同,以及研究是在急性期以外进行的,或者因为部分患者停止抗凝治疗不超过一年。上述研究为进一步使用P-选择素诊断、监测和预后判断VTE提供了有力依据(表1)。

表1 P-选择素抑制剂被用于静脉血栓栓塞研究

三、P-选择素在治疗中的应用

抑制P-选择素和PSGL-1之间的结合有助于开发治疗炎症、动脉血栓、静脉血栓、肿瘤生长、肿瘤转移、癌症相关血栓的药物。目前,用于此目的的药物主要分为三类:单抗,包括Inclacumab和Crizanlizumab,模拟截短N端PSGL-1单体的糖磺肽,如GSnP-6和小分子抑制剂,如GMI-1070,TBC1269和PSI-697[39]。Crizanlizumab最初用于预防镰状细胞血管闭塞而不是用来作为抗血小板治疗。目前,Crizanlizumab的第二阶段持续临床试验的结果已经公布。单次输注Crizanlizumab可导致轻中度新冠肺炎住院患者P-选择素水平迅速、显著和持续下降[29]。

PSI-697是临床试验中唯一口服有效的P-选择素抑制剂。新设计的小分子口服P-选择素抑制剂THCMA作为纳米药物比临床试验药物PSI-697更能增强抗血栓、抗炎和抗肿瘤活性[39]。基于此,P-选择素抑制剂作为抗血栓药物的治疗靶点,更多的临床药物正期待被开发。

四、展望

综上所述,P-选择素的异常表达是促炎、促进血栓形成的关键因素,其作为生物标志物在静脉血栓栓塞症诊断、严重程度、疗效评估、预后判断等方面具有重要价值。但目前P-选择素在静脉血栓栓塞症中的研究仍存在局限性,在静脉血栓栓塞症中的作用机制并不完全清楚,不同疾病的诊断阈值差异很大,没有统一的定论,而且需要D-二聚体等指标建立特异度联合检测模型。因此,未来需进行多中心、大样本队列来确定诊断的最佳阈值,进而建立高特异度的检测模型。