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钙化性主动脉瓣疾病基础和临床研究进展
持对无症状的极重度主动脉瓣狭窄患者进行换瓣手术mi。
主动脉瓣狭窄若患者及时行换瓣手术,经年龄校正的10年 生存率接近正常人群。 AVC及CAS的确诊需要依靠病理检查。但由于心脏超 声简便、准确性较高,AVC及CAS通常由心脏超声即可诊 断。心脏超声显示瓣膜局限性或弥漫回声增强且瓣膜增厚 (≥1 mm),瓣叶活动不受限制,瓣口面积≥3 cm2,跨瓣血流 速率<2.5 m/s为AVC;跨瓣血流速率>2.5 m/s、瓣口面 积<3 on2为CAS¨1。除此之外,AVC也可以通过普通x片 发现,但敏感性较差;而多排CT特别是电子束CT(EBCT)亦 能检测AVC,并能对钙化进行定量积分分析。 五、治疗进展 对于AVC,目前主要治疗时控制合并的危险因素,尚无 直接针对AVC的有效治疗手段。而针对无症状者CAS,尚 无特殊治疗方法。对于症状性CAS或极重度的无症状 CAS,外科换瓣仍是目前最主要的治疗手段。近年来,TAVI 在治疗CAS上获得重大进展,药物治疗CAVD也正在研究 探讨中。 TAVI所用的带瓣膜支架发展已经历3代,目前第3代 的代表性产品主要有两种:一种为Cribier—Edwards生物瓣; 另一种为CoreValve生物瓣。TAVI途径包括经静脉顺行法 (经静脉穿刺房间隔,再进入左心房一二尖瓣-左心室.主动 脉)、经动脉逆行法(股动脉-主动脉路径)及经心尖法。目 前,TAVI主要的适应证为:(1)有症状的严重主动脉瓣狭窄 (瓣膜El面积<1 cm2);(2)欧洲心脏手术风险评分 (EuroSCORE)I>20%或美国胸外科学会危险(STS)评分≥ 10%;(3)解剖上适合TAVI(主要为主动脉瓣环内径、外周 动脉内径在合适的范围内)。截至目前,全球已有35 000多 例患者接受了TAVI治疗。新近研究报道的病例数越来多, 手术效果也越来越令人鼓舞。近2年来发表的大型TAVI研 究的结果显示,TAVI成功率很高(93.3%~98.4%),30 d病 死率8.5%~12.7%L23j。由于入选的是高危患者,这样的病 死率还是可以接受的。常见并发症包括需要置入起搏器的 房室传导阻滞、脑卒中及局部血管并发症。虽然国外TAVI 研究较多、进展迅速,我国在这方面的研究起步较晚。欣喜 的是,近期葛均波教授完成国内首例TAVI术,开创了我国 TAVI的先河ⅢJ。 动物实验、回顾性研究及RAAVE研究‘25。结果显示,他 汀类药物能减缓CAVD的进展速度。人们因此对他汀治疗 CAVD寄予厚望。但是,新近的大规模前瞻性SALTIRE-2刮
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生堡!叠鱼笪痘盘查垫!;生!月筮!Q鲞筮!翅鱼堕!』g!熊i!!:£!!坐!型!!!!:y!!:!!盟!:!
.综述.
钙化性主动脉瓣疾病基础和临床研究进展
潘文志周达新葛均波
钙化性主动脉瓣疾病(calcific CAVD)包括主动脉瓣钙化(aortic 钙化性主动脉瓣狭窄(calcific
valve valve
valve implantation,TAVI)
的研发、改进和推广,CAS治疗方面取得突破性的进展,人 们也因此对CAS产生更多的兴趣。本文对AVC及CAS做 一介绍,并对两者近年来在基础、临床方面的进展做一综述。 一、流行病学 在西方,65岁以上人群中,AVC及CAS的患病率分别为 21%~29%和2%~9%;85岁以上人群中,AVC及CAS的 患病率可分别达48%和4%【l“。CAS是患病率仅次于冠心 病和高血压的第三大心血管疾病,已成为当今主动脉瓣置换 的首要病因及老年人最常见的心脏瓣膜疾病。在我国,目前 尚无AVC及CAS确切患病率的资料。一项非随机的回顾分 析显示,>50岁患者AVC的患病率达49.38%∞』。可以肯 定的是,随着人口的老龄化,我国CAVD的发病率正逐年升 高,已经或者即将成为我国瓣膜疾病的首要病因。 二、发病机制 CAVD的病理特征主要是瓣叶的局灶性钙化和广泛纤 维性增厚。传统观念认为CAVD是“退行性”改变,是机体 老化的一种体现,是退行性钙磷沉积不可修复的过程,其瓣 膜的破坏是由于机械性磨损所致。最近的研究发现,CAVD 的发病早期与动脉粥样硬化的病变十分相似;而晚期则与骨 形成类似,在钙化的瓣膜中常有板层骨形成,软骨内骨化类 似于正常骨折的修复H J。在CAVD的瓣膜中,可能存在着 一个复杂的多步骤内在机制发挥作用,即CAVD的发展可能 是高度调节的自主过程,而并非年龄导致的不可避免的结 果,病变有可能通过药物逆转¨o。 1.临床流行病学研究:临床流行病学分析显示CAVD 的临床危险因素与冠心病相似,包括高龄、高血压、男性、吸 烟、高胆固醇血症、肥胖、糖尿病、代谢综合征、肾功能衰竭 等。这也从临床角度佐证了CAVD发病机制与动脉粥样硬 化相似的观点。然而,CAVD的发病还与骨质疏松、钙磷代 谢及其调节激素(维生素D及甲状旁腺素)水平密切相
险素相关,主要包括:年龄(每增长10岁,危险胜增加1倍)、
性别(男性为女性的2倍)、吸烟史(危险性增加35%)、高血 压(危险性增加20%)、脂蛋白(a)和低密度脂蛋白胆固醇水 平升高、糖尿病、肾衰竭等u“。但是,即使校正传统的危险 因素后,AVC仍是心血管死亡、全因死亡及心肌梗死的独立 危险因素¨’”J。最后,AVC患者冠心病发病率较非AVC高, AVC患者主动脉瓣膜钙化严重程度与冠状动脉病变程度正 相关ⅢJ。有学者甚至将AVC比喻为是冠状动脉病变的“窗 口”或者“镜子”。1…。 CAS的症状与其他原因引起的主动脉瓣狭窄(aortic stenosis,AS)类似。轻中度CAS症状轻微。严重的CAS可 导致心脑供血不足、心脏扩大及心力衰竭。其典型的症状为 活动后呼吸困难、心绞痛和晕厥三联征,但出现较晚。典型 体征为收缩期粗糙的喷射性杂音,以胸骨右缘第2肋间和胸 骨左缘第2、3肋间最明显,多伴细小震颤,可向颈部、胸骨 缘和心尖区传导。CAS与其他病因引起的主动脉瓣狭窄相 比也有特殊之处。少数的CAS合并不明原因的消化道出血 (Heyde综合征)。有趣的是这些患者在置换主动脉瓣后,消 化道出血绝大多数能自愈¨…。另外,CAS患者主动脉瓣膜 的钙块可掉落引起钙栓塞,如脑卒中。CAS也常合并多种危
DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-3758.2012.02.018
病变。因此,高胆固醇食物喂养的兔、鼠从那时起即被当作 CAVD的动物模型,用来研究CAVD的发病机制【n J。但是, 这些模型的缺点只观察到主动脉瓣的硬化和钙化病变,未能
作者单位:200032上海,复旦大学附属中山医院心内科 通信作者:葛均波,Email:ge.junb02@zs—hospital.sh.Crl
万方数据
生垡!坚壹篮痘苤查垫!;生!旦筮!!鲞筮!塑曼!也』堡!盟i!!:!!!型型!!!!:Y!!:!Q盟!:; 观察到主动脉瓣区的血液动力学变化(跨瓣压升高),与临 床所见到的CAS有差别。Drolet在2003年首先报道通过高 胆固醇+维生素D喂养新西兰白兔制作有血液动力学变化 的CAS模型,经过12周喂养,动物的主动脉瓣面积显著减 小,跨瓣压显著升高,而仅高胆固醇喂养的动物并未出现主 动脉瓣面积减少及跨瓣压的升高[1 2】。Weiss等¨3。则在2006 年通过高胆固醇喂养LDLr。一ApoBl“100 C5781/6J小鼠制 作出严重主动脉瓣狭窄、能发生瓣膜性心脏病的动物模型。 Drolet用高脂肪/高碳水化合物(未添加胆固醇)喂养 LDLr。一ApoBl晰100及野生型的C5781/6J小鼠造成轻度高胆 固醇血症、高糖血症及肥胖(代谢综合征),亦能制作出 CAVD的模型¨…。该模型还提示高胆固醇血症并不是CAS 的先决条件及惟一致病因素。Tanaka等¨纠用高胆固醇喂养 野生型及ApoE。一C5781/6小鼠,发现小鼠的跨主动脉瓣血 流速度与年龄正相关,ApoE。一小鼠主动脉瓣膜的病理改变 较野生型明显且与人类CAS瓣膜相似,ApoE。一小鼠跨主动 脉瓣血流速度明显增加而野生型的小鼠增加不明显。这提 示,高胆固醇喂养ApoE。一小鼠亦是研究CAS较好的动物 模型。 四、临床表现与诊断方法 AVC本身通常并不引起症状,体检时可在主动脉瓣区 听到轻度的收缩期杂音,通常在行常规心脏超声检查或心脏 CT时无意中发现。传统观点认为AVC不具有临床意义,只 是人体老化的一种体现。但是,近20年来的研究显示,AVC 具有重要临床意义。首先,AVC被认为是CAS前期阶段的, 能逐渐进展为CAS。一项研究纳入2131例AVC患者,平均 随访7年,有15.9%患者进展为CASl9 o。其次,AVC(或 CAS)患者更易合并心血管危险因素,即其与多种心血管危
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险因素,且易合并冠状动脉病变。CAS预后与主动脉瓣狭窄 严重程度有关,重度主动脉瓣狭窄患者预后极差。有症状的 主动脉瓣狭窄患者出现心绞痛若不换瓣,中期生存期为5 年;出现晕厥,中期生存期为3年;出现呼吸困难,中期生存 期仅为2年。PARTNER研究显示,对于不适合外科手术重 度CAS患者,经保守治疗后1年病死率达50.7%Ⅲo。近来 研究显示,对于无症状的重度主动脉瓣狭窄患者,大部分5 年内会出现症状,年猝死率为1%【2“。因此,新近研究也支
calcification,AVC)与
aortic
stenosis,CAS)两种类型。
近年来,AVC及CAS越来越引起人们的关注,相关的研究也 越来越多。一方面,这两种疾病常见于老年人,随着人口的 老年化,两者发病率正逐年升高。另一方面,随着经导管主 动脉瓣置换术(transcatheter
aortic
aortic
Hale Waihona Puke disease,关∞1,显示CAVD发病与动脉粥样硬化又有不同之处。法 国一项研究显示,CAVD具有家族聚集性,提示CAVD还与 遗传有关系一J。一些研究还显示,CAVD与维生素D受体、 雌激素受体、载脂蛋白E4和白介素.10的基因多态性及 NOTCHl基因变异有关¨o。 2.基础研究:AVC及CAS都是进展性的疾病,AVC被认 为是CAS前期阶段的,能逐渐进展为CAS∽l。而CAS会逐 渐进展,使得瓣膜面积逐渐变小,主动脉瓣压差逐渐增加。 Rosenhek等¨0。纳人了176例无症状的轻中度CAS患者,5 年随访显示46%患者进展为重度CAS。CAVD发病机制可 以归纳为"o:(1)早期为内皮细胞功能障碍、凋亡及脂质沉 积(类似于动脉粥样硬化)。CAVD早期病变组织学的特点 是氧化低密度脂蛋白的内皮下的积累、血管紧张素Ⅱ的高表 达及由T淋巴细胞和巨噬细胞介导炎症。(2)疾病进展机 制包括骨桥蛋白、骨钙蛋白、骨形态发生蛋白_2表达的增加, 这些因子介导了组织的钙化及瓣膜中软骨或骨组织的形成; 炎症信号通路的激活,包括肿瘤坏死因子一d、肿瘤生长因子一 p、补体系统、C一反应蛋白和白细胞介素.1B的表达;细胞外 基质的重构及瓣膜纤维性增生,包括糖蛋白C的积聚和基质 金属蛋白酶2和碱性磷酸酶活性的上调;在Wnt3-Lrp5.B连 环素信号通路的介导下,成纤维细胞向成骨细胞产生了表型 转化;微血管的新生及血管生长因子在钙化的瓣膜中大量表 达,为软骨内成骨创造了条件,同时,新生的血管可能还是炎 性细胞、脂质浸润的有利通道。 三、研究方法 CAVD研究方法包括标本检测、体外试验、动物模型及 临床试验。标本检测就是将行主动脉瓣置换CAS患者(或 通过尸体解剖)的主动脉瓣膜作为标本,利用病理学j免疫、 生物化学的方法,对瓣膜的组织、细胞构成及各种因子的含 量进行分析检测。体外试验,一般是将接受心脏移植但主动 脉瓣膜结构功能正常患者的主动脉瓣或者动物的主动脉瓣 膜作为研究对象,在体外培养瓣膜细胞,并通过添加各种因 子分析其对主动脉瓣病变的影响。临床试验则以患者为对 象,进行药物干预,分析药物对主动脉瓣膜结构及功能的影 响。在所有研究方法中,动物模型是目前研究CAVD发病机 制的最主要方法。 早在20世纪80年代,动物实验研究就已经证实,高胆 固醇血症可使小鼠和家兔的主动脉瓣产生粥样硬化和钙化