近日，天津市武警特色医学中心的张梅教授团队在《ResearchSquare》预印本网站上发表了一篇题为“NMR Metabolomics Risk Factors for Coronary Heart Disease in Postmenopausal Women Under Moderate Intensity Statins”的文章，文章基于核磁共振波谱技术（NMR），探讨脂蛋白颗粒亚组分在服用中等强度他汀类药物绝经后妇女人群中冠心病发生的危险因素。该研究的发布为更精准的预测冠心病做出了有益贡献，文中特别致谢了谱天生物在核磁检测与分析等方面做出的支持。依托强大的核磁平台，谱天生物持续在心脑血管疾病的早期预警、用药指导和长期监测方面进行探索研究，推动以更精准的方式实现包括心脑血管、常见癌种等在内的筛查与用药指导。

研究背景

血脂异常特别是低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平过高，是冠心病(CHD)发生的重要危险因素。绝经后妇女是一个特殊的女性群体，具有LDL-C升高和冠心病风险增高的特点。糖尿病(DM)和代谢综合征(MS)患者由于脂质代谢异常也更容易发生冠心病。

前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶 kexin 9(PCSK9)合成并由肝细胞分泌后，会与LDL受体(LDL-R)结合，导致LDL-C代谢下降。PCSK9近年来成为脂质代谢干预的新靶点。然而，尽管PCSK9单克隆抗体中的依洛尤单抗(evolocumab)和阿利西尤单抗(alirocumab)实现了大约50%-60%的LDL-C的大幅降低和15%的主要不良心脏事件(MACE)的相对风险降低，他汀类药物仍然是最广泛使用的一线降脂治疗药。

核磁共振(NMR)波谱是一种先进的测量方法，可以提供大量的代谢组学数据，包括脂质指标、代谢物和氨基酸。在脂质方面，核磁共振不仅可以根据脂蛋白颗粒大小对不同的脂蛋白进行分组(极低密度脂蛋白(VLDL-1~5)，中密度脂蛋白(IDL)，低密度脂蛋白(LDL-1~6)，高密度脂蛋白(HDL-1~4))，还可以根据物质在磁场中的不同反应，定量测定脂蛋白(胆固醇酯(CE)、游离胆固醇(FC)、甘油三酯(TG)和磷脂(PL))的含量。一些研究已经报道了脂质指标与冠心病风险之间的相关性。在本研究中，我们结合核磁共振波谱和实验室检测，在139个核磁共振结果中探索冠心病发生的危险因素，并试图找到核磁共振代谢组学、PCSK9和一组在中度他汀类药物治疗绝经后妇女冠状动脉粥样硬化之间的关系。

研究方法

1. 人群

本研究将符合纳入和排除标准的患者纳入实验，共计300例样本。纳入标准为女性，46岁以上，自然绝经1年以上，连续每日服用一次阿托伐他汀10mg QD，瑞舒伐他汀20mg。在2019年6月至2020年6月期间进行了至少6个月的冠状动脉造影(CAG)。排除标准包括既往经皮冠状动脉介入治疗(PCI)或冠状动脉搭桥术(CABG)、卵巢切除等。

2. 分组

所有入组的患者根据三个标准分组，冠状动脉狭窄≥50%的患者根据CAG结果分为冠心病组（242例），冠状动脉狭窄< 50%的患者根据CAG结果分为非冠心病组（58例）。根据DM和MS的诊断情况将患者分为DM组和非DM组、MS组和非MS组。

3. 实验室检测和核磁共振光谱学脂质测定

从病历系统收集患者的临床特征，在CAG前一天采集空腹血样，离心后-70°C保存，基于CAG计算Gensini评分，进行核磁共振波谱、脂蛋白a (Lp(a))、PCSK9和C-反应蛋白(C-RP)检测。

4. 统计分析

分类变量以n（%）表示，组间采用卡方检验评估组间差异。连续变量用Kolmogorov-Smirnov检验其分布的正态性。采用Student’s t检验来评估组间连续变量的差异。与临床相关且与冠心病诊断有单因素关系的变量进入多变量Logistic回归模型。将变量与Gensini或PCSK9的Spearman相关分析绘制成热图。

研究思路

在所有患者以及冠心病、糖尿病(DM)和代谢综合征(MS)患者中，采用多因素Logistic回归及Spearman相关分析，探讨患冠心病的危险因素及Gensini、PCSK9与NMR核磁结果的关系。

研究结果

1. 临床人口统计学特征，常规和高级脂质指标

本研究纳入300例患者，其中冠心病242例分为CHD组。糖尿病123例分为DM组，代谢综合征75例分为MS组。如补充表1~3所示，列出了CHD组、非CHD组；DM组、非DM组；MS组、非MS组的9项临床信息和139项NMR结果并进行比较。其中，年龄、空腹血糖(FPG)、LDL颗粒/浓度(P/C)不一致，载脂蛋白A2(ApoA2)、载脂蛋白B(ApoB)、总颗粒、LDL-6颗粒、HDL-PL、LDL-6-TG、LDL-6-CE、LDL-6-FC、LDL-6-PL、LDL-6-ApoB、HDL-3-PL、HDL-2-ApoA1和HDL-3-ApoA1在三者比较时均存在差异，其中，ApoA2、HDL-PL、HDL-3-PL、HDL-2-ApoA1和HDL-3-ApoA1在CHD、DM和MS组中均显著降低。

如补充表1所示，冠心病组的LDL颗粒数明显较高，而不是浓度。进一步比较发现，差异主要是由LDL-1和LDL-6颗粒引起的。在DM和非DM患者的比较中，如补充表2所示，DM患者的IDL-PL和VLDL-PL要高得多，DM患者的HDL-FC要低得多。MS患者与非MS患者的比较见补充表3，MS患者的VLDL-PL、IDL-PL、LDL-PL和HDL-TG高得多，而MS患者的HDL-CE和HDL-FC则低得多。与未确诊人群相比，冠心病患者和MS患者的PCSK9较低。

2. 冠心病的危险因素

采用多因素logistic回归分析进一步评估脂蛋白颗粒与冠心病的关系，结果如图2所示，年龄、LDL-6颗粒、LDL-TG 、LDL-FC是冠心病的危险因素，而乙醇和甘油是冠心病的保护因素。即使没有统计学意义，PCSK9对冠心病的影响也为中性。

3. Gensini评分与核磁共振结果之间的关系

采用Spearman相关分析评估Gensini评分与核磁共振结果之间的关系，结果如图3所示。CHD、DM患者和所有患者的核磁共振结果显示，与Gensini正相关的指标包括ApoB/A1，VLDL和IDL颗粒，VLDL-3~5、LDL-1~2和LDL-5~6的TG，VLDL-2~5和IDL的CE，VLDL-2~5、LDL-1和IDL的FC，VLDL-3~5的PL含量。与Gensini负相关的指标包括ApoA1，ApoA2，HDL-2~4的CE和PL，ApoA1、HDL-3的FC，HDL-4的ApoA2含量。在MS患者中，与Gensini呈正相关的指标仅限于VLDL-3~5的TG、CE和PL，与Gensini呈负相关的指标为LDL-2的FC、PL含量，HDL-1的ApoA1、CE、PL含量。所有患者和DM患者的PCSK9与Gensini均呈负相关。

4. PCSK9与核磁共振结果的关系

采用Spearman相关分析评估血浆PCSK9与NMR结果之间的相关性，结果如图4所示。在所有患者和CHD、DM患者中，PCSK9与总胆固醇(TC)、ApoB/A1、VLDL、IDL和LDL颗粒以及VLDL-3~5、IDL和LDL-1中几乎所有的脂质含量均呈负相关。在MS组中，PCSK9与NMR结果之间的相关性不大。

讨论

血管疾病(CVD)是女性死亡的主要原因。传统的脂质测量主要关注脂蛋白含量对冠心病的致病作用，但脂蛋白的数量和结构也是CVD的危险因素。

VLDL中的TG从LDL和HDL通过胆固醇酯转运蛋白转化为CE，产生CE耗尽的LDL和HDL。VLDL、LDL和HDL核心的TG随后被肝脂肪酶水解，产生IDL和更小、更密集的LDL和HDL。核磁共振测定了脂蛋白亚组分，VLDL-1~VLDL-5、IDL、LDL-1~LDL-6和HDL-1~HDL-4，排列方式更小、更密集，TG更少，PL更多。有研究者采用核磁共振测量每天40mg的普伐他汀对脂蛋白颗粒浓度和含量的具体影响，发现降脂作用与脂蛋白颗粒的大小之间存在着“V”的关系。脂蛋白含量(CE、FC和TG)的下降趋势相似，但LDL中TG和FC的总体下降趋势明显降低。在我们的研究中，即使在调节强度下，脂蛋白TG和FC含量仍然是冠心病的危险因素。在本研究的相关分析过程中，我们注意到Gensini与NMR结果的正相关主要集中在VLDL-2~VLDL-5、IDL和LDL-1的脂蛋白含量上。这些结果也呈现了与脂蛋白大小相关的趋势，与之前的研究一致。

相反，PCSK9与NMR结果之间的相关性分析结果与之前研究的结果相反。有研究表明，循环PCSK9水平与VDLD、IDL大颗粒、LDL小颗粒和极小颗粒、HDL小颗粒和VLDL颗粒大小呈正相关，与LDL大小和HDL大小呈负相关。也有报道称，血清PCSK9水平可能受到性别、HDL-C、TG和体力活动的影响。但是，除了参与这两项研究的患者的一般异质性外，最大的差异是我们研究中的患者接受了他汀类药物治疗。据报道，他汀类药物可以消除PCSK9和LDL-C之间的相关性。一些研究已经证实了他汀类药物可以提高PCSK9的作用。我们的假设是，他汀类药物降低了脂质水平，同时增加了循环中的PCSK9，导致它们之间的负相关。

本研究还证明了乙醇和甘油是冠心病的保护因素。甘油主要是从TG的水解过程中释放出来的。据报道，炎症和同型半胱氨酸会抑制TG的代谢。但我们没有发现甘油对冠心病有直接保护作用的任何证据。我们倾向于认为甘油只是TG水解减少的一个标志。很少有研究证实乙醇对不饮酒者冠心病的临床影响。自合成乙醇的保护作用有待进一步研究。

小结

在本研究中，我们探讨了在一组接受他汀类药物治疗的绝经后妇女的核磁共振结果中发生冠心病的危险因素。结果表明，年龄、LDL6颗粒、LDL-TG和LDL-FC是冠心病的危险因素，乙醇和甘油是保护因素。NMR结果显示，VLDL-2~5、IDL、LDL-1和LDL-2的脂蛋白含量与Gensini呈正相关，而ApoA1、ApoA2和HDL-1~4的脂蛋白含量与Gensini呈负相关。PCSK9与NMR结果显示，VLDL、IDL和LDL、TC、ApoB/A1颗粒，以及VLDL-3~5、IDL和LDL-1中几乎所有脂质含量均呈负相关。这些指标的临床意义和价值有待进一步研究。