- 血管外科手術并發癥預防與處理
- 張福先 張瑋 陳忠等
- 6710字
- 2020-02-28 16:52:28
第五節 肝素誘導性血小板減少癥
肝素應用已近70余年,是臨床治療中最廣泛使用的抗凝藥物。出血是肝素類藥物最常見的并發癥。而肝素類藥物的另一個不常見的副作用是肝素誘導的血小板減少癥(heparin-induced thrombocytopenia,HIT)。肝素誘導的血小板減少癥是由肝素類藥物引起的一種以血小板減少為特征的并發癥,主要表現為血小板減少、血小板激活和(或)血栓形成。當出現血栓形成的臨床表現時稱為肝素誘導的血小板減少癥的血栓形成(heparin-induced thrombocytopenia thrombosis,HITT)。肝素誘導的血小板減少癥引起的血栓不僅可發生在動脈,也可發生在靜脈,包括肺栓塞、缺血肢體壞死、急性心肌梗死和卒中等,有時成為心血管圍術期復雜的并發癥之一。所有接受肝素類藥物治療的患者均有可能發生HIT,其發生可不依賴于藥物的劑量和給藥途徑,有時使用肝素鹽水沖洗的介入導管也可引起HIT。雖然發生率較低,但有時是致命性,臨床醫師尤其是血管外科醫師需要認識到這一潛在并發癥的危害性。早期診斷HIT并采取治療措施對于減少血栓栓塞等嚴重并發癥的發生具有重要意義。
一、流行病學
1965年,美國Weismann和Tobin首次報道1例下肢深靜脈血栓形成的患者接受肝素治療后出現下肢動脈栓塞,取栓后3天在術后繼續應用肝素下出現腹主動脈血栓。他們報道的10例患者中有6例死于血栓栓塞癥,血栓呈灰白,柔軟,魚肉樣。以后陸續有報道應用肝素后出現無明確原因的動脈血栓,并且大都在肝素應用后10天左右發生。1969年Natelson將其命名為肝素誘導的血小板減少癥。在其后,應用肝素后血小板明顯減少的臨床特點得到更多的認識,并將血小板計數作為肝素應用時的常規監測指標。肝素與血小板因子4復合物引起抗體產生,并激活血小板的免疫機制的發現使得臨床對肝素誘導的血小板減少癥得到更進一步的認識。目前國內外報道HIT的發生率不一致,這與不同的臨床情況應用背景,肝素的種類,肝素使用的時間等不一致有關。HIT的發生率從0.3%到4.8%不等,死亡可高達20%~30%。美國一項研究統計1979年至2005年共1 055 400例靜脈血栓栓塞癥的住院患者HIT的發生率約為0.36%,40歲以下以及產婦發生率低。肝素使用時間比肝素的劑量更容易導致HIT的發生。骨科,普通外科,心臟科,一般內科的患者HIT的發生率依次降低。磺達肝癸鈉(fondaparinux)發生HIT極少見。普通肝素的HIT發生率比低分子肝素高10倍。國內有報道HIT發生率為3%,尚無大樣本的統計報道。
二、發病機制
Ⅰ型:非免疫性反應,較常見,初次使用肝素即發生,在使用肝素的患者中發生率可高達30%,也稱作肝素相關性血小板減少(heparin associated thrombocytopenia,HAT)。血小板計數輕微降低,很少低于10×109/L,即使持續應用肝素,大多數在3天內血小板可逐漸上升,恢復,不發生血栓形成,是一種良性反應。其發病機制可能是肝素與血小板和內皮細胞的非特異性結合有關,僅引起低水平的自發性血小板激活,可被前列腺素阻斷,但不阿司匹林和氯吡格雷無法阻斷。
Ⅱ型:免疫性反應,大多在肝素使用后5~10天發生,如近期使用過肝素,發生可更早,血小板計數下降低于10×109/L,或下降幅度大于30%~50%,HIT患者體內產生抗PFa-肝素抗體。有血栓形成的風險。
目前HIT多指免疫介導的血小板減少。其發病機制如下:
血小板因子4(platelet factor 4,PF4)是巨細胞合成的、存在于巨核細胞和血小板α顆粒中帶高正電荷的特異性蛋白,含70個氨基酸,由4個單體組成,每個單體分子量約為7.8kD,屬人趨化因子超家族的CXC亞族,定位于人4號染色體長臂,其羧基端含有肝素結合位點。血小板活化后釋放的PF4與帶負電荷的肝素分子有很高的親和性,二者結合形成肝素/PF4復合物并使PF4分子構象發生改變,從而暴露抗原表位具有抗原性。肝素/PF4復合物以T細胞依賴方式誘發產生自身抗體,即AHPF4抗體,包括IgG、IgM和IgA 3類,AHPF4抗體80%為IgG(伴或不伴IgM和IgA),IgG是引起HIT患者血小板活化的主要抗體,出現時間較短,在HIT發生后數周即減弱或消失,IgM和IgA在HIT發病機制中的作用甚微。并非所有AHPF4抗體形成的患者都會進展為HIT,但仍然有血栓栓塞的風險。低分子肝素等其他硫酸氨基葡聚糖也通過類似的方式與PF4結合而具有抗原性,從而引起HIT。在一些HIT患者中檢測不到AHPF4抗體,但是能檢測出抗白介素-8(interleukin-8,IL-8)抗體和抗中性粒細胞活化蛋白-2(neutrophil activating protein-2,NAP-2)抗體。這些抗體可以識別肝素與IL-8或NAP-2結合形成的復合物,誘導產生HIT。2含70個氨基酸,與PF4大約60%的氨基酸同源,二者同屬一類趨化因子。
肝素可以通過非免疫機制活化血小板,使血小板α顆粒釋放PF4。肝素/PF4復合物形成后可結合于血小板表面,剛開始接觸肝素時,血小板表面僅有少量肝素/PF4復合物,AHPF4抗體的Fab段與血小板表面的肝素/PF4復合物結合形成肝素/PF4/IgG復合物,Fc段則通過與Fab段結合的血小板或鄰近血小板FcγⅡa受體交聯結合,進一步觸發自身或鄰近血小板活化,引起血小板凝集,同時形成血栓素,增強凝血反應。活化的血小板又釋放更多的PF4,導致血小板表面出現更多的肝素/PF4復合物和凝血反應進一步加劇,這種正反饋機制最終引起血小板數量減少和血液高凝狀態。AHPF4抗體能夠識別肝素/PF4復合物上2~3個不同抗原表位,只有肝素分子處于“自由”狀態時才能與PF4作用并為抗體提供合適的結合位點,當肝素通過化學交聯處于固相狀態時,抗體則不能與肝素、PF4復合物結合。
一般血液中游離PF4濃度較低,遠低于與肝素形成復合物的最佳化學濃度。Poncz等認為HIT的發生始于PF4的大量釋放,游離PF4結合于血小板表化因子面及血管內皮細胞對HIT的發生有3個重要作用:①肝素結合部分過多的血小板表面PF4直接促進局部血栓形成;②大量PF4參與形成肝素/PF4復合物并刺激AHPF4抗體產生;③多余的PF4與內皮表面的肝素和肝素樣物質形成復合物并與這些AHPF4抗體結合,再通過血小板表面的Fcγ體引起更多的血小板激活和清除,導致血栓形成、血小板減少和炎性反應,這又進一步刺激血小板釋放PF4,如此重復最終出現臨床癥狀。體外循環可以強烈誘發血小板活化,使大量的PF4釋放到血液與肝素結合,因此50%左右的心臟手術患者可檢測到AHPF4抗體。
研究者發現,普通肝素和PF4四聚體摩爾濃度比接近1∶1時能形成比較穩定的超大復合物(ultra-large complex,ULC,>670kD),繼續增加肝素濃度ULC則分解為小的復合物。與小復合物相比,ULC對于免疫介導的AHPF4抗體形成、抗體引起的血小板活化以及血栓形成等方面都有更強的促進作用,低分子肝素PF4很難形成ULC,因此引起HIT發生率較低。只有肝素和PF4四聚體摩爾濃度比處于一個較窄的范圍,二者所形成的ULC才能與AHPF4IgG抗體結合形成抗原性很高的肝素/PF4/IgG復合物,促進血小板的活化,這可以解釋為什么體外循環心臟手術后50%左右的患者可以檢測到AHPF4抗體,但是僅有少數患者發展為HIT。
完整的細胞表面有氨基葡聚糖,可參與AHPF4抗體與內皮細胞的結合。實驗顯示,HIT IgG抗體可以通過Fab段與微血管內皮細胞直接結合,而在血小板活化和某些細胞因子如TNF-α等存在的條件下也可以間接激活大血管內皮細胞。AHPF4抗體作用于血管內皮細胞,引起內皮細胞的免疫性損傷、組織因子表達和和炎性介質釋放,促進血管損傷部位血栓形成。人臍靜脈內皮細胞也能表達與肝素類似的氨基葡聚糖分子,在PF4存在時抗體能夠識別,這一過程可被肝素抑制,但不能FcγⅡa受體的抗體抑制,說明血管內皮細胞也參與HIT的發生。
AHPF4抗體介導的血小板活化是HIT血栓形成的重要機制,但越來越多的證據表明,患者凝血系統激活也是血栓形成的重要原因之一。除血管內皮細胞外,單核細胞也是血管內組織因子的重要來源。人肝素/PF4特異性鼠單克隆抗體和抗體在PF4存在條件下都能與人外周血單核細胞結合,激活單核細胞,促進合成和分泌組織因子以致炎細胞因子IL-8,并引起細胞表面促凝血活性增強。推測可能因為單核細胞表面存在氨基葡聚糖,PF4能與之形成抗原。這一發現提示HIT血栓存在新的機制,AHPF4抗體可以通過作用于單核細胞使HIT患者處于高凝狀態。研究顯示,AHPF4抗體引起單核細胞激活所需的時間遠遠長于血小板活化所需的時間。并釋放PF4可能是單核細胞激活并釋放組織因子的必要條件,即使停止使用肝素后,只要發生血小活化,也可能出現單核細胞激活和組織因子釋放,有可能發生血栓形成。
血小板減少的機制包括:①血小板激活后壽命縮短;②活化血小板聚集,在血栓形成過程中被消耗;③聚集的血小板結合到內皮細胞和白細胞上后被清除。血小板激活是HIT的主要發病機制。
三、臨床表現
以血小板計數明顯下降,伴或不伴有血栓形成事件為臨床特點,根據發生時間可分為3種類型:①典型HIT:血小板減少發生在肝素后第5~10天;②速發型:肝素使用24小時內,突然出現血小板減少,多見于近期使用過肝素的患者;③遲發型:肝素停藥幾天后才出現血小板計數減少,此型臨床表現重,HIT抗體滴度高。
動脈血栓栓塞最常發生于腦、大外周動脈或留置導管部位,引起急性動脈栓塞,而血栓性休克、心肌梗死、腸系膜動脈血栓不常見,可導致卒中、四肢缺血或器官缺血、梗死。靜脈與動脈栓塞之比為4∶1,多見于下肢深靜脈、肺動脈。罕見部位(如腦靜脈和腦硬脊膜竇)血栓形成,常提示HIT。靜脈血栓栓塞癥是最常見的并發癥。包括深靜脈血栓形成和肺栓塞,有頭痛和急性神經癥狀,可能存在腦靜脈血栓;腹部疼痛,警惕是否有腎上腺出血性壞死,繼發于腎上腺靜脈血栓形成的腎上腺出血性梗死是住院患者急性腎上腺功能衰竭最常見的原因。
通常肝素治療5天后,局部注射部位出現痛性紅斑或皮膚壞死,皮下注射肝素的皮膚反應也可在24小時內出現。肝素誘導的皮膚損害病理檢查顯示微血管血栓形成,故可預測血栓形成事件。
急性反應包括寒戰、肌僵直、發熱、心動過速、大汗及惡心等,罕見癥狀有急性一過性遺忘,重者出現順行性遺忘,一般不超過24小時。病理生理尚不清楚,可能與血小板激活,釋放代謝產物或血小板聚集導致大腦后動脈、丘腦正中旁分支缺血或代謝失衡有關。少部分患者可有出血表現。
四、實驗室檢查
肝素在臨床上應用廣泛,一旦發生HIT其后果嚴重,因此HIT越來越受到重視。早期診斷HIT并采取治療措施對于減少血栓栓塞等嚴重并發癥的發生具有重要意義,除密切觀察臨床表現、動態監測血小板數量外,對肝素治療的或者高度懷疑HIT的患者進行AHPF4抗體相關實驗室檢測以支持診斷很有必要。AHPF4抗體相關的實驗室檢測分為檢測AHPF4抗體激活血小板能力的血小板功能性試驗和檢測血清AHPF4抗體滴度的免疫功能學試驗。HIT實驗室檢查的方法可分為功能測試和免疫測試。但抗體陽性患者,并不一定發生HIT,因此血小板功能檢查診斷價值更高。
包括血小板凝集試驗(platelet aggregation test,PAgT)、14C血清素釋放試驗(14C-serotonin release assay,SRA)、肝素誘導血小板聚集試驗(heparin induced platelet activation test,HIPA)、流式細胞儀測量富含血栓素的微粒,ADP或ATP釋放測定等均屬于功能性血小板試驗,其中以SRA的敏感性和特異性最高,被認為是診斷的“金標準”。HIPA采用血小板和患者血漿檢測肝素引起血小板聚集的能力,患者血漿可能或不可能含有AHPF4。雖然HIPA比SRA更容易操作,但敏感性不一致,在大多數實驗室敏感性低。SRA采用肝素后血清檢測AHPF4抗體對血小板的激活效應,具有很高的特異性(89%~90%)而且比血小板聚集實驗更敏感。它檢測在不同肝素濃度和患者血清下血小板致密顆粒釋放的血清素,作為血小板激活的標志,SRA因為檢測血小板脫顆粒最接近HIT,現被認為是實驗室“金標準”。因為他使用異源性血小板,當抗體Fc部分和血小板Fc受體的親和力低時,可出現假陰性結果。但檢查復查,較貴,需要放射活性復合物,耗人力,因此未廣泛使用。
檢測AHPF4抗體的滴度,簡單易行,比較適合臨床應用。主要包括有酶聯免疫吸附測定(enzymelinked immunosorbent assay,ELISA)、膜吸附酶聯免疫濾過測定(enzyme-linked immunofiltration assay,ELIFA)、粒膠凝集免疫測定(particle gel immunoassay,PaGIA)和流式細胞儀測定等。ElISA通過將患者血清或血漿與肝素和PF4復合物孵化可檢測AHPF4抗體。缺陷是ELISA無法確定其臨床相關性,僅能發現檢測抗體的存在,不是功能性分析。無HIT的患者中也能檢測到抗體存在,不能確診,但對于HIT陰性診斷敏感性高,可達90%~95%。最近已有專門檢測IgG抗體的試劑盒,對于診斷更有價值。臨床實踐中,ELISA方法臨床更容易進行,因為不能確定抗體和HIT的臨床相關性,需要結合臨床表現進行診斷。
五、診斷和鑒別診斷
可根據肝素使用5~10天后出現血小板明顯下降,無法解釋的血栓形成,結合實驗室檢查等進行診斷。一般血小板計數下降低于10×109/L,或血小板計數下降至患者原血小板計數基數的30%~50%以下。停用肝素后血小板計數恢復正常。應要警惕HIT。臨床可參考Warkentin的4Ts評分系統。每項0~2分,將4項得分相加,總分0~3分為低度可能、4~5分為中度可能,6~8分為高度可能(表4-5-1),如分值大于6分,應停用肝素,考慮HIT可能,如分值小于3分,HIT可能性不大。

HIT需與抗磷脂綜合征、播散彌漫性血管內血栓形成、血栓性血小板減少性紫癜、非肝素藥物性血小板減少癥和輸血后紫癜等鑒別。抗磷脂綜合征臨床表現多樣,主要有血小板減少及血栓形成,急劇型病情兇險,可發展為休克、多器官功能衰竭。實驗室檢查存在抗磷脂抗體。抗凝和免疫抑制劑是主要的治療方法。
輸血后紫癜多發生在經產婦,男性較少,一般于輸血后1周左右發病,起病急,表現為畏寒、寒戰、高熱、蕁麻疹;重者頭痛、呼吸困難,乃至休克;全身皮膚黏膜出血,可能有嘔吐、便血、尿血或生殖道出血。與受血者體內存在血小板特異性抗體,即抗P1A1(抗Zwa)抗體有關。正常人群中,只有抗1.7%P1A1陰性的人可能產生此特異性抗體。早期臨床癥狀與HIT不易區別,檢查血小板同種抗體即能鑒別。
HIT可與其他原因所致的血小板減少癥同時存在。有時需實驗室抗體以及血小板的功能實驗檢查才能鑒別。極少數患者靜脈使用肝素后30分鐘內,發生急性炎癥反應,如:高血壓、心動過速、呼吸困難、胸痛、心肺抑制等,與急性肺栓塞相似,稱為“假性肺栓塞”。
六、治療
高度懷疑或明確有HIT時立即停用各種類型肝素,包括去除肝素涂層的各類導管以及肝素水的洗刷。因為即使立即停用肝素,發生血栓的危險仍有25%~50%,可考慮使用非肝素類替代抗凝劑控制HIT患者凝血酶活性。因低分子肝素與AHPF4體有交叉反應,故不能應用于治療HIT。對于伴有血栓形成的HIT患者或單純性HIT患者,如果腎功能正常,HIT患者合并血栓形成(HITT),建議用非肝素抗凝劑。目前有3種抗凝劑:達納肝素(danaparoid)、重組水蛭素(lepirudin)、阿加曲班(argatroban)用于治療HIT。這3種抗凝劑能直接抑制凝血酶活性或抑制凝血酶生成,而與AHPF4無交叉。lepirud由腎臟清除,較適用于有肝臟疾病的患者:argatroban在體內由肝臟清除,適于腎功能不全的患者,故對尿毒癥血透患者是一個較好的選擇。且不與AHPF4產生交叉反應,但其效用和安全性尚待更多的臨床研究證實。HIT患者的治療時間難以確定。但抗凝治療至少應持續2~3個月,以防止栓塞發生。HITT患者非肝素抗凝劑的選擇,如果腎功能正常,建議用來重組水蛭素或達那肝素鈉,如果腎功能不全,建議用阿加曲班。雖然HIT患者嚴重血小板減少,只是在出血或進行侵入性操作出現風險大的時候輸注血小板。磺達肝癸鈉(fondaparinux)和新型口服抗凝藥在治療肝素誘導的血小板減少癥中的作用有待進一步研究來評估。
強烈懷疑或確診HIT的患者,如正使用維生素K拮抗劑時,需停用并口服維生素K。因為維生素K拮抗劑可通過抑制蛋白S和蛋白C,增加血栓形成的風險。除非有出血,急性期HIT應盡量避免輸血小板,因為即使血小板低于20×109/L,出血的風險仍較低,而且輸血小板有增加血栓事件的發生的風險。除非血小板已基本恢復正常水平才考慮維生素K拮抗劑。維生素K拮抗劑宜從小劑量開始。
七、預防
接受肝素和低分子肝素治療的患者在治療前檢測血小板基線水平,用藥期間監測血小板計數。在靜脈血栓栓塞癥的治療中盡量使用低分子肝素。HIT的危險人群可按下列分級:①高危(發生率>1%),術后或創傷患者,特別是應用普通肝素的心臟、血管或矯形手術后患者;②中危(發生率0.1%~1%),普通肝素輸注、應用低分子肝素的術后患者,普通肝素預防或治療劑量應用的內科或產科患者;③低危(發生率<0.1%),低分子肝素治療的內科或產科患者。根據不同危險的患者決定監測的頻率。美國胸科醫師協會關于肝素誘導的血小板減少癥治療和預防指南建議對于臨床醫師所認為的肝素治療期間出現肝素誘導的血小板減少癥發病風險>1%的患者,建議監測血小板計數(每2~3天1次,從肝素治療開始后4~14天或直至停止肝素治療),對于臨床醫師所認為的肝素治療期間出現肝素誘導的血小板減少癥發病風險<1%的患者,建議不予監測血小板計數。
總之,肝素誘導的血小板減少癥是一種免疫介導的由依賴肝素的血小板活性的免疫球蛋白抗體引起的不良藥物反應。尤其在靜脈血栓栓塞癥的治療中,肝素類抗凝治療是主要治療藥物,警惕肝素誘導的血小板減少癥的發生,盡早發現和及時處理對避免和減少嚴重不良事件的發生具有重要意義。