李明遠(yuǎn),陸國(guó)玉,韓雨晴,馬夢(mèng)亭,朱明利,王鳳超(蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 .檢驗(yàn)科,.急診內(nèi)科,.心血管內(nèi)科,安徽蚌埠 233000)
慢性心力衰竭(CHF)是各類心血管疾病的最終戰(zhàn)場(chǎng),盡管目前CHF治療技術(shù)有了很大的進(jìn)展,如神經(jīng)內(nèi)分泌激素抑制劑、心肌肌球蛋白激活劑及心臟同步化治療等,但患者5年病死率仍高達(dá)50%[1]。B型鈉尿肽(BNP)現(xiàn)已在臨床上廣泛應(yīng)用,在診斷、評(píng)估CHF嚴(yán)重程度及預(yù)測(cè)不良預(yù)后中發(fā)揮重要作用,但其具有一定的局限性,如易受機(jī)體多種因素影響且生物變異性較高[2]。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),一些反映CHF進(jìn)展過(guò)程中發(fā)生組織纖維化、炎癥和心室重塑途徑的生物學(xué)標(biāo)志物如:可溶性生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白(sST2)、半乳糖凝集素-3(Galectin-3)等,是評(píng)價(jià)CHF患者死亡率和再住院率的獨(dú)立因素,可為CHF風(fēng)險(xiǎn)分層提供附加價(jià)值[3-4]。尋找最佳生物學(xué)標(biāo)志物組合改善CHF風(fēng)險(xiǎn)分層,為預(yù)測(cè)不良預(yù)后提供可靠臨床建議,仍是現(xiàn)階段研究的熱點(diǎn)。本研究擬通過(guò)檢測(cè)CHF患者血清sST2、Galectin-3和BNP的表達(dá)水平,并對(duì)患者出院后進(jìn)行6個(gè)月隨訪,記錄不良心血管事件(MACE)的發(fā)生情況,以探討三者對(duì)CHF風(fēng)險(xiǎn)分層及預(yù)測(cè)不良預(yù)后的臨床價(jià)值。
1.1研究對(duì)象 連續(xù)收集 2019年4月至11月于蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院就診的CHF患者131例,其中男62例,女69例,年齡(68.5±10.9)歲,均符合2018年中華醫(yī)學(xué)會(huì)心血管病學(xué)分會(huì)推薦的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]。納入標(biāo)準(zhǔn):入選患者均有典型的心力衰竭癥狀和體征,心電圖及胸片提示有異常改變,超聲心動(dòng)圖檢查可見心肌結(jié)構(gòu)和/或功能受損證據(jù),且臨床資料完整者。排除標(biāo)準(zhǔn):急性冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、心臟瓣膜病(先天性心臟病)、急性心肌梗死、重度感染、惡性腫瘤、近期服用影響血尿酸水平藥物者,嚴(yán)重肝腎功能不全且伴纖維增生性疾病者。剔除標(biāo)準(zhǔn):實(shí)驗(yàn)室檢查及病史資料不完整者、隨訪時(shí)間不足或失聯(lián)者。根據(jù)紐約心臟病協(xié)會(huì)(NYHA)心功能分級(jí)方法分為3個(gè)亞組[6],其中NYHA Ⅱ級(jí)組(30例),NYHA Ⅲ級(jí)組(59例),NYHA Ⅳ級(jí)組(42例)。選擇同期在我院體檢年齡和性別上相匹配的,既往無(wú)心臟病及心力衰竭病史且心臟彩超檢查結(jié)果正常者40例作為對(duì)照組,其中男24例,女16例,年齡(63.9±13.6)歲,兩組研究對(duì)象在性別、年齡上的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,所有入選者均簽署知情同意書。
1.2主要儀器及試劑 雅培i2000SR全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(美國(guó)Abbott公司),MB-580匯松全波長(zhǎng)酶聯(lián)儀(濟(jì)南駿馳生物科技公司)??扇苄陨L(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白試劑(美國(guó)Critical Diagnostics公司),半乳糖凝集素-3試劑(武漢Elabscience公司),B型鈉尿肽試劑(美國(guó)Abbott公司)。
1.3標(biāo)本采集 各研究對(duì)象入院后立即采集靜脈血3~5 mL至含促凝劑的采血管中,于1 h內(nèi)離心(4 000 r/min離心10 min),收集上清液,用0.5 mL EP管分裝,置于-80 ℃保存待測(cè),待標(biāo)本收集成批后分批檢測(cè),同時(shí)詳細(xì)記錄一般臨床資料、各實(shí)驗(yàn)室檢查結(jié)果[血常規(guī)、生化常規(guī)、超聲心動(dòng)圖及左室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)等均由我院檢驗(yàn)科及超聲科測(cè)定]以及臨床癥狀(呼吸困難、肺部啰音、雙下肢水腫及活動(dòng)耐量)等。
1.4方法學(xué)檢測(cè) 取各研究對(duì)象血清標(biāo)本,采用ELISA法,按照可溶性生長(zhǎng)刺激表達(dá)基因2蛋白試劑、半乳糖凝集素-3試劑及MB-580匯松全波長(zhǎng)酶聯(lián)儀說(shuō)明書操作在450 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度(A)值,sST2和Galectin-3的參考范圍分別為3.1~200 ng/mL和0.16~10 ng/mL。采用化學(xué)發(fā)光法,按照雅培i2000SR全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及B型利鈉肽試劑說(shuō)明書測(cè)定及結(jié)果判讀。BNP參考范圍:0~100 pg/mL。
1.5隨訪 所有患者均根據(jù)2017ACC/AHA/HFSA指南[7]給予標(biāo)準(zhǔn)治療,出院時(shí)基礎(chǔ)疾病及心力衰竭癥狀均得到良好控制及緩解,且無(wú)明顯胸悶氣喘及水腫。出院后至少每2個(gè)月對(duì)CHF患者通過(guò)門診或電話隨訪1次(隨訪時(shí)間不足或失訪者已剔除),記錄6個(gè)月內(nèi)MACE發(fā)生情況(心血管事件死亡如心肌梗死死亡、心力衰竭進(jìn)展死亡,腦血管事件,心臟移植,心力衰竭NYHA分級(jí)增加致再入院)。
2.1兩組間基本資料比較 與對(duì)照組比較,CHF組高血壓、乙型糖尿病比例和尿酸水平明顯升高,LVEF水平明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其余指標(biāo)間的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1CHF組與對(duì)照組的一般資料比較
2.2兩組血清sST2、Galectin-3和BNP表達(dá)水平的比較 CHF組血清sST2、Galectin-3和BNP的表達(dá)水平均明顯高于對(duì)照組[(107.31±51.20)ng/mL vs(16.85±5.73)ng/mL,(11.02±3.11)ng/mL vs(6.24±1.48)ng/mL,(741.23±356.93)pg/mL vs(32.70±17.47)pg/mL],差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t分別為16.74、10.88,8.72,P<0.01)。
2.3sST2、Galectin-3、BNP、尿酸和LVEF水平與CHF心功能分級(jí)的關(guān)系及相關(guān)性分析 sST2、Galectin-3、BNP和尿酸水平隨著CHF心功能分級(jí)增加而升高(F值分別為130.77、83.70、184.18,76.31,P<0.01),LVEF隨著CHF心功能分級(jí)增加而減少(F=17.25,P<0.01),見表2。sST2、Galectin-3、BNP、尿酸與LVEF相關(guān)性分析結(jié)果顯示:sST2、Galectin-3、BNP和尿酸均與LVEF呈負(fù)相關(guān)(rsST2=-0.35,P<0.01;rGalectin-3=-0.32,P<0.01;rBNP=-0.44,P<0.01;r尿酸=-0.34,P<0.01)。
表2不同心功能分級(jí)的CHF患者sST2、Galectin-3、BNP、尿酸及LVEF比較
2.4血清sST2、Galectin-3、BNP及LVEF水平與CHF患者發(fā)生MACE的關(guān)系 院外隨訪6個(gè)月,有51例患者在出院后6個(gè)月內(nèi)發(fā)生MACE(MACE組),其中心功能惡化40例,心肌梗死死亡6例,腦血管事件死亡4例,心源性休克1例;80例未發(fā)生MACE(非MACE組)。MACE組血清sST2、Galectin-3和BNP的表達(dá)水平均明顯高于非MACE組[(140.07±42.89)ng/mL vs(74.86±35.92)ng/mL,(12.83±2.68)ng/mL vs(9.24±2.40)ng/mL,(975.21±274.63)pg/mL vs (510.80±268.10)pg/mL,t分別為9.43、8.08,9.79,P<0.01],而LVEF水平明顯低于非MACE組[(41.37±6.59)% vs (45.03±7.71)%,t=-2.92,P<0.01]。
2.5血清sST2、Galectin-3和BNP評(píng)估CHF患者不良預(yù)后的價(jià)值 根據(jù)CHF患者出院后6個(gè)月內(nèi)有無(wú)發(fā)生MACE(分為MACE組和非MACE組),采用ROC曲線評(píng)估CHF患者發(fā)生MACE的價(jià)值,血清sST2、Galectin-3和BNP在預(yù)測(cè)CHF患者出院后6個(gè)月內(nèi)發(fā)生MACE的ROC曲線下面積(AUCROC)分別為0.891、0.853和0.881,當(dāng)sST2的cut-off值為101.80 ng/mL時(shí),其敏感性和特異性分別為81.5%和90.9%(P<0.05);當(dāng)Galectin-3的cut-off值為11.09 ng/mL時(shí),其敏感性和特異性分別為76.9%和86.4%(P<0.05);當(dāng)BNP的cut-off值為805.95 pg/mL時(shí),其敏感性和特異性分別為78.5%和86.4%(P<0.05)。血清sST2、Galectin-3、BNP兩項(xiàng)聯(lián)合檢測(cè)以sST2+BNP的AUCROC、敏感性最高,以sST2+Galectin-3特異性最高;三項(xiàng)聯(lián)合檢測(cè)的AUCROC最高,見表3、圖1。
表3血清sST2、Galectin-3和BNP預(yù)測(cè)CHF患者6個(gè)月內(nèi)發(fā)生MACE的價(jià)值
心室重塑和不同程度的心肌纖維化是CHF的標(biāo)志,檢測(cè)sST2、Galectin-3有助于人們對(duì)心臟的血液動(dòng)力學(xué)、炎癥因子和促纖維化負(fù)荷的了解,可補(bǔ)充BNP檢測(cè)過(guò)程中的缺陷。sST2在缺血損傷后的心臟重構(gòu)中起重要作用,可作為預(yù)測(cè)心肌受損、心功能障礙以及各種心臟疾病預(yù)后的生物學(xué)標(biāo)志物。研究顯示,CHF患者血清sST2的增加與30 d內(nèi)死亡率的升高有很強(qiáng)的相關(guān)性,對(duì)1年后MACE的發(fā)生仍有較高的預(yù)測(cè)價(jià)值,且sST2的表達(dá)水平不易受心血管合并癥及相關(guān)危險(xiǎn)因素的影響,提供了獨(dú)立于傳統(tǒng)生物學(xué)標(biāo)志物如BNP或NT-proBNP的預(yù)后信息[8]。Galectin-3是碳水化合物結(jié)合蛋白(凝集素)家族中的一員,主要分布于活化的巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞中,與多種病理生理途徑有關(guān),在心肌功能障礙的早期階段,可觸發(fā)心肌成纖維細(xì)胞增殖、膠原沉積,最終導(dǎo)致心室功能障礙[9]。研究發(fā)現(xiàn),Galectin-3的表達(dá)水平在CHF人群中明顯高于健康人群,可反映心功能惡化程度,是CHF不良預(yù)后的良好預(yù)測(cè)因子[10]。BNP主要在心肌受到牽拉、機(jī)械損傷和心室前后負(fù)荷增大時(shí)被釋放出來(lái),是評(píng)價(jià)CHF嚴(yán)重程度和預(yù)后的重要標(biāo)志物,但其易受年齡、體重指數(shù)、腎功能不全及房顫等因素影響[11]。
本研究發(fā)現(xiàn)CHF組血清sST2、Galectin-3和BNP的水平明顯高于對(duì)照組,且隨心功能分級(jí)增加而升高(P<0.01),與CHF嚴(yán)重程度密切相關(guān),符合李祥東等[12]的研究結(jié)果。通過(guò)Spearman相關(guān)性分析顯示,sST2、Galectin-3和BNP均與LVEF呈負(fù)相關(guān)(P<0.01),進(jìn)一步說(shuō)明血清sST2、Galectin-3和BNP與心功能惡化、心室重塑和心室負(fù)荷增加有一定的相關(guān)性。隨著心功能分級(jí)增加,心室肥厚或心房擴(kuò)大致心臟結(jié)構(gòu)異常,神經(jīng)—內(nèi)分泌—細(xì)胞通路被激活,誘導(dǎo)一系列炎性反應(yīng),心肌纖維化逐漸加重,惡性循環(huán)進(jìn)一步形成。通過(guò)6個(gè)月隨訪我們發(fā)現(xiàn),MACE組血清sST2、Galectin-3和BNP的水平明顯高于非MACE組(P<0.01)。ROC曲線分析結(jié)果顯示,sST2、Galectin-3、BNP對(duì)預(yù)測(cè)CHF患者發(fā)生MACE的AUCROC分別為0.891、0.853和0.881(P<0.05),與文獻(xiàn)[10-11]報(bào)道sST2、Galectin-3和BNP是CHF患者不良預(yù)后的有力預(yù)測(cè)因子的結(jié)果較為一致。在單因子檢測(cè)中,Galectin-3預(yù)測(cè)不良預(yù)后價(jià)值低于sST2和BNP,AUCROC為0.853,敏感性僅為76.9%,與Amin等[13]發(fā)現(xiàn)Galectin-3在預(yù)測(cè)CHF不良預(yù)后方面略低于其他生物學(xué)標(biāo)志物的結(jié)果類似。這與心衰通常導(dǎo)致一系列機(jī)體炎癥反應(yīng)和腎功能受損有關(guān),Galectin-3既可調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),也可參與腎臟纖維化過(guò)程[14],在心衰發(fā)生早期即可反應(yīng)性升高,對(duì)血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷具有抵抗力,故而有望成為心室重構(gòu)和腎功能損害的早期預(yù)測(cè)指標(biāo)。國(guó)內(nèi)關(guān)于三種指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)預(yù)測(cè)CHF不良預(yù)后的報(bào)道較少見,本研究發(fā)現(xiàn)sST2、Galectin-3、BNP聯(lián)合檢測(cè)預(yù)測(cè)CHF發(fā)生MACE的AUCROC為0.91,敏感性為86.2%,特異性為83.3%,預(yù)測(cè)效能較高,且優(yōu)于單項(xiàng)因子檢測(cè),說(shuō)明三者之間具有某種聯(lián)系,在預(yù)測(cè)CHF不良預(yù)后中有一定的互補(bǔ)價(jià)值,但其可能的機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究闡釋。本研究還發(fā)現(xiàn)CHF患者尿酸水平隨著心功能分級(jí)增加而升高,進(jìn)一步證實(shí)了胡丐峰等[15]研究發(fā)現(xiàn)的高尿酸是發(fā)生心力衰竭的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,并證實(shí)與尿酸過(guò)高觸發(fā)機(jī)體氧化應(yīng)激反應(yīng),氧自由基表達(dá)增加,內(nèi)皮細(xì)胞受損,加速心肌纖維化,誘導(dǎo)心室重構(gòu),觸發(fā)心衰發(fā)生機(jī)制有關(guān)。然而尿酸成為CHF危險(xiǎn)分層的預(yù)測(cè)因子仍有待進(jìn)一步研究證實(shí)。
綜上所述,sST2、Galectin-3、BNP聯(lián)合檢測(cè)對(duì)評(píng)估CHF嚴(yán)重程度及預(yù)測(cè)不良預(yù)后具有一定的臨床參考價(jià)值,可為后續(xù)開發(fā)藥物的靶向治療提供新方向。但本研究樣本量較少、隨訪時(shí)間不長(zhǎng),為推進(jìn)臨床應(yīng)用的后續(xù)研究還需加大樣本量,并且進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間、更大規(guī)模的動(dòng)態(tài)隨訪,以更好地指導(dǎo)臨床對(duì)CHF患者的診療和管理。