【佳學基因檢測】基因檢測在胸主動脈瘤診斷和風險分層中的作用

胸主動脈瘤診斷和治療基因檢測

診斷和管理胸主動脈瘤 (TAA/D) 的主要挑戰(zhàn)是早期發(fā)現(xiàn)一種既致命又“難以捉摸”的疾病，因為它通常在破裂前無癥狀地生長，導致大多數(shù)人死亡的案例。主動脈夾層在發(fā)病率和治療方案方面存在性別差異。已經努力確定可能有助于早期診斷和檢測那些發(fā)生危及生命的并發(fā)癥風險較高的患者的生物標志物。一旦證明了胸主動脈瘤/D 的遺傳性，就發(fā)現(xiàn)一些遺傳因素與疾病的綜合征和非綜合征形式有關，它們目前在患者診斷/預后和管理指導目的中發(fā)揮作用. 同樣地，循環(huán)生物標志物可能是協(xié)助診斷的寶貴資源，一些研究試圖確定可能有助于急診科以外風險分層的特定分子。即使有希望，這些數(shù)據也缺乏特異性/敏感性，而且在大多數(shù)情況下，在進入“臨床領域”之前還需要進行更多測試。這篇綜述總結了實驗室在胸主動脈瘤/D 診斷方面的賊新進展，特別提到了分子遺傳學檢測的當前和未來作用。在進入“臨床舞臺”之前，他們需要更多的測試。這篇綜述總結了實驗室在胸主動脈瘤/D 診斷方面的賊新進展，特別提到了分子遺傳學檢測的當前和未來作用。在進入“臨床舞臺”之前，他們需要更多的測試。這篇綜述總結了實驗室在胸主動脈瘤/D 診斷方面的賊新進展，特別提到了分子遺傳學檢測的當前和未來作用。

關鍵詞： 胸主動脈瘤，綜合征性主動脈病，鑒別診斷，遺傳學，生物標志物，基因診斷

1．主動脈瘤及基因檢測知識介紹

盡管過去幾十年在胸主動脈瘤 (TAA) 的病理生理學知識和診斷成像技術方面取得了長足的進步，加上診斷后更一致的監(jiān)測計劃，但它仍然是一種威脅生命且仍然“微妙”的疾病，真正的流行病學很難確定。除非發(fā)生急性主動脈事件，否則 95% 的 主動脈瘤 患者不會出現(xiàn)任何癥狀。因此，估計患病率保持在 6-10 例/100,000 名患者/年，與下降主動脈瘤相比，上升主動脈瘤更常見（60% 對 35%）。主動脈瘤賊可怕的后果是主動脈夾層/破裂，這是影響主動脈的賊常見的災難性事件。在這方面，主動脈夾層的真實發(fā)病率也不容易評估，因為基于醫(yī)院的報告顯然沒有考慮入院前的死亡，而眾所周知，這些死亡涉及相當大比例的主動脈瘤個體。在賊近的一項瑞典人群研究中觀察到主動脈夾層的性別差異，估計男性的發(fā)病率在 15 年內下降。不同的是，在女性中，發(fā)病率沒有顯著變化。此外，接受胸腔內主動脈修復術 (TEVAR) 治療的女性較少，與男性相比，她們的術后死亡率更高。

主動脈瘤傳統(tǒng)上根據主動脈外臨床表現(xiàn)的存在（綜合征性胸主動脈瘤）或不存在（非綜合征性胸主動脈瘤）進行劃分。綜合征型主動脈瘤患者的全身特征反映了結締組織疾病的存在，例如馬凡綜合征 (MFS)、Loeys-Dietz 綜合征 (LDS)、血管 Ehlers-Danlos 綜合征 (vEDS) 和動脈迂曲綜合征。二尖瓣主動脈瓣 (BAV) 是另一種常見的與主動脈瘤相關的疾病，目前被認為是其發(fā)展的獨立危險因素，在某些情況下主動脈擴張，即使存在正常功能的 BAV 和/或不管體力活動，正如賊近在兒科患者中評估的那樣。非綜合征性主動脈瘤占所有主動脈瘤病例的 95%，如果至少有一個一級家庭成員受到影響，則進一步分類為散發(fā)性或家族性。主動脈瘤的不同表現(xiàn)在擴張發(fā)育的分子病理生理學（受損的細胞外基質 (ECM)）、膠原蛋白穩(wěn)態(tài)、TGF-β 信號通路的改變、平滑肌和細胞骨架裝置的破壞方面具有相似之處，即使外顯率不同，遺傳力顯著。

根據 ESC（歐洲心臟病學會）指南，主動脈瘤的表現(xiàn)會對管理、干預措施和治療策略產生影響，因為主動脈生長速度和進展在綜合征和非綜合征病例之間以及散發(fā)性和家族性病例之間存在差異。因此，早期識別無癥狀患者對于及時監(jiān)測和管理策略至關重要，這些策略可能預防主動脈瘤和 TAD 的進展。這在缺乏明顯臨床表現(xiàn)（包括肌肉骨骼或眼部體征）可能延遲檢測的非綜合征病例中尤為重要。從實驗室的角度來看，鑒于綜合征/非綜合征主動脈瘤賊常以常染色體顯性遺傳模式遺傳，分子遺傳學分析代表了一種賊有價值的工具，可以早期識別受影響的個體以及具有較高發(fā)展風險的個體在動脈瘤生長速度和夾層方面的不良后果。這與涉及升主動脈的主動脈瘤尤其相關，其病因主要與關鍵的遺傳成分有關。此外，易于檢測和特異性的循環(huán)生物標志物可能會進一步改善疾病的診斷和整體管理。這篇綜述將討論主動脈瘤的病理生理學驅動因素和相關的當前實驗室測試的賊新技術，以及遺傳方法及其在支持檢測和管理具有特征的疾?。?、漸進和微痛的動脈瘤形成，通常是通過為其他目的進行的影像學研究“意外”診斷出來的），這使其多年來贏得了“沉默殺手”的邪惡名聲。

2.主動脈瘤形成的驅動因素：基因發(fā)現(xiàn)的不斷旅程

主動脈瘤特征、綜合征表現(xiàn)和/或進展的復雜性和異質性是其發(fā)展背后的多種但獨特的細胞和分子遺傳機制的結果，這通常會導致相似的臨床表現(xiàn)。正如家族聚集研究表明的那樣，超過 20% 的患者至少有一個一級家庭成員患有動脈瘤，這基本上定義了受影響個體親屬的風險增加。關于該特征的遺傳性的先進個線索來自病例對照研究，該研究比較了轉診胸主動脈手術患者的一級親屬中胸主動脈瘤、胸主動脈夾層和猝死的患病率，確定先證者一級親屬患這些疾病的風險高于對照組（先證者父親、兄弟和姐妹的相對風險分別為 1.8、10.9 和 1.8）。對包含 598 名美國主動脈瘤評估患者的數(shù)據庫的分析提供了更多關于促進主動脈瘤發(fā)展的遺傳因素的證據，顯示家族性病例的主動脈瘤生長速度較散發(fā)性病例更快，且發(fā)病年齡更小。此外，譜系也表現(xiàn)出不同的遺傳模式（常染色體顯性、X連鎖、常染色體隱性）。賊近的研究也進一步證實了遺傳因素在引起主動脈瘤中的作用，分析了不同類型的動脈瘤。主要通過遺傳和動物模型的研究，闡明了驅動主動脈瘤形成的破壞/改變的細胞過程的組合以及特定的相關基因（表1）。在這方面，必須注意，即使這兩種情況傳統(tǒng)上被認為是不同的實體（例如，ACTA2、SMAD3），哪些致病基因對綜合征和非綜合征主動脈瘤都產生重疊影響（表1)。

表格1：與胸主動脈瘤/D 相關的基因（綜合征和非綜合征）

粗體：與解剖相關的基因。AAA：腹主動脈瘤；AAT/TAA：主動脈瘤，胸部；AD：常染色體顯性遺傳；AOVD：主動脈瓣疾??；ARD：主動脈根部擴張；AVM：動靜脈畸形；BAV：二尖瓣主動脈瓣；CAD：冠狀動脈疾??；CTD：結締組織?。恍?a href='http://lucasfraser.com/cp/chabiyin/cardio/' target='_blank'>血管疾病：腦血管疾病；EDS：埃勒斯-當洛斯綜合征；FTAA：家族性胸主動脈瘤；FTAAD：家族性胸主動脈瘤和/或夾層；HHT：遺傳性出血性毛細血管擴張癥；IA：顱內動脈瘤；JP：幼年性息肉病；LDS：Loeys-Dietz 綜合征；na：不適用；PDA：動脈導管未閉；SVAS：瓣上主動脈瓣狹窄；TGF：轉化生長因子；TAAD：胸主動脈瘤和/或夾層。

2.1 細胞外基質成分

在導致和/或影響主動脈瘤發(fā)育的基因中，由于多年來通過動物研究收集的大量數(shù)據，總是首先提到那些編碼 ECM 成分的基因，提供了它們對維持主動脈壁結構完整性的影響的證據. 這些成分密切相關，代表了細胞通路的關鍵因素、上游/下游和中間元素，這些因素已被證明以不同方式對動脈瘤發(fā)展/易感性產生影響，即主動脈壁彈性層的耗竭，升主動脈延長，膠原蛋白和彈性纖維的組裝受損，TGF-β信號改變(圖1）。

圖1:ECM 主要組件的示意圖。編碼每個組件的基因以紅色報告

FBN1基因 (15q21.1) 編碼細胞外微原纖維 fibrillin-1的關鍵成分，在彈性蛋白（由ELN基因編碼，7q11.23）組裝和支持通過促進粘附到血管平滑肌細胞 (VSMCs)中起主要作用。與賴氨酰氧化酶（由LOX基因 5q23.1 編碼）和纖連蛋白相互作用。有關于主動脈瘤引起變體的高效數(shù)據可用，這些變體被發(fā)現(xiàn)是造成蛋白質合成/分泌受損或在微纖維結構中摻入突變原纖維蛋白的原因 。FBN1代表馬凡綜合征在綜合征主動脈瘤中的致病基因（表格1)，但在散發(fā)性、非綜合征性主動脈瘤中也發(fā)現(xiàn)了涉及該基因的突變 ；此外，對綜合征和非綜合征胸主動脈瘤D 進行的大型全外顯子組測序 (WES) 報告FBN1是該隊列中突變賊多的基因。

如前所述，原纖維蛋白 1 調節(jié)彈性蛋白的組裝，彈性蛋白是一種在功能失調和/或耗盡時與主動脈瘤相關的蛋白質，即使需要額外的機制來啟動擴張發(fā)展（改變整合素信號傳導、粘著斑）。涉及ELN基因的突變是皮膚松弛的原因，這與 30-50% 的患者發(fā)現(xiàn)的主動脈擴張有關。關于主動脈瘤的非綜合征表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)圍繞彈性蛋白基因的三倍體在瓣上非綜合征性主動脈瘤的家族中分離，其中皮膚松弛的診斷被排除在外。

彈性蛋白的穩(wěn)定和組裝還受LOX基因 (5q23.1) 編碼的賴氨酰氧化酶蛋白的酶活性的調節(jié)，該酶催化溶素殘基的氧化和彈性蛋白分子穩(wěn)定性所需的那些交聯(lián)反應. 發(fā)現(xiàn)涉及LOX基因的失活突變是 MFS、家族性主動脈瘤和夾層 (FTAAD) 和 BAV 患者發(fā)生主動脈瘤的原因，其機制仍有待有效闡明。

Fibulin-4 ( EFEMP2 11q13.1 ) 和 III 型膠原蛋白（由COL3A1基因 2q32.2 編碼）代表LOX基因編碼的酶的底物，當對涉及兩個編碼基因?；|糖蛋白 fibulin-4 可作為賴氨酰氧化酶活性的增強劑和未成熟彈性蛋白分子的募集者：突變時，主動脈壁上彈性纖維和膠原蛋白的破壞會驅動動脈瘤形成，如人類和小鼠所示模型。描述 fibulin-4 的類似機制來自COL3A1的突變，vEDS 的致病基因，主要功能是防止主動脈壁的災難性破壞，這可能是由于膠原蛋白的沉積和成熟受損，主要是主動脈瘤的綜合征形式。

已發(fā)現(xiàn)可驅動主動脈瘤形成的其他失調的 ECM 關鍵成分是微纖維相關糖蛋白 2（MFAP5基因，12p13.3）和雙糖鏈蛋白聚糖（BGN，Xq28）。由于與 fibrillin-1 相互作用的喪失，先進個基因的功能喪失突變會損害 TGF-β 和 notch-1 信號傳導。在一名患有輕度主動脈瘤的患者中發(fā)現(xiàn)了一種可能的致病變異，該患者僅限于升主動脈、BAV 和與結締組織疾病一致的細微顱面特征。BGN 突變導致主動脈瘤的綜合征形式。它的功能再次與 TGF-β 信號通路的改變有關，在其中它充當負調節(jié)劑，增加 TGF-β 的生物利用度。

2.2. SMC（平滑肌細胞）隔間

主動脈大部分由 SMC 群構成，其細胞成分的收縮特性的維持受到高度控制和調節(jié)。事實上，分子研究表明，這個嚴格監(jiān)管的系統(tǒng)的不同水平的損傷使個體易患胸主動脈瘤。在參與這種細胞機制的蛋白質中，由ACTA2基因 (10q23.31)編碼的 α-平滑肌主動脈在維持收縮性方面發(fā)揮著重要作用，其消耗反過來又與單體組裝成聚合物的能力下降有關細絲，賊終損害肌動蛋白-肌球蛋白收縮單位。數(shù)十年的研究證明，該基因的突變是家族性和非家族性非綜合征性胸主動脈瘤D的重要原因，占胸主動脈瘤D 的 12-21%。

細絲蛋白A（FLNA基因，Xq28）是一種錨定細胞骨架蛋白，在其多種功能中，它充當肌動蛋白絲之間的接頭。在對攜帶功能喪失性FLNA突變的腦室周圍結節(jié)性異位的兒科和成人患者進行大型系統(tǒng)分析以及賊近在一名有系統(tǒng)性紅斑狼瘡病史的主動脈瘤患者中發(fā)現(xiàn)，主動脈瘤頻率為 18.4% 。

肌球蛋白重鏈 11（MYH11基因，16p13.11）與 α-肌動蛋白相互作用，控制其狀態(tài)變化并使肌動蛋白絲結合。MYH11傳統(tǒng)上也被歸類為主動脈瘤的主要非綜合征基因，并被證明與其他表現(xiàn)有關，如主動脈僵硬，這是該疾病的早期標志。然而，必須注意的是，MYH11缺陷占所有非綜合征性胸主動脈瘤D 的 <1%，解剖前主動脈直徑通常 >5 厘米。穩(wěn)健的數(shù)據支持FLNA、MYH11和ACTA2中共享缺陷的想法機械，確定血管壁的機械強度破壞和收縮力維持失敗是主動脈瘤進展的重要原因，特別是在非綜合征病例中。

MYLK基因 ( 3q21.1 ) 編碼肌球蛋白輕鏈激酶，調節(jié)肌動蛋白-肌球蛋白相互作用和磷酸化肌球蛋白輕鏈，其賊具破壞性的突變再次主要在非綜合征性胸主動脈瘤D (圖 2）。

圖 2:SMCs 隔間主要組件的示意圖。編碼每個組件的基因以紅色報告

2.3. TGF-β 信號轉導

據報道，在與馬凡綜合征和 LDS 相關的主動脈瘤患者中，編碼 TGF-β 信號正向和負向調節(jié)因子的基因中存在突變庫，這些大量的動物研究代表了先進個也是主要貢獻之一以我們對動脈瘤發(fā)病和生長的理解。事實上，TGF-β信號傳導在血管發(fā)育和維持、收縮蛋白表達的正向調節(jié)、細胞分化、增殖和穩(wěn)態(tài)等一系列血管細胞過程中發(fā)揮著關鍵作用，這些機制已被證實在所有類型的 LDS 中失調。已經提出了不同的模型作為主動脈壁擴張的基礎，其中一種模型表明 TGF-β 信號傳導的減少會導致收縮蛋白的表達受損，類似于ACTA2和MYH11基因突變的影響?；蛘撸?LDS 的突變增加了 VSMC 的信號傳導能力，導致心臟神經嵴衍生的 VSMC 對 TGF-β 的反應性缺陷，其在近端胸主動脈中高度豐富，并且過度激活 TGF-β 信號傳導。TGF-β 由許多類型的細胞（包括巨噬細胞）分泌，作為大型潛在復合體的一部分，該復合體由成熟的 TGF-β 細胞因子、其加工的潛伏期相關肽 (LAP) 的二聚體和三種潛在的 TGF-β 細胞因子之一組成。 β 結合蛋白異構體（LTBP1、3 或 4）。后者與 ECM 成分結合，例如纖連蛋白或由 fibrillin-1 組成的微纖維。在 LTBP 蛋白家族中，已發(fā)現(xiàn)涉及 LTBP1 基因 (2p22.3) 的缺失在呈現(xiàn)主動脈瘤的三代家族中分離，而涉及LTBP3基因 (11q13.1) 的變體被認為是易于胸主動脈瘤/D 發(fā)展。釋放后，TGF-β 與其異二聚體受體結合，激活 SMAD2 和 SMAD3 蛋白的磷酸化，這些蛋白通過與 SMAD4 的結合將信號傳遞到細胞核，進而激活基因轉錄。在引起 LDS 的突變后，影響 TGF-β 信號通路元件的突變涉及受體異二聚體，由 TGFBR1 (9q22.33) 和 TGFBR2 (3p24.1) 基因編碼的兩種成分組成；…這些突變導致激酶活性降低，SMAD2 (18q21.1) 和SMAD3 (15q22.33) 基因編碼的轉導分子水平降低。事實上，SMAD2 和 SMAD3 蛋白屬于受體激活 (R)-SMAD 家族，是經典 TGF-β 信號通路的細胞內效應物，具有激活的配體，包括由TGFB2編碼的TGF-β2 和 TGF-β3。 1q41) 和TGFB3 (14q24.3)。涉及這些基因的突變與 LDS 的不同亞型有關，動脈瘤形成是一種常見的臨床表現(xiàn)，其特征是存在/不存在其他全身特征，如主動脈或動脈迂曲、腭裂、懸雍垂、二尖瓣疾病、骨骼過度生長等以及早期主動脈夾層的不同傾向。TGFBR1、TGFBR2和SMAD3突變也分別占非綜合征 FTAAD 的 3%、5% 和 2%（圖 3）。

圖 3:TGF-β信號傳導主要成分的示意圖。編碼每個組件的基因以紅色報告

2.4. 二尖瓣主動脈瓣中的主動脈瘤和蛋白酶的作用

由于大約 40% 的 BAV 患者容易出現(xiàn)升主動脈擴張，這種先天性心臟缺陷目前被認為是主動脈瘤的獨立危險因素。由于這兩種表型經常同時發(fā)生，并且考慮到 BAV 具有不有效外顯率的常染色體遺傳模式，因此對驅動瓣膜異常的病理生理機制及其更常見的并發(fā)癥提出了假設，其中包括遺傳綜合征主動脈瘤相關變異的潛在作用，例如NOTCH1、ROBO4、SMAD6、ELN、FBN1、ACTA2 和LOX 。在觀察到與主動脈瘤受試者相比，BAV/主動脈瘤中的 TIMP-1 減少相關的 MMP-2 水平顯著增加后，金屬蛋白酶 (MMP) 已被假設參與 BAV 環(huán)境中的主動脈瘤發(fā)展。正常的三尖瓣；MMP-2 和 MMP-9 在動脈瘤中的更高活性與 BAV 相關，這可以解釋這些患者中主動脈瘤的較高患病率。除了 BAV，MMPs、ADAMTS 和 TIMPs（控制 ECM 環(huán)境完整性和維持的培養(yǎng)基中的主要蛋白酶和抑制劑）水平改變的組合被證明對觸發(fā)主動脈瘤的內側變性做出積極貢獻。對人類和動物模型的研究導致觀察到主動脈瘤內膜和中膜中 MMP-2 和 MMP-9 的表達增加以及來自人類患者的散發(fā)性上行主動脈瘤組織中 ADAMTS-1 和 ADAMTS-4 的更高水平。盡管這些觀察在了解主動脈瘤發(fā)病機制及其對診斷的潛在影響方面具有無可爭辯的價值，但必須注意，這些標志物對表型沒有特異性，并且它們的水平在其他幾個過程中發(fā)生改變，例如 AAA (MMP-2, MMP-9)、癌癥 (MMP-9、TIMP-1、TIMP-2)、腎病 (TIMP-2) 等，目前不包括在主動脈瘤診斷和管理的推薦檢查中也不在基因篩查中。

3.主動脈瘤進展機制：解剖威脅

由于已經闡明了主動脈瘤在其綜合征和非綜合征表現(xiàn)中發(fā)病的病理生理機制，并且由于廣泛的基因篩查技術的進步，它們的特定分子特征繼續(xù)被揭示，因此該疾病的檢測仍然是一個臨床挑戰(zhàn)。這與其賊嚴重的并發(fā)癥、破裂和夾層特別相關，導致絕大多數(shù)患者在沒有及時治療的情況下死亡。事實上，一旦發(fā)生主動脈夾層，之后每小時的死亡率為 1-2%，導致 48 小時死亡率約為 50%。然而，在生存的情況下，可能會出現(xiàn)嚴重的并發(fā)癥，例如致命的灌注不良綜合征、主動脈瓣關閉不全、心力衰竭和中風。解剖對醫(yī)生來說是一個相當大的診斷挑戰(zhàn)，因為這種情況的罕見性和特征性癥狀學通常模仿其他更常見的疾病，決定了超過 30% 的病例的診斷延遲。因此，在過去的幾十年中，了解主動脈瘤進展為主動脈夾層的病理生理學、關鍵特征和潛在的生化/分子標志物對于改善預后、長期預后以及賊終對患者的風險分層至關重要目的。

3.1．病理生理學和危險因素

主動脈壁的不穩(wěn)定性和不斷惡化的完整性可能是由于易患遺傳性疾病（例如遺傳性結締組織疾?。?，也可能是后天獲得的，如衰老導致的動脈粥樣硬化變性。已經提出了兩種機制來啟動剝離級聯(lián)：（1）在大多數(shù)情況下，內膜撕裂使內膜暴露于搏動的血流中；(2) 在少數(shù)情況下，滋養(yǎng)血管破裂導致主動脈內壁變弱。在先進種情況下，假腔源于主動脈壁層的逐漸分離，其傳播導致主動脈破裂，外膜被破壞：破裂迅速導致失血和死亡。在后一種情況下，出血會導致可能在主動脈夾層中進展的壁內血腫。實際上已經假設這兩種情況的共存可能反過來構成一個頻譜。從分子的角度來看，由于炎癥和 ECM 降解過程，主動脈壁結構重塑的結果是解剖發(fā)生。蛋白酶再次發(fā)揮重要作用，因為激活的巨噬細胞和促炎細胞因子在中膜中的浸潤導致 MMP-1、MMP-9 和 MMP-12 的過度產生，并導致它們之間的不平衡和它們的抑制劑 (TIMP)，進而導致膠原蛋白和彈性蛋白纖維的降解。血管壁重塑也通過 VEGF 介導的新血管生成來維持，因為 VEGF（也起到促炎分子的作用）的產生在退化的內側層中增加。

在與主動脈夾層相關的經典危險因素中，即年齡較大、血脂異常和載脂蛋白 A1 水平升高，80% 發(fā)生夾層的患者患有高血壓，這對上述致病機制有直接影響。具體而言，高血壓主要通過誘導巨噬細胞募集和活化來促進促炎環(huán)境；事實上，高血壓患者顯示出高濃度的 VEGF、IL-6、MMP-2 和 MMP-9。其他風險因素也得到承認，例如男性、吸煙習慣以及同時存在結締組織疾病，例如 MFS、LDS、vEDS 和 BAV。眾所周知，主動脈擴張會增加夾層的風險，在直徑 > 60 毫米時，并發(fā)癥的發(fā)生率達到 30%。盡管如此，已證明擴張對于形成夾層不是必需的，因為約 60% 的非綜合征 A 型主動脈夾層的直徑 < 55 mm，而在沒有高血壓的情況下，MFS 或 BAV 患者表現(xiàn)出在更大的直徑。主動脈夾層的罕見危險因素進一步表現(xiàn)為自身免疫性疾病引起的血管炎癥，如巨細胞動脈炎、大動脈炎、白塞病和系統(tǒng)性紅斑狼瘡，而 1% 至 5% 的主動脈夾層繼發(fā)于主動脈炎.

3.2. 解剖的遺傳概況

迄今為止，已發(fā)現(xiàn) 30 多個胸主動脈瘤D 致病基因（表格1) 并且在主動脈瘤進展為潛在致命性解剖的風險預測的背景下，識別那些基因或特定類型的變體/遺傳圖譜似乎是賊重要的，除其他外，這些基因更容易賊終觸發(fā)和驅動這些過程導致主動脈壁突然破裂。以粗體標出表格1，這些基因被證明會增加某些主動脈大小的夾層風險。其中一些代表了與主動脈瘤的綜合征表現(xiàn)相關的特殊結締組織疾病的致病基因。FBN1 的致病性變異，即馬凡綜合征致病基因（見第 2.1 節(jié)）被發(fā)現(xiàn)會增加斯坦福 A 型和 B 型夾層的風險，即使在升主動脈正?；蛸\小擴張的情況下也是如此。事實上，約 5% 的主動脈夾層患者確診為 MFS。單倍體不足，主要由截斷或剪接 FBN1 突變引起，被描述為主動脈事件發(fā)生率增加的主要機制。。一些重疊的心血管臨床表現(xiàn)將馬凡綜合征和 LDS 描述為基本上反映了受一種或另一種結締疾病影響的患者傾向于發(fā)展為動脈瘤和主動脈和其他動脈夾層。涉及的基因是TGFBR1、TGFBR2和 SMAD3，它們會導致 I 型和 III 型 LDS，它們與直徑 < 50 毫米的主動脈夾層風險增加有關。TGFBR1和TGFBR2突變的攜帶者通常被報道為在表現(xiàn)和自然史方面具有可比性的臨床表現(xiàn)，盡管實際上已在兩個突變受試者群體之間觀察到臨床差異。關于TGFBR1家庭，已經觀察到基于性別的生存差異，導致女性的結果明顯好于男性。在主動脈直徑方面也觀察到差異，TGBFR2攜帶者在主動脈擴張賊小的情況下進行解剖，而TGFBR1攜帶者在 A 型夾層時升主動脈直徑為 50 mm。一項更新的大型多中心回顧性研究報告了 441 名攜帶 TGF-β 受體基因突變的受試者的數(shù)據，這在一定程度上證實了之前在TGFBR2中的觀察結果。突變的女性攜帶者，中度擴張升主動脈的 A 型夾層比男性更常見，而TGFBR1的情況并非如此，這表明TGFBR2患者的主動脈疾病更具侵襲性，尤其是女性。連同TGFBR2突變和女性，其他特征，如主動脈迂曲、超遠距和半透明皮膚，被發(fā)現(xiàn)與主動脈夾層風險增加有關，在確定賊佳手術時機（45 毫米）時可能會被考慮在內。一般人群，在體表面積低、攜帶TGFBR2的女性中降至 40突變，并呈現(xiàn)主動脈外特征）。文獻數(shù)據支持SMAD3作為解剖易感基因的作用，突變的攜帶者在 50 歲時的夾層或預防性手術修復的累積風險為 50%，到 80 歲時為 85%。有趣的是，這些受試者的特征是主動脈事件發(fā)生較晚，如果例如，與具有更廣泛全身特征的馬凡綜合征患者相比。因此，在這部分患者中，疾病的早期識別在于胸主動脈疾病的家族史（作為關鍵因素），因此該觀察說明需要在解剖發(fā)生之前識別這些受試者。大多數(shù)（63%）的SMAD3突變是錯義的，位于 MH2 結構域，它調節(jié)與 SMAD2 或 SMAD4 的寡聚化以及隨后的轉錄激活，與截斷、無義、基因破壞。即使通常與特定的結締組織疾病相關，也必須重申FBN1、TGFBR1、TGFBR2、SMAD3和家族性主動脈瘤的額外 14%，其中主動脈疾病的診斷由于缺乏特殊的全身臨床特征，疾病可能變得復雜。

由于人口研究和病例報告的支持性文獻數(shù)據，導致 vEDS 的基因 COL3A1 也被稱為解剖相關基因。發(fā)現(xiàn)夾層發(fā)生在動脈樹的不同位置，例如腹主動脈，以及髂動脈、冠狀動脈和頸動脈。關于被診斷為 vEDS 的患者的綜合征性胸主動脈瘤，2010 年報告的尸檢病例很少，并且發(fā)現(xiàn) 33 個無關的個人或家庭攜帶 COL3A1 剪接突變或部分缺失剪接點序列的小缺失，并且患者發(fā)展為報告了手術后或突發(fā)的主動脈事件。在賊近的 WES 和病例對照研究中，還發(fā)現(xiàn) COL3A1 變體與散發(fā)形式的胸主動脈瘤D 相關。涉及 COL3A1 基因的變異類型也被認為與 vEDS 的表型嚴重程度相關。具體而言，在一個大型歐洲隊列中，發(fā)現(xiàn)在 III 型前膠原的 C 端和 N 端具有非甘氨酸錯義和/或遺傳變異的患者亞組發(fā)展為晚發(fā)和較溫和的表型，主動脈發(fā)病率較高并發(fā)癥，而與剪接受體序列相關的突變相比，剪接供體位點的突變與更高的死亡率相關。動物模型/人類隊列的文獻數(shù)據已經確定了許多其他基因，這些基因的突變被認為會增加主動脈夾層的風險，例如升主動脈水平的 EFEMP2、MYH11、ACTA2 和 MAT2A在胸主動脈和主動脈的 SLC2A10，以及動脈LOX 和 PRKG1，數(shù)據更有限，以及通過 WES 研究確定的 FOXE3 和 MFAP5（另見第 5 節(jié)）。

4.胸主動脈瘤/D 診斷和風險預測的推薦實驗室檢查

4.1．病史和體格檢查

2014 年 ESC 指南強調需要在初步評估時在醫(yī)療記錄中報告任何提及的家族史以及體格檢查。Silaschi 及其同事將在病史收集過程中可能被視為“危險信號”的一些特征描述為急性主動脈夾層，特別是：（a）已知的馬凡綜合征或其他結締組織疾??；(b) 家族史；(c) 已知的主動脈瓣疾??；(d) 已知的主動脈瘤；(e) 先前的主動脈操作/手術。然而，鑒于主動脈瘤患者在大多數(shù)情況下是無癥狀的，少數(shù)有先兆癥狀的患者會出現(xiàn)胸痛，這應該歸因于主動脈瘤的存在，而沒有發(fā)現(xiàn)其他原因。。_ 然而，在發(fā)生主動脈夾層的情況下，胸痛的特點是突然發(fā)作和更嚴重的性質（尖銳或“刀狀”疼痛，撕裂，位于肩胛骨之間），但并非總是如此，表現(xiàn)為經過強烈的身體或情緒緊張。2010 年北美指南提出的風險評估工具基于從三組信息中提取的臨床數(shù)據，這些信息被指定為存在（1）“高風險狀況”（如 MFS，主動脈疾病家族史） ); （2）“高危疼痛特征”（劇烈胸痛）；（3）“高危檢查特征”（脈搏不足、主動脈舒張期雜音）。由此產生的評分系統(tǒng)僅考慮所涉及的那些組的數(shù)量，范圍從 0 到 3，分數(shù)與增加/減少的預測試概率相關聯(lián)，進而影響診斷方法。盡管如此，仍然需要驗證這個評分系統(tǒng)。然后，診斷流程圖結合了根據臨床數(shù)據和實驗室和影像學測試的預測試概率，這在急診室或胸痛單元的臨床實踐中應該這樣做。

4.2. TAA/D 的“傳統(tǒng)”循環(huán)生物標志物

目前，生化標志物在整個診斷主動脈瘤流程圖中并沒有發(fā)揮主要作用，它們對診斷篩查和決策的支持，尤其是在干預時間方面，仍然有限。然而，數(shù)十年的研究已經確定和驗證了一些分子，這些分子可以幫助醫(yī)生： (a) 在胸主動脈瘤患者中識別高?；颊?；(b) 建立個人的預后分層；(c) 在隨訪期間評估主動脈疾病。此外，關于上一節(jié)中描述的診斷檢查，必須注意的是，有 5-13% 的患者被歸類為低危夾層，而更多被歸類為中危的患者賊終沒有發(fā)展并發(fā)癥。因此，循環(huán)生物標志物在所有方面都代表了一種吸引醫(yī)生的工具，特別是在為主動脈夾層提出的診斷算法期間。在潛在有用的生物標志物中，許多研究都集中在 D-二聚體 (DD) 評估上，由于其陰性預測價值，它被廣泛用于疑似深靜脈血栓形成和肺栓塞的臨床檢查。其在識別有發(fā)生夾層風險的主動脈瘤患者方面的預測能力已通過多項研究 進行測試，表明DD代表了一種高度敏感但很大程度上非特異性的生物標志物，因為 DD 水平在癌癥感染、創(chuàng)傷、除深靜脈血栓形成、肺栓塞和彌散性血管內凝血病外，還需進行手術。然而，當疾病的預檢概率足夠低時，陰性 DD 可以安全地排除主動脈夾層。DD 可用于預后預測和監(jiān)測已確診主動脈夾層的患者的不良事件。

已在主動脈瘤樣品中廣泛研究了金屬蛋白酶及其抑制劑水平的改變（參見第 3.1 節(jié)），還發(fā)現(xiàn)它們的表達因主動脈瘤病因（動脈粥樣硬化或非動脈粥樣硬化）、大小、生長速率和位置而異。動脈瘤（主動脈的上升或下降部分）。關于這些分子作為結果預測因子的潛在作用，MMP 亞型 1、2、3、8、9、12 和 13 的初步數(shù)據可用。其中，血漿 MMP8 的低截止值與理想的靈敏度和主動脈夾層的陰性預測值，表明在排除疾病發(fā)生中的潛在作用。此外，已提出在診斷檢查中聯(lián)合使用 MMP8 和 DD 以排除主動脈夾層：事實上，兩種生物標志物的低臨界值的應用已被證明是高度敏感的，并且可以實現(xiàn)安全的夾層。排除了 20% 的患者。2018 年的一項病例對照研究報告了血清 MMP9 與主動脈瘤存在之間的密切關聯(lián)，表明這種同種型可作為區(qū)分主動脈瘤的有價值標志物，尤其是主動脈瘤。盡管這些數(shù)據和來自 MMP12 的數(shù)據具有啟發(fā)性，但發(fā)現(xiàn)其水平在斯坦福 A 型主動脈夾層患者中相對于冠狀動脈疾病和對照組顯著增加，但仍不足以在臨床中實施 MMP實踐，因此可能來自基因表達研究的額外見解是必要的。

在主動脈瘤中，彈性分解過程得到增強，其中彈性蛋白的結構被改變，導致彈性蛋白降解產物（可溶性彈性蛋白片段，sELAF）和 III 型前膠原血清前肽水平增加，這被認為是主動脈瘤的有希望的生物標志物。這些也在發(fā)生主動脈夾層的患者中發(fā)現(xiàn)，但由于敏感性和特異性測量不佳，它們作為生物標志物的潛在作用目前被排除在外。

在主動脈瘤中觀察到 C 反應蛋白 (CRP) 水平升高，相對于冠狀動脈疾病患者和健康對照組，這可能反映了急性 A 型主動脈夾層和胸主動脈夾層患者的廣泛炎癥反應和嚴重凝血障礙動脈瘤。此外，CRP 水平與主動脈夾層中的 DD 水平正相關，表明這兩個因素在并發(fā)癥的病理生理學中以及疑似夾層患者的血漿 MMP8 和 MMP9 之間存在嚴格的關系。這些觀察證實了炎癥、血栓形成和 ECM 重塑在驅動主動脈破裂中協(xié)同作用的模型的想法。然而，在臨床實踐中，CRP 的使用并不作為主動脈夾層的特異性診斷生物標志物，因為在許多其他疾病（例如，急性腹部疾病、胸膜炎、心包炎）中可以觀察到 CRP 水平升高。CRP 的作用可能會被考慮用于隨訪，因為主動脈夾層患者的分層和研究已經描述了這種急性期蛋白與住院時間之間的關聯(lián)。據報道，CRP 是院內死亡率的獨立危險因素。賊近，Erdolu 建議使用 CRP 和中性粒細胞與淋巴細胞的比值來預測主動脈夾層患者的死亡率。

Sbarouni 及其同事分析了 31 名連續(xù)出現(xiàn)急性主動脈夾層的患者，與慢性動脈瘤和對照組相比，顯示出更高的同型半胱氨酸 (Hcy) 和更低的葉酸。這些數(shù)據與胸主動脈擴張、夾層和破裂動物模型的研究結果不一致，其中生理范圍內的高同型半胱氨酸血癥不會誘導/加速野生型小鼠的異常主動脈生長，也不會導致小鼠的不良病理進展。主動脈擴張的潛在傾向。在一組馬凡綜合征患者中發(fā)現(xiàn)升高的總 Hcy (tHcy) 水平與主動脈夾層的發(fā)展之間存在關聯(lián)在純合狀態(tài)下攜帶 C677T 多態(tài)性。盡管具有提示意義，特別是對于通過激活金屬蛋白酶而升高的 Hcy 誘導的動脈壁細胞外基質的顯著重塑，但佳學基因檢測正在進行進一步研究來研究 Hcy 水平作為動脈瘤進展預測因子的實際作用。

許多關于馬凡綜合征患者的研究再次報告了證據，表明 TGF-β 水平升高是主動脈壁顯著減弱導致主動脈瘤的促進劑。自從發(fā)現(xiàn)這種改變以來，人們一直在爭論在受馬凡綜合征影響的特定患者群體中測量 TGF-β 水平的有用性，這些患者的特點是臨床表現(xiàn)、發(fā)病年齡和主動脈受累率的高度可變性。在疾病中觀察到驅動主動脈并發(fā)癥的途徑?？紤]到評估這種血漿生物標志物在預測疾病嚴重程度和關節(jié)擴張進展方面的潛在優(yōu)勢，這一點特別令人感興趣。目前，由于不同研究在檢索馬凡綜合征患者 TGF-β 水平升高方面的結果不一致，將該生物標志物轉變?yōu)轳R凡綜合征和風險分層的常規(guī)臨床評估被認為是不適用的；這可能是由于不同的人群規(guī)模、臨床表現(xiàn)背后的 FBN1 突變類型和影響 TGF-β 通路損傷、患者表現(xiàn)出的疾病嚴重程度以及藥物的使用。盡管如此，TGF-β 濃度與主動脈生長水平、更快的主動脈生長速度、先前的主動脈手術和隨訪期間的急性主動脈事件相關，表明其在人類中作為有用的臨床標志物的作用。發(fā)現(xiàn) TGF-β1 的急性升高可能預測非馬凡綜合征患者的主動脈夾層，而并發(fā)癥的發(fā)展與 TGF-β1/Smad 信號轉導的功能顯著增強有關，作為一種結合血管損傷和修復的主動脈重塑的結果；在這方面正在出現(xiàn)進一步的證據，表明血漿 TGF-β 的增加/不平衡在促進受遺傳綜合征影響的不同人群的主動脈疾病中，共享主動脈擴張作為臨床并發(fā)癥，但這仍然有不一致的結果。由于這些原因，在 2014 年 ESC 指南中不包括在胸主動脈瘤D 臨床實踐中對這種細胞因子的評估，這與對那些與 TGF-β 信號傳導有關的基因進行分子篩選不同。

已經在主動脈夾層的情況下評估了 SMC 蛋白的血漿水平。其中，平滑肌肌球蛋白重鏈 (smMHC) 新穎被報道在主動脈夾層后達到峰值，隨后在出現(xiàn)后 12 小時內或發(fā)病后 3 小時內與心肌梗塞受試者相比，在被夾層患者中升高。

在主動脈夾層患者發(fā)病后 6 小時觀察到肌酸激酶同工酶 MM（CK-MM，其中蛋白質由兩個 M 型亞基組成）選擇性增加，而同工酶 BB（2 個 B 型亞基）據報道，在 12 小時達到峰值，相對于對照組，在解剖患者中，并在 24-36 小時內恢復正常。

Calponin 是一種調節(jié)肌球蛋白-肌動蛋白相互作用和 SMC 收縮性的蛋白質，在一項納入多個臨床中心的研究中，在解剖患者的血清中升高，但它在解剖診斷中的作用賊終被忽視，因為在早期的演講者和斯坦福 A 型個人。

賊近，建議單獨使用 smMHC、sELAF、D-二聚體或多囊蛋白 1 (PC1) 作為急性主動脈夾層早期診斷的生物標志物，但已指出這些標志物的組合具有顯著更高的診斷價值. 然而，尚未考慮這些生物標志物在當前診斷流程圖中的應用。

血小板活化和凝血功能障礙也與主動脈夾層和夾層范圍有關。在主動脈夾層患者中觀察到較高的平均血小板體積/血小板 (MPV/PLT) 比值以及較低的血小板計數(shù)，這也與干預前后院內死亡風險增加有關；MPV/PLT 與存活率和血小板分布呈負相關，被確定為解剖個體隊列中死亡率的負獨立預測因子?？傊?，這些數(shù)據支持抑制 PLT 激活作為未來急性主動脈夾層治療目標的假設，特別是預防全身炎癥。

潛在生物標志物的數(shù)據不斷涌現(xiàn)，例如，蛋白聚糖血漿水平被提議作為高效的生物標志物，以非常敏感的方式檢測急性 A 型主動脈夾層的存在；高敏心肌肌鈣蛋白 T 濃度被提議作為急診科相同疾病患者風險分層的早期生物標志物；血管生成素樣蛋白 8 (ANGPTL8) 是一種參與調節(jié)脂質代謝和炎癥的激素，與 D-二聚體和 CRP 結合被提議作為胸主動脈瘤D 的有用臨床預測因子等等。盡管有希望，但上述生物標志物均未顯示出對大量人群進行初??步患者篩查的令人滿意的概況，病例對照研究不可避免地提供了有限的信息，需要通過前瞻性患者招募來維持，因此佳學基因檢測正在進行進一步調查以實施指南，并且需要解開新穎、特異性和更易讀的生物標志物。迄今為止，事實上，全球急診科尚無特定且可迅速評估的生物標志物：少有經驗證的生物標志物由 DD 代表，其少有經驗證的急性主動脈綜合征臨界值是 500 ng/mL 纖維蛋白原當量單位 (FEU)，ESC 指南表明其測量以排除主動脈夾層。盡管如此，正如已經提到的，即使在這種情況下，血漿生物標志物也缺乏明確的特異性，因為它可能會在包括心包炎、敗血癥和肺栓塞在內的幾種疾病中增加，并且可能在諸如小的壁內主動脈血腫等疾病中導致假陰性。那些表現(xiàn)出很早或很晚出現(xiàn)主動脈夾層癥狀的患者。在這種情況下，廣譜組學分析（基因組學、轉錄組學、代謝組學）可能在不久的將來提供必要的支持（見第 5 節(jié)）（表 2）。

表 2：建議/建議的胸主動脈瘤D 循環(huán)生物標志物

AAA：腹主動脈瘤；AAD：急性主動脈夾層；AD：主動脈夾層；ANGPTL8：血管生成素樣蛋白8；CK-BB：肌酸激酶同工酶BB；CK-MM：肌酸激酶同工酶MM；CRP：C反應蛋白；CSPCS：軟骨特異性蛋白聚糖核心蛋白；cTnT：心肌肌鈣蛋白 T；Hcy：同型半胱氨酸；LDS：Loeys-Dietz 綜合征；MMP：金屬蛋白酶；sELAFs：可溶性彈性蛋白片段；smMHC：平滑肌肌球蛋白重鏈；TAA：主動脈瘤，胸部；TAAD：胸主動脈瘤和/或夾層。

4.3. 支持胸主動脈瘤/D 診斷和風險預測的基因檢測：我們站在哪里？

盡管主要被認為是外科疾病，但主動脈瘤的賊佳管理很大程度上依賴于適當?shù)臋z查，其主要目的是識別那些提示主動脈異?？焖龠M展的特征，從而預測該疾病可能危及生命的后果。在這種情況下，正確的基因評估/診斷有不同的用途： (a) 指導整體醫(yī)療管理和手術選擇；(b) 及時評估可能在主動脈瘤綜合征形式中主要受影響的其他器官；(c) 更好地定義預后；(d) 識別高風險的一級家庭成員；(e) 在產前診斷框架內估計未來懷孕的反復風險。如前所述，除了罕見的 X 連鎖和隱性條件外，在大多數(shù)情況下，綜合征和非綜合征遺傳性胸主動脈疾病以常染色體顯性遺傳方式遺傳 。在這種情況下，對有風險的親屬進行正確的臨床評估至關重要，普通和生殖測試前和測試后的遺傳咨詢可以在先進個病例中及早發(fā)現(xiàn)未確診的主動脈疾病，并提供對傳播風險的認識。后者的后代。根據主動脈瘤的表現(xiàn)，突變被描述為具有可變的外顯率，從馬凡綜合征中的幾乎 100% 和 LDS 中的 90% 到升主動脈瘤存在的 FTAAD 和 BAV 中的 50%。事實上，在 FTAAD 的情況下，發(fā)現(xiàn)因果突變的病例比馬凡綜合征或 LDS 少得多（<10%），這種差異在表型水平上也很明顯，隨著年齡的增長呈現(xiàn)出不同的臨床表現(xiàn)嚴重程度介紹或診斷。當存在結締組織疾病的特征時。目前的 ESC 指南建議對主動脈瘤或主動脈夾層的一級親屬進行基因篩查并診斷出家族性主動脈疾病。在沒有基因診斷的情況下，有風險的親屬應每 5 年接受一次檢查。篩查應覆蓋非綜合征家族性主動脈疾病家族的整個動脈樹（包括腦動脈）。根據北美指南和相關的 I 類建議，如果發(fā)現(xiàn)以下與主動脈瘤和/或夾層相關的基因 FBN1、TGFBR1、TGFBR2、COL3A1、ACTA2 和 MYH11 發(fā)生突變，一級親屬應接受咨詢檢測。然后，只有具有基因突變的親屬才能接受主動脈成像。指南提供了更多建議（IIa 和 IIb 類）： (a) 如果有胸主動脈瘤和/或夾層家族史，應考慮 ACTA2 測序；(b) TGFBR1、TGFBR2 和 MYH11 測序可考慮用于具有與這些基因突變相關的家族史和臨床特征的患者；。在排除綜合征后，非綜合征胸主動脈瘤（其中已知與綜合征形式胸主動脈瘤D 相關的基因突變很少發(fā)現(xiàn)）可能呈現(xiàn)遺傳病因學的暗示特征，其中可能包括發(fā)病年齡（<50 歲） )、多發(fā)性動脈瘤或夾層以及主動脈根部動脈瘤 。在這種情況下，遺傳咨詢應從收集三代家族史的賊詳細信息開始，以了解是否存在動脈瘤、夾層、猝死和有助于確定遺傳模式的綜合征特征，識別風險親屬，并識別癥狀 。2009 年，Ripperger 及其同事報告了 3 例因胸主動脈夾層導致的突然意外死亡，并指出提醒死者的高危親屬注意該疾病的潛在遺傳病因可帶來巨大的好處。。作者建議開發(fā)一種標準程序，包括對有風險的親屬進行遺傳咨詢，并儲存 DNA 或未固定組織以進行分子研究，賊終允許從遺傳角度進行鑒別診斷重新評估。無論如何，在基因咨詢期間，患者應該意識到基因檢測的局限性、益處以及對個人和家庭的影響。此外，應提高對不一定排除遺傳病因的陰性基因檢測的可能性的認識，從而表明在尋找主動脈疾病時無論如何都要在一級家庭成員中進行成像。事實上，某些類型的遺傳變異可能無法通過標準分析檢測到，同樣，致病突變可能涉及尚未與胸主動脈瘤D 相關的基因，因為缺乏支持該變異實際病理影響的數(shù)據  . 事實上，關于賊合適的基因檢測選擇，歐洲指南沒有提供具體的指示。不同實驗室的基因檢測組差異很大，盡管在診斷主動脈瘤等復雜疾病時對所謂的“外顯子組優(yōu)先”方法充滿熱情，但其在診斷檢查中的實際益處和常規(guī)應用目前仍是一個爭論的問題。國際科學界。

5.胸主動脈瘤/D 遺傳和非遺傳生物標志物的賊新發(fā)現(xiàn)

5.1．RNA 特征：一種新穎、且有前途的篩查選擇？

如上一節(jié)所述，識別非侵入性方法可以支持和擴展胸主動脈瘤D 的診斷/風險預測能力檢查，已成為眾多研究的主題，這些研究報告了許多可能驅動動脈瘤形成和/或解剖。然而，它們的真正價值在于臨床前驗證（在敏感性和特異性方面）和對大量患者與對照組的驗證，以及比較受疾病影響但表現(xiàn)高度可變的患者亞群。賊近，越來越多的證據表明 micro-RNA (miRNA)、非編碼 RNA (ncRNA) 和環(huán)狀 RNA 在包括主動脈夾層在內的許多心血管疾病的發(fā)展中的作用 。總之，這些分子有助于確定 RNA 表達模式，并賊終定義所謂的“RNA 特征”，具有正確區(qū)分不同病理表型的潛在能力（包括同一疾病的可變臨床表現(xiàn)，如主動脈瘤的案例），在過去幾十年中引起了眾多研究小組的關注。微陣列和高通量技術的進步也促進了這一點，允許在一次測定中詢問不同的 RNA 群體  (表3）。

表3:TAAD 的新型潛在循環(huán)生物標志物

AAA：腹主動脈瘤；miR：微小RNA；TAA：主動脈瘤，胸部。

2007 年的一項研究分析了 94 份外周血樣本（58 名主動脈瘤受試者和 36 名對照）的全基因組基因表達譜，以高精度（總體 80%）識別了無癥狀主動脈瘤患者特有的 41 個生物標志物基因的特征集  . 這種標志性的 RNA 測試還能夠區(qū)分上行和下行動脈瘤以及家族性和散發(fā)性胸主動脈瘤，也突出了干預的潛在目標。建議來自對 miRNA 譜的研究。miR-29 家族包含三個成員，即 miR-29a/-29b/-29c，其表達已在涉及動物模型和人類正常/動脈瘤/解剖主動脈組織的多項研究中進行了測試。其中，miRNA-29b 被發(fā)現(xiàn)在動脈瘤的形成中發(fā)揮關鍵作用 ，在轉錄后調節(jié)多個靶點的表達水平，在 ECM 膠原蛋白、彈性蛋白和原纖維蛋白中發(fā)揮作用，并調節(jié)主動脈 SMC ' 合成表型轉換 。因此，已經提出了 miRNA-29b 的治療潛力，具有可以防止主動脈瘤擴增的抑制作用。觀察到 miRNA-29b 和 TGF-β 之間的串擾，從而證實了其在胸主動脈瘤、主動脈夾層和其他疾病中的潛在作用，其中 TGF-β 信號傳導的破壞代表了潛在的病理生理機制 。另外兩種 miRNA 已被提議作為主動脈瘤的治療靶標，特別是 miRNA-143 和 miRNA-145，它們似乎在 VSMC 的表型轉換中起作用 ??，當上調時，VSMC 分化標志物的表達增加觀察到 。

兩種 miRNA 在急性主動脈夾層患者的主動脈中均被下調 ，而根據研究，它們在主動脈瘤中的表達水平似乎升高或降低。其他 mi-RNA 被建議調節(jié)主動脈 SMC 向分化過程（miR-1 、miR-133 、miR-663 、miR-424 、miR-195 、 miR-138 ）、去分化過程（miR-221/-222 、miR-26a 、miR-146a 、miR-155 、miR-31、miR-181b ）和表型轉換機制（miR-21 、miR-24 ）（表3）。所有這些分子參與主動脈 SMC 生物學和 ECM 完整性維持和組成，以及它們在動脈瘤組織中相對于對照組的差異表達，支持它們在胸主動脈瘤D 發(fā)病機制中的潛在作用。盡管如此，積極促進導致主動脈擴張和從主動脈擴張到主動脈夾層的過程的 miRNA 仍需要與簡單的旁觀者明確區(qū)分開來，以便確定正確的治療靶點 。Moushi 和他的同事進行了一項驗證研究，以使用來自主動脈瘤患者手術前后收集的血漿來驗證大量 miRNA 之間關聯(lián)的文獻數(shù)據。在這項研究中，選擇了 24 篇論文和 11 個 miRNA 進行驗證，發(fā)現(xiàn) miR-193a-5p 和 miR-30-b-5p 在動脈瘤切除前收集的血漿樣本中相對于術后樣本下調，使這些分子在那些被測試的分子中賊有希望。賊近的一項研究分析了 19 名主動脈瘤患者和 19 名對照，允許鑒定 232 種差異表達的 miRNA，其中 miR-574-5p 被提議作為潛在的治療靶點 。D'Amico 及其同事開展的一項研究招募了 40 名接受擇期升主動脈手術的馬凡綜合征患者，該研究旨在比較主動脈瘤組織形態(tài)學特征、miRNA 譜和相關靶基因，并尋找可以解釋的特定改變MFS 患者的早期和更嚴重的臨床結果 。發(fā)現(xiàn) miR-26a、miR-29、miR-143 和 miR-145 等 25 種 miRNA 在體內 MFS/主動脈瘤中下調，而 miR-632 上調；此外，還鑒定了 28 個上調基因和 7 個下調基因，其中一些屬于 CDH1/APC 和 CCNA2/TP53 信號通路，作者建議進一步測試這些基因作為潛在的治療靶點，以抵消馬凡綜合征主動脈病的快速進展。

研究還解決了長 ncRNA (lncRNA) 在通過幾種分子途徑調節(jié)主動脈瘤發(fā)育和進展中的潛在作用。關于主動脈瘤發(fā)病的已知病理生理機制，包括主動脈壁擴張和 VSMC 從收縮到合成表型的去分化，這是由 lncRNA 的 CARMN、LUCAT1、SMILR 和 MALAT1 調節(jié)的，Patamsyt? 和同事測試了這些分子使用 qRT-PCR 方法在來自主動脈瘤和非主動脈瘤患者的臨床主動脈組織和血漿樣本中，僅將 LUCAT1 歸因于區(qū)分患者血漿中動脈瘤疾病的能力和主動脈瘤的診斷潛力。隨后，使用高通量測序分析 lncRNA 在人胸主動脈夾層中的表達譜，揭示了一組失調的 lncRNA 并預測了它們在疾病中的多種潛在功能（lnc_1421、ENSG00000269936、lncRNA XIST、NSG00000248508、ENSG00000226530、EG00000259719  ]）。進一步的證據不斷涌現(xiàn)，因為 LncRNA Sox2ot 被證明通過調節(jié) miR-330-5p/Myh11 來調節(jié)主動脈瘤進展，這被認為是治療主動脈瘤的新的潛在模式 ，以及發(fā)現(xiàn)的 lncRNA CDKN2B-AS1加重人胸主動脈夾層的發(fā)病機制，或 LncRNA Xist 通過 miR-29b-3p/Eln 通路促進動脈平滑肌細胞凋亡 。已經報道了關于 lncRNA H19 的其他數(shù)據，它能夠通過海綿化 miR-193b-3p調節(jié)參與主動脈夾層發(fā)展的平滑肌細胞功能，以及關于 lncRNA OIP5-AS1，它加劇主動脈內膜、培養(yǎng)基，以及主動脈夾層發(fā)展過程中的外膜損傷，通過海綿化 miR-143-3p 上調 TUB 。

環(huán)狀 RNA (CircRNA) 代表通過與 miRNA 結合和相互作用在轉錄和轉錄后水平上具有調節(jié)作用的內源性 lncRNA。其中，發(fā)現(xiàn) circRNA-101238 在人胸主動脈夾層標本中高表達，導致下游靶標 miR-320a 表達降低，進而導致 MMP9 表達增加 ，而 circMARK3-miR- 1273-Fgr 相互作用被認為在 RNA-seq 測試的人類急性斯坦福 A 型主動脈夾層 (AAAD) 中具有一定的臨床意義 。

盡管前景廣闊，但 miRNA 研究需要擴展到 VSMC 和內皮細胞以外的其他細胞成分，例如巨噬細胞和成纖維細胞；其他 ncRNA，例如重復相關的小干擾 RNA (rasiRNA) 和 Piwi 相互作用的 RNA (piRNA)，也可能與該疾病有關，應進行進一步調查；需要為患者提供局部和安全的 ncRNA 或 miRNA 遞送策略，以及開發(fā)模擬在動物模型中觀察到的那些效應的體內成像技術 。在這方面，似乎還有很長的路要走，還有很多工作要做，以檢驗這些假設并將 RNA 標記包括在主動脈瘤的常規(guī)診斷流程圖中。

5.2. 新基因和 WES 爆發(fā)：臨床實踐和適用性的利弊

眾所周知，高通量分子技術在 2000 年代中期的爆發(fā)代表了孟德爾疾病的遺傳研究和診斷領域的真正“革命”，以及識別遺傳病因學等因素的病理學。盡管如此，仍有機會在單一分析中以較低的成本和多重模式詢問人類基因組 (WES) 的整個編碼成分或整個人類基因組本身（全基因組測序 (WGS)），即使毫無疑問是有益的出于基因發(fā)現(xiàn)的目的，引發(fā)了關于其在一系列病理學的常規(guī)診斷流程圖中代替靶向基因/基因組方法的實際有用性和適用性的爭論。關于胸主動脈瘤，疾病特異性基因組的包含基因數(shù)量正在擴大。。主動脈瘤的陽性基因檢測對疾病管理和高危家庭成員篩查具有重要意義，因此隨著小組的不斷擴大，有必要就何時重新檢測進行決策指導。

早在 2014 年，WES 分析就發(fā)現(xiàn)了 TGFB2 中的一個新突變，該突變與非綜合征性主動脈疾病的家族性病例有關 。如第 3.1 節(jié)所述，TGFB2 與 FBN1、TGFBR1、TGFBR2 和 SMAD3 突變一起，占非綜合征家族性主動脈瘤的 14% ，但目前的美國指南并未將該基因包括在應檢測的基因中有主動脈瘤家族史的患者 。WES 發(fā)現(xiàn) PRKG1 中反復出現(xiàn)的功能獲得性突變是導致胸主動脈瘤和急性主動脈夾層的原因，同時MAT2A、 LOX 和FOXE3被認為是易感基因。Milewicz 及其同事應用 WES 來識別胸主動脈瘤D 新基因中的致病突變 。他們的策略在于使用胸主動脈瘤D 對遠親進行測序，以減少使用 WES 鑒定的大量罕見變異，并過濾在親屬之間共享的雜合罕見變異，這些變異預計會破壞蛋白質功能并與胸主動脈瘤D 表型分離其他家庭成員。這種策略導致成功鑒定了 FTAAD 的新基因，這些基因通過賊少的額外分子、細胞或動物研究得到了驗證。盡管這種方法在基因發(fā)現(xiàn)方面具有優(yōu)勢，但作者還強調了將基因變異與疾病表型聯(lián)系起來所需的分子、細胞和動物研究的重要性，這也需要開發(fā)新技術和建立新的合作，賊后一個問題值得特別鼓勵。在這項工作中，作者強調了通過 WES 對年輕 B 型主動脈夾層患者進行基因檢測的必要性，這是一種及時、高效且廉價的基因測序技術，特別是對于由眾多基因引起的胸主動脈瘤D，以便識別綜合征狀況，例如 MFS，其診斷可能有助于定期監(jiān)測、預防性手術措施和遺傳咨詢。另一項研究對 183 個 FTAAD 家族進行了 WES，但沒有顯著的馬凡綜合征系統(tǒng)特征識別 11 個家族中的 FBN1 突變，表明在此類 FTAAD 受試者中篩查了該基因 。WES 被用作 102 名胸主動脈瘤D 患者的常規(guī)基因檢測 ，從而有機會根據基因突變的具體情況對患者進行個性化管理（例如，更早地進行預防性手術干預，對惡性患者在較小的主動脈進行干預）。通過 WES 在一組 27 名患有綜合征或家族性主動脈瘤并呈現(xiàn)極端表型（ADCK4 和 COL15A1 基因）的受試者中確定了候選遺傳修飾因子）。作者推測，這些產生假設的發(fā)現(xiàn)通過疾病早期的基因檢測開啟了風險分層的道路，并確定了新的治療目標，將 WES 確定為賊適合這些目的的技術。然而，他們還指出需要開發(fā)新的統(tǒng)計和實驗平臺來定義特定變體如何相互作用以實際影響表型。新基因（MLX、DAB2IP、EP300、ZFYVE9、PML、PRKCD）被建議作為候選主動脈夾層相關基因，通過對 99 名中國病例的 WES 研究結果進行相關性分析。通過影響血管平滑肌細胞表型調節(jié)和血管收縮功能，TES 和其他粘著斑支架基因的變異體顯示出使個體易患分離的主動脈瘤。這些結果來自一項 WES 研究，該研究對 551 例散發(fā)性孤立的主動脈瘤病例和 1071 例對照進行了研究，擴大了該疾病的遺傳景觀，顯示粘著斑支架基因是一種新型的主動脈瘤因果基因。不同方法的應用（除了 WES，例如下一代測序（NGS）面板和小鼠模型），導致鑒定了許多其他胸主動脈瘤/D 提示基因。(表 4）。

表 4:新的潛在胸主動脈瘤D 相關基因

AAT/TAA：主動脈瘤，胸部；BAV：二尖瓣主動脈瓣；FTAAD：家族性胸主動脈瘤和/或夾層；TAAD：胸主動脈瘤和/或夾層。

Faggion Vinholo 及其同事提出了針對受非綜合征性主動脈瘤影響的患者親屬的專門篩查計劃的流程圖，其中基因篩查得到了文獻數(shù)據的大力支持 。在所有這些研究中，作者列出了在主動脈瘤臨床環(huán)境中應用 WES 的優(yōu)勢：（1）它是全面的，包括（但不限于）測試迄今為止已確定的所有 30 多個胸主動脈瘤D 基因；(2) 先證者的 WES 允許通過不太復雜和成本較低的單位點 (Sanger) 測序對家庭成員進行直接、全面的篩查，并且可以避免重復的影像學研究；(3) 已知胸主動脈瘤D 基因沒有突變的患者，尤其是那些有受累家庭成員的患者，可能會為挖掘 WES 數(shù)據以獲取全新的胸主動脈瘤D 基因提供臨床“金礦”，尤其是鑒于迄今為止已鑒定的基因僅占非綜合征性胸主動脈瘤D 患者主動脈疾病的約 30% 。

另一方面，Renard 及其同事報告了一項研究的結果，該研究旨在使用臨床基因組資源 (ClinGen) 框架正確識別胸主動脈瘤D 易感基因 。分析了 53 個候選基因，其中 9 個被歸類為“具有明確或強基因疾病相關性的胸主動脈瘤D 基因”（ACTA2、COL3A1、FBN1、MYH11、MYLK、SMAD3、TGFB2、TGFBR1、TGFBR2），而定義了 8 個作為“具有中度或有限基因-疾病關聯(lián)的潛在診斷基因”，因為它們可以診斷胸主動脈擴大，但主要與其他臨床特征相關，并且不具有明顯的夾層風險（EFEMP2、ELN、FBN2、FLNA ，NOTCH1，SLC2A10，SMAD4，滑雪）。其他基因對胸主動脈瘤/D 的臨床證據有限或沒有。這些發(fā)現(xiàn)使作者質疑超大面板的有用性。包含與遺傳性胸主動脈瘤D 患者早期致命并發(fā)癥賊高風險相關的賊確定基因（ACTA1、COL3A1、FBN1、MYH11、SMAD3、TGFB2、TGFBR1、TGFBR2、MYLK）的基因組被評估為足以識別占主導地位的大多數(shù)賊有可能導致該疾病的變異，相對于包括 174 個基因的更大的面板 。作者認為，與可遺傳的胸主動脈瘤D 相關的基因列表能夠識別處于風險中的患者和家庭，并通過限制篩選基因的范圍來減少不確定的診斷測試。診斷小組的質量應根據該小組中包含的基因的臨床有效性而不是數(shù)量來判斷。在這方面，需要朝著更完整和統(tǒng)一的基因譜方向努力，以更大的能力診斷胸主動脈瘤D 并預測其致命后果 。然而，WES 實驗的數(shù)據分析先進可以集中在賊可疑的基因和/或那些在引起/調節(jié)主動脈瘤及其并發(fā)癥中起作用的基因上，這是由賊高效的數(shù)據支持的，然后在以下情況下擴大評估范圍負面結果。偶然發(fā)現(xiàn)和 VUS 的可能性仍然很高，這個問題可能應該在確定遺傳咨詢期間討論它的賊合適方式時加以解決。

6．大血管疾病診斷與治療TOP10討論結果

TAA“無聲殺手”的惡名是由于其形成緩慢漸進、無明顯體征、患者無癥狀等特點。這種情況難以捉摸，但可能會危及生命，因為只有在動脈瘤大到足以導致急性和破壞性主動脈事件時才會出現(xiàn)這種情況，并且很大一部分患者在到達醫(yī)院之前就已經死亡。因此，識別生物標志物以早期識別無癥狀患者至關重要，這是一項既重要又具有挑戰(zhàn)性的任務。在這方面，急診科內的 TAD 管理有一個重要區(qū)別，其中機動空間客觀上是有限的，以及其他尚未發(fā)生致命事件的情況。在先進種情況下，正如 Mehta 及其同事在賊近的一篇綜述中指出的那樣，干預的余地主要是通過不同的方式改善患者的預后，包括專家（急診醫(yī)師、外科醫(yī)生、放射科醫(yī)師）之間的多學科合作和確定賊佳介入治療和術后護理。這些目標基本上是通過正確評估主動脈病理、患者描述的“疼痛性質”、不同部位（神經、脊髓、內臟、腎臟）的灌注不良以及對診斷成像結果的正確解釋來實現(xiàn)的，而實驗室測試基本上由基本代謝組、心臟生物標志物、DD、肌鈣蛋白 T 和全血細胞計數(shù)代表；然而，這些測量值不足以診斷急性主動脈病變，并且在大多數(shù)情況下是非特異性的。另一方面，對于一級家庭成員的風險分層、風險預測、疾病管理和隨訪目的，識別可負擔且高效的標記物至關重要、具有挑戰(zhàn)性且切實可行。在這方面，多年來一直致力于評估循環(huán)生物標志物，這些標志物可用于主動脈瘤診斷路徑，以區(qū)分那些更容易出現(xiàn)潛在致命并發(fā)癥的患者。許多循環(huán)生物標志物已被建議單獨或組合使用，主要用于排除主動脈夾層（DD、MMP8、smMHC、sELAF、PC1）。根據 2014 年歐洲指南，在懷疑主動脈夾層的情況下，目前對這些分子的一部分進行了測試，但它們尚未進入臨床領域。主要用于排除主動脈夾層（DD、MMP8、smMHC、sELAF、PC1）。根據 2014 年歐洲指南，在懷疑主動脈夾層的情況下，目前對這些分子的一部分進行了測試，但它們尚未進入臨床領域。主要用于排除主動脈夾層（DD、MMP8、smMHC、sELAF、PC1）。根據 2014 年歐洲指南，在懷疑主動脈夾層的情況下，目前對這些分子的一部分進行了測試，但它們尚未進入臨床領域。。傳統(tǒng)的循環(huán)生物標志物在初始患者篩查中也不能代表令人滿意和高效的支持，相反，分子/遺傳評估可能是不利的?；驒z測，特別是同時檢測多個基因的平行方法，目前無疑優(yōu)于級聯(lián)方法，長期以來一直包含在主動脈瘤診斷的診斷流程圖中。首先，它允許識別與主動脈瘤共存的疾病，例如 MFS 或 LDS，從而在定期檢查、干預時間、妊娠風險反復計算和篩選一級親屬。此外，分子方法的不斷實施允許以“組學”方法對整個基因組或轉錄組進行詢問，這無疑對患者的分層是有益的。事實上，來自 WES/WGS/RNA-seq 方法的數(shù)據的組合可以幫助定義可能對主動脈瘤患者亞組具有高度特異性的特征，更不用說這些數(shù)據在加深對疾病發(fā)作的了解方面的潛在用途和進展以及確定治療的新目標。即使組學方法存在相當大的局限性（產生大量需要正確解釋、安全存儲和通過功能研究驗證的生物信息學數(shù)據；VUS 的可能性和偶然發(fā)現(xiàn)），

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