Jian等人发现HER2水平升高与CAD风险增加有关，尤其是肥胖者。这一发现对CAD的病理机制有了新的认识，值得进一步研究HER2作为CAD的预防和治疗目标。本文很有研究价值，让我们一起来学习一下。
摘要
背景资料
研究已将人表皮生长因子受体（HER2）与葡萄糖和脂质代谢联系起来。然而，循环HER2水平与冠状动脉疾病(CAD)之间的关系仍有待阐明。
研究方法
我们对2018年9月至2019年10月接受诊断性冠状动脉造影的435名参与者（237名CAD患者和198名对照）进行了病例对照研究。调整混杂因素后，用多元逻辑回归模型计算CAD的调整后的赔率（ORs）和95%置信区间（CIs）。
实验结果
总的来说，血清HER2水平增加与CAD的存在独立相关（OR每增加1-标准差（SD）。1.438，95% CI 1.13-1.83；P = 0.003）和狭窄血管的数量（每增加1-SD的OR：1.399，95% CI 1.15-1.71；P = 0.001）。在亚组分析中，观察到HER2与体重指数（BMI）对CAD存在显著的交互作用（调整后的交互作用P = 0.046）。在BMI≥25 kg/m2的参与者中，血清HER2水平增加与CAD的存在密切相关（每增加1-SD的OR：2.143，95% CI 1.37-3.35；P = 0.001），而在BMI<25 kg/m2的参与者中没有发现显著的关联（每增加1-SD的OR：1.225，95% CI 0.90-1.67；P = 0.201）。
结论
HER2水平升高与CAD风险增加有关，尤其是肥胖者。这一发现对CAD的病理机制有了新的认识，值得进一步研究HER2作为CAD的预防和治疗目标。
关键词：冠状动脉疾病，HER2 冠心病 HER2/ErbB2 危险因素
前往。
背景资料
人表皮生长因子受体(HER)蛋白是一个具有酪氨酸激酶催化活性的受体家族。HER家族由四个成员组成，即HER1/ErbB1/EGFR、HER2/ErbB2、HER3/ErbB3和HER4/ErbB4。这些受体启动的信号级联可以通过各种途径介导细胞的生长、存活和分化[1]。HER2是一种185-kDa的跨膜蛋白，在促进各种癌症的细胞失控生长和肿瘤发生中起着至关重要的作用[2，3]。HER2由胞外域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域组成。虽然目前还没有找到特异性的配体，但HER2与HER家族的另一成员同源和异源二聚时可被激活。作为一种重要的信号放大器，HER2介导与HER家族相关的多种功能[4]。值得注意的是，发现HER2信号传导在其胞外域被蛋白分解后显著增强（称为HER2脱落）[5]。由于裂解后的可溶性HER2蛋白可以很容易地在血液中测量，因此循环HER2水平具有相关的临床潜力。
虽然HER2对稳态很重要，但HER2的异常调节或产生可促进疾病的发生[2，3]。耐人寻味的是，最近的临床证据显示HER2的活性与葡萄糖和脂质代谢有关[6-9]。循环HER2水平与肥胖和胰岛素抵抗参数呈正相关[7，8]，循环HER2水平升高与糖尿病的发病风险较高相关[9]。此外，循环HER2已被确定为慢性肾脏病（CKD）的致病介质，并可受肾素-血管紧张素系统的调节[10]。这些发现证实了HER2在除癌症以外的多种疾病中的因果作用。
HER2在整个心血管系统中大量表达，包括由内皮细胞、血管平滑肌细胞（SMCs）和心肌细胞表达[11-13]。以往的研究发现，HER家族，尤其是EGFR和HER2对血管重塑和动脉粥样硬化的发病机制有一定的贡献，如氧化应激、巨噬细胞浸润、SMC增殖和迁移等[13-16]。但在临床上，循环HER2水平与冠状动脉疾病（CAD）的关系仍有待阐明。在上述背景下，本病例对照研究旨在探讨循环HER2水平是否与CAD风险相关。
方法
研究人口
我们选取2018年9月至2019年10月在广西医科大学第一附属医院门诊就诊并安排进行冠状动脉造影诊断的连续无症状患者。采用以下排除标准。一）急性心肌梗死、急性失代偿性心力衰竭、快速性心律失常及严重合并症；（二）瓣膜病或先天性心脏病、严重炎症、自身免疫性疾病、肿瘤、终末期肾病；（三）因诸多原因导致生物标志物测定样本缺失。根据有经验的血管造影师记录的血管造影结果，将至少一条心外膜血管狭窄≥50%的患者作为CAD组。同时，选择无明显病变的患者作为对照组，轻度冠状动脉狭窄（<50%）的患者则被排除在本研究之外。共有435名患者（CAD组，n=237；对照组，n=198）符合条件并纳入最终分析。该研究经广西医科大学第一附属医院人体研究伦理委员会批准。所有患者均提供了书面知情同意书。
数据收集及相关定义
对于每个参与者，入院时收集以下基线特征。年龄、性别、体重、身高、吸烟习惯、高血压史、糖尿病史、高脂血症史、药物史、血压（收缩压、舒张压）、血糖（空腹血糖、血红蛋白A1c[HbA1c]）、血脂（总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇[LDL-C]、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇[HDL-C]）和血清肌酐。
曾经吸烟者被定义为至少戒烟6个月。体质指数（BMI）定义为体重除以身高的平方（kg/m2）。糖尿病被定义为基于美国糖尿病协会指南[17]的诊断或服用抗糖尿病药物的历史。高血压定义为存在收缩压>140 mmHg，或舒张压>90 mmHg，或有服用抗高血压药物的历史。血脂异常定义为总胆固醇≥5.2 mmol/L，低密度脂蛋白胆固醇≥3.4 mmol/L，或甘油三酯≥1.7 mmol/L，或有使用降胆固醇药物的高脂血症史。估计肾小球滤过率（eGFR）用CKD-EPI方程计算[18]。
HER2的测定
所有参与者入院时采集隔夜空腹血样。在室温下将样本抽入不含抗凝剂的干燥管中约半小时，然后在2600g离心10min后处理成血清，在-80℃下保存。按照制造商的说明，用酶联免疫吸附试验试剂盒（R&D Systems，Minneapolis，MN，USA）测定血清HER2水平。
统计学分析
连续变量以平均值±标准差（SD）（对于正态分布）或中位数（四分位数范围）（对于偏斜分布）表示，并酌情使用学生t检验或Mann-Whitney U检验进行比较。分类变量以患者的百分比表示，并通过Chi平方或Fisher精确检验进行比较。Spearman相关和多变量线性回归模型用于测试临床变量和血清HER2水平之间的关系。单变量和多变量二元logistic回归用于研究HER2水平与CAD存在的关联。建立多变量序数逻辑回归模型，评价HER2与冠状动脉狭窄血管数量的关联。通过临床判断选择常规CAD危险因素的混杂因素。模型1未经调整。模型2对年龄和性别进行了调整。模型3对年龄、性别、BMI、吸烟习惯、高血压、糖尿病、血脂异常和eGFR进行了调整。对于每个模型，将HER2的z评分作为连续变量，计算每增加1-SD的几率比（ORs）与95%置信区间（CIs）。然后，我们根据HER2浓度将所有参与者分为四分位数，并以最低的四分位数作为参考计算具有95%CI的ORs。为了评估HER2水平和传统危险因素对CAD存在的交互影响，在最终的多变量模型中引入交互项 "HER2×相关变量"。双尾P值<0.05则认为有统计学意义。所有分析均采用SPSS 22.0版和MedCalc 18.2.1版。
结果
基线特征
研究对象的临床特征详见表1。与对照组相比，CAD患者年龄较大，以男性为主，吸烟、高血压、糖尿病的频率较高。此外，CAD患者的HbA1c、空腹血糖、甘油三酯和血清肌酐水平较高，但HDL-C、eGFR水平较低。CAD患者与对照组之间在BMI、总胆固醇和LDL-C方面无显著差异。CAD患者有较高的血脂异常频率，尽管这没有统计学意义（P=0.067）。
连续变量以平均值±SD（正态分布）或中位数（四分位数范围）（倾斜分布）表示。分类变量以n（%）表示。 BMI体重指数，eGFR估计肾小球滤过率，HbA1c血红蛋白A1c，HDL-C高密度脂蛋白胆固醇，HER2人表皮生长因子受体2，LDL-C低密度脂蛋白胆固醇。 临床变量与血清HER2水平之间的关系
Spearman相关分析显示，血清HER2水平与BMI（r = 0.312，P < 0.001）、HbA1c（r = 0.104，P = 0.036）、总胆固醇（r = 0. 268，P＜0.001）、甘油三酯（r = 0.276，P＜0.001）和LDL-C（r = 0.247，P＜0.001），但与年龄呈负相关（r = - 0.246，P＜0.001）。血清HER2水平与空腹血糖、HDL-C和eGFR之间没有发现相关性。为了研究HER2变异性的独立决定因素，我们以HER2为因变量进行多变量线性回归分析。在整个研究人群中，BMI与HER2水平呈现最强的独立关联（表2）。HER2变异性的其他独立正向决定因素是LDL-C和甘油三酯，而年龄与HER2水平呈负相关。然后，我们还分别对CAD组和对照组进行了多变量线性回归。同样，在CAD组和对照组中，BMI和甘油三酯与HER2水平均有独立的关联（表2）。对照组的年龄和LDL-C与HER2水平独立相关，而CAD组则失去了相关性。值得注意的是，在CAD组，高血压也是HER2变化的一个因素。所有其他测试的关联性都不显著（表2）。
HER2水平与CAD存在的关系
CAD患者的血清HER2水平显著高于对照组（4851 ± 1045 vs. 4596 ± 781 pg/mL，P = 0.004；图1）。如表3所示，在粗模型中，血清HER2水平每增加1-SD与CAD风险增加1.323倍（P = 0.005）相关。在模型2中调整年龄和性别后，风险仍具有强烈的显著性（每增加1-SD的OR：1.533，95% CI = 1.23-1.91；P <0.001），在模型3中完全调整后（每增加1-SD的OR：1.438，95% CI = 1.13-1.83；P = 0.003）。当HER2水平作为一个序数变量分析时，最高四分位数的CAD风险是最低四分位数的2.365倍（P = 0.009）（模型3，表3）。然而，第2和第3分位数并没有显示出显著的高风险（分别为P = 0.068和P = 0.653）。
HER2水平与CAD严重程度的关系
根据狭窄血管的数量，将CAD患者分为单血管病、双血管病和三血管病亚组。237例CAD患者中，69例为单血管疾病，74例为双血管疾病，94例为三血管疾病。血清HER2水平与狭窄血管数量呈正相关（Spearman相关性，r=0.126，P=0.009）。值得注意的是，虽然三血管疾病患者的HER2水平最高，但单血管疾病和对照组之间没有显著差异（4654 ± 868 vs 4596 ± 781 pg/mL，P = 0.605，图2）。此外，多血管疾病（≥2条血管）患者的HER2水平显著高于单血管疾病（4932 ± 1102 vs 4654 ± 868 pg/mL，P = 0.041）。在多变量序数逻辑回归模型中，血清HER2水平增加与狭窄血管数量独立相关（每增加1-SD的OR：1.399，95% CI 1.15-1.71；P = 0.001；表4）。
表4
临床变量与狭窄血管数量关联的有序逻辑回归分析。
多变量
OR (95% CI) P值
年龄，每1岁 1.046 (1.022-1.070) <0.001
男性性别 1.777 (1.110-2.846) 0.017
BMI，每1公斤/平方米 0.988 (0.931-1.048) 0.684
吸烟习惯
曾经吸烟者 1.303 (0.589-2.886) 0.513
目前吸烟者 2.441 (1.525-3.908) <0.001
高血压 1.085 (0.738-1.596) 0.678
糖尿病 2.580 (1.670-3.988) < 0.001
血脂异常 1.594 (1.063-2.389) 0.024
eGFR，每1 mL/min/1.73 m2 0.983 (0.971-0.996) 0.011
HER2，每1个SD 1.399 (1.145-1.710) 0.001
多变量模型包括年龄、性别、BMI、吸烟习惯、高血压、糖尿病、血脂异常、eGFR和HER2。
BMI身体质量指数，CI置信区间，eGFR估计肾小球滤过率，HER2人表皮生长因子受体2，OR几率比，SD标准差。
HER2与传统危险因素对CAD存在的相互作用。
图3显示了HER2与BMI对CAD存在的显著交互作用（调整后的交互作用P=0.046）。全面调整后，在BMI≥25 kg/m2的参与者中，血清HER2水平增加与CAD的存在密切相关（每增加1-SD的OR：2.143，95% CI 1.37-3.35；P = 0.001），但在BMI<25 kg/m2的参与者中没有发现显著的关联（每增加1-SD的OR：1.225，95% CI 0.90-1.67；P = 0.201）。当HER2水平作为一个序数变量分析时，也观察到类似的结果。在BMI≥25 kg/m2的参与者中，HER2最高分位数与最低分位数的调整OR为5.099（95% CI 1.52-17.06；P = 0.008），在BMI<25 kg/m2的参与者中为1.731（95% CI 0.74-4.05；P = 0.206）。然而，HER2与年龄（＞60，≤60）、性别（男性、女性）、当前吸烟、高血压、糖尿病、血脂异常和eGFR（eGFR＜60，eGFR≥60）对CAD的存在没有相互作用（图3）。
讨论
据我们所知，这项研究是首次报道HER2水平升高与CAD风险增加相关，特别是在肥胖人群中。即使在调整了传统的CAD风险因素后，这种关联仍然显著。
HER家族此前已在各种动物模型中被牵涉到动脉粥样硬化的发病机制。EGFR是最有特点的成员，通过一种被称为 "转激活 "的机制，导致氧化应激增加、巨噬细胞浸润、促炎细胞因子的释放和SMC表型的转变，从而导致心血管疾病[13，15]。EGFR可被多种因子转激活，包括内皮素-1、血管紧张素Ⅱ、去甲肾上腺素、促肾上腺素和凝血酶，这些因子在动脉粥样硬化病理中与其他细胞通讯网络相互作用[19，20]。许多实验研究表明，抑制EGFR信号转导可以显著减轻小鼠模型的动脉粥样硬化[16，21，22]。作为首选的异源性伙伴，HER2不仅提供了一个放大EGFR生物反应的平台，而且可以通过其细胞内酪氨酸激酶域的磷酸化被EGFR激活；磷酸化后，触发下游信号传导[13，23]。同样，HER2信号的增加可以独立于EGFR下游途径刺激SMC的生长、增殖和迁移[13]。同时，HER2的脱落过程，归因于各种含锌金属蛋白酶，包括基质金属蛋白酶（MMP）家族，可以增加酪氨酸激酶的活性，放大HER2信号传导[5]。众所周知，MMP家族可以降解细胞外基质的结构蛋白，例如纤维帽和邻近肩部区域的胶原基质，并在斑块的不稳定性中发挥关键作用[24]。耐人寻味的是，HER2信号的增强又可以反过来促进MMP家族的转录，从而可能在动脉粥样硬化的环境中形成恶性循环[25]。然而，HER2是否在CAD基础的其他病理机制中起作用还有待明确。
新出现的证据表明，CAD与癌症之间关系密切，这归因于肥胖、糖尿病、高血压和血脂异常等共同的危险因素[26，27]。然而，CAD和癌症也可能与一些尚未完全了解的潜在生物途径重叠。结合我们的研究结果，我们认为HER2作为一种致癌标志物，更可能是CAD的中介，HER2水平升高的人可能拥有更高的CAD风险。事实上，目前的文献中并没有证据表明循环HER2水平与CAD之间存在反向因果关系。在体内，持续缺氧对内皮细胞和SMCs的HER2表达没有明显影响[28，29]。在心力衰竭的早期和减退期，均发现心肌HER2表达明显下降[30，31]。同样，在CAD患者的活检中，HER2的表达在缺氧样本中比在常氧样本中明显下调[32]。耐人寻味的是，我们发现CAD患者血液中HER2水平高于对照组，这说明循环中HER2水平代表了HER2信号传导的系统活性，而不是其局部表达。
HER2在整个心血管系统中是必不可少的[11-13]，其胞外域的脱落过程使其在血液中高表达[5]。值得注意的是，我们的数据显示，CAD组和对照组之间循环HER2水平的差异并不惊人的巨大。一种可能的解释是，循环HER2水平存在巨大的个体间差异性，可能只有当HER2达到一定的高水平时才具有病理意义。Muhammad等[9]进行了一项基于人群的队列研究，他们发现，虽然HER2最高分位数的参与者患糖尿病的风险显著高于最低分位数的参与者，但在调整混杂因素后，第2和第3分位数并没有表现出更高的风险。同样，在我们的病例对照研究中，当我们根据HER2浓度将所有参与者分为四分位数时，也观察到了这种现象。鉴于CAD是一种受环境和遗传因素影响的多因素疾病[33]，HER2水平略微升高未必会使人易患CAD。因此，在我们的研究中，CAD组和对照组之间的HER2水平有巨大的重叠范围。需要进一步的大型队列研究来验证我们的发现，并探索HER2水平的最佳风险阈值。
众所周知，CKD患者比非CKD患者更常发生心血管疾病[34]。考虑到HER2是CKD的一个因果中介[10]，HER2可能间接地通过CKD对CAD产生部分影响。因此，在我们的回归模型中调整基线eGFR可能会低估HER2的风险影响。即便如此，我们在本研究中仍然观察到循环HER2水平与CAD之间在充分调整后的独立关联，这证实了HER2在CAD进展中的潜在作用。
肥胖症以血脂异常、血糖升高、激素类脂肪因子水平异常为特征，介导慢性炎症，促进疾病的发生[35，36]。MEMON等[8]报道，瑞典人HER2水平与高血糖之间存在独立的关联。Fernandez-Real等[7]在一项横断面研究中显示，空腹甘油三酯是一个独立因素，它占血清HER2变异的10-11%。他们还发现，肥胖受试者减肥后，血清HER2水平可显著下降。同样，在我们的多变量线性回归分析中，我们观察到BMI、LDL-C和甘油三酯与HER2水平有独立的关联，这表明HER2与代谢有密切的关系。事实上，新出现的证据表明，HER2信号与肥胖和脂质相关的微环境相关，并在脂肪分化中发挥重要作用[6，37]。耐人寻味的是，我们的研究发现HER2水平与BMI对CAD的存在有相互作用，说明HER2信号传导与肥胖等其他因素结合时，可能会显著促进动脉粥样硬化的进展。实验研究发现，管理脂质代谢的分子可与HER2信号传导显著相互作用，从而改变多种病理条件下各种细胞类型的行为[6]。例如，已发现瘦素是一种重要的促炎性脂肪因子，可通过增加动脉壁的HER2活性而引起血管功能障碍[13]。反过来，HER2信号又可以增强瘦素的转录激活，从而形成一个反馈环[38]。因此，综合来看，肥胖和HER2的协同作用可能为CAD的病理机制提供新的启示。
目前，酪氨酸激酶抑制剂已被广泛牵涉到癌症中[39，40]。另一方面，越来越多的证据支持HER2抑制剂是糖尿病[9，41]、肥胖症[37]和肾脏疾病[10，42]的潜在治疗方法。我们的数据表明，HER2可能是CAD的潜在治疗目标。然而，鉴于强效抗HER2治疗可能存在心脏毒性，可导致乳腺癌严重心力衰竭[43]，这一前景的益处和风险值得进一步研究。
这项研究有几个局限性，在解释其结果时应该考虑。首先，这是一项单中心研究，样本量较小。只分析了符合纳入标准的病例和对照，因此，存在一定程度的选择偏差。鉴于病例和对照组的年龄和性别不匹配，这种差距是我们研究的主要限制因素。其次，考虑到本研究的横断面性质，观察结果必须被视为产生假设，因为它们不允许进行因果推断。此外，尽管提供了合理的解释，我们不能排除反向因果关系的可能性。第三，尽管常规的CAD危险因素已经被调整，但残留的未知混杂因素，如未测量的生物标志物或机制，不能完全排除。第四，由于对照组选取的是有症状的冠状动脉造影正常的患者，我们无法将微循环障碍或血管造影隐形病变的受试者完全排除在对照组之外。因此，这些情况是否影响HER2水平仍是未知数。未来还需要更多的数据和验证。
结论
HER2水平升高与CAD风险增加有关，尤其是肥胖者。这一发现对CAD的病理机制有了新的认识，值得进一步研究HER2作为CAD的预防和治疗目标。
