血栓形成与抗磷脂综合征中的血浆脂质改变——一种区分性血浆脂质复合评分

《Journal of Lipid Research》：Plasma lipid alterations in thrombosis and antiphospholipid syndrome - a differentiating lipid plasma composite score

　　

抗磷脂综合征（APS）是一种自身免疫性血栓性疾病，通过既定的临床与血清学标准诊断，以此区别于其他原因的静脉血栓栓塞（VTE）。本研究探讨VTE是否与血浆脂质组改变相关，以及是否能识别出APS特异的脂质特征。研究人员对健康对照者（n=16）、无APS的VTE患者（n=16）和三重阳性APS患者（n=17）的血浆进行基于定量质谱的脂质组学分析，分析了所有主要类别中的224种脂质物种。神经酰胺物种（Cer 18:1;O2/16:0、/18:0、/20:0和/26:0）及Cer 18:0/Cer 24:0比值在两个VTE组中均相对于健康对照升高，符合共同的血栓状态。为识别APS特异性改变，LASSO逻辑回归定义了一个最小区分脂质面板。PE 40:5（在APS中升高1.69倍）、SM 43:2;O2和PC O-34:2（两者均降低21–24%）被组合成一个无参数复合评分，该评分区分APS与无APS的VTE的AUC为0.857。PE 40:5先前已与心血管炎症激活相关，而PC O-34:2的减少可能反映APS促炎条件下向血小板活化因子（PAF）转化增加和/或缩醛磷脂消耗。APS中神经酰胺升高与SM 43:2;O2降低共存提出了增强的酸性鞘磷脂酶（acid sphingomyelinase）活性驱动鞘磷脂向神经酰胺转化的假说。总之，尽管样本量有限，血浆脂质组学识别出一种三脂质复合评分，可区分APS与无APS的VTE。需要在更大队列中进行前瞻性验证，以评估其作为APS血清学诊断补充工具的效用。

该研究发表于《Journal of Lipid Research》。研究背景方面，静脉血栓栓塞（VTE）包括深静脉血栓（DVT）和肺栓塞（PE），是全球范围内常见且重要的可预防发病与死亡原因，手术、恶性肿瘤、妊娠、增龄、肥胖及先天性血栓前危险因素如因子V Leiden突变或蛋白S、C和抗凝血酶缺乏均可促进血栓形成。抗磷脂综合征（APS）是一种免疫介导的血栓炎症性疾病，以静脉和/或动脉血栓事件及/或产科并发症伴抗磷脂抗体（aPL）包括抗心磷脂抗体（aCL）、抗β2糖蛋白I抗体（aβ2GPI）和功能测定的狼疮抗凝物（LA）为特征，其血栓风险高。除已确立的血栓危险因素外，有证据表明某些微量血浆脂质可能影响血栓风险，但传统脂蛋白如高密度脂蛋白（HDL）胆固醇、载脂蛋白B和A1、总胆固醇、低密度脂蛋白（LDL）胆固醇和甘油三酯与VTE的关联未被证实，孟德尔随机化研究也未发现LDL、HDL或甘油三酯与VTE的因果关系及VTE对这些脂质的因果效应。新兴脂质组学可检测VTE中特定脂质物种变化，但VTE中血浆脂质组的特异性改变数据有限，APS这一特异性血栓状态的血浆脂质组尚未被研究，因此研究人员旨在用基于定量质谱的脂质组学研究伴或不伴APS的VTE患者血浆脂质组改变。

研究人员开展研究用到的主要关键技术方法包括：样本来源于健康志愿者（n=16）、无APS的VTE患者（n=16）和三重阳性APS患者（n=17），所有受试者采样前停用抗血小板治疗至少10天，排除他汀治疗患者，APS患者符合分类与实验室标准且至少经历一次血栓事件；采用基于Bligh和Dyer方法的脂质提取并加入非天然脂质物种作为内标，通过流动注射分析三重四极杆质谱（FIA-QQQ）和混合四极杆-轨道阱质谱（FIA-FTMS）进行脂质定量分析，涵盖溶血磷脂酰胆碱（LPC）、磷脂酰乙醇胺（PE）、溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）、磷脂酰肌醇（PI）、PE基缩醛磷脂（PE P）、鞘氨醇基神经酰胺（Cer）、己糖基神经酰胺（HexCer）、甘油三酯（TG）、甘油二酯（DG）、胆固醇酯（CE）、磷脂酰胆碱（PC）、鞘磷脂（SM）及游离胆固醇（FC）等类；统计采用Kruskal-Wallis检验及Dunn非参数比较事后检验，Bonferroni校正，火山图用RStudio生成，LASSO（Least Absolute Shrinkage and Selection Operator）逻辑回归筛选区分脂质面板，ROC分析评估判别性能。

研究结果部分保留小标题并说明如下。Comparison of lipid alterations in thrombosis and healthy blood donors：研究人员对三组血浆进行定量脂质组学分析，非靶向评估224种脂质物种与类别，发现无APS的VTE患者中Cer 18:1;O₂/18:0、Cer 18:1;O₂/26:0和磷脂酰肌醇（PI）40:4较健康志愿者升高，这些在APS中也升高；APS中还升高Cer 18:1;O₂/16:0、Cer 18:1;O₂/20:0及DG 34:2、DG 34:3，降低醚磷脂酰胆碱（PC-O）34:3和鞘磷脂（SM）43:1;O₂。Ceramide profile is altered in VTE without and with APS：神经酰胺是改变最显著的脂质类，几乎所有分析的神经酰胺物种在无APS的VTE和APS中较健康志愿者显著升高，Cer18:1;O₂/16:0、Cer18:1;O₂/18:0、Cer18:1;O₂/20:0、Cer18:1;O₂/26:0在两组中均升高，Cer18:1;O₂/24:1仅VTE组显著；神经酰胺组成中次要物种Cer18:1;O₂/18:0、Cer18:1;O₂/20:0、Cer18:1;O₂/26:0比例在VTE中升高，Cer18:1;O₂/18:0在APS中也升高。Ceramide ratios：既往特定神经酰胺比值可作为心血管疾病生物标志物，研究人员计算鞘氨醇基神经酰胺（Cer 18:1;O₂）比值，发现Cer 18:0/Cer 24:0比值在VTE（p=0.043）和APS（p=0.036）患者中较健康对照（0.021）显著升高。Comparison of lipid alterations in VTE patients without and with APS：为评估APS特异性脂质改变，比较APS与无APS的VTE组224种脂质物种，APS中数种PE物种（34:1、36:4、38:4、38:5和40:5）和DG物种（32:1、32:2、34:1和34:4）升高，SM 43:1;O₂、SM 43:2;O₂、PC O-34:2和PC O-34:3降低；经LASSO逻辑回归从所有物种中识别PE 40:5、SM 43:2;O₂和PC O-34:2为最强区分因子，PE 40:5在APS中高1.69倍（0.98±0.50 vs. 0.58±0.28 nmol/mL；AUC=0.757，p=0.011），SM 43:2;O₂（3.12±1.00 vs. 4.08±1.19 nmol/mL；AUC=0.732，p=0.023）和PC O-34:2（5.25±1.29 vs. 6.68±1.77 nmol/mL；AUC=0.768，p=0.008）均降约21–24%；三者组合成无参数复合评分S=log₂(PE 40:5)?[log₂(SM 43:2;O₂)+log₂(PC O-34:2)]/2，区分APS与无APS的VTE表观AUC为0.857（Wilcoxon p=2.5×10^?4），留一交叉验证AUC为0.824，置换检验（500次）p<0.002。

讨论部分总结：研究人员在当前研究中发现无APS的VTE和APS患者较健康对照存在不同脂质物种显著改变，数据集综合分析显示两血栓组神经酰胺浓度主要改变，特定神经酰胺物种血浆浓度与心血管代谢病相关，Cer18:1;O₂/16:0和Cer18:1;O₂/18:0在两患者组较健康对照升高，Cer 18:0/Cer 24:0比值增加，提示神经酰胺在VTE的潜在作用，外源性神经酰胺可剂量依赖性诱导内皮细胞释放血管性血友病因子（von Willebrand factor），连接神经酰胺与因子VIII依赖的血浆止血及VTE，但这些神经酰胺改变非APS特异，也存在于无APS的VTE，反映一般血栓状态而非APS独有。除共有神经酰胺改变外，识别出一组特异性区分APS与无APS的VTE的脂质物种，全局无监督分析未显示三组清晰分离，表明APS非广泛的脂质组范围偏移而是限于少数特定物种，故用靶向正则化特征选择（LASSO）而非全局模式识别识别区分脂质特征，衍生含PE 40:5、SM 43:2;O₂和PC O-34:2的三脂质特征并组合成无参数复合评分，区分APS与无APS的VTE表观AUC 0.857（LOOCV AUC 0.824，置换p<0.002），显示稳健判别性能。APS中PE 40:5升高与心血管炎症过程一致，文献报道其与稳定冠心病正相关，在多组学研究中与收缩压相关，反映APS慢性炎症状态。APS中PC O-34:2降低提示醚磷脂池紊乱，PC O-34:2主要为烷基醚（plasmanyl）物种（>80% PC O-16:0/18:2），烷基PC物种是血小板活化因子（PAF）代谢前体，循环PC O-物种减少可能反映APS炎症状态下向PAF转化增加，与抗PAF抗体为血栓独立危险因素及抗磷脂抗体患者PAF乙酰水解酶（PAF-AH）活性降低一致，也反映缩醛磷脂消耗，缩醛磷脂作为内源性抗氧化剂，其降低反映PAF合成底物消耗及抗氧化膜防御受损。APS中SM 43:2;O₂降低可能反映分泌性酸性鞘磷脂酶（ASMase）增强鞘磷脂分解，急性冠脉综合征患者分泌ASMase活性升高伴血浆神经酰胺升高，本研究中两血栓组神经酰胺升高与APS中SM 43:2;O₂进一步降低共存，因SM 43:2;O₂为次要SM物种未能检测到Cer 43:2;O₂作为ASMase产物，其选择性降低是否反映特定脂蛋白组成改变或对鞘磷脂酶活性的易感性未知，需进一步研究脂蛋白亚群脂质谱及APS患者ASMase活性。本研究受限于患者数量少限制发现推广性，但三脂质复合评分在该队列中仍实现稳健区分，提示捕获APS特有生物学差异，需在更大独立队列验证以评估复合评分对VTE患者分层尤其是识别潜在APS患者的临床效用，以指导靶向抗凝策略。

研究结论部分翻译：总之，利用基于定量质谱的脂质组学，研究人员描述了无APS的VTE及首次在APS患者血浆中特定不同脂质物种的改变。这些发现支持未来在VTE和APS背景下开展脂质组学研究的需求，以增进对脂质在这些疾病中作用的理解。