潘懷宗/準確率83% 血液檢測週邊動脈疾病

▲運動、腿、腳、小腿、傷害、受傷。(示意圖/123RF)
▲動脈狹窄程度超過50%就可能會出現間歇性跛行。(示意圖/123RF)

文/潘懷宗 博士、陽明交通大學醫學院兼任教授

週邊動脈疾病(PAD;Peripheral artery disease)是全身動脈粥狀硬化已經惡化的指標。當出現週邊動脈疾病後,患者接下來得到心肌梗塞和腦中風的機率就會大大的提高,因此,在往後十年內死於心肌梗塞和腦中風的可能性,是沒有週邊動脈疾病者的10倍,實在不容小觑。在美國,約有 1200 萬人患有週邊動脈疾病,即腿部動脈變窄,其中又有大約 100 萬人是屬於最嚴重的類型,稱之為慢性肢體威脅性缺血(CLTI;chronic limb-threatening ischemia),這類型的患者通常需要接受血管手術來打通動脈,藉以增加腿部的血流,改善病情。但有些時候,在特別嚴重的情況下,患者可能需要截肢,當失去行走能力後,對病人生活品質的影響是毀滅性的,其中約有一半會在接下來的兩年內死亡。

▲血液檢測、週邊動脈疾病、PAD、全身動脈粥狀硬化。(示意圖/123RF)
▲週邊動脈疾病(PAD)是全身動脈粥狀硬化已經惡化的指標。(示意圖/123RF)

重點來了,週邊動脈疾病患者中,只有36%的人有臨床症狀,其餘的人則沒有症狀表現,這就造成很難及早發現,及早治療。原因是,通常動脈狹窄程度要超過50%以上才會表現出間歇性跛行的最常見症狀,加上有些嚴重患者可能產生側支小血管循環,這就會遮蔽了主要動脈阻塞的症狀產生。雖然目前在症狀產生後,或是高危險群有自我健康檢查意識者,可以利用《上下肢血壓比》(註1)來有效篩檢PAD,但醫學界仍然需要一種簡單的血液檢測,可以在平常的健康檢查時,就能夠快速地識別出這些患者,以便醫生可以在病程的早期,就幫助他們積極治療,預防後續一系列的問題發生,就像是為了追踪心血管健康,醫生會測量血壓、膽固醇水平和血糖一樣的道理,但是科學界目前仍然沒有一種簡單的血液測試指標,可以評估一個人的週邊動脈是否會變窄、嚴重程度或是有阻塞的風險。

▲身體檢測、健康、血管、血液、醫生。(示意圖/123RF)
▲「上下肢血壓比」能有效篩檢PAD。(示意圖/123RF)

2021 年 10 月 1 日美國每日科學網站報導,引用密蘇里州聖路易斯市華盛頓大學醫學院的研究成果,該研究分析了CLTI患者與非患者血液中脂肪酸合成酵素(cFAS;circulating fatty acid synthase)的數值,並評估其數字高低和罹患PAD疾病的相關性,藉以瞭解其在檢測這種疾病的準確性,其成果已經發表在《科學報告》國際期刊上。通訊作者醫學院血管外科副教授扎耶德醫師/博士(Mohamed A. Zayed)發現,在血液中循環的cFAS確實可以用來準確檢測周邊動脈疾病,而cFAS是身體用來製造飽和脂肪酸的酵素,早先科學家們都以為這個酵素只會存在於細胞內,直到最近,才深刻了解到,這個酵素也會在血液中循環,並且跟血管內斑塊的形成有著重要的關聯性。

在2014 年 10 月至 2016 年 9 月期間,扎耶德醫師團隊召集了87 名志願者,平均年齡為 62 歲,其中男性 56 人(64%),CLTI 患者 32 人(37%)。患者在接受血管手術前,以及非患者,都先空腹採血,並分析其中cFAS的濃度,結果發現,血液中的 cFAS 濃度與週邊動脈疾病相關,同時,患者是否罹患第 2 型糖尿病,以及是否吸煙,也與慢性肢體威脅性缺血強烈地具相關性。因此,當醫生把這三個因素全部加在一起,通盤考慮後,可以有高達 83% 的準確率來預測週邊動脈疾病的存在(95% CI 0.74–0.92)。而且,研究也發現在下肢動脈管壁中,有很高數量的 FAS 和載脂蛋白B(Apolipoprotein B;ApoB)共同沉積在上面,載脂蛋白是專門用來運送膽固醇的。

▲血液檢測、血液、試驗、抽驗、健檢、檢查。(示意圖/123RF)
▲血液檢測、血液、試驗、抽驗、健檢、檢查。(示意圖/123RF)

研究人員也發現當cFAS 在血液中循環的時候,竟然會和低密度脂蛋白-膽固醇(LDL;即所謂“壞”的膽固醇)相結合。這個發現剛好回答了扎耶德醫師行醫多年來的疑問,因為他經常會看到患者的 LDL水平很高,但他們卻是健康的個體,完全沒有週邊動脈疾病,他於是很納悶,這到底是怎麼一回事? 現在證明,當cFAS和LDL結合之後,然後再沉積在動脈壁上面時,才會導致斑塊的快速形成,特別是在股動脈、冠狀動脈和頸動脈。也就是說,LDL作為 cFAS 的傳遞載體,然後幫助形成斑塊在關鍵動脈上面。

扎耶德醫師和他的同事們也正在研究,將 cFAS 作為新藥物療法作用的目標,也就是降低血液中cFAS的濃度,或是阻止它們和LDL結合等等,就可以減緩斑塊的形成並治療或預防動脈阻塞。目前,他們已經使用這些藥物在動物模型中,觀察它們是否真的減少了動脈中斑塊的積聚。像這樣能夠實踐精準血管醫學---專門為高危險患者量身定制治療方案,藉以降低他們罹患心血管疾病,以及嚴重併發症的風險,真是太好了。與此同時,扎耶德醫師也正在與華盛頓大學的技術管理辦公室合作開發一種用於測量血液中 cFAS 的測試套件,以便盡快推向市場來使用。

▲血液檢測、LDL、壞膽固醇、心臟、血壓。(示意圖/123RF)
▲LDL作為 cFAS 的傳遞載體,幫助形成斑塊在關鍵動脈上面。(示意圖/123RF)

這項傑出的研究工作,同時也得到了許多單位的經費支持,像是美國國家衛生研究院(NIH)、血管治療基金會的Wylie學者獎、美國外科協會研究獎學金、血管外科基金會研究學者獎和華盛頓大學醫學院糖尿病研究中心。

註1. 《上下肢血壓比》也就是足踝收縮壓(ankle pressure)與手臂收縮壓(brachial arm pressure)的比值,英文簡稱ABI(Ankle–Brachial Index),當比值為0.9~1.3之間時,為正常,但當比值小於0.9以下時,則為不正常。

參考期刊:
1. S Tay, GS De Silva, CM Engel, N Harroun, AS Penrose, KA Desai, Y Yan, CF Semenkovich, MA Zayed. Prevalence of elevated serum fatty acid synthase in chronic limb-threatening ischemia. Scientific Reports, 2021, 11 (1).

關鍵字: 潘懷宗

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