原著
大動脈瘤患者予後の危険因子としての凝固線溶分子マーカー，サイトカインおよび接着分子の検討
2022 年 33 巻 5 号 p. 586-592
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2022 年 33 巻 5 号 p. 586-592
凝固線溶分子マーカー，サイトカインおよび接着分子が，慢性期大動脈瘤（aortic aneurysm: AA）の予後を予測することができるか検討した．急性症状を伴わない慢性期AA 27例と，年齢のマッチした対照102例から採血し，CRP，IL-6，TNF-α，sIL-2R，sICAM-1，PAI-1抗原，D-dimer，PIC，TAT，VWF:Agの血中濃度を測定した．TNF-αとsICAM-1を除きAAが対象群よりも有意に高値を示した．CRPは対照例で測定されていなかったために比較できなかった．患者を，各マーカーの中央値よりも高い血中濃度を有する「高値群」と，中央値以下の「低値群」に分類した．Kaplan-Meier法でCRP，sIL-2R，PAI-1，D-dimer，TAT，VWF:Agの「高値群」は「低値群」と比較し，有意に低い累積生存率を示した．上記6マーカーが慢性期AAの病態生理と臨床経過を反映すると考えられた．
Coagulation fibrinolysis markers, cytokines and adhesion molecules were examined to determine the prognosis of chronic phase aortic aneurysms (AAs). Blood was collected from 27 chronic phase AA patients without acute symptoms and 102 age-matched controls, and blood concentrations of CRP, IL-6, TNF-α, sIL-2R, sICAM-1, PAI-1 antigen, D-dimer, PIC, TAT, VWF: Ag were measured. With the exception of TNF-α and sICAM-1, AA showed significantly higher values than the controls. CRP could not be compared because it had not been measured in the controls. Patients were classified into a “high group” with blood levels higher than the median of each marker and a “low group” with a median or less. According to the Kaplan-Meier method, the “high group” of CRP, sIL-2R, PAI-1, D-dimer, TAT, and VWF: Ag showed significantly lower cumulative survival rates compared to the “low group”. The above six markers were thought to reflect the underlying pathophysiologic state and clinical course of chronic stage AA.
近年，急性動脈乖離1）や腹部大動脈瘤（abdominal aortic aneurysm: AAA）の血管内治療術後2）など急性期AAの予後予測に，CRP，D-ダイマー（D-dimer: DD），トロンビン-アンチトロンビン複合体（thrombin-antithrombin III complex: TAT）などの凝固線溶因子，IL-6などのサイトカイン測定が有用とされている．また，慢性期AAAの診断，瘤径，病状進行度，予後と各種マーカーとの関連を論じた報告3）が多くあるが，長期観察での死亡率の報告はない．我々は，CRP，IL-6，TNF-α，sIL-2R，sICAM-1，PAI-1抗原（PAI-1），DD，プラスミン-α2プラスミンインヒビター複合体（plasmin-α2 plasmin inhibitor complex: PIC），TATおよびvon Willebrand因子抗原（VWF:Ag）の血中濃度を同時に測定し，慢性期AAの予後との関連につき検討した．
1992年から1994年までの2年間に，急性症状なく病態の安定したAA 27例（52～89歳，平均年齢72歳；男20例，女7例）を対象とした．凝固学的変化を考慮し術後1年以内の症例は除いた．また，抗血小板薬，抗凝固薬が使用されている症例はなかった．インフォームドコンセント後，CRP，IL-6，TNF-α，sIL-2R，sICAM-1，PAI-1，DD，PIC，TATおよびVWF:Ag測定のため早朝空腹時に採血した．採血後の観察期間は1ヶ月から132ヶ月（平均48±36ヶ月）であった．年齢の一致した健常人102例（平均年齢72.8±6.5歳；男52例，女50例）を対照群とした（血圧140/90 mmHg以上の例，脳梗塞と心筋梗塞の既往例，糖尿病合併例は，過凝固傾向が考えられ除外した）．午前9時から採血を開始し，氷中に保存，早急に遠心分離後（2,000 g，15分），得られた血漿を–83°Cで凍結保存し用事に使用した．検査は採血1ヶ月以内に施行した．血漿DD（Dimer test EIA, AGEN, Australia），TAT（Enzygnost TAT, Behringwerke, AG, Marburg, FRG, Germany），PIC（PIC ELISA帝人株式会社，東京，日本），PAI-1（PAI-1 ELISA kit, Monozyme, Denmark），VWF:Ag（アセラクロムVIII R:Ag，ベーリンガー・マンハイム，東京，日本），血清TNF-α（ヒトTNF-α ELISAキット，大塚アッセイ株式会社，東京，日本），IL-6（ヒトIL-6 ELISAキット，富士レビオ株式会社，東京，日本），sIL-2R（Cell free IL-2R, T cell Science Inc, Cambridge, MA），sICAM-1（human soluble ICAM-1, R & D Systems, Inc, Minneapolis, USA）は，ELISAによって測定した．測定はすべて2回行い平均値を使用した．CRPは，免疫比濁法により測定した．測定値は，中央値，25パーセンタイル，75パーセンタイルで表し，群間の統計的違いはMann-Whitney U検定で，変数間の相関はSpearmanの順位相関係数で求めた．AAを，各マーカーの中央値よりも高い値を有する「高値群」と，中央値以下の「低値群」に分け，2004年7月2日時点における各マーカーの2群ごとの生存率を計算した．Kaplan-Meier分析と対数ランク検定を用いて，各マーカーの累積生存率を，「高値群」と「低値群」で比較した．2つの群間の差は時間の経過とともに評価し，生存率は平均値±標準誤差として表わしp＜0.05で有意差とした．
AAAの12例（男10，女2），胸部大動脈瘤（thoracic aortic aneurysm: TAA）の11例（男8，女3），胸腹部大動脈瘤（thoracoabdominal aortic aneurysm: TAAA）の4例（男3，女1）の臨床経過は以下のごとくである．採血時以前に，5例がAAAで，2例がTAAで，1例が大動脈解離で手術を受けていた．採血時以後に10例（AAA8, TAA2）が手術を受けたが，そのうち採血前にも手術を受けた例は3例あった．12例は経過中手術を受けなかった．27例中19例の患者が死亡した．うち4例はTAA破裂で死亡，2例はAAAでの手術を受け感染症で死亡，3例は肺炎で死亡し，1例はAAA破裂で死亡，1例は心不全で死亡，4例は腎不全で死亡，1例はくも膜下出血，3例は原因不明で死亡した．8例は2004年時点で生存中である．
2）各マーカーの中央値Table 1に，AAの各マーカーの中央値，25パーセンタイル，75パーセンタイルおよび対照群の各マーカーの中央値を示す．CRPは対照群では測定しなかったが，基準値は0.4 mg/dL以下である．AAの10マーカーの中央値は，CRPは1.7 mg/dL（n＝17）と基準値の0.4より高値を示した．IL-6は16.1 pg/mL（n＝21， p＜0.0001）， TNF-αは17.5 pg/mL （n＝20，NS），sIL-2Rは786.0 U/mL（n＝23，p＜0.0001），sICAM-1は242.5 ng/mL（NS），TATは19.9 ng/mL（n＝27，p＜0.0001），DDは817.0 ng/mL（n＝27，p＜0.0001），PICは1.50 μg/mL（n＝27，p＜0.005），TNF-αは17.5 pg/mL（n＝27，NS），PAI-1は35.0 ng/mL（n＝19，p＝0.0037）およびVWF:Agは156.0％（n＝21，p＝0.01）で，TNF-αとsICAM-1を除き，対照群よりAAが有意に高値を示した．診断から血液採取までの平均時間は30.0±43.0ヶ月で，中央値は6ヶ月（1～138ヶ月）であった．
| CRP mg/dL |
IL-6 pg/mL |
TNF-α pg/mL |
sIL-2R U/mL |
sICAM-1 ng/mL |
PAI-1 ng/mL |
DD ng/mL |
TAT ng/mL |
PIC μg/mL |
VWF:Ag % |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AA | median | 1.7 | 16.1 | 17.5 | 786.0 | 242.5 | 35.0 | 817.0 | 19.9 | 1.50 | 156.0 |
| 25 percentile | 0.3 | 5.3 | 5.0 | 556.0 | 188.0 | 22.3 | 410.3 | 11.9 | 0.93 | 110.8 | |
| 75 percentile | 3.2 | 21.2 | 23.8 | 1,501.8 | 353.0 | 45.8 | 1,356.3 | 34.6 | 2.6 | 181.3 | |
| number | 17 | 21 | 20 | 23 | 22 | 19 | 27 | 27 | 27 | 21 | |
| control | median | 4.0 | 5.0 | 487.5 | 232.0 | 19.0 | 103.5 | 2.3 | 0.70 | 124 | |
| number | 27 | 27 | 52 | 27 | 92 | 102 | 95 | 85 | 42 | ||
| P value | <0.0001 | NS | <0.0001 | NS | <0.0001 | <0.0001 | <0.0001 | <0.005 | <0.01 |
CRP, IL-6, TNF-α, sIL-2R, sICAM-1, D-dimer, TAT, PIC, PAI-1, and VWF:Ag values in the patients and controls.
Fig. 1には以下の5マーカーの生存曲線を示す．
Comparisons were performed using Kaplan-Meier methods in the high and low groups at CRP (a), IL-6 (b), TNF-α (c), sIL-2R (d), and sICAM-1 (e) levels in patients with aortic aneurysms
a．CRP：高値群（n＝7）の平均生存期間と50％の生存期間は，それぞれ18.7±10.3，2.6±4.0ヶ月，低値群（n＝10）の値は52.2±14.7と87.0±112.2ヶ月であった．高値群が有意に（p＝0.0164）短かった．
b．IL-6：高値群（n＝10）の平均生存期間と50％生存期間はそれぞれ21.8±7.0と4.0±20.4ヶ月で，低値群（n＝11）は46.4±12.5，43.0±62.8ヶ月で，有意差はなかった．
c．TNF-α：高値群（n＝9）の平均生存期間と50％生存期間は，それぞれ30.6±12.3と11.0±21.5ヶ月で，低値群（n＝11）の値は47.6±12.4，45.0±46.2ヶ月で有意差はなかった．
d．sIL-2R：高値群（n＝11）の平均生存期間と50％生存期間はそれぞれ14.7±5.2と4.0±4.2ヶ月であったが，低値群（n＝12）は55.2±11.8，80.0±33.5ヶ月で高値群が有意に（p＝0.0215）短かった．
e．sICAM-1：高値群（n＝11）の平均生存期間と生存期間は，それぞれ25.7±13.3と4.0±4.1ヶ月であったが，低値群（n＝11）の値は59.6±13.3，50.0±27.3ヶ月で，有意差はなかった．
Fig. 2には以下の5マーカーの生存曲線を示す．
Comparisons were performed using Kaplan-Meier methods in the high and low groups at TAT (f), DD (g), PIC (h), PAI-1 (i) and VWF:Ag (j) in patients with aortic aneurysms
f．TAT：高値群（n＝12）の平均生存期間と50％生存期間は29.5±10.2，10.0±2.6ヶ月で，低値群は（n＝15）44.9±8.4，71.0±44.7ヶ月であり，高値群が有意に（p＝0.0386）短かった．
g．DD：高値群（n＝13）の平均生存期間と生存期間50％はそれぞれ17.0±6.6と7.0±3.3ヶ月，低値群（n＝14）は61.3±9.5，87.0±11.2ヶ月で，高値群が有意に（p＝0.0004）短かった．
h．PIC：高値群（n＝12）の平均生存期間と50％の生存期間は41.3±9.7と31.0±30.0ヶ月，低値群（n＝15）は42.2±11.3，69.0±43.0ヶ月で，有意差はなかった．
i．PAI-1：高値群（n＝13）の平均生存期間と50％生存期間は13.7±6.8と4.2±2.2ヶ月，低値群（n＝6）は78.9±15.1と87.0±9.9ヶ月で，高値群が有意に（p＝0.0314）短かった．
j．VWF:Ag：高値群（n＝10）の平均生存期間と50％生存期間は，18.4±8.9と4.0±2.1ヶ月，低値群（n＝11）は56.4±11.7，87.0±69.4ヶ月で，高値群で有意に（p＝0.0178）短かった．
Fig. 3には採血時期および手術の有無についての生存曲線を示す．
Comparisons were performed using Kaplan-Meier methods in the high and low groups at time from diagnosis to sampling (k) and operated versus non-operated (l) in patients with aortic aneurysms
k．診断から血液採取までの時間：長い群（高値群）（n＝14）の平均生存時間と50％生存時間は，それぞれ41.3±9.7と31.0±29.9ヶ月，短い群（低値群）（n＝13）は42.2±11.3，69.0±43.0ヶ月で差はなかった．
l．採血前手術群と非手術群：非手術群（n＝19）の平均生存期間と50％生存期間は，それぞれ44.8±9.8と69.0±59.6ヶ月，手術群（n＝8）は35.9±9.4，31.0±23.3ヶ月で，有意差はなかった．採血後にのみ手術した10例とそれ以外の17例にも生存率に有意差はなかった．
4）その他の結果全27例の平均生存期間と50％の生存期間は，それぞれ42.5±7.5ヶ月と43.0±17.7ヶ月であった．AAA，TAAおよびTAAAの各マーカー値および平均生存期間と50％生存期間にも有意差はなかった．
採血後，瘤の破裂で死亡した5例は，CRPは検査していなかったがIL-6，sICAM-1，VWF:Ag以外は，他の22例に比べ高値を示し，TATとDDのみp＝0.06とやや差が認められた．
5）各マーカーの相関関係CRPは，VWF:Ag（ρ＝0.762，n＝15，p＝0.004），IL-6（ρ＝0.680，n＝15，p＝0.01），sIL-2R（ρ＝0.444，n＝15，p＝0.037）と有意な相関を示し，DD（ρ＝0.222，n＝17，p＝0.37）とsICAM-1（ρ＝0.304，n＝18，p＝0.113）とは有意な相関は見られなかった．TNF-αは，DD（ρ＝0.334，n＝20，p＝0.15）と有意な相関なくTAT（ρ＝0.432，n＝20，p＝0.06）とは弱い相関があった．IL-6はDD（ρ＝0.439，n＝21，p＜0.05），VWF:Ag（ρ＝0.659.n＝18，p＝0.0066）と有意な相関あり，sIL-2R（r＝0.376，n＝21，p＝0.09）とは弱い相関があったが，sICAM-1（0.304，n＝21，p＝0.17）とは有意な相関がなかった．sIL-2Rは，sICAM-1（ρ＝0.444，n＝22，p＝0.04），DD（ρ＝0.444，n＝23，p＝0.037）と有意な相関があった．PAI-1はsIL-2R（ρ＝0.455，n＝17，p＝0.069）と弱い相関があったが，DD（ρ＝0.389，n＝19，p＝0.10）とは有意な相関はなく，他因子とは全く相関はなかった．DDはTAT（ρ＝0.556，n＝27，p＝0.0046）およびPIC（ρ＝0.729，n＝27，p＝0.002）と，TATもPIC（ρ＝0.494，n＝27，p＝0.0118）と有意に相関していた．すなわちCRP，IL-6，VWF:Agの間には強い関関係があり，DD，TAT，PICの3因子とVWF:Agに全く相関がなかった（p＞0.6）．
本報告はAAAとTAAをAAとしてまとめて検討しているが，TAAとAAAは動脈硬化形成のメカニズムが異なるといわれ，AAAは頻度が高く進行速度も速い．TAAは症状が少ないため診断が遅れ，経過の詳細が不明である4）．しかし両者の検査値に有意差はなく，生存率にも差がなく同じ臨床背景を持ち慢性期AAをまとめて検討できたと考える．この研究の限界は，後方視的研究であり症例が少なく，また瘤径やその増大速度について検討できなかった．しかし，10項目のマーカーを測定し，どの因子が予後と関連するかを明らかにした．
血清TNF-αは，我々の結果と他の報告5）から単独ではAAAの予後予測マーカーにはならない．IL-6は，フィブリノーゲンとCRPを含む血漿タンパク質の循環濃度を上昇させ，急性期応答を刺激する6）．血中IL-6は，AAA形成の初期段階に増加し，薄壁動脈瘤直径との間に有意な相関があるが，通常の動脈瘤の直径または症状に関して有意な変化を示さないと言われている7）．また，IL-6産生は遺伝子型の影響を受け6），IL-6値と遺伝子型は瘤の成長と相関しないといわれる8）．本研究ではIL-6と生存率に有意な相関はなく，単独では予後マーカーとして有用性は低いと考えられる．
CRPと動脈瘤直径に有意な相関はないと言われ7），本研究でCRPは，DD，PAI-1，TAT，PICと有意な相関なく，VWF:Ag，sIL-2Rと有意な相関があったことから，CRPが高値であると予後不良である理由は炎症による内皮細胞傷害のためと考えられる．また，我々はAAにおいてsIL-2R値が，動脈瘤の直径および容積と相関することを報告しており9），本研究のAAでのsIL-2R高値による生存率低下を支持した．TNF-αによる細胞活性化が，表面ICAM-1発現とsICAM-1放出に重要であるといわれる10）．しかし，sICAM-1はAAAの進行マーカーではない5）ともいわれるが，sICAM-1は瘤径と相関を認め9），生存率低下との弱い相関もあり参考になると考えられる．
破裂が予測された急性期AAAで，実際に破裂した例は，破裂しなかった例に比べて凝固亢進（TAT，PF1+2増加）を示すと言われている11, 12）．しかし線溶に関してはt-PA活性低下，PAI-1上昇により線溶低下する報告12）と，t-PA増加により線溶亢進し，その反応としてPAI-1が上昇するという報告11）に分かれている．どちらにしてもPAI-1増加は，破裂AAの危険因子であり，本研究でもPAI-1上昇で生存率の有意な低下を認めた．
TATとDDは，AAAの瘤径と疾患の進行に相関する13, 14）との多くの報告がある．本報告でもDDとTAT高値例は予後不良が明らかであり予後推定に有用と考えられる．
血中VWFは，AAAでは増加しないとする報告があるが15），我々はVWF:Agの上昇と予後不良との有意な相関を示した．VWFの増加は，CRPおよびIL-6がVWF:Agと有意に相関しており，免疫および炎症反応によって引き起こされる内皮細胞傷害によるものであろう．しかし，VWFは，AAサイズと相関していないとも報告されている16）．DD，TATは死亡率上昇の危険因子で，瘤径との相関もあるにもかかわらず，VWF:Agは，DD，TATと相関がなかった．VWF:AgはDD，TAT，PICなどの血栓症関連分子マーカーから独立した役割を持っていることを示唆している．我々の報告の6マーカーは，単独でも慢性期AAの予後予測可能と考えられるが，その他の多数のマーカーと組み合わせて診断，予後の評価がより有効と考えられる17）
DD，TATおよびPAI-1高値の慢性期AA例は予後が悪く，過剰な凝固および線溶異常が原因と考えられる．VWF:Agは，CRP，IL-6の炎症マーカーと有意な相関があり，内皮細胞傷害による生存率の低下を引き起こすものと考えられた．免疫応答と炎症は，AA患者の過剰なトロンビン生成および線溶の亢進を引き起こし，CRP，sIL-2R，DD，TAT，VWF:AgおよびPAI-1測定がAAの将来の臨床事象を予測するのに役立つことを示した．
この研究は，元 呉医療センター心臓血管外科医長，故 井原勝彦先生との共同研究である．ご協力いただいた呉市老人会に深謝します．この研究は，厚生省循環器病研究委託費（10公-7）の支援をうけた．
本論文発表内容に関連して開示すべき企業等との利益相反なし
