李明遠,陸國玉,韓雨晴,馬夢亭,朱明利,王鳳超(蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院 .檢驗科,.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,盡管目前CHF治療技術(shù)有了很大的進展,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50%[1]。B型鈉尿肽(BNP)現(xiàn)已在臨床上廣泛應用,在診斷、評估CHF嚴重程度及預測不良預后中發(fā)揮重要作用,但其具有一定的局限性,如易受機體多種因素影響且生物變異性較高[2]。國內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),一些反映CHF進展過程中發(fā)生組織纖維化、炎癥和心室重塑途徑的生物學標志物如:可溶性生長刺激表達基因2蛋白(sST2)、半乳糖凝集素-3(Galectin-3)等,是評價CHF患者死亡率和再住院率的獨立因素,可為CHF風險分層提供附加價值[3-4]。尋找最佳生物學標志物組合改善CHF風險分層,為預測不良預后提供可靠臨床建議,仍是現(xiàn)階段研究的熱點。本研究擬通過檢測CHF患者血清sST2、Galectin-3和BNP的表達水平,并對患者出院后進行6個月隨訪,記錄不良心血管事件(MACE)的發(fā)生情況,以探討三者對CHF風險分層及預測不良預后的臨床價值。
1.1研究對象 連續(xù)收集 2019年4月至11月于蚌埠醫(yī)學院第一附屬醫(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)學會心血管病學分會推薦的診斷標準[5]。納入標準: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。排除標準:急性冠狀動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,嚴重肝腎功能不全且伴纖維增生性疾病者。剔除標準:實驗室檢查及病史資料不完整者、隨訪時間不足或失聯(lián)者。根據(jù)紐約心臟病協(xié)會(NYHA)心功能分級方法分為3個亞組[6],其中NYHA Ⅱ級組(30例),NYHA Ⅲ級組(59例),NYHA Ⅳ級組(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例作為對照組,其中男24例,女16例,年齡(63.9±13.6)歲,兩組研究對象在性別、年齡上的差異無統(tǒng)計學意義(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全自動化學發(fā)光免疫分析儀(美國Abbott公司),MB-580匯松全波長酶聯(lián)儀(濟南駿馳生物科技公司)??扇苄陨L刺激表達基因2蛋白試劑(美國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Abbott公司)。
1.3標本采集 各研究對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,待標本收集成批后分批檢測,同時詳細記錄一般臨床資料、各實驗室檢查結(jié)果[血常規(guī)、生化常規(guī)、超聲心動圖及左室射血分數(shù)(LVEF)等均由我院檢驗科及超聲科測定]以及臨床癥狀(呼吸困難、肺部啰音、雙下肢水腫及活動耐量)等。
1.4方法學檢測 取各研究對象血清標本,采用ELISA法,按照可溶性生長刺激表達基因2蛋白試劑、半乳糖凝集素-3試劑及MB-580匯松全波長酶聯(lián)儀說明書操作在450 nm波長處檢測吸光度(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。采用化學發(fā)光法,按照雅培i2000SR全自動化學發(fā)光免疫分析儀及B型利鈉肽試劑說明書測定及結(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]給予標準治療,出院時基礎(chǔ)疾病及心力衰竭癥狀均得到良好控制及緩解,且無明顯胸悶氣喘及水腫。出院后至少每2個月對CHF患者通過門診或電話隨訪1次(隨訪時間不足或失訪者已剔除),記錄6個月內(nèi)MACE發(fā)生情況(心血管事件死亡如心肌梗死死亡、心力衰竭進展死亡,腦血管事件,心臟移植,心力衰竭NYHA分級增加致再入院)。
2.1兩組間基本資料比較 與對照組比較,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)計學意義(P<0.05),其余指標間的差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1CHF組與對照組的一般資料比較
2.2兩組血清sST2、Galectin-3和BNP表達水平的比較 CHF組血清sST2、Galectin-3和BNP的表達水平均明顯高于對照組[(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)計學意義(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個月,有51例患者在出院后6個月內(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評估CHF患者不良預后的價值 根據(jù)CHF患者出院后6個月內(nèi)有無發(fā)生MACE(分為MACE組和非MACE組),采用ROC曲線評估CHF患者發(fā)生MACE的價值,血清sST2、Galectin-3和BNP在預測CHF患者出院后6個月內(nèi)發(fā)生MACE的ROC曲線下面積(AUCROC)分別為0.891、0.853和0.881,當sST2的cut-off值為101.80 ng/mL時,其敏感性和特異性分別為81.5%和90.9%(P<0.05);當Galectin-3的cut-off值為11.09 ng/mL時,其敏感性和特異性分別為76.9%和86.4%(P<0.05);當BNP的cut-off值為805.95 pg/mL時,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兩項聯(lián)合檢測以sST2+BNP的AUCROC、敏感性最高,以sST2+Galectin-3特異性最高;三項聯(lián)合檢測的AUCROC最高,見表3、圖1。
表3血清sST2、Galectin-3和BNP預測CHF患者6個月內(nèi)發(fā)生MACE的價值
心室重塑和不同程度的心肌纖維化是CHF的標志,檢測sST2、Galectin-3有助于人們對心臟的血液動力學、炎癥因子和促纖維化負荷的了解,可補充BNP檢測過程中的缺陷。sST2在缺血損傷后的心臟重構(gòu)中起重要作用,可作為預測心肌受損、心功能障礙以及各種心臟疾病預后的生物學標志物。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的相關(guān)性,對1年后MACE的發(fā)生仍有較高的預測價值,且sST2的表達水平不易受心血管合并癥及相關(guān)危險因素的影響,提供了獨立于傳統(tǒng)生物學標志物如BNP或NT-proBNP的預后信息[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胞、粒細胞和肥大細胞中,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)心肌成纖維細胞增殖、膠原沉積,最終導致心室功能障礙[9]。研究發(fā)現(xiàn),Galectin-3的表達水平在CHF人群中明顯高于健康人群,可反映心功能惡化程度,是CHF不良預后的良好預測因子[10]。BNP主要在心肌受到牽拉、機械損傷和心室前后負荷增大時被釋放出來,是評價CHF嚴重程度和預后的重要標志物,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的水平明顯高于對照組,且隨心功能分級增加而升高(P<0.01),與CHF嚴重程度密切相關(guān),符合李祥東等[12]的研究結(jié)果。通過Spearman相關(guān)性分析顯示,sST2、Galectin-3和BNP均與LVEF呈負相關(guān)(P<0.01),進一步說明血清sST2、Galectin-3和BNP與心功能惡化、心室重塑和心室負荷增加有一定的相關(guān)性。隨著心功能分級增加,心室肥厚或心房擴大致心臟結(jié)構(gòu)異常,神經(jīng)—內(nèi)分泌—細胞通路被激活,誘導一系列炎性反應,心肌纖維化逐漸加重,惡性循環(huán)進一步形成。通過6個月隨訪我們發(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對預測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[10-11]報道sST2、Galectin-3和BNP是CHF患者不良預后的有力預測因子的結(jié)果較為一致。在單因子檢測中,Galectin-3預測不良預后價值低于sST2和BNP,AUCROC為0.853,敏感性僅為76.9%,與Amin等[13]發(fā)現(xiàn)Galectin-3在預測CHF不良預后方面略低于其他生物學標志物的結(jié)果類似。這與心衰通常導致一系列機體炎癥反應和腎功能受損有關(guān),Galectin-3既可調(diào)節(jié)炎癥反應,也可參與腎臟纖維化過程[14],在心衰發(fā)生早期即可反應性升高,對血流動力學負荷具有抵抗力,故而有望成為心室重構(gòu)和腎功能損害的早期預測指標。國內(nèi)關(guān)于三種指標聯(lián)合檢測預測CHF不良預后的報道較少見,本研究發(fā)現(xiàn)sST2、Galectin-3、BNP聯(lián)合檢測預測CHF發(fā)生MACE的AUCROC為0.91,敏感性為86.2%,特異性為83.3%,預測效能較高,且優(yōu)于單項因子檢測,說明三者之間具有某種聯(lián)系,在預測CHF不良預后中有一定的互補價值,但其可能的機制仍有待進一步研究闡釋。本研究還發(fā)現(xiàn)CHF患者尿酸水平隨著心功能分級增加而升高,進一步證實了胡丐峰等[15]研究發(fā)現(xiàn)的高尿酸是發(fā)生心力衰竭的獨立預測因子,并證實與尿酸過高觸發(fā)機體氧化應激反應,氧自由基表達增加,內(nèi)皮細胞受損,加速心肌纖維化,誘導心室重構(gòu),觸發(fā)心衰發(fā)生機制有關(guān)。然而尿酸成為CHF危險分層的預測因子仍有待進一步研究證實。
綜上所述,sST2、Galectin-3、BNP聯(lián)合檢測對評估CHF嚴重程度及預測不良預后具有一定的臨床參考價值,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、隨訪時間不長,為推進臨床應用的后續(xù)研究還需加大樣本量,并且進行更長時間、更大規(guī)模的動態(tài)隨訪,以更好地指導臨床對CHF患者的診療和管理。