腹主动脉瘤诊断及预后相关新型生物标志物研究进展
Research Advances on Novel Biomarkers for Diagnosis and Prognosis of Abdominal Aortic Aneurysms
DOI: 10.12677/acm.2025.15123637, PDF, HTML, XML,    科研立项经费支持
作者: 时彧琳:济宁医学院临床医学院(附属医院),山东 济宁;王 坤*:山东第一医科大学第一附属医院(山东省千佛山医院)血管外科,山东 济南
关键词: 腹主动脉瘤生物标志物炎症诊断Abdominal Aortic Aneurysm Biomarkers Inflammation Diagnosis
摘要: 腹主动脉瘤(AAA)是一种起病隐匿的致命性血管疾病,一旦破裂死亡率极高,其发生与多种生物标志物密切相关,但目前的研究仍存在标志物特异性不足以及临床应用受限等问题。本文系统综述近年来AAA新型生物标志物的研究进展,分别从炎症免疫、遗传与基因、蛋白质及代谢与循环生物标志物四大类别展开分析,这些标志物在理解AAA的发病机制、辅助早期诊断、预测瘤体生长速度和破裂风险以及评估预后方面展现出巨大潜力,旨在为后续研究提供新的思路与方向。
Abstract: Abdominal aortic aneurysm is a fatal vascular disease with a stealthy onset and high mortality upon rupture, which is closely associated with a variety of biomarkers. However, existing studies are still hampered by the drawbacks of low biomarker specificity and clinical utility. This review addresses the latest advancements in novel AAA biomarkers, classifying them into four main categories: inflammatory and immune markers, genetic and genomic markers, protein markers, and metabolic and circulating biomarkers. These markers have excellent potential to unravel AAA pathogenesis, diagnose early, predict aneurysm growth rate and rupture risk, and ascertain prognosis, thereby opening new avenues for future research.
文章引用:时彧琳, 王坤. 腹主动脉瘤诊断及预后相关新型生物标志物研究进展[J]. 临床医学进展, 2025, 15(12): 2142-2153. https://doi.org/10.12677/acm.2025.15123637

1. 引言

腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm, AAA)是指腹主动脉出现局灶性、持续性的异常扩张,其诊断标准通常定义为直径超过邻近正常主动脉直径的50%或AAA直径 > 30 mm [1]。AAA的病理机制与主动脉壁结构破坏相关,涉及细胞外基质(extracellular matrix, ECM)降解、血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMC)凋亡及慢性炎症浸润,这些过程共同导致管壁变薄与管腔扩张[2]。AAA起病隐匿,大部分患者起初并无明显症状,即使较小的动脉瘤也存在快速增大甚至突然破裂的可能;随着动脉瘤直径增加,破裂风险显著上升,一旦破裂,死亡率可高达65%~85% [3]。近些年研究发现高龄、男性、白种人、家族遗传背景以及长期吸烟史都被视为重要的危险因素[4]。AAA目前诊断主要依赖超声、计算机断层扫描等影像学技术,仍缺乏有效生物标志物来辅助诊断、预测AAA的生长速度、评估破裂风险及预后,这在一定程度上阻碍了早期干预与个体化治疗策略的实施,并且现有的临床试验也未能证明降压药、他汀类药物、多西环素或抗血小板药物等能明确抑制AAA进展或预防破裂,开放手术或血管腔内修复术仍是唯一可行的治疗手段[5]。考虑到我国人群腹主动脉直径普遍小于国外人群,国内指南建议男性AAA直径 > 5.0 cm,女性 > 4.5 cm时需进行手术修复,对于小而无症状动脉瘤患者,目前主要采取保守治疗方案,需要影像学随访监测其动态变化[4]。因此探寻具有高灵敏度和高特异性的生物标志物,对于实现AAA的早期筛查诊断、风险分层和预后评估具有重大临床价值。

2. 传统AAA生物标志物的局限性与挑战

长期以来,研究者们一直在探索与AAA相关的生物标志物,传统标志物C反应蛋白、D-二聚体、白细胞计数等主要反映系统性炎症或凝血状态,其中D-二聚体是AAA中研究最多的凝血相关标志物,与动脉瘤的发生率和诊断有关,但更普遍反映血栓形成或全身性血管损伤,特异性不显著[6];高敏C反应蛋白(high sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)升高与动脉粥样硬化、感染等合并症高度相关,一项大型前瞻性队列中证实HS-CRP水平升高与未来AAA发生风险显著相关,呈现明确的剂量–反应关系,但目前研究中尚未确定一个统一的HS-CRP临界值,同样缺乏特异性[7];并且它们的敏感性不足以用于精确预测AAA的进展和破裂。Hellenthal等人强调[8],弹性蛋白肽、MMP-9、纤溶酶-抗纤溶酶复合物等标志物已证实具备生物学合理性,并与AAA进展存在初步相关性,但它们尚未同时满足临床适用生物标志物的三项核心标准:生物学合理性、AAA进展相关性,以及对治疗效果的预测能力。此外许多传统标志物仅反映普遍病理过程,未能捕获AAA独特的分子事件或更精细层面的变化,这限制了其作为精准诊断和预后工具的价值。因此,亟需探索具有更高特异性和敏感性的新型生物标志物,这些标志物还需检测便捷、成本可控,可独立于或结合影像学指标以便更精准预测AAA进展速度、破裂风险及治疗反应。以下将根据新型生物标志物的类型和其在AAA病理机制中的作用,系统梳理近年来的研究新进展。

3. 炎症和免疫相关标志物

3.1. 系统性炎症指标

中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil-to-lymphocyte ratio, NLR)和血红蛋白与红细胞分布宽度比值(hemoglobin-to-red cell distribution width ratio, HRR)

多项研究表明[9] [10],NLR和HRR作为系统性炎症标志物在AAA患者中呈现显著升高趋势,与瘤体扩张速率呈正相关,其中NLR升高与患者死亡风险显著相关,高NLR水平者术后长期生存率较低,经分析发现NLR > 2.77的患者和HRR < 10.64的患者死亡率显著增高,其中HRR被确定为腹主动脉瘤腔内修复术(endovascular abdominal aortic aneurysm, EVAR)术后死亡风险的独立预测因子。HRR < 10.64的患者需密切监测围术期及远期心脑血管事件,并考虑延长降脂及抗血小板药物治疗。另外一项针对4066名主动脉疾病患者的荟萃分析证实,NLR的升高与AAA疾病风险、动脉瘤破裂、心血管风险、死亡率以及术后再次干预率升高呈正相关[11]。以上两者均可用于评估AAA患者术后预后并指导临床用药,但目前尚未见文献说明其能否预测AAA生长,而且不同研究队列中确定的NLR、HRR最佳临界值存在差异,其普适性有待大规模、多中心研究验证,这严重阻碍了临床推广应用。

尿酸与高密度脂蛋白胆固醇比值(uric acid to high-density lipoprotein cholesterol ratio, UHR)

UHR被认为是反映炎症和抗炎相互作用的新型生物标志物。国内一项研究证实AAA组UHR中位数显著高于对照组与急性主动脉夹层组,并且首次在中国人群确定UHR ≥ 7.78为筛查AAA的最佳临界值(阴性预测值96.1%),其诊断价值显著优于单独使用尿酸(uric acid, UA)或高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C) [12]。随后Lu等[13]指出UHR还具有独立预测价值,UHR每升高1单位AAA风险增加12.2%,而HDL-C和UA单项指标无独立预测意义,RCS曲线显示UHR和AAA事件之间存在显著的非线性关系。Li等[14]经分析也得出与之类似的结论。另有研究指出UHR ≥ 15可作为腹主动脉钙化的高危阈值,特异度高达93.4%,当UHR < 15时临床通过应用降尿酸、调脂药物可能延缓钙化;UHR在女性与老年人群中的预测效能更显著,其预测价值优于传统血脂指标,推荐女性及>60岁的人群定期监测UHR [15]。值得注意的是UHR等炎症指标虽灵敏度较高,但同样在动脉粥样硬化、感染及其他自身免疫性疾病中升高,易受代谢性疾病、肾功能状态等混杂因素影响,其真正价值在于动态筛查与风险分层而非确诊。

3.2. 趋化因子与细胞因子网络

趋化因子受体2 (chemokine receptor 2, CCR2)

CCR2作为单核细胞趋化蛋白-1的主要受体,在单核细胞/巨噬细胞向炎症部位迁移中至关重要[16]。国外一项前瞻性研究首次评估证实了靶向CCR2的PET/CT分子影像技术可识别AAA壁不稳定性,尤其在高危后壁区域能独立于瘤体大小识别瘤壁生物力学应力与炎症活动[17]。Elizondo-Benedetto等基于以上研究发现CCR2在AAA壁中高表达,其抑制剂还可显著降低大鼠AAA模型的破裂率[18]。未来或许可将CCR2 活性升高与疾病严重程度和侵袭性炎症联系起来,然而检测CCR2的高昂成本、放射性暴露以及对专用PET示踪剂的依赖,可能会限制在临床中的常规推广,更现实的转化路径是开发靶向CCR2的血浆标志物,以实现低成本、可重复的炎症活动监测。

生长分化因子15 (growth differentiation factor 15, GDF15)

GDF15是一种应激诱导的细胞因子,2019年国外一项研究首次鉴定出GDF15与胱抑素B的组合在区分AAA和非AAA患者具有最佳能力[19]。Sanchez-Infantes等[20]的研究也证实AAA患者血浆中IgG、CD38和GDF15水平异常,三者循环水平与腹主动脉直径正相关,CD38还与峰壁应力相关,提示三者诊断价值;GDF-15在炎症、心肌缺血和癌症等多种病理条件下显著升高,已被广泛用作疾病预后生物标志物[21]。这些研究共同表明,GDF15作为一种多功能细胞因子,其免疫调节功能可能与其预测价值密切相关,这些特异性介质较传统炎症指标更能反映AAA特有的免疫微环境变化。

3.3. 炎症细胞相关标志物

中性粒细胞胞外捕获网(neutrophil extracellular traps, NETs)相关标志物

中性粒细胞在AAA炎症中也起重要作用,其通过NETs促进AAA。研究表明NETs的关键成分组蛋白瓜氨酸(histone citrullination H3, CitH3)在AAA患者血液和动脉瘤组织中升高,腔内血栓(intraluminal thrombus, ILT)中富集明显,还能预测未来6个月AAA增长速度,并且在手术修复后显著降低至接近健康水平,由此可见citH3是AAA颇具前景的诊断及预测进展生物标志物[22]。此外IL-1β通过诱导中性粒细胞胞外捕获网形成(neutrophil extracellular trap formation, NETosis)被发现可促进实验性AAA的形成,且在人类AAA中检测到的NETs与IL-1β共定位。IL-1β敲除小鼠对AAA具有保护作用,且NETosis抑制剂Cl-酰胺可改善主动脉健康并减轻弹性酶诱导的小鼠AAA形成,这为开发针对AAA的治疗策略提供了新思路[23]。CitH3在AAA中的研究目前侧重于机制探索与临床验证,已积累中等规模的临床证据,现有数据支持其作为潜在生物标志物,但仍需通过更大样本量以及在灵长类模型中进行进一步验证。

髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)

MPO是一种由中性粒细胞释放的酶,参与氧化应激和炎症。Memon等[19]研究发现MPO、组织型纤溶酶原激活物和胱抑素-B水平与AAA增长显著相关,即使在调整基线AAA直径后仍保持显著。MPO显示出最佳的预后价值,敏感性为80%,特异性为59%。Zagrapan等[24]也发现AAA患者血浆中MPO水平显著升高,且与主动脉组织释放的MPO强相关,研究进一步提出,MPO可作为瘤体扩张的预警指标,每增加1ng/mg的组织MPO浓度,AAA直径扩张的风险将增加1.8倍。此外,研究首次将D-二聚体与MPO相结合,构建了D-MARQ评分系统,该评分系统能够提高AAA破裂风险预测的敏感性(>85%),并指导监测频率。D-MARQ评分系统是首个集诊断与预后价值于一体的AAA生物标志物组合,为精准医疗提供了新的工具。未来的研究需要在前瞻性多中心研究中进一步验证其临床应用价值。

4. 遗传与基因生物标志物

4.1. 微小RNA (miRNA)与环状RNA (circRNA)

微小RNA (microRNA, miRNA)

遗传因素在AAA的易感性中起重要作用,估计遗传率高达70% [25]。miRNA是一类短的非编码RNA,通过调控基因表达在AAA的病理生理学中发挥重要作用。国外的一位学者[26]指出循环miRNA作为AAA诊断、监测和术后随访中具有潜在价值,总结了miR-145、miR-24、miR-33、miR-125、let-7、miR-15、miR-191、miR-29和miR-133等9种在多项研究中被提及的miRNA,并探讨了它们与动脉粥样硬化、ECM表型转换和凋亡、血管炎症、ECM降解、脂质代谢等AAA已知病理机制的关系。2025年瑞典一项大规模多中心队列研究分析了近400名个体血浆中的miRNA谱,发现miR-15a和miR-659在AAA患者中显著上调,miR-1183和miR-192显著下调。临床验证发现,miR-15a在AAA患者血浆、血清和主动脉中膜的表达水平还与动脉瘤直径和疾病进展密切正相关,靶向抑制miR-15a可减缓实验性AAA进展,可作为AAA潜在的诊断和预后生物标志物[27]。Guo等人[28]的研究揭示了LXRα/UHRF1/miR-26b-3p信号轴在AAA中的作用,发现miR-26b-3p在AAA中表达下调,且其低表达与AAA高风险相关,部分通过调节ECM功能和MMP2/MMP9活性实现,维持miR-26b-3p表达可以阻止AAA进展。ADAM17被确认为miR-26b-3p的直接下游靶点,其在AAA发病机制中具有破坏性作用。miRNA在AAA中研究众多,在早期AAA中异常表达,具备无创诊断潜力,但多数研究仍缺乏标准化检测方法并且未针对AAA亚型的分层分析。

环状RNA (circular RNA, circRNA)

circRNA属于另一类新型非编码RNA,具有稳定的环状结构和组织特异性表达,可能通过miRNA海绵作用、与RNA结合蛋白的相互作用等方式调控基因表达,影响AAA的进展。某些circRNA与ECM的增殖、凋亡、迁移以及炎症反应等过程密切相关[29]。研究发现hsa_circ_0087352在人类AAA样本中表达上调,通过吸附hsa-miR-149-5p增强炎症因子白细胞介素-6和肿瘤坏死因子-α的表达与分泌,进而诱导血管平滑肌细胞凋亡,首次证实hsa_circ_0087352作为AAA新型生物标志物和治疗靶点的可能性[30]

4.2. 基因变异与表达

G0/G1转换蛋白2 (G0/G1 switch protein 2, G0S2)和乙酰肝素酶(heparinase, HPSE)

除了非编码RNA,一些基因本身的表达水平或变异也被研究作为AAA的遗传或基因标志物。G0S2被鉴定为AAA和正常样本之间的差异表达基因,主要与炎症反应、脂质代谢和动脉粥样硬化相关,其作为AAA的潜在诊断生物标志物表现出良好的诊断性能(AUC > 0.86)。而HPSE被鉴定为大型AAA和小型AAA之间的差异表达基因,主要与坏死性凋亡相关,或可用于评估大型AAA的破裂风险[31]

Nexilin (NEXN)

王海洋教授团队[32]通过生物信息学分析和体内验证分析识别出NEXN是与中性粒细胞浸润相关的关键基因,在AAA组织中表达下调,与免疫细胞浸润呈负相关,具有诊断AAA的潜力。在ApoE/小鼠模型中过表达NEXN可显著减轻AAA的严重程度并缩小主动脉直径,证明了NEXN在AAA进展中的抑制作用,或可成为AAA治疗的潜在靶点。虽然该研究主要侧重于机制和治疗靶点,但其差异表达特性也使其具有作为生物标志物的潜力。

5. 蛋白质相关生物标志物

5.1. 细胞外基质相关蛋白

微纤维相关蛋白4 (microfibril-associated protein 4, MFAP4)

MFAP4是一种属于纤维蛋白原相关结构域家族的细胞外基质蛋白[33],鉴于其核心功能在于维持主动脉壁稳定性,有研究针对AAA患者检测了MFAP4水平。丹麦一项大规模队列研究发现MFAP4浓度与主动脉瘤生长速度呈显著负相关,MFAP4浓度最高的三分位组患者的手术修复风险显著降低49%,这表明高水平MFAP4与AAA患者手术修复风险降低独立相关[34],尽管其诊断价值有限,但具有作为预后标志物的潜力,未来需通过多中心研究进一步确立其临床适用性和临界值标准。

基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase, MMP)

MMP是一类钙依赖性含锌内肽酶家族,能够降解ECM中几乎所有蛋白质成分,在血管新生、细胞分化迁移及组织修复等生理过程中发挥关键作用[35]。有研究表明MMP可特异性降解主动脉壁组织中的胶原纤维与弹性纤维等结构大分子,破坏血管壁稳态,最终导致主动脉瘤形成[36]。MMP-2主要参与AAA早期扩张,而MMP-9与持续扩张及破裂风险密切相关[37];目前研究中MMP-12存在明显争议,早期研究认为AAA患者病变组织中MMP-12表达显著上调,且与动脉瘤扩张程度正相关,但2023年国外学者的一项突破性研究揭示了完全相反的保护机制,研究指出MMP-12缺失会升高补体成分C3/C5a水平,过度激活补体系统,引发血管炎症加剧与AAA破裂风险增加,这提示MMP-12可能通过抑制补体途径发挥保护作用[38]

5.2. 凝血与血小板相关蛋白

糖蛋白VI (glycoprotein VI, GPVI)

GPVI是血小板识别内皮下胶原的主要受体,血管损伤后,胶原暴露激活GPVI,介导血小板黏附、聚集及血栓生长。研究发现,AAA患者的ILT中血小板相关转录本显著富集,其中血小板特异性受体GPVI是富集程度最高的基因之一,在AAA患者血小板表面表达增加。此外,可溶性GPVI (sGPVI)在两个独立的AAA患者队列中能够高度预测AAA诊断,并且与AAA增长速度的相关性强于D-二聚体。在小鼠模型中,使用抗GPVI抗体干预可以减缓已形成的动脉瘤的进展,降低出血风险[39]。这使得sGPVI成为一个有前景的诊断和预测AAA增长速度的生物标志物,GPVI本身也可能成为治疗靶点。未来需重点解决靶向治疗对ILT稳定性的影响,并推进临床转化应用。

凝血酶–抗凝血酶复合物(thrombin-antithrombin complex, TAT)

凝血酶是凝血级联反应和血小板活化过程中的关键蛋白,它能促进止血栓形成并有效控制创伤时的出血[40],该酶生成后会迅速与抗凝血酶结合形成TAT,从而被抑制。一项研究探讨了TAT与动脉瘤生长的关系,发现TAT是AAA生长速率的独立预测因子,在352例AAA患者中,TAT水平显著高于健康对照组,且每增加1 μg/mL的TAT,AAA直径年增长率增加0.24 mm [41]。TAT也可动态反映AAA进展,有研究指出基线TAT水平与AAA患者1年后的瘤体直径和体积变化呈正相关,TAT ≥ 4.1 μgL可能标示高风险患者,需更密切随访,在4年随访中,AAA患者的手术干预率与较高的TAT水平显著相关,而与D-二聚体无关[42]

组织因子途径抑制剂(tissue factor pathway inhibitor, TFPI)

TFPI属于丝氨酸蛋白酶抑制剂家族,是一种控制凝血启动阶段的糖蛋白[43]。Khan等[44]的研究发现,TFPI升高或反映AAA相关的代偿性抗凝反应及ECM重塑过程,TFPI在AAA患者中显著升高,并与5年内的主要不良主动脉事件(major adverse aortic events, MAAEs)显著相关(风险比1.52),其血浆水平 > 25.961 ng/mL可识别高风险人群,是首个被证实可预测AAA患者5年内MAAEs的血浆生物标志物。值得注意的是目前针对AAA的TFPI研究较少,其水平受抗凝治疗、脂代谢异常、肾功能等因素影响,单独作为 AAA 特异性标志物还有待考量。

5.3. 其他功能性蛋白

血管生成素-2 (Angiopoietin-2)和聚集蛋白聚糖(Aggrecan)

Li等[45]在一项前瞻性队列研究中检测了452名患者的9种血清生物标志物,发现Angiopoietin-2和Aggrecan在AAA患者中显著升高,并构建了一个结合临床特征和这两种蛋白质标志物的随机森林模型,在预测两年内主要不良主动脉事件方面,仅使用临床特征的随机森林模型AUC为0.74,加入双蛋白组合后预测性能将AUC提升至0.86,这有力地证明了联合应用多种蛋白质标志物在提高AAA风险预测准确性方面的优势,使预测准确率达到了临床实用的高水平。

钙结合蛋白2 (calbindin 2, CALB2)

CALB2已被证实对AAA具有致病效应,并可能通过调控脂质代谢对AAA的进展产生影响。多组学分析显示CALB2主要用于脂肪组织的间皮细胞表达,血浆CALB2水平升高可以显著增加AAA风险(OR = 1.32)。在AAA小鼠模型中抑制CALB2能够减轻小鼠的AAA病变(主动脉直径减小46%),还能降低弹性纤维断裂率与血管破裂率;另外成药性分析确定了来那度胺和大豆异黄酮为潜在的治疗候选药物,实验证实它们在预防AAA发展方面具有一定功效[46]。CALB2表达于间皮细胞中的新机制为早期诊断提供新靶点,研究完成了从靶点识别到药物重定位的完整验证链条,具有临床转化潜力,可快速推进至临床试验。

6. 代谢与循环生物标志物

6.1. 脂代谢相关分子

脂蛋白相关磷脂酶A2 (Lipoprotein-associated phospholipase A2, Lp-PLA2)

Lp-PLA2是一种由巨噬细胞、淋巴细胞等炎性细胞分泌的丝氨酸酯酶,在血浆中约80%与低密度脂蛋白相结合[47]。有学者指出在AAA病灶内Lp-PLA2可通过提升局部其产物溶血磷脂酰胆碱的浓度,加剧活性氧(reactive oxygen species, ROS)产生,导致血VSMC凋亡和ECM破坏[48]。瑞典开展的一项针对5551名患者、中位随访时长达20.7年的大型前瞻性队列研究中,明确证实了高血清Lp-PLA2水平是AAA发生的独立危险因素,且在疾病诊断前14年即可提示患病风险[49]。以上研究仍缺乏证据表明其水平与AAA进展速度或破裂风险直接相关性,虽然代谢标志物与长期风险相关,但对短期临床决策的指导价值有限,还需进一步探索。

6.2. 代谢与氧化应激标志物

超氧化物歧化酶2 (superoxide dismutase 2, SOD2)

氧化应激是AAA病理过程中的一个核心环节,过量的ROS会导致内皮和线粒体功能障碍,从而促进炎症、ECM降解和细胞凋亡。Yan等[50]的研究显示SOD2一种线粒体内源性抗氧化酶,是AAA的关键保护因子,他们发现通过基于mRNA的纳米疗法在体内增强SOD2的表达可以显著延缓AAA进展并预防破裂,同时还抑制了ROS、ROS替代标志物和细胞凋亡。此外SOD2的过表达与氧化磷酸化、呼吸电子传递和脂肪酸代谢的调节有关,其过表达可抑制血小板活化,下调丝裂原活化蛋白激酶信号转导,并提高调控血管炎症和细胞凋亡的miR-181a-5p和miR-17-5p靶点的水平。这有力地支持了SOD2在实验性AAA发病机制中的关键作用及其作为治疗靶点的潜力,为AAA的抗氧化治疗提供了新方向。

甘油三酯–葡萄糖指数(triglycerides-vitis vinifera glycemic index,TyG指数)

TyG指数作为评估胰岛素抵抗的可靠标志物,已被证实可预测心血管疾病不良事件[51]。2023年国内的一项研究显示升高的TyG指数(≥8.68)是EVAR术后短期(30天)和长期(5年)全因死亡率的独立预测因子。多变量分析进一步证实,校正潜在混杂因素后,TyG指数每增加1个单位,30天、1年、3年和5年的死亡风险分别增加3.015倍、2.848倍、2.524倍和2.560倍[52]。2025年一项纳入42万名参与者、中位随访时间长达12.34年的前瞻性队列研究中证实TyG指数升高是AAA发病的独立风险因素,且存在线性剂量–效应关系,该发现支持TyG指数作为AAA一级预防的潜在筛查工具[53]。TyG指数基于常规生化指标计算,作为廉价、易获取的标志物,可早期识别高危患者并指导血糖、血脂干预,未来若可应用于临床特别适合基层医疗机构开展大规模筛查,也可作为术后风险分层工具,预防术后全因死亡事件。

Table 1. Summary of biomarkers associated with abdominal aortic aneurysm in this study

1. 本文腹主动脉瘤相关生物标志物总结

生物标志物名称

类别

潜在临床应用场景

优势

局限性

NLR [9]-[11]

炎症和免疫

评估术后预后,指导临床用药

成本低、易获取

临界值存在差异,普适性待验证,缺乏特异性

HRR [9] [10]

预测术后死亡风险,指导临床用药

成本低、易获取

临界值存在差异,普适性待验证

UHR [12] [13] [15]

早期筛查,风险分层

诊断价值优于UA或HDL-C单项,基于常规生化指标

易受代谢、肾功能等混杂因素影响

CCR2 [17] [18]

识别瘤壁不稳定性,评估破裂风险,潜在治疗靶点

能独立于瘤体大小识别炎症活动

检测成本高昂,有放射性暴露,需专用示踪剂

GDF15 [20] [21]

辅助诊断,预后评估

较传统指标更能反映AAA特有变化

缺乏特异性

CitH3 [22]

诊断潜力,预测动脉瘤增长速度,术后监测

术后显著降低,可反映治疗反应

需更大样本量及灵长类模型验证

MPO [19] [24]

预测瘤体扩张,D-MARQ评分预测破裂风险

D-MARQ评分敏感性 > 85%

单独使用特异性不足

miRNA类 [26]-[28]

遗传与基因

诊断,监测,术后随访,潜在治疗靶点

在早期AAA中异常表达,具有高灵敏度和特异性潜力具无创诊断潜力

缺乏标准化检测方法,多数研究处于探索阶段

circRNA类 [29] [30]

潜在治疗靶点

结构稳定,组织特异性表达

研究处于早期阶段

G0S2 [31]

潜在诊断生物标志物

诊断性能良好(AUC > 0.86)

研究主要基于生物信息学

HPSE [31]

评估大型AAA的破裂风险

可用于风险分层

研究主要基于生物信息学

NEXN [32]

潜在诊断标志物和治疗靶点

动物模型中过表达可减轻AAA,兼具诊断潜力和治疗靶点价值

研究侧重于机制,生物标志物潜力为次要发现

MFAP4 [34]

蛋白质

预后评估,识别进展缓慢的低风险患者

与AAA患者手术修复风险降低独立相关,具有预后潜力

诊断价值有限,临界值标准待确立

MMP-2, MMP-9, MMP-12 [36]-[38]

评估疾病活动度,预测进展和破裂风险

在AAA病理中起核心作用

MMP-12作用存在争议

GPVI, sGPVI [39]

诊断,预测生长速度,潜在治疗靶点

预测生长性能优于D-二聚体

需解决靶向治疗对ILT稳定性的影响

TAT [41] [42]

预测生长速率,识别高风险患者,预测手术干预

可动态反映AAA进展

水平受全身凝血状态影响,非AAA特异性

TFPI [44]

预测5年内的MAAEs

首个被证实可预测5年MAAEs的血浆标志物

水平受多种因素影响,特异性不足

Angiopoietin-2, Aggrecan [45]

联合构建预测模型,提高预测准确性

联合应用可将预测AUC提升至0.86

作为单一标志物价值有限

CALB2 [46]

诊断、治疗靶点

完成从靶点识别到药物重定位的验证链条

研究处于临床前阶段

续表

Lp-PLA2 [48] [49]

代谢与循环

预测长期AAA发生风险(诊断前14年)

独立的长期危险因素

与进展/破裂风险相关性不明确,短期指导价值有限

SOD2 [50]

潜在治疗靶点

动物模型中可延缓进展并预防破裂

需更大样本量及更多模型验证

TyG指数 [52] [53]

预测EVAR术后死亡率,AAA一级预防筛查

成本低、易获取,适合基层大规模筛查

作为筛查工具的特异性有待验证

7. 总结及讨论

本文全面介绍了近年来AAA相关新型生物标志物的研究进展,相关内容总结见表1,包括炎症免疫、遗传基因、蛋白质、代谢循环等类别,值得关注的是炎症免疫通路在AAA中有着十分显著的作用,其作为该疾病的生物标志物研究范围最广,未来深挖AAA炎症免疫通路方向可能为后期的临床治疗提供有效的靶点。

尽管目前研究进展显著,将这些新型生物标志物转化为临床实践还存在着一系列多重挑战。(一) 多数研究仍处于小样本或初步验证阶段,必须依靠大规模、多中心的前瞻性队列研究来进行验证;(二) 生物标志物的检测标准化和成本效益是其在临床研究中的关键问题,如何在临床中实现高通量、经济适用、准确的检测是又一个需要解决的问题;(三) AAA病理机制的复杂性决定了单一标志物往往不足以提供全面的风险评估,多标志物组合、生物力学分析或结合影像学和临床信息的多维度预测模型可能是未来的发展方向。Turton团队曾通过分析氧合血红蛋白、肌酐、血小板计数等多种围术期指标,并结合其他临床特征,采用神经网络模型预测AAA术后死亡率并指导临床决策[54];多位学者研究还强调了将机器学习与生物标志物相结合以提高预测准确性[31] [45]。未来研究者们需要根据现有国内外研究继续深入AAA机制探索、进行多个学科的交叉融合以及大规模临床验证,新型生物标志物将在AAA的早期筛查、预后评估和治疗中发挥至关重要的作用,有希望克服现有诊断和风险评估的局限性,以此改善AAA患者预后。

利益冲突

所有作者声明无利益冲突。

基金项目

山东第一医科大学(山东省医学科学院)青年科学基金项目(XJ20240047)。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

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