血浆三种标志物变化在晚期心力衰竭患者心血管事件预测中的初步分析

张荣成, 张宇辉, 张健, 黄燕 ,郭潇, 王运红 ,安涛, 周琼, 赵雪梅 ,刘妮妮, 吕荣, 季诗明

血浆三种标志物变化在晚期心力衰竭患者心血管事件预测中的初步分析

张荣成, 张宇辉, 张健, 黄燕 ,郭潇, 王运红 ,安涛, 周琼, 赵雪梅 ,刘妮妮, 吕荣, 季诗明

目的: 观察晚期心力衰竭（心衰）患者治疗过程中血浆三种标志物早期的动态变化，并探讨这种变化在心血管事件预测中的价值。

方法: 入选2013-10至2014-01阜外心血管病医院心衰中心住院的晚期心衰患者64例。分别测定患者入院时、3天及6天血浆N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）、B型利钠肽（BNP）及可溶性生长刺激表达基因2蛋白 （sST2） 的水平，终点事件为心衰再住院、心脏移植或心血管死亡。随访观察6个月后根据是否发生心血管事件与否分为发生心血管事件组（24例） 和未发生心血管事件组（40例）。

结果 :发生心血管事件组患者住院6天各标志物水平无明显变化，未发生心血管事件组患者NT-proBNP及BNP较入院时均明显降低，差异有统计学意义（P＜0.05），但sST2变化无统计学意义。通过ROC曲线分析，与入院时水平相比，治疗后6天各标志物水平可以更好地预测心血管事件，sST2在各研究阶段预测心血管事件的能力均高于NT-proBNP与BNP。

结论: 晚期心衰患者治疗后标志物的水平较入院时具有更强的心血管事件预测能力，sST2可以更有效评估晚期心衰患者的心血管事件风险。

标志物；心力衰竭；心血管事件

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:428.)

慢性心力衰竭（心衰）患者在接受指南指导的药物治疗后，仍有一部分可进展或表现为严重的心衰，临床上属于难治性终末期心衰（D阶段）[1]。快速而准确地预测判断晚期心衰患者的风险有助于临床医师采取更为积极的治疗措施以延缓不良事件的发生。N末端B型利钠肽原（NT-proBNP）及B型利钠肽（BNP）因可反应心输出量不足所导致的心室扩张而在临床广泛应用于心衰患者的风险评估。此外，可溶性生长刺激表达基因2蛋白（soluble growth stimulating express gene 2， sST2） 因参与心肌重塑的过程而被认为与心衰患者的预后密切相关，已有多项临床试验证实它可独立于利钠肽等其他标志物而预测心衰患者的风险[2-5]。

由于各种标志物在心衰患者发病时及治疗后的水平不同，单纯应用基线标志物进行风险预测在一定程度上会影响其临床的价值。目前国内外针对标志物预后分析的研究主要着重于入选时患者标志物的水平，较少关注标志物的动态变化对患者预后的影响，特别是sST2在晚期心衰患者治疗中的短期变化在国内外少见报道。本研究主要分析NT-proBNP、BNP及sST2在晚期心衰患者治疗过程中的短期变化，以及各阶段变化值对患者心血管事件的预测价值。

1 资料与方法

研究对象：入选2013-10至2014-01阜外心血管病医院心衰中心住院的晚期心衰患者64例，所有入选患者均属于心衰发生发展的D阶段。晚期心衰诊断标准参照2010年中国急性心衰诊断和治疗指南及2013美国心衰指南[6，7]，由2名心脏专科医师确诊。

入选标准：（1）虽然经指南指导的药物治疗，但静息状态或最小体力活动仍可出现呼吸困难和（或）疲乏[纽约心脏协会（NYHA） 心功能分级Ⅲ～Ⅳ级]。（2）有液体潴留的体征和（或）伴有低血压。（3）严重心功能异常的客观证据包括下面其中之一：①左心室射血分数（LVEF）＜30%；②入院漂浮导管示平均肺毛细血管楔压＞16 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）右心房压＞12 mmHg；③ 排除非心脏原因所致血浆NT-proBNP或BNP明显升高（BNP＞400 pg/ml 或NT-proBNP＞1 500 pg/ml）。（4）活动耐力严重受损包括下面其中之一：①无法进行体力活动；② 6分钟步行实验≤300 m。（5）在最近6个月内至少一次因心衰住院。将入选患者分为6个月发生心血管事件组（n=24）与未发生心血管事件组（n=40）。

排除标准：入院时确诊为急性冠状动脉综合征、肿瘤、肺动脉栓塞、肾功能衰竭[肾小球滤过率＜60 ml/（min·1.73 m2）及住院6天内死亡的患者。所有研究患者均签署知情同意书。

研究方法：于入院时收集并记录所有入选患者的人口学特点、查体结果、NYHA心功能分级、心衰病因、伴随疾病及用药等情况。所有患者均根据中国心衰指南给予标准治疗。入院48 h内对患者行超声心动图检查评价左心室功能。患者出院后每月通过电话或门诊进行随访，评估患者入院后6个月内心血管事件的发生情况。

生物标志物测定：入选患者均于入院时、入院后3天及6天三个时间段留取静脉血于乙二胺四乙酸 （EDTA）抗凝管后并离心，部分血浆立即进行NT-proBNP及BNP的测定，药盒为美艾利尔NT-proBNP及BNP荧光免疫测定试剂盒，测定范围NT-proBNP为20～3 5000 pg/ml，BNP为5～5 000 pg/ml。剩余血浆于-80 ℃冰箱保存备，研究终止后采用酶联免疫吸附法测定血浆sST2浓度，药盒由Critical Diagnostics公司提供（上海瑞缔国际贸易有限公司代理），测量范围3.1～200.0 ng/ml，所有血标本冻融次数均不超过1次。

2 结果

入选患者的基本情况：研究共顺序入选64例因晚期心衰住院的患者，自入选时随访6个月后，5例患者因心衰加重住院，1例心脏移植，18例发生心血管死亡（16例因心衰加重死亡，2例猝死）。患者平均年龄（60.6±17.4）岁，男性为主（71.8%），主要病因为冠心病和扩张型心肌病。患者平均LVEF为（31.5±11.2）%。NT-proBNP、BNP及sST2三种标志物的中位数分别6 704 pg/ml，1 105 pg/ml及33.6 ng/ml。入选患者6个月发生心血管事件组与未发生心血管事件组之间基线资料比较见表1。除LVEF、肾小球滤过率外，差异均无统计学意义。

表1 两组患者基线资料比较

表1 两组患者基线资料比较

注：ACEI：血管紧张素转换酶抑制剂 ARB：血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂1 mmHg=0.133 kPa

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标志物水平及变化值之间的相关性分析：以治疗后3天或6天标志物水平减去入院时标志物水平为各种标志物的变化值。Spearman相关分析显示入院时基线sST2浓度与NT-proBNP （r=0.356，P=0.004）、BNP（r=0.595，P＜0.001）呈正相关，NT-proBNP与BNP二者亦明显相关（r=0.558，P＜0.001）。治疗后3天，BNP与sST2的变化值相关（r=0.485，P＜0.001），二者的变化值均与NT-proBNP的变化值无关。3种标志物治疗后6天的变化值均明显相关， 其中sST2与NT-proBNP变化值的相关系数为0.296（P=0.041）， sST2与BNP变化值的相关系数为0.402（P=0.005），NT-proBNP与BNP变化值的相关系数为0.441（P=0.002）。

不同阶段标志物水平与心血管事件的关系（表2）：6个月内发生心血管事件组与未发生心血管事件组基线NT-proBNP、BNP水平差异无统计学意义，其余各阶段发生心血管事件组患者的标志物水平均高于未发生心血管事件组的患者。住院6天时，发生心血管事件组的患者NT-proBNP水平呈上升倾向，但无统计学意义，BNP与sST2水平亦无明显变化。未发生心血管事件组患者经正规心衰治疗后，住院后6天NT-proBNP及BNP较入院时水平明显下降，而sST2在治疗过程中变化仍不明显。

根据不同阶段标志物水平做6个月发生心血管事件判定的ROC曲线（图1），入院时NT-proBNP水平预测6个月心血管事件的发生无统计学意义（P=0.109），而其他各时间段标志物水平均可预测事件的发生（P均＜0.05）。治疗6天后各标志物预测心血管事件的能力明显高于入院时的水平（P均＜0.05）。sST2在各阶段的预测能力均明显高于其他两种标志物（P均＜0.05）。

标志物变化值与心血管事件的关系 （表3）：计算治疗期间患者3种标志物在3天和6天内的变化值，根据ROC曲线下面积判定标志物变化值与心血管事件的关系。只有NT-proBNP的变化值具有预测心血管事件的能力，而治疗过程中BNP及sST2水平的短期变化值无预测心血管事件的能力。

表2 未发生心血管事件组与发生心血管事件组患者血浆N末端B型利钠肽原、B型利钠肽及可溶性ST2的变化

图1 治疗各阶段N末端B型利钠肽原、B型利钠肽及可溶性生长刺激表达基因2蛋白预测心血管事件的受试者工作特征曲线

表3 血浆三种标志物的变化值预测心血管死亡的受试者工作特征曲线下面积

3 讨论

晚期心衰属于心衰发生发展的终末期阶段，如果经过积极合理的药物治疗（包括血管活性药物）或机械辅助支持可以使患者部分症状逆转，以期达到改善预后的效果。目前，用于指导心衰临床治疗的心脏标志物主要有NT-proBNP和BNP，最近一项针对利钠肽指导临床治疗的荟萃分析表明NT-proBNP指导的心衰治疗可以减少全因死亡及心衰再住院，而BNP指导的临床治疗未能减少相应的不良事件[8]。NT-proBNP和BNP虽被证明不但与心脏的结构或功能具有一定的相关性[9，10]，而且对血流动力学的变化反应时间较快，可以较好反应患者当时的病情变化，但单一的病理生理途径并不能完全反应心衰发生发展的复杂过程。ST2作为一种新的心脏标志物，属于白细胞介素受体家族，目前已被国内外指南认可并应用于心衰患者的风险评估。它的两种异构体跨膜型ST2（ST2L）和sST2可以和共同的配体白细胞介素-33（IL-33）结合而发挥生物学作用，其中IL-33/ST2L信号通路具有抑制心肌肥厚、拮抗心肌重塑的作用。心脏在机械性牵张刺激下，心肌细胞及心脏成纤维细胞这两种蛋白表达均增加，以sST2增加为主，它可以通过“诱饵受体”的形式与ST2L竞争IL-33的结合位点，从而抑制IL-33/ST2L信号通路的心脏保护作用[11]。了解各种标志物在晚期心衰患者的变化特点有助于临床医生快速判断患者病情的变化及早采取积极措施改善预后。

本研究在针对晚期心衰患者的治疗发现，6个月内发生心血管事件的患者治疗6天内血浆NT-proBNP中位数均大于5 000 pg/ml， BNP中位数均大于1 000 pg/ml，sST2中位数大于60 ng/ml，且各标志物在治疗期间无统计学变化意义，甚至NT-proBNP水平有上升的趋势，提示标志物水平较高且对治疗不敏感的患者预后差。虽然未发生心血管事件患者在治疗期间血浆sST2水平不像NT-proBNP和BNP呈下降趋势，但其血浆浓度自入院到治疗后6天一直处于较低水平，提示sST2浓度可能不随着心衰治疗在短期内发生明显变化，这一点与国外慢性心衰研究相似，Kaspar Broch选取CORONA研究中年龄大于60岁、伴有左心室功能异常（LVEF ≤40%）、因缺血所导致慢性心衰的患者1 449例，在标准治疗3个月后患者血中sST2浓度未发生明显变化[12]。而对于病情严重的心衰患者（NYHA Ⅲ～Ⅳ级）sST2的变化可能发生在治疗2周以后[13]。所以sST2的预测价值可能主要体现在其入选时基线水平的高低，这有利于临床医师快速判断晚期心衰患者的风险。现阶段有关sST2与血流动力学变化之间的关系尚不明确，临床上可否应用sST2指导短期药物治疗的效果尚需进一步研究。

本研究通过ROC曲线下面积分析各标志物变化值预测心血管事件的能力发现，只有NT-proBNP的短期变化值可以预测事件的发生，这可能与NT-proBNP的半衰期长于BNP，血液中稳定性较好有关，这一结果与荟萃分析发现NT-proBNP优于BNP指导心衰患者药物治疗相符。虽然在未发生心血管事件组患者BNP水平呈下降趋势，且与NT-proBNP的变化值呈明显相关，但其整体变化值并未体现出预测心血管事件风险的能力。本研究还发现sST2在治疗不同阶段的预测能力均优于NT-proBNP和BNP，提示与其他研究的标志物相比，sST2具有稳定性好、预测能力强的特点。由于本研究入选的样本例数较少，对于晚期心衰患者，sST2预测心血管事件风险的能力是否优于NT-proBNP和BNP，还需大样本队列研究进行证实，但本研究发现sST2具有不同于其他两种标志物的临床特性，这对今后进行临床研究设计提供一定的指导价值。

总之，通过对住院晚期心衰患者随访及住院期间一系列血浆标志物检测发现，治疗中NT-proBNP的变化值具有预测心血管事件风险的能力。治疗后标志物的水平较基线水平预测心血管事件的能力更强，因sST2在治疗期间较其他标志物的变化不明显，可用于晚期心衰患者早期心血管事件风险评估。

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Preliminary Research of Cardiovascular Events Risk Assessment in Patients With Advanced Heart Failure by Dynamic Changes of Three Biomarkers

ZHANG Rong-cheng, ZHANG Yu-hui, ZHANG Jian, HUANG Yan, GUO Xiao, WANG Yun-hong, AN Tao, ZHOU Qiong, ZHAO Xue-mei, Liu Ni-ni, LV Rong, JI Shi-ming.
Heart Failure Center, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China

Objective: To observe the dynamic changes of 3 plasma biomarkers in treating the patients with advanced heart failure (HF) and to explore the predictive value of those changes for the occurrence of cardiovascular (CV) events.Methods: A total of 64 consecutive patients with advanced HF treated in our hospital from 2013-10 to 2014-01 were enrolled. The plasma levels of N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP), BNP and soluble ST2 (sST2) were examined at admission, 3 days and 6 days after admission respectively. The patients were followed-up for 6 months, the end points included re-admission for worsening HF, cardiac transplantation or cardiovascular death. The patients were divided into 2 groups as With CV event group, n=24 and Without CV event group, n=40.Results: With 6 days of treatment, the above plasma biomarkers had no significant changes in With CV event group, while in Without CV event group, plasma levels of NT-proBNP, BNP were obviously decreased, P＜0.05, but sST2 level remained similar. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis indicated that compared the baseline of admission, after 6 days of treatment, the above biomarkers may better predict the occurrence of CV events, the predictive value of sST2 was even higher than NT-proBNP and BNP at different stage during the follow-up period, all P＜0.05.Conclusion: Plasma levels of NT-proBNP and sST2 had the stronger predictive value for CV event occurrence inadvanced HF patients after proper treatment. The sST2 level may assess the risk of CV events in advanced HF patients more effectively.

Biomarker; Heart failure; Cardiovascular events

2014-10-15）

（编辑：常文静）

“十二五”国家科技支撑计划重大项目心力衰竭项目（2011BA111B02）

100037 北京市，中国医学科学院 北京协和医学院 国家心血管病中心 阜外心血管病医院 心力衰竭中心

张荣成 主治医师 博士研究生 主要研究方向为心力衰竭 Email：zrc1982916@163.com 通讯作者：张健 Email: fwzhangjian62@126.com

R54

A

1000-3614（2015）05-0428-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.05.005