阿司匹林抵抗
一、引言
在过去十年中,虽然新型抗血小板药物得到发展,在世界范围内阿司匹林仍是使用最广泛的抗血小板药物。在19世纪,在萃取柳叶之后柳叶变成为人们关注的焦点,发现柳叶中的水杨酸可作为关节疼痛的有效镇痛剂,可作为各种风湿性疾病的抗风湿药。在19世界末期,已经生产出水杨酸的乙酰化形态,对胃肠副作用较低,因此成为更普遍的、更常用的药物。对高风险闭塞性血管疾病的病人长期使用阿司匹林,可使非致命性心肌梗死(MI)的风险降低至34%,非致命性中风降低至25%,全死因死亡率降低至18%。从此以后,尽管摄入阿司匹林但还有一些病人出现不良血管疾病,这种现象稍后被命名为“阿司匹林抵抗”(AR)。
现今,这个术语被用来表达虽然定期服用推荐剂量的阿司匹林但仍发生心血管疾病。在评估血小板功能方面取得的进展和床旁及时血小板功能检测设备的引入,可使某种抗血小板药物的血小板反应程度的评估更为合理、更易获得、更容易操作。
二、术语
阿司匹林抵抗可能在开始服用阿司匹林时即出现,也可能在服用一段时间阿司匹林(有效)后才出现。目前尚未有公认阿司匹林抵抗的定义和诊断标准,通常从两方面来定义AR:
①服用常规剂量阿司匹林不能有效抑制血小板功能及血栓素合成者, 即ADP诱导的血小板聚集率≥70%,及以5×10-3 m g/ml花生四烯酸诱导的血小板聚集率≥20%,有学者称为“生化阿司匹林抵抗(biochemical aspirin resistance)”;
②临床上使用治疗剂量的阿司匹林仍发生血栓疾病,称为“临床阿司匹林抵抗(clinical aspirin resistance)”。临床阿司匹林抵抗有助于确定动脉栓塞高危患者,并随之采取某些干预措施来预防致死或致残,因而有更大的临床价值。
对“阿司匹林抵抗”的标准定义缺乏一致意见,这种现象导致在不同研究中报道的“阿司匹林抵抗”发生率并不相同。一些研究人员使用术语“阿司匹林治疗失败”,另一些研究人员称其为“阿司匹林无反应性”。所使用的术语“抵抗”基于临床化学和实验室发现,在体外检测中阿司匹林并不能有效的抑制血小板功能。因此,从药理学的观点来看,抵抗阿司匹林可定义为缺乏达到预期的抑制血小板环氧化酶-(COX-)1的能力,避免血小板血栓素(TX)A2形成。“阿司匹林治疗失败”的定义基于临床疗效,阿司匹林无法预防复发性血管缺血性疾病。然而,在急性冠状动脉疾病中使用阿司匹林后出现心肌再梗死可能是因为二磷酸腺苷介导的血栓扩散,而不是持续的TX诱导的血小板凝集;因此提出术语“失败”并不恰当。一些研究人员建议目前已经认识到导致阿司匹林治疗失败的各种原因,更为合适的术语可能是“阿司匹林无反应性”。
三、阿司匹林抵抗流行情况如何?
由于缺乏对AR的标准检测,成人的阿司匹林无反应性发病率根据使用的血小板功能检测而不同,报告的反应临界值范围很广(5.5%至60%)。例如,使用PFA-100来定义阿司匹林反应临界值就出现七个不同的临界值。当联合使用不同的实验室检测来定义抵抗(VerifyNow-Aspirin、光学集合度测定和PFA-100)的时候,与独立使用的检测相比报告的抵抗率(2%)较低。
大量对AR进行的研究是分析成年病人,但是最近对44名1-17岁服用阿司匹林但适应症不同的儿童的AR流行率进行研究,使用不同的实验室检测方法。根据至少一个实验室检测(五名使用PFA-100,一名使用集合度测定和尿11dhTxB2),44名儿童中的6名被认为是阿司匹林抵抗,因此我们可以得出这样的结论,与成年人一样,在儿童群体中确定AR的发生同样依赖实验。表1总结了不同临床实体对AR流行的调查研究。
四、病因学
1、阿司匹林药理学
低剂量(低至81毫克)阿司匹林不可逆的抑制COX-1,通过在位点529乙酰化丝氨酸残留物,随后可减少花生四烯酸转化为前列腺素(G2/H2)和TX A2,这两者是血小板凝集和活化的强力介质。此过程可解释阿司匹林对血管疾病风险较高病人的临床疗效。阿司匹林对COX-2起效的最低剂量是<1200毫克。
2、抵抗的机制
尽管有大量研究关于阿司匹林,但阿司匹林抵抗产生的原因和机制尚不清楚。剂量不足或患者依从性差、环氧化酶-2(COX-2)的可能作用、其它血小板活化途径的可能作用、人口统计学因素包括年龄、性别、吸烟情况、血红蛋白水平、缺血性心脏病、高脂血症等是主要因素。
(1)剂量不足或患者依从性差
用药依从性是一种可预防的现象,是抵抗现象和过度报告阿司匹林无反应性的重要因素。为强调这个因素的重要性,最近对五万名缺血性冠状动脉疾病高风险病人进行荟萃分析,发现不依从或早期中止使用药物的病人患心脏疾病的风险高出三倍(比值比[OR]3.14,95%置信区间[CI]1.75-5.61;P=0.0001)。因此,向病人解释抗血小板治疗的疗效会帮助改善依从性。
(2)环氧化酶-2(COX-2)的可能作用
环氧化酶在人体内以2 种形式存在, 即COX-1和COX-2,是花生四烯酸生成TXA2和PGI2等前列腺素过程中的关键限速酶。COX-1主要在血小板、胃及肾脏中表达,存在于血小板中的COX-1是一定的,阿司匹林因不可逆地乙酰化其530位上的丝氨酸而抑制其活性。而COX-2存在于血管内皮细胞、平滑肌细胞及血小板当中,被细胞因子等诱导时含量增多,在多种病理情况下作用增强,COX-2结构类似于COX-1,阿司匹林对其516位的丝氨酸进行乙酰化使酶失活,但阿司匹林对COX-1的抑制作用是抑制COX-2的170倍。有实验发现COX-2在有核细胞中的表达在炎症刺激时可增强10-20倍,由于炎症在动脉粥样硬化疾病的发生发展中有重要作用,所以这种表达增强可能与某些缺血性心脏病患者发生阿司匹林抵抗有关。Weber等还发现COX-2在血小板中的表达程度因人而异,因此也推测血小板中几乎不被阿司匹林抑制的COX-2是引起阿司匹林抵抗的一个可能因素。同时花生四烯酸存在跨细胞代谢,血小板以外的细胞如血管内皮细胞等通过COX-2途径生成的前列腺素H2可被血小板利用而继续产生血栓素A2。这可能也会影响某些患者服用阿司匹林的疗效。PGH2可使接受阿司匹林治疗的血小板活性恢复,产生TXA2,刺激血小板聚集,并且血小板中COX-2表达程度在患者中存在很大变异,其过量表达使血小板不能有效被阿司匹林抑制,或许是缺血性心脏病患者产生阿司匹林抵抗的原因。
(3)其他非类固醇类抗炎药物的影响
一些药物会在COX-1受体部位与阿司匹林进行对抗;在这些药物中,最通常碰到的药物是非甾体抗炎药,如布洛芬,在多种血管疾病中可抵消阿司匹林的临床药效。药物的吸收性取决于很多因素,吸收是最相关的因素。较低剂量的乙酰水杨酸可水解为范围更广的非活性形态,由于抑酸性通过胃肠粘膜酯酶给定质子泵抑制剂,因此减少活性药物的吸收。然而,目前的证据无法证实此项讨论。
另一种假设考虑在药物作用靶点的抵抗。这可能会强调基因研究的作用,来确定一些遗传多态性在AR中的潜在贡献。COX-1基因中的多态性影响部分低剂量阿司匹林的无反应性。可是,最近的大量系统性综述强调不同基因多态性的作用不能在COX-1多态性(尤其是C50T/A842G多态性)和AR之间找到明确的关系。另一个对AR具有重要作用的基因因子被认为是GPIIIa血小板受体中的PlA1/A2多态性,根据相同的系统性综述,这是研究最多的参数(包括1389名个体的19项研究)。在对健康群体的测定中(OR2.36,95%CI1.24–4.49;P=0.009),这个变异体明显与AR相关,但是健康个体和心血管疾病病人的合并数据使观察的效果降低(OR1.14,95%CI0.84–1.54;P=0.40)。
(4)人口统计学因素
血糖控制较差和体重也是导致AR 的因素,在最近的一项研究中使用PFA - 100实验评估4 8 名2 型糖尿病病人, 发现AR明显与HbA1c ≥ 8 % ( P = 0 . 0 0 2 ) 和肥胖(BMI≥30kg/m2;P=0.01)相关。虽然这可能说明较好的控制血糖有助于降低AR的发生,但我们需要更仔细的观察这些发现的临床意义,在两个大型实验中评估阿司匹林在预防2型糖尿病病人的心血管疾病中的作用,发现与空白对照剂相比低剂量阿司匹林不能降低心血管疾病的风险(在JPAD实验中,在阿司匹林小组中每年1000个人中出现13.6人,在空白对照组中每年1000个人中出现17.0人,危害比[HR]0.80;95%CI0.58-1.10;在POPADAD 实验中, 在服用阿司匹林小组638名病人中的116名与未服用阿司匹林小组638名病人中的117名进行对比,HR0.98;95%CI0.76–1.26)。在JPAD实验中,根据糖化血红蛋白检测两组(服用阿司匹林组和未服用阿司匹林组)的基线特征相似(分别为7.0和7.1)。另一方面,在POPADAD实验中服用阿司匹林组的平均HbA1c 为8.0,未服用阿司匹林组的平均HbA1c为7.9。AR明显与HbA1c水平≥8%相关,这个事实可解释在后面的研究中阿司匹林缺少有益效果。
最终,全部与高血小板更新的相关的条件(冠状动脉旁路移植术、急性冠状动脉综合征(ACS)、急性或慢性感染或炎症)、半衰期较短(15-20分钟)的低剂量阿司匹林可能不会抑制新鲜血小板中的COX-1,在压力环境下会持续、快速的释放至循环系统,导致血小板反应性升高(图1)。
五、血小板功能检测
在过去的十年出现大量血小板功能实验和阿司匹林反应性实验。在这些实验中可作为评估阿司匹林反应性金标准的实验为透光率集合度测定实验(LTA)。这个实验测定由于血小板凝集后的富血小板血浆的透光率的升高,测定对不同激动剂反应的凝块形成(ADP、胶原蛋白和花生四烯酸)。一些缺点限定了此实验的应用。这些缺乏包括耗费时间、依赖操作者、成本高等。甚至在同一个实验室中也无法重复结果,这个缺点也被报告出来。根据此项实验,尽管定期摄入阿司匹林,但最可接受的AR定义是1mg/mL花生四烯酸血小板凝集≥20%,10μmol/l ADP血小板凝集≥70%。
床旁及时血小板功能检测仪PFA-100(德国Leiderbach的Dade Behring生产)在高剪切应力条件下,可在红细胞存在的条件下工作;不像LTA,在这不存在血小板和其他血液物质的相互作用。因此在此设备中,需要等到形成血小板血栓来闭塞存在的裂隙才能评估血小板功能。使用此检测,不管定期摄入阿司匹林,AR被定义为闭合时间<164秒。此设备使用方便,且只需要少量血液。此实验同时具有快速和可重复的特性。不幸的是,临床疗效与PFA-100之间的相关性较差。在最近的前瞻性研究中同样证实了PFA-100与临床预后缺乏相关性,此实验使用PFA-100设备评估97名患有稳定性冠状动脉疾病的病人,这些病人至少服用一个月的160毫克的阿司匹林,并在2.5年进行随访,包括死亡、MI、缺血性脑梗死或急性肢体缺血。研究发现,与阿司匹林敏感型病人相比,阿司匹林抵抗病人(29.9%)的死亡、MI或缺血性血管疾病的风险并不是很高。而且,依赖于血细胞容积和血浆血管假性血友病因子,加之成本高,限制了PFA-100的应用。
另一最新引进的床旁及时实验为VerifyNow-Aspirin ( 美国加利福尼亚州圣地亚哥Accumetrics Inc.公司的Ultegra快速血小板功能检测),与透光率集合度测定相关性良好。在21名健康个体和40名稳定的冠状动脉疾病病人中,VerifyNow-Aspirin的结果具有高度的可复制性。与LTA相比,在550个阿司匹林反应单位(ARU)的临界值的敏感性差、特异性良好,因此临界值在550ARU下检测AR存在争议。
其他检测测定需要考虑TX A2路径的最终产物,如血清TX B2或尿11-脱氢TX B2,来评估阿司匹林活性。实际上,这两种检测更好的反应了来源于本源的TX A2数量,而不是来源于血小板的,如巨噬细胞和单核细胞,及在COX-2上花生四烯酸的连接路径,只有在阿司匹林剂量很高(1200毫克)的情况下才能将其阻断。尿11-脱氢TX B2浓度受此物质的肾脏产物影响;但是,测定此代谢产物仍常常被用于评估AR的实验,因为其成本较低、容易操作。一个相关的问题是:这些实验室方法相互之间的关联程度。各个实验室使用鉴定AR的方法之间的对比性较差。这种情况已经被一项研究所证实,此项研究使用201名稳定型冠状动脉疾病病人的六种不同的血小板功能,这些病人每天都使用阿司匹林。根据所使用的实验不同发现的AR也不相同,最高的是PFA-100(60%),最低的是使用LTA(4%)。检查一名疑似血小板抵抗的病人,最终却进行适当的血小板功能检测,图2显示出其重点。
ACS:急性冠状动脉综合征;NSAID:非甾体抗炎药物;PPI:质子泵抑制剂;CAD:冠状动
脉疾病;MI:心肌梗死;PVD:周围血管性疾病;LTA:透光率集合度测定;PFA:血小板
功能检测仪
六、临床意义
另一个重要的问题是需要考虑是否有现象限制实验室发现或影响预期的临床疗效。最近一项对2930名心血管疾病的荟萃分析,这些病人单独使用阿司匹林(每天75 -325毫克)或与其他抗血小板疗法相结合,研究发现女性、肾病病人更容易发生抵抗。研究发现,在不考虑评估抵抗所使用的方法时,与阿司匹林敏感型病人相比,这些群体由于血管疾病死亡率高出四倍,同样非致命性脑血管疾病和心血管疾病的风险也很高(AR病人39%,心血管疾病对阿司匹林敏感的病人16%,OR为3.85;95%CI为3.08–4.80;P<0.001)。作者的结论被以前所进行的评估AR临床疗效的荟萃分析所强化,与阿司匹林敏感型病人相比,抵抗病人的复发血管疾病的风险非常高。
最近的一项实验来评估45名中风病人的AR(使用血栓弹力描记术评估)和缺血性中风之间的关系,研究发现,与控制组相比在中风病人中更容易发生AR(67%比40%;P=0.028)。在中风组中,AR控制组的中风更严重(使用Rankin分数评估)。此外腔隙性中风比栓塞性中风更容易发生AR。在对468名稳定性冠状动脉疾病和/或血管疾病风险高的病人进行随访,平均周期为379±200天,AR病人的心血管疾病死亡和/或非致命性疾病发生率更高。而且,在评估976名高风险病人(一半以上的病人为持续血管疾病病人)尿11-脱氢TX B2水平后,这些病人最初参加心脏预后预防评估(HOPE)实验的(服用阿司匹林五年),研究证明与下四分位数相比,水平处在上四分位数的病人将持续患有MI和心血管死亡,这种嵌套病例对照研究的缺点是依从性的问题,并没有目标实验室方法来进行充分的验证。
在最近的一项对接受经皮冠状动脉介入治疗(PCI)病人的研究中,通过测定151明接受非紧急PCI手术的病人的心肌标志物(CK-MB和肌钙蛋白I),来说明AR的临床相关性,这些病人服用不同剂量的阿司匹林和300毫克负荷剂量的氯吡格雷。此研究使用VerifyNow-Aspirin检测进行评估,证明AR病人PCI术后心肌标志物升高,疾病发生率仍维持在较高状态。而且通过使用PFA-100进行评估,216名ST段抬高心肌梗死(STEMI)病人的血小板活性加强,是心肌坏死标志物的单独预测指标。在干预前,实验室对糖蛋白(GP)IIB/IIIA抑制剂的反应和70名接受PCI 手术的STEMI 病人的临床预后与基线血小板反应性(PR)(使用PFA-100进行评估)相关性良好。P R基线水平高与死亡、心肌再梗死和靶血管血运重建风险升高5-11倍相关(使用PFA-100时HR为11,95%CI为1.5–78,P = 0. 02 ;使用LTA时H R为5. 2 , 9 5 % CI 为1.1–23,P=0.03)。
最后,阿司匹林抵抗是一种潜在的因素,与药物洗脱支架血栓罕见的但非常严重的并发症相关。这已经被实验所证明,对最近四例血栓疾病的血小板凝集进行的前瞻性系统性分析,这四个案例全部对阿司匹林(使用PFA-100评估)或氯吡格雷抵抗,两个病例出现对这些血小板抗凝剂的双重抵抗。
七、管理
在将AR与更多的恶性心血管疾病发病率相关后,更多的研究人员试图为反应不良者寻找解决方案。在很多研究中,研究人员增加阿司匹林的剂量来克服阿司匹林抵抗,因为有证据显示阿司匹林的反应性是取决于它的剂量的。当使用激动剂而不是花生四烯酸时(在评估AR时特异性最好),如ADP、胶原蛋白、肾上腺素,来进行体外评估阿司匹林影响下的血小板功能时,可以看到实验室非一致性、基因变异性和剂量依赖性。这种非一致性、变异性和剂量依赖性可以由事实来说明,这个事实是这些激动剂可能只有部分依赖性,或甚至没有依赖性,COX-1路径是主要的阿司匹林靶向。更多的实证反映出适当剂量的阿司匹林被抗血栓联合实验所证实。实验证实最有效的且副作用最小的阿司匹林剂量是每天75毫克至150毫克,相似功效的最大剂量可高达每天1500毫克。虽然由于吸收减少,低剂量阿司匹林与抵抗相关,较高剂量阿司匹林的用药方案看不上尚无根据,会导致胃肠道出血风险比重的增加。
一些研究结果显示,AR病人的血小板对ADP的灵敏度和激动剂的水平明显扩大。而且,在随机交叉实验中,证实AR病人对血小板ADP受体拮抗剂的反应较高。一个讨论的问题是,基于上述内容更换或添加不同的抗血小板药物可能抵消由于阿司匹林抵抗所发生的恶性疾病。这个理论最近被20个荟萃分析研究所反驳(其中六项研究使用了其他的抗血小板药物),研究发现使用其他抗血小板药物(氯吡格雷或替罗非班)的联合治疗对确认为血小板抵抗的病人无任何临床疗效(只服用阿司匹林的病人的OR为2.52,95%CI为1.79-3.56,双联抗血小板疗法的病人的OR为3.06,95%CI 为1.99-4.70)。为详细说明双联抗血小板治疗的问题,在CHARISMA实验中对服用阿司匹林和氯吡格雷的低风险病人的无症状状态进行研究,研究显示心血管疾病
的死亡率较高,双联抗血小板疗法可用于血管疾病风险较高的病人。除阿司匹林之外,使用潘生丁还需进行讨论。最近的回顾研究包括23019名血管疾病病人,虽然血管疾病的风险较低(RR为0.88,95%CI 为0.8 - 0.95),单独使用潘生丁或与阿司匹林联合使用并没有降低血管疾病的死亡风险(相对风险[RR]为0.99,95%CI 为0.87-1.12)。
特别是,在治疗恶性血管疾病(如脑血管意外伤害(CVA)和ACS)病人时,无论阿司匹林是否存在挑战性,很多问题仍然存在而没有明确的答案。在是否使用不同的实验室实验来检测阿司匹林抵抗来指导病人治疗这个问题上仍没有清楚的答案和形成一致的意见,尤其是在最近对129名短暂性脑缺血疾病(TIA)、中风或血管性认知功功能障碍的病人使用PFA-100评估AR状态而未能成功预测AR病人新的血栓疾病,研究的平均随访时间为56个月,AR病人新的血栓疾病的发生率为15.4%,无抵抗病人的发生率为14.6%(P=1.00)。虽然CAPRIE实验的亚组分析未能得出在中风或MI 病人中,氯吡格雷的临床疗效比阿司匹林的明显要好,但在美国心脏协会/美国中风协会(AHA/ASA)2006年发布的中风预防推荐规范中,支持最初联合使用阿司匹林和缓释潘生丁(ER-DP)的抗血小板疗法,一天两次25毫克/200毫克(合制剂),而不是使用阿司匹林(Grade 2A)或使用氯吡格雷而不是使用合制剂(Grade 2B)进行治疗的病人,这些病人具有非心源性中风或动脉粥样化血栓性TIA、腔洞性(小血管闭塞型)或隐源性疾病病史。因此,对CVA病人来说无论其是否每天服用阿司匹林,添加其他的抗血小板药物(如ER-DP)或使用其他有效的抗血小板药物(氯吡格雷)代替阿司匹林是一个合理的选择。自从联合使用两种药物没有比单独使用一种药物更有效的预防中风时,将氯吡格雷加入阿司匹林作为预防二次中风的方法已经不受赞同,但确实大大增加了出血性并发症的风险。根据著名的CURE实验,与中风病人不同,使用阿司匹林的ACS病人(不稳定型心绞痛和非-STEMI)在添加使用氯吡格雷后疗效显著。
八、结论
阿司匹林抵抗是一种真实存在的现象,需要进一步进行说明。在描述阿司匹林抵抗或阿司匹林无反应性时需要提供一个独立的定义。而且,对最佳的实验室方法应达成一致,可对阿司匹林反应性进行客观评价。如果实现这些要点,将使不同研究报告的流行范围标准化。可通过大量精心设计的实验来建立AR和严重血管疾病较高发生率之间的关系。另一方面,尽管目前缺乏克服抵抗现象的最佳方法,但医生必须强调适当的病人依从性,同时避免潜在的药物——药物间的相互作用。最后,我们需要牢记的是没有单一的血小板活化路径是全部血栓并发症的因素,针对一种特定受体/靶向的单一治疗方案是不能治疗全部血栓并发症的。
编译:袭莎
摘自定向点金《临床实验室》杂志2013年第五期
编辑:范伟伟