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【综述】斑块内新生血管在颈动脉粥样硬化中的作用研究进展

来源 2025-06-23 12:11:27 医疗资讯

摘要:斑块内新生血管(IPN)是颈动脉粥样硬化进展与斑块易损的重要特征。IPN可能起源于外膜或管腔侧,其结构缺陷会加剧炎症反应,导致斑块不稳定。代谢异常、炎症反应和氧化应激共同促进了IPN形成。降脂治疗、抗血管生成治疗等在稳定斑块方面具有一定潜力,但需提升精准性。IPN分级与卒中复发风险相关,可在一定程度上指导临床决策。该文对IPN的病理机制、检测方法、危险因素、分级的临床意义及治疗策略进行了综述,以期为颈动脉粥样硬化的评估和治疗提供科学依据。

颈动脉粥样硬化斑块是缺血性卒中的重要病因,约20%的缺血性卒中源于颈动脉粥样硬化斑块破裂导致的栓塞。评估斑块稳定性是预防卒中的关键,其中斑块内新生血管(intraplaque neovascularization,IPN)是斑块易损性的标志物,斑块内出现IPN提示斑块不稳定,可使缺血性卒中的发生风险显著增加。阐明IPN的病理机制对指导临床降低脑血管疾病发生风险至关重要。笔者系统综述了颈动脉斑块IPN形成的病理机制、检测方法、危险因素、分级的临床意义及治疗策略,以期为颈动脉粥样硬化斑块的精准风险分层与个体化治疗提供理论依据。

1 IPN的病理机制

1.1 血管起源争议

外膜起源假说认为,IPN几乎完全起源于外膜滋养血管,当内膜增厚超过氧气扩散极限时斑块内发生缺氧,慢性缺氧刺激外膜层新生微血管,并穿过血管壁的中膜层和内膜层到达斑块,形成IPN。然而随着研究的不断开展,IPN管腔侧起源假说的证据逐渐出现,如超声造影技术动态捕获到微泡由管腔侧向斑块内迁移的影像,组织病理学连续切片也进一步证实管腔侧新生血管的存在。上述研究表明IPN可能具有多向性起源,需进一步验证其生物学特性及临床意义。

1.2 结构与功能缺陷

IPN仅由内皮细胞构成,缺乏结缔组织和平滑肌细胞的支持,导致基底膜结构不完整,形成易破裂的不规则分支网络。另外,周细胞覆盖不足,血管通透性增加,导致炎症细胞和脂蛋白渗入,促进胆固醇沉积和斑块不稳定,易导致斑块破裂出血。可将IPN的结构缺陷作为干预靶点,探索促进周细胞招募与分化的疗法或通过基质蛋白修复基底膜,以增强血管稳定性。

1.3 IPN的特征与斑块易损性

1.3.1 IPN的分布:既往研究认为斑块肩部区的IPN通过炎症反应促使斑块失稳,导致该区域脆弱新生血管引发斑块内出血和破裂。然而,2024年有研究者应用免疫组化染色和组织形态学分析方法,对110例颈动脉斑块患者IPN的分布及病理特征进行研究,结果显示,斑块中段区IPN的斑块内出血面积[(9.3±1.5)mm2比(5.5±1.5)mm2,P=0.011]和纤维帽破裂率[60%(36/60)比28%(14/50), P=0.001]均高于斑块肩部区,提示斑块中段区IPN可能是颈动脉斑块更易损的关键靶点[7]。此外,斑块中段区与肩部区IPN的微环境差异(如血流剪应力、缺氧程度)尚待阐明,明确IPN的位置依赖性特征或可为IPN的精准干预提供新思路。

1.3.2 IPN的内径:IPN的内径与斑块稳定性相关。一项针对115例颈动脉斑块患者的研究采用免疫组化染色方法对切除的颈动脉斑块组织中的IPN进行识别,并应用显微镜对IPN进行观察和测量,根据内径大小将IPN分为小IPN(内径<50μm)和大IPN(内径≥50μm)两组,结果显示,小IPN常伴随血管不成熟和斑块内出血[83.5(96/115)],提示其与斑块易损性相关,而大IPN多存在于纤维帽较厚的稳定斑块[平均厚度(177±239)μm]中,提示其具有稳定斑块的作用。然而,IPN内径50μm这一阈值的普适性尚待更多研究验证,且临床检测小IPN仍面临技术挑战。未来需结合斑块的成分和IPN的功能进行评估,以更准确地预测斑块易损性。

1.3.3 IPN的密度与形态:除内径外,IPN的密度和形态对斑块易损性也具有重要预测价值。McCarthy等的研究采用免疫组化染色对28例行颈动脉内膜切除术患者IPN的密度和形态学进行评估,根据术前1个月是否出现神经系统症状(包括短暂性脑缺血发作、脑血管意外、短暂性黑矇等)分为有症状组和无症状组,结果显示,有症状组(13例)患者颈动脉斑块IPN的平均密度高于无症状组(15例;4.0个/mm2比0.7个/mm2,P<0.01),且13例有症状患者中11例存在新生血管迂曲形态(无症状组为0)。IPN的密度和形态是评估斑块易损性的重要补充指标,但其临床应用需结合高分辨率影像学技术以提高检测准确性。

2 IPN的检测方法

除了病理机制外,IPN的检测方法对于评估颈动脉粥样硬化斑块易损性也非常关键。超声造影是目前最常用的IPN检测方法,可通过微泡对比剂实现IPN可视化,然后采用视觉半定量分级量表对斑块增强程度进行分级。目前尚未形成统一的斑块增强分级标准,常用的4等级分类为(1)Ⅰ级:无增强;Ⅱ级:动脉壁血管滋养血管增强;Ⅲ级:动脉壁血管滋养血管及斑块肩部区增强;Ⅳ级:斑块内部广泛增强。(2)0级:斑块内无增强;Ⅰ级:斑块内少许点状增强;Ⅱ级:斑块内线状及多个点状增强;Ⅲ级:斑块内片状或密集点线状增强。3等级分类为0级:斑块内未见明显微泡;Ⅰ级:斑块肩部区或外膜侧可见中等量微泡;Ⅱ级:斑块内广泛分布大量微泡。2等级分类为Ⅰ级:斑块内无微泡或仅在外膜或肩部区可见少量微泡;Ⅱ级:斑块内可见广泛微泡增强,并延伸至斑块核心。基于超声造影的斑块增强分级与组织学检查结果具有较高的一致性(Kappa=0.81),敏感度为94%,阳性预测值为87%,且适用于肾功能不全患者,但存在过敏风险。超微血管成像无需对比剂,与超声造影检查结果一致性良好(Kappa=0.825),但对内径<250μm的微血管及流速<4mm/s的血流检测效果有限。平面波超敏感血流显像技术虽具有无创、高分辨率优势,但对设备要求高且成像易受运动伪影干扰。其他技术如病理活检因其有创性、光学相干断层扫描因其侵入性、动态增强MRI因其扫描时间长和成本高、正电子发射体层摄影因其辐射等问题,在临床应用中受限。目前多模态影像学联合策略逐渐成为研究热点,未来结合人工智能的影像融合技术有望进一步提升IPN的检测效率和准确性。

3 IPN的危险因素

IPN的形成受多种因素共同调控,包括代谢异常、炎症反应及其他外部因素。这些因素通过复杂的相互作用促进IPN形成,进而影响斑块的稳定性。

3.1 代谢异常

代谢紊乱是IPN形成的重要驱动因素。一项临床观察性研究显示,糖尿病患者(22例)的颈动脉斑块超声造影斑块增强评分高于非糖尿病患者[41例;(2.41±0.73)分比(1.98±0.69)分,P< 0.05]。一项研究纳入157例有前循环梗死症状的颈动脉狭窄患者,根据血糖水平分为3组(<6.20mmol/L组、6.20 ~ 13.35mmol/L组和>13.35mmol/L组),应用超声造影技术进行IPN评估,结果显示,血糖>13.35mmol/L组(53例)IPNⅢ~ Ⅳ级的风险是血糖<6.20mmol/L组(52例)的5.55倍(OR=5.55,95%CI:1.85 ~ 16.66,P=0.002),且糖尿病是IPN形成的独立危险因素(OR=3.27,95%CI:1.10 ~ 9.78,P=0.034),提示IPN形成可能与高血糖引发的氧化应激有关,加强糖尿病患者的血糖控制对延缓其动脉粥样硬化进展可能具有重要作用。

除血糖外,脂质代谢异常同样与IPN形成密切相关。一项纳入250例高卒中风险(至少具备3项卒中危险因素)患者采用超微血管成像技术检测患者颈动脉IPN的横断面研究显示,IPN阳性组(斑块内出现短线性或条纹状高回声信号;96例)与IPN阴性组(未检测到IPN;154例)相比总胆固醇[(4.79±1.12)mmol/L比(4.33 ± 1.00)mmol/L, P<0.01]、低密度脂蛋白胆固醇[(3.40±1.01)mmol/L比(2.96 ± 0.92)mmol/L,P<0.01]和非高密度脂蛋白胆固醇[(2.46±0.80)mmol/L比(2.18±0.76)mmol/L,P<0.01]水平均升高,其中非高密度脂蛋白胆固醇与IPN的相关性最强(OR=2.62,95%CI:1.35 ~ 5.06,P<0.01),提示非高密度脂蛋白胆固醇或可作为IPN风险评估的重要靶点。一项研究纳入244例接受超声造影检查的颈动脉斑块患者,结果表明,肥胖指标(体质量指数、上臂围、腰高比)与IPN分级呈正相关(r>0.1,P<0.05),可能与脂肪堆积引发的代谢紊乱和炎症反应有关。此外,临床研究显示,血清尿酸(OR=1.052,95% CI:1.029~1.076,P= 0.040)和同型半胱氨酸(易损斑块组21.45μmol/L比稳定斑块组20.33μmol/L,P=0.022)水平升高可能促进了IPN形成,而胆红素(总胆红素和直接胆红素)则对IPN形成表现出抑制作用(均P<0.05)。

以上研究结果提示,代谢异常在IPN形成中发挥关键作用,未来需重点探索强化血糖控制、优化降脂治疗及体质量管理等干预策略,以降低IPN相关卒中风险。

3.2 炎症反应

炎症反应是促进IPN形成的关键因素。一项研究纳入144例无症状颈动脉狭窄患者,通过超声造影评估其IPN,根据中性粒细胞与淋巴细胞比值(neutrophil to lymphocyte ratio,NLR)的四分位数将患者分为4组(Q1组NLR<1.73,Q2组NLR1.73 ~ <2.38,Q3组NLR2.38~<3.38, Q4组NLR≥3.38),结果显示,Q4组(36例)患者发生IPNⅡ级的风险是Q1组(36例)的4.55倍(OR=4.55,95% CI:1.69~12.25,P=0.003),经多因素Logistic回归校正后仍保持独立相关性(OR=5.71,95% CI:1.73~18.91,P= 0.004),表明NLR或可作为评估IPN的简便血液学指标,进而无创评估斑块易损性。白细胞可通过分泌肿瘤坏死因子α、白细胞介素6等促炎因子,加剧斑块炎症反应并促进单核细胞迁移,同时刺激病理性血管新生。C反应蛋白通过激活补体系统和诱导黏附分子表达,促进单核细胞浸润并诱导血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)分泌,直接促进IPN形成。特定炎症标志物也表现出对IPN形成的预测价值。一项纳入了29例颈动脉粥样硬化狭窄(狭窄率≥50%)患者的横断面研究,根据超微血管成像评估的IPN程度将患者分为无IPN组(6例;无或极少量新生血管)、中度IPN组(9例;新生血管局限于斑块肩部区或外膜侧)和广泛IPN组(14例;新生血管侵入斑块核心或广泛分布),结果显示,血浆成纤维细胞生长因子23水平与IPN分级成正相关(r值为0.466~0.491),广泛IPN组血浆成纤维细胞生长因子23中位水平达132.8ng/L,较无IPN组(中位水平为84.2ng/L)升高了57.7%(P=0.027);血清脂蛋白相关磷脂酶A2由淋巴细胞和巨噬细胞分泌,可促进单核细胞迁移并分化为巨噬细胞,形成泡沫细胞,加速动脉粥样硬化,其水平也与IPN分级成正相关(r=0.812,P<0.05)。上述研究结果为临床IPN风险评估提供了新的生物学标志物,炎症-血管新生轴存在多靶点调控特性,未来可通过前瞻性研究验证这些标志物对IPN形成的预测价值,进一步探索联合抗炎治疗策略。

3.3 其他危险因素

吸烟与纤溶系统异常也是促进IPN形成的重要危险因素。对120例颈动脉斑块患者进行多因素Logistic回归分析结果表明,吸烟史是IPN形成的独立危险因素(OR=1.247,95% CI:1.084~1.335,P= 0.039),这可能与烟草中的有害成分诱发炎症反应和慢性缺氧有关。一项纳入244例颈动脉斑块患者的研究显示,易损斑块组(IPNⅢ~Ⅳ级;65例)D-二聚体水平高于稳定斑块组(IPNⅠ~Ⅱ级;179例;1.90mg/L比1.70mg/L,P=0.043),表明纤溶系统激活程度与斑块不稳定性密切相关。戒烟干预和抗凝治疗或可成为稳定易损斑块的潜在措施,但仍需进一步验证其确切疗效。

4 IPN分级的临床意义

4.1 卒中风险预警

IPN分级在卒中风险评估中表现出重要的预测价值。一项研究纳入155例缺血性卒中患者[轻度狭窄(狭窄率<50%)54例,中度狭窄(狭窄率50%~69%)19例,重度狭窄(狭窄率70%~99%)82例;4例(21.1%)中度狭窄和46例(56.1%)重度狭窄患者进行了颈动脉血运重建],发病后24个月随访,16.1%(25/155)的患者出现卒中复发,且均为IPN阳性(超声造影可检测到微泡;107例)患者,多因素Cox回归分析证实,IPNⅡ级与卒中复发风险相关(HR=4.535,95% CI:1.892~10.870,P= 0.001),这一关联在校正颈动脉狭窄程度后仍存在(HR=3.491,95%CI:1.410 ~ 8.646,P=0.007),重度狭窄也与卒中复发风险相关(HR=3.732,95% CI:1.400~9.948,P=0.008),在校正IPN分级后不相关(HR=2.525,95% CI:0.913~6.982,P=0.074),表明IPN可能是比血管狭窄程度更敏感的卒中复发风险预测指标。一项研究回顾性分析了62例伴有颈动脉斑块的缺血性卒中患者(观察组)和60例伴有颈动脉斑块但未发生缺血性卒中患者(对照组),通过超声造影评估其IPN情况,结果显示,观察组IPNⅡ~Ⅲ级的患者比例高于对照组[77.42%(48/62)比16.67%(10/60), P<0.05],且IPN分级与卒中患者入院时美国国立卫生研究院卒中量表评分(r=0.537,P<0.01)和改良Rankin量表评分(r=0.454,P<0.01)成正相关,提示新生血管密度与卒中严重程度和患者预后密切相关。此外,一项纳入98例缺血性卒中患者的1年随访研究显示,IPN分级>Ⅰ级(OR=4.765)和Essen卒中风险评分量表评分>4分(OR=3.352)是卒中复发的独立危险因素,二者单独预测卒中复发的曲线下面积分别为0.709、0.671,二者联合应用可提高卒中复发的预测效能(曲线下面积为0.735)。因此,IPN分级评估可优化现有卒中风险分层体系,联合IPN分级与Essen卒中风险评分量表评分的预测模型对卒中复发具有较高的临床应用潜力,但需进一步验证。

4.2 脑白质病变

IPN与脑白质病变的关联性研究为理解血管性认知障碍提供了新视角。一项纳入269例颈动脉粥样硬化患者的前瞻性研究显示,IPN分级与脑白质病变严重程度(基于MRI的Fazekas评分)独立相关(P<0.01),其中IPNⅢ级患者发生中重度脑白质病变(Fazekas总分≥3分)的风险是IPN0级患者的25.84倍(95%CI:6.83~97.71,P<0.001)。尽管95%CI分布较宽,但仍提示IPN分级或可成为预测颈动脉粥样硬化患者脑白质病变进展的潜在生物标志物,其潜在机制可能涉及促进动脉粥样硬化、血管重构及微循环障碍,进而可能加速血管性认知障碍的进展。未来研究需验证IPN分级的临床适用性,并探索靶向IPN的治疗策略是否能够延缓颈动脉粥样硬化患者脑白质病变进展速度。

4.3 手术决策优化

无症状颈动脉狭窄的手术决策亟待从“狭窄程度导向”向“斑块易损性导向”转变。一项研究纳入3120例无症状颈动脉狭窄(狭窄率70%~99%)患者评估颈动脉内膜切除术治疗后的长期卒中预防效果,该研究将患者随机分为手术+药物(如抗血小板聚集、降压、降脂等)组和单纯药物组,入组后10年随访结果显示,手术+药物组同侧卒中发生率仅比单纯药物组低4.5个百分点[13.4%(209/1560)比17.9%(280/1560)];基于无症状颈动脉粥样硬化研究和无症状颈动脉手术试验数据,将围手术期死亡或卒中风险建模为0后,分析颈动脉内膜切除术对卒中的长期预防效果,结果显示,即使围手术期死亡或卒中零风险,每1000例手术患者中仅74例能避免卒中发生,而92.6%的患者可能面临手术风险与获益不匹配,颈动脉内膜切除术对无症状患者的获益有限。这一现状突显了现有依赖颈动脉狭窄程度决策是否行颈动脉内膜切除术的局限性。欧洲血管外科学会2023年的指南建议,将斑块易损性评估纳入颈动脉疾病诊疗决策体系(证据级别B级,推荐级别Ⅱa级)。因此,未来应建立整合斑块易损性标志物的精准分层策略,避免对卒中风险低危患者过度手术干预。

5 IPN的治疗策略

5.1 降脂治疗

降脂治疗是稳定IPN的关键手段。一项纳入了15项关于降脂治疗对颈动脉IPN影响研究的系统评价显示,他汀(包括阿托伐他汀、瑞舒伐他汀等)治疗6个月可使IPN形成风险较基线水平下降55%(OR=0.45,95%CI:0.24~0.72),高剂量他汀(如阿托伐他汀40mg/d)治疗6个月可使IPN分级较基线下降27%。前蛋白转化酶枯草溶菌素9抑制剂(proprotein convertase subtilisin/ kexin type 9, PCSK9)联合他汀治疗可提升IPN的改善效果,研究显示,对41例颈动脉斑块患者分组进行52周的不同降脂方案治疗,结果显示,联合治疗组(PCSK9抑制剂+他汀)治疗后IPN分级较基线降低[(0.50±0.60)分比(1.50±0.80)分,P<0.01],对照组(单用他汀)的IPN分级也较基线降低[(0.79±0.54)分比(1.26±0.65)分,P<0.05],联合治疗组IPN分级降幅大于对照组(P=0.003);此外,联合治疗组的IPN分级改善率(52周时IPN分级较基线降低的患者比例)达91%(20/22),高于对照组(11/19;P=0.026)。以上研究结果表明,PCSK9抑制剂联合他汀治疗在抑制IPN形成方面具有显著优势。采用他汀类药物治疗IPN需根据IPN分级进行剂量调整,PCSK9抑制剂为IPN高分级患者提供新选择,两者联合治疗展现协同效应,但仍需更多研究验证其长期疗效和安全性。

5.2 抗血管生成治疗

针对IPN的特异性抗血管生成治疗策略可能提供额外获益,其中VEGF抑制剂和微泡载药技术展现出独特优势。靶向抑制VEGF信号通路可通过抑制内皮细胞增殖降低早期斑块(IPN分级Ⅰ~Ⅱ级)的血管通透性(血管壁允许物质通过的能力),但对成熟斑块(IPN分级Ⅲ~Ⅳ级)的影响有限,且全身性治疗可能干扰正常血管修复功能,建议采用局部或限时给药策略。抗血管生成治疗的难度在于精准平衡疗效与安全性,需严格优化治疗窗口。微泡载药技术实现了精准靶向治疗,在载脂蛋白E基因敲除小鼠模型中,与未治疗组相比,采用重组人血管内皮抑制素与细胞间黏附分子1抗体共价修饰行微泡治疗组的斑块面积缩小[(46.78±9.98)%比(68.99±19.62)%,P<0.05],同时可有效抑制IPN生成。

5.3 新型疗法

华卟啉钠声动力疗法可通过诱导巨噬细胞凋亡抑制动脉粥样硬化斑块内病理性血管生成,研究显示,颈动脉斑块患者(6例)应用华卟啉钠声动力疗法治疗1个月后,IPN密度较对照组(颈动脉斑块患者行基础治疗;6例)下降50%[(0.30±0.08)比(0.60±0.12),P<0.01],斑块体积缩小42%[(87.0±15.0)mm2比(150.0 ± 20.0)mm2,P<0.01]。与传统药物相比,靶向疗法表现出独特优势。一项研究采用载脂蛋白E3*Leiden转基因小鼠(共23只,其中对照组12只,治疗组11只)建立静脉移植动脉粥样硬化模型,每周给予腹腔注射5mg/kg抗磷酸胆碱单克隆抗体(治疗组)或生理盐水(对照组),干预3周,结果显示,与对照组比较,治疗组巨噬细胞浸润减少31%(P=0.0333),新生血管周细胞覆盖率提高31%(P=0.0042),斑块内异常血管密度降低34%(P=0.0006),但其长期疗效及安全性仍有待进一步研究验证。免疫治疗可通过调节炎症微环境发挥作用,如程序性细胞死亡蛋白1(programmed cell death protein1, PD-1)单克隆抗体可通过Fcγ受体结合抑制PD-1+效应T细胞的促炎功能,减少IPN及炎症浸润;纳米粒子借助靶向递送与药物缓释特性,在动脉粥样硬化诊疗中展现出潜力。目前血管新生研发聚焦VEGF耦联系统、环糊精载体等多元化策略,其通过促血管凋亡提升疗效。然而,纳米颗粒的脱氧核糖核酸损伤、活性氧过载等生物毒性仍是纳米载药临床转化瓶颈。基因治疗方面,有研究采用规律成簇间隔短回文重复序列及其相关核酸酶9等基因编辑技术精准调控VEGF-A、低氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1 alpha,HIF-1α)等促血管生成基因,通过递送血红素加氧酶1等保护性基因,从分子层面干预IPN的形成过程。上述新型疗法为动脉粥样硬化的治疗提供了新的思路。

5.4 中医中药治疗

除现代医学手段外,传统中医中药治疗也展现出独特优势。研究表明,经典中药复方柴胡陷胸汤通过靶向调控HIF-1α/VEGF信号通路可有效抑制IPN生成。该研究将大鼠随机分为6组(每组10只):正常对照组(生理盐水+正常饲料)、模型对照组(高脂饲料+维生素D3腹腔注射)、辛伐他汀组(5mg/kg)及柴胡陷胸汤低(5.8g/kg)、中(11.6g/kg)、高(23.3g/kg)剂量组,通过高脂饲料+维生素D3注射构建动脉粥样硬化模型后,各组大鼠均灌胃给药6周,结果显示,柴胡陷胸汤高剂量组IPN率低于模型对照组[(3.5±1.0)%比(9.7±2.8)%,P<0.01];同时,柴胡陷胸汤高剂量组血管黏附分子的表达水平下调,其中缺氧诱导因子1α[(7.6±1.4)%比(15.8±3.5)%]、血管内皮生长因子[(7.1±1.1)%比(13.7±3.1)%]蛋白阳性表达率均低于模型对照组(均P<0.01)。上述研究结果提示中医中药在抑制病理性IPN方面有一定疗效,为中医中药调控动脉粥样硬化斑块稳定性提供了重要的分子机制依据。

IPN治疗方法多样,多学科交叉为维持动脉粥样硬化斑块稳定提供了新的研究方向,但如何优化靶向性、安全性和促进临床转化仍是未来研究的重点。

6 总结与展望

IPN为动脉粥样硬化斑块易损性的生物标志物,其形成受代谢异常、炎症反应及血流动力学等多因素调控,基于动态监测获得的IPN特征,可进一步指导精准治疗。目前新兴治疗策略(如靶向抗血管生成、纳米载药技术)展现出一定的发展潜力,但其安全性及精准性尚待优化。未来研究应关注IPN的动态监测技术(如分子影像)、多组学生物标志物的挖掘以及个体化治疗方案的优化,以推动动脉粥样硬化的精准化管理。

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