一 關于血中NPs 目前血中NPs臨床主要用于心血管功能評價。主要有C端ANP或BNP,,但由于其半衰期分別只有2-4min和20min會限制其臨床應用,。而相關裂解產(chǎn)物,如NT-proBNP和MR-proANP由于其半衰期約90min,,故可作為血中診斷方面的ANP和BNP代言人,。當前,臨床指南建議用于診斷急性失代償心衰的生物標志物是BNP和NT-proBNP,,并用于預測預后及監(jiān)測治療效果,,同時用于急性心源性呼吸困難的排除。現(xiàn)有的檢驗方法由于方法間使用抗體來源不同,、加之缺乏參考標準品及單位不同,,故不同檢測系統(tǒng)間結果不能比較。另外,,對結果解讀時,,一定要結合性別,年齡,,種族,,肥胖程度及腎功能。ANP和MR-proANP作為生物標志物的診斷價值尚未得到廣泛的研究,。但有研究發(fā)現(xiàn),針對HFpEF患者,,MR-proANP比NT-proBNP更敏感。高水平MR-proANP與10年全因死亡率及STEMI 5年死亡率相關,?;谌蛳嚓P研究發(fā)現(xiàn)是ANP而非BNP是血壓調節(jié)器,未來針對其細胞處理過程,,受體親和力及降解不同研發(fā)高敏感性方法檢測血漿ANP,,MR-proANP,BNP和NT-proBNP是有必要的。由于NPs間不同的分子構型,,引起一些臨床命名的混亂,。ANP(也稱為ANP-28)和BNP(也稱為BNP-32)應該容易識別,。而NT-proANP和NT-proBNP容易引起誤解,,因為免疫方法檢測的是proANP或proBNP的N段區(qū)域片段,故proBNP完整形式也可以檢測到,。在心臟NPs表達高度增加慢性HF患者中,,血中存在形式主要是proBNP,這種情況在大多數(shù)用N端片段中進行校準的臨床應用方法中并沒有被考慮規(guī)避。因此,,出現(xiàn)分析偏倚是常見的,,而且這種偏倚受心臟疾病程度的影響。 除了在HF方面的成熟應用,NPs同樣可用于AF,,ACS,,心肌炎,sepsis和心臟移植后排斥反應等方面,。此外,,血漿NPs水平可能由遺傳決定,其涉及NPs血漿異常低濃度和高血壓患者的相關疾病指標,。除了明顯的種族差異,,血漿NPs濃度也可能受糖尿病、代謝綜合征或肥胖等因素影響,。新發(fā)現(xiàn)NPs也涉及到肺動脈高壓(PAH)的治療,。 二 關于房顫(AF) AF患者出現(xiàn)中風的重要原因是由于左心耳的形態(tài)與功能,心肌細胞內(nèi)其含有高致密性的分泌顆粒,。針對持續(xù)性AF患者和非AF患者但具有相同心血管病理學因素(包括缺血性心臟病,,高血壓性心肌病,特發(fā)性擴張性心肌病,,瓣膜性疾病或Chagas?。┌l(fā)現(xiàn)AF患者左房更大。另外,,有卒中風險AF個體左心耳順行血流峰值速度較慢(<20cm/s),且有炎癥和血栓前癥狀,,CRP,纖維蛋白原和NT-proBNP升高且獨立于HF癥狀表現(xiàn),。因此,,炎癥環(huán)境和血流動力學應力可能是后續(xù)AF和左心耳血栓形成的重要基礎,這兩個因素都會刺激NPs的產(chǎn)生,。針對AF患者的大型臨床研究中發(fā)現(xiàn),,血漿NT-proBNP升高大于75%者,其可以作為預測中風或全身性血栓和心源性死亡標志物,。CUTOFF值設為>1250ng/L的預測能力與四分群最低組<370ng/L相比,,結合CHA2DS2VASC score其預測能力有很大提高。同樣,,特發(fā)性陣發(fā)性AF(未知有心臟?。銷T-proBNP水平可作為陣發(fā)性AF潛在預測標志,。 三 關于肺動脈高壓 盡管目前關于1組PAH的指南和共識都承認一些用于診斷和預后判斷的生物標志物,,但僅推薦BNP和NT-proBNP。PAH是一種嚴重進行性疾病,,且成活率顯著降低,。其中最重要的因素是右室功能異常,原因是由于肺血管阻力的增加,隨后是右室肥大及擴大,,三尖瓣返流,,右心壓力增加及右房擴大。同時使用侵入性手段檢測壓力和檢測血漿BNP水平表明兩者直接相關,,即肺動脈平均壓升高和血漿BNP濃度升高,,當超聲心動圖測量右房擴大時死亡率顯著升高。REVEAL研究顯示,,如果BNP<50ng/L或NT-proBNP<300ng/L時具有較高存活率,。相反,如果BNP>180ng/L或NT-proBNP>1500ng/L,,則意味高死亡率,。Box1中為目前指南建議CUTOFF值。PAH治療主要集中在內(nèi)皮素受體拮抗劑的使用,,結合內(nèi)皮素受體A型,、B型或兩者,和5型磷酸二酯酶抑制劑,,其阻斷cGMP的水解與失活,。當前,使用內(nèi)皮素受體拮抗劑包括,,安立生坦,,波生坦和馬昔騰坦,5型磷酸二酯酶抑制劑包括,,西地那非,,他達拉非和伐地那非。但這些通道被抑制時,,在肺血管床ADP介導的信號通道會增加,,血漿cGMP水平增加,降低血管收縮及通過抑制轉化生長因子-β誘導的成纖維細胞向肌纖維母細胞的轉化以防止纖維癥進展,,使得右心功能改善,。在一項涉及到PAH急性期患者的Ⅱa期臨床試驗中,100mg消旋卡多曲(一種腦啡肽酶抑制劑,,最初用于治療分泌性腹瀉),,伴有血漿ANP濃度增加79%,cGMP增加106%,,及肺血管阻力下降16%,。此外,,在14天的治療中,,每天兩次給予100mg消旋卡多曲,ANP濃度增加14%,沒有副作用或低血壓發(fā)生。其他研究也顯示出消旋卡多曲治療PAH的類似效果,,且不管是否有伴有肺纖維化,。 四 關于心力衰竭 建議針對懷疑急性HF患者檢測BNP或NT-proBNP以排除其他原因引起的呼吸困難和評估慢性HF患者預后。新HF治療藥是血管緊張素受體-腦啡肽酶抑制劑的復合物,,即血管緊張素受體阻滯劑(纈沙坦)和腦啡肽酶抑制劑(沙庫巴曲),。該藥主要針對HFrEF治療有效。在PARADIGM-HF研究中發(fā)現(xiàn),,沙庫巴曲-纈沙坦降低心血管病死亡率20%,,21%的HF住院率,對于任何病因的心衰(缺血性或非缺血性心臟?。?,與依那普利標準治療相比具有明顯優(yōu)勢。這一獲益原因歸于腦啡肽酶抑制而引起的血漿BNP適度的增加,,加之血管緊張素受體阻滯劑的作用改變了心血管性能,。然而,考慮到BNP檢測有幾種方法,,故其獲益是否是由于腦啡肽酶抑制BNP裂解而引起的獲益并不確定,,因為,有三個裂解位點,,而不同的檢測試劑使用不同的捕獲抗體且針對不同的抗原表位,。正因為如此,有些研究發(fā)現(xiàn)血漿BNP水平升高,,而有些顯示降低或無變化,。這些發(fā)現(xiàn)與腦啡肽酶具有的ANP和CNP親和力高于BNP相一致,這意味著腦啡肽酶抑制對血漿ANP水平的影響超過BNP,。新研究也證明沙庫巴曲對ANP提升效果優(yōu)于BNP,。一組HFrEF患者服用sacubitril–valsartan不同劑量50mg,100mg或200mg每天2次連續(xù)監(jiān)測顯示ANP隨服藥劑量增加而濃度相應增加。而BNP初始階段顯示適度升高,。隨后則緩慢降低,,但不同的檢測試劑具有不同的性能表現(xiàn),降低同樣見于NT-proBNP,,proBNP和MR-proANP這些非腦啡肽酶底物的物資,。與這一研究相一致的PARADIGM-HF研究顯示血漿BNP濃度在30天內(nèi)是增加的,但依那普利對照組未見升高,;8個月后血漿BNP濃度趨向下降,,但對照組未見變化。平均NT-proBNP濃度在30天和8個月sacubitril–valsartan治療組都有下降,。需引起關注的是,,不考慮治療手段(依那普利或sacubitril–valsartan),,30天如果NT-proBNP<1000ng/L,則患者會比更少發(fā)生心血管疾病終點事件(心血管死亡和HF入院),,盡管整個研究只有27個月,,sacubitril–valsartan事件發(fā)生率是依那普利的近一半(17%比31%)。對于sacubitril–valsartan治療引起的ANP與BNP間表現(xiàn)的明顯差異的解釋仍不明了,。盡管相對增加,,HF患者BNP會高于ANP,但血漿絕對值水平ANP會高于BNP,。舉例,,一組終末期HF患者,血漿ANP為356±21ng/l(n=77),血漿BNP為259±57ng/l(n=76),。兩者都是腦啡肽酶底物,,但ANP血漿濃度高于BNP,由于腦啡肽酶的抑制會導致兩者升高,,但血漿ANP濃度的絕對值與相對值仍高于BNP,。另外,HF患者也涉及到血漿促炎細胞因子,,如IL-1β,,IL-6和腫瘤壞死因子,這些都會引起B(yǎng)NP升高,,而非ANP,。由于sacubitril–valsartan治療引起血流動力學和體液狀態(tài)改變,血漿ANP水平會維持較高水平且高于BNP,。同樣,,血漿BNP水平會降低,這是由于非sacubitril–valsartan治療相關機制,,受炎癥因素影響所致,,而ANP則不受體液炎癥因素影響。同樣,,非腦啡肽酶底物的生物標志物不會受sacubitril–valsartan的影響,,但血流動力學狀態(tài)改善時,其血漿水平會下降,。除了作用于NPs外,,腦啡肽酶還影響幾種重要的血管擴張底物,包括緩激肽,、P物質和腎上腺髓質素,,以及血管收縮肽。如血管緊張素Ⅰ和血管緊張素Ⅱ及內(nèi)皮素,。特別是sacubitril抑制腦啡肽酶介導的緩激肽降解可以增加血管通透性,,引起不良反應,,如血管水腫(使用奧馬曲拉omapatrilat也觀察到此現(xiàn)象,該藥抑制可使緩激肽分解的氨肽酶P)。另一副作用是低血壓,,是由于P物資的部分效應所致,,因為P物資具有強效的一氧化氮介導的血管舒張效應,。在PARADIGM試驗中發(fā)現(xiàn)低血壓占14%,,而依那普利治療組只占9.2%(p<0.01)。另外,,在老鼠腦中發(fā)現(xiàn)腦啡肽酶可以降解淀粉樣蛋白β,,因此需防止其沉積進而發(fā)展為阿爾茨海默爾病。因此,,有人擔心sacubitril–valsartan治療由于抑制了腦啡肽酶會導致淀粉樣蛋白β的腦中累積,,但在人類未見這種副作用的發(fā)生,且與依那普利治療組相比其認知能力未見顯著差異,?;颊哒J知惡化更加重心血管系統(tǒng)病變,如AF,,CAD,,stroke,增加血漿中NT-proBNP水平,,損傷腎功能及增加失代償HF入院率,,故這些因素也與大腦功能退化相關。 五 關于心臟重構逆轉 沙庫巴曲-纈沙坦治療可以解釋HFrEF患者心臟重構的逆轉,。有兩項研究支持這一結論,。PROVE研究評估了HFrEF患者接受沙庫巴曲-纈沙治療組NT-proBNP水平與12個月內(nèi)心臟重構情況發(fā)現(xiàn)NT-proBNP只是適當降低就伴有左室射血分數(shù)的增加及左室舒張終末容積指數(shù)(LVEDVI),左室收縮終末容積指數(shù)(LVESVI),,左房容積指數(shù)(LAVI)及早期舒張灌注壓環(huán)型速率(E/e,,)降低,這些參數(shù)變化都意味著心臟容積與功能的改善,。EVALUATE研究顯示,,針對HFrEF患者12個月沙庫巴曲-纈沙治療與依那普利比較主動脈特征性阻抗未見顯著降低。然而,,沙庫巴曲-纈沙治療組所有心臟重構指數(shù),,如LVEDVI,LVESVI,,LAVI和E/e全部顯著降低,。進一步講,血漿NT-proBNP濃度沙庫巴曲-纈沙治療組顯著低于依那普利治療組,,且尿cGMP,、肌酐指數(shù)增加,。另外,血漿NT-proBNP水平與心臟容積降低顯著相關,。這些研究提示沙庫巴曲-纈沙坦針對HFrEF治療有利于心臟重構的恢復及促進內(nèi)源性心臟NP激活,。 六 關于心肌纖維化 心肌纖維化是進行性HF另一個重要機制。心肌纖維化組織學定義是過度的纖維組織(膠原纖維Ⅰ型和Ⅲ型)心臟內(nèi)彌散性沉積,。在心肌病變過程中,,促纖維化與抗纖維化間平衡會受到血流動力學,體液及代謝因素影響,。醛固酮,,ST2蛋白,galectin3和TIMPI會促進膠原合成,。在膠原處理過程中,,N端和C端區(qū)域被清除掉。最終,,膠原被MMP2和MMP9處理和/或降解,。這些所有蛋白質,包括檢測血中N端Ⅰ型前膠原前肽(PINP)和N端Ⅲ型前膠原前肽(PⅢNP)可以用于發(fā)現(xiàn)心肌纖維變性的激活,。人類PARADIGM-HF試驗發(fā)現(xiàn)>65%的HFrEF患者心肌纖維化標志物升高,。血漿ST2,TIMPI和PⅢNP高于基礎水平者直接與心源性死亡及再入院率增加相關,。經(jīng)過8個月沙庫巴曲-纈沙坦治療與依那普利治療組相比,,血漿醛固酮,ST2,,TIMP1,,PIMP和MMP9有顯著降低。該研究中有稍多于50%患者接受鹽皮質激素拮抗劑,,要么是螺內(nèi)酯或依普利酮的治療,,這兩者治療手段同樣會降低PⅢNP水平及死亡和再入院率。針對ANP的結構基礎,,其作為腦啡肽酶主要靶標是由于其結構性高親和力,,沙庫巴曲會增加血漿ANP濃度會起到阻止心肌纖維化并防止心肌重構的作用。同時沙庫巴曲-纈沙坦也會降低由于抑制醛固酮和纖維化引起的心源性猝死,。最后,,在MEAS研究中,1334位個體進行了血漿NT-proBNP水平檢測和心臟核磁共振T1定量判斷心肌纖維化,。磁共振圖像顯示血漿NT-proBNP水平與亞臨床彌漫性纖維化呈正相關,,這顯示NT-proBNP與心臟纖維化密切相關。 七 關于肥胖和代謝綜合征及糖尿病 肥胖,,代謝綜合征或2型糖尿病個體血漿NPs會隨著肥胖程度而進行性降低,。這涉及到機制之一是脂肪組織中和單核細胞內(nèi)NPR-C豐富,。與正常體重指數(shù)者相比,高胰島素血癥NPR-C表達增加將會增加NPs在血中的清除,。因此,,人體脂肪組織中NPR-A和NPR-B表達水平高會引起脂肪組織內(nèi)NPs激活。因此,,肥胖個體,,腦啡肽酶表達水平高,會引起NP快速降解,。人體試驗發(fā)現(xiàn)高胰島素血癥,,而非體重指數(shù)是與血漿NP水平和胰島素抵抗逆相關關鍵因素,,這種逆相關同樣可在評價體重指數(shù)個體稍微偏胖的個體內(nèi)觀察到,。NP激素原N端衍生片段不是腦啡肽酶底物區(qū)域,但仍然在肥胖個體(如BMI<30kg/m2)血中低濃度存在,。ProBNP可能存在有9個糖基化位點,,包括71蘇氨酸殘基,該位點最接近裂解點,,其對ProBNP翻譯后裂解非常重要,。NT-proBNP可用商業(yè)試劑使用抗體直接針對proBNP中央?yún)^(qū)域,該區(qū)域涉及到80%以上的糖基化區(qū)域,。從化學計量學角度看,,Thr71糖基化并不是一個完整的事件,它阻礙了產(chǎn)生BNP的NT-proBNP的裂解發(fā)生,,因此,,這種情況下相關肽濃度會低于預期。三種檢測血漿糖基化和非糖基化(總)proBNP,,另一種試劑檢測的是血漿proBNP水平,,其Thr71非糖基化,第三種試劑檢測的是中央去非糖基化血漿proBNP顯示出HF患者高水平proBNP與對照組比,,與BMI無關,,但血漿NT-proBNP水平BMI>30kg/m2顯著低于BMI≤30kg/m2者。肥胖HF患者,,Thr71糖基化高于非肥胖HF患者,,這可以解釋為什么血漿肽片段,如NT-proBNP非腦啡肽降解作用底物,,肥胖個體其水平會低,。因此,目前指南定義診斷HF的CUTOFF值針對肥胖患者要下降50%,。針對肥胖HF患者檢測血漿proBNP比NT-proBNP或BNP更加準確,。白色脂肪含甘油三酯是能量儲備的來源,,而棕色脂肪具有產(chǎn)熱和消瘦作用,。在人脂肪組織中NPs激活降脂作用。肥胖個體,代謝綜合征或2型糖尿病,,棕色脂肪組織質量和活化會通過多種機制顯著降低血漿NT-proBNP水平。然而,,一些生理學或藥理學刺激會誘導血漿NPs增加并激活“棕色”脂肪組織并有制熱現(xiàn)象,,這方面仍需進一步研究。與上述發(fā)現(xiàn)相一致,。PARADIGM研究實驗發(fā)現(xiàn)HFrEF患者和糖尿病患者接受沙庫巴曲-纈沙坦治療者血糖控制有顯著改善(檢測HbA1c),可能不太需要胰島素治療,,且在三年隨訪中發(fā)現(xiàn)血漿HDL-C水平升高,與依那普利治療組相比,。這些獲益在BMI增加組更加明顯,。此外,我們推測由于腦啡肽酶抑制使血漿ANP和BNP增加降低了胰島素抵抗,,其結果是機體能更好地進行處置碳水化合物和脂質代謝,。同樣由于營養(yǎng)狀態(tài)的改變減輕了伴隨的促炎狀態(tài)。在PARADIGM-HF生物標志物亞組研究中發(fā)現(xiàn),,伴發(fā)糖尿病者NT-proBNP水平基礎水平會低于非糖尿病患者,。盡管沒有顯著性差異,但糖尿病個體血漿cTnT會顯著高于非糖尿病個體,,這提示其存在慢性心肌損傷,。結合血漿cTnT>18ng/l和NT-proBNP四分群最高值(>1342ng/l)具有最強的全因死亡預測價值。最后,,嚴重肥胖個體(BMI>40kg/m2)具有低水平NPs;減肥手術后,,體重減輕和糖尿病,血壓控制后血漿水平將恢復,。 八 關于高血壓 NPs水平改變與高血壓及其并發(fā)癥發(fā)生密切相關,。有大比例的高血壓個體出現(xiàn)血漿ANP,BNP及完整proBNP低水平,。高血壓初始階段(高血壓前期和1階段高血壓),,血漿NT-proANP,NT-proBNP和BNP水平高血壓個體會顯著低于血壓正常者,,而完整proBNP會略低,,而ANP水平?jīng)]變化。相反,,2階段高血壓,,血漿BNP和NT-proBNP水平會高于血壓正常個體。合理解釋是,在高血壓初始階段,,由基因決定低水平NPs可以防止尿鈉增多,,利尿及血管擴張,而隨著高血壓病情嚴重程度的發(fā)展,,完整proBNP分泌增多以試圖維持心血管內(nèi)穩(wěn)態(tài)及防止或代償發(fā)展為左室肥大及纖維化,。 九 關于NPs用于臨床治療方面 由于NPs良好的藥效學方面的作用,其針對心血管疾病治療的主要策略有三:使用天然NPs,使用改良的NPs以增加其生物半衰期,,單獨或聯(lián)合使用的治療藥物降低內(nèi)源性NPs的分解代謝率,。NPs自身作為治療藥物,但它們是小分子肽,,會被組織蛋白酶迅速降解,,且需要在醫(yī)院持續(xù)靜脈注射。盡管如此,,1995年日本批準了carperitide,一種重組ANP用于治療急性HF或急性失代償HF,。Nesiritide一重組BNP,2001年FDA批準用于治療急性HF,。ASCEND-HF試驗顯示患者接受靜脈內(nèi)注射后出現(xiàn)低血壓,,因此該藥并未能常規(guī)用于治療急性HF,。其皮下注射可以用于嚴重不受控制高血壓治療,。設計修飾NP以增加其半衰期的例子是共價結合一段兩性分子低聚體。動物實驗顯示其能增加血漿cGMP水平并顯著降低血壓大約60min,。其他延長半衰期的策略包括NPs融合入白蛋白,,免疫球蛋白或聚乙烯乙二醇。ANP-HSA組合鼠靜脈注射可使血漿cGMP水平升高并降低血壓80min,,天然ANP降低血壓大約只有5min,。使用藥物減少內(nèi)源性NPs分解的策略已用于臨床,如通過沙庫巴曲抑制腦啡肽酶并聯(lián)合應用纈沙坦已成功用于治療動脈性高血壓,,慢性充血性心力衰竭及心肌纖維化,。 結論:通過研究看似形態(tài)怪異的心房心肌細胞發(fā)現(xiàn)心臟其具有的內(nèi)分泌功能,特征是調節(jié)和分泌的多肽激素,,ANP和BNP,。這些激素的標志性效應是維持鈉及電解質平衡和細胞外液量調節(jié)顯著作用,并引起人們用于臨床治療方面的極大關注,,如高血壓和慢性充血性心力衰竭,。當然,目前關于有更多的文獻提出其檢測標準化的重要性,,以利于不同研究的直接比較,。 在分子水平方面對NPPA和NPPB表達的調控獲得獨特的了解,這反過來驗證了其在心血管基因調控方面的核心價值。G-蛋白-配對信號,,細胞因子受體-介導信號和機械牽拉-介導信號控制NPs的分泌,,因此,NPs細胞釋放是多種刺激的整合,。NPs是兩種具有鳥苷?;h(huán)化酶激活的細胞膜受體配體,其存在于多種細胞中,。因此,,NPs的作用是通過靶細胞內(nèi)cGMP的濃度增加來介導調節(jié)。對NPs在體液和電解質平衡中的作用初步研究后,,發(fā)現(xiàn)其參與其他重要且通常出乎意料的過程,,如炎癥、脂質代謝和癌癥,。最后,,由于NPs良好的藥理效應導致其天然肽被用作治療HF和高血壓的藥物,并發(fā)展嵌合肽和融合蛋白來增加天然NPs的半衰期,。組合制藥的例子是沙庫巴曲(血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑)加纈沙坦(腦啡肽酶介導的NPs分解代謝抑制劑)已經(jīng)證明能有效治療HFrEF,。針對NPs的持續(xù)報道說明針對其生理和病理生理過程廣泛研究值得深入下去。 參考文獻 1, Goetze JP,Bruneau BG,Ramos Hret,al. Cardiac natriuretic peptides. Nat Rev Cardiol IF:(20.26) 2020 ,,( 17) 11:698-717. 注:本文來源于《臨床實驗室》雜志2021年第1期“心血管疾病”專題 |
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