血浆骨桥蛋白对冠心病诊断及预后的评价作用

李颖利　张宝娓　马为　陈明　李建平　洪涛　霍勇



·临床研究·

血浆骨桥蛋白对冠心病诊断及预后的评价作用

李颖利张宝娓马为陈明李建平洪涛霍勇

100034北京，北京大学第一医院心内科

【摘要】目的探讨血浆骨桥蛋白水平与冠状动脉粥样硬化病变严重程度的相关性，分析骨桥蛋白对于冠心病诊断和远期不良心血管事件的预测价值。方法入选2011年1月1日至2011年12月31日于北京大学第一医院因怀疑冠心病而行冠状动脉造影的患者788例，根据冠状动脉造影检查中所见冠状动脉受累情况由轻到重将患者分为无病变组(38例)、冠状动脉粥样硬化组(119例)、单支病变组(172例)、双支病变组(189例)及三支±左主干病变组(270例)。用酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血浆骨桥蛋白浓度，分析血浆骨桥蛋白水平与冠状动脉病变的相关性，行受试者工作特征(ROC)曲线下面积分析骨桥蛋白对冠心病的预测价值并与冠心病的传统危险因素进行对比，分析血浆骨桥蛋白水平与患者预后的相关性。结果无病变、冠状动脉粥样硬化、单支病变、双支病变及三支±左主干病变5组的平均血浆骨桥蛋白浓度分别为(37.05±15.23)、(51.01±18.81)、(66.26±23.22)、(76.92±26.39)和(88.14±28.93)μg/L；血浆骨桥蛋白水平与冠状动脉病变血管受累情况的相关系数r=0.511，P<0.001；骨桥蛋白预测冠心病的ROC曲线下面积为0.821，而冠心病的6个传统危险因素预测冠心病的ROC曲线下面积为0.692；随访发现，血浆骨桥蛋白水平≤71.55 μg/L者发生复合终点事件79例(20.1%)，血浆骨桥蛋白水平>71.55 μg/L者发生复合终点事件118例(29.9%)，差异有统计学意义(P=0.001)。结论随着冠状动脉粥样硬化病变程度的增加，血浆骨桥蛋白水平也随之升高；血浆骨桥蛋白水平对于冠心病诊断有较好的预测价值，对于冠心病患者的预后可能存在一定的预测价值。

【关键词】冠心病；冠状动脉粥样硬化；骨桥蛋白；诊断；预后

冠心病是危及人类健康的重要疾病。冠心病的主要发病基础是冠状动脉粥样硬化的形成，其特点是受累动脉的病变从内膜开始，先后有多种病变合并存在，包括局部脂质和复合糖类积聚、纤维组织增生和钙质沉着形成斑块，并有动脉中层的逐渐退变以及斑块内出血、斑块破裂、局部血栓形成等继发性病变。骨桥蛋白(osteopontin，OPN)是一种分泌型磷酸化糖蛋白，在不同成熟阶段的成骨细胞、破骨细胞、血管内皮细胞、平滑肌细胞、多种肿瘤细胞、被激活的T细胞、巨噬细胞及自然杀伤细胞等组织细胞中均有表达。OPN是一种重要的细胞外基质蛋白，也是一种重要的细胞因子，在介导细胞扩散与移动及与基质间的黏附、骨组织矿化与重建、血管形成、信号转导等过程中发挥重要作用[1-2]。近年来，越来越多的研究发现OPN与心血管系统疾病有密切的关系[3-4]。本研究就血浆OPN水平与冠状动脉粥样硬化狭窄程度的关系进行了回顾性分析，以探讨OPN在冠状动脉粥样硬化病变中的意义以及OPN对冠心病诊断及预后的预测价值。

1对象与方法

1.1研究对象

入选2011年1月1日至2011年12月31日于北京大学第一医院因怀疑冠心病而行冠状动脉造影的患者，排除合并恶性肿瘤、感染、1个月内有手术或创伤史、自身免疫性疾病、应用类固醇激素或非甾体类抗炎药的患者，最终纳入788例，其中男500例(63.5%)，女288例(36.5%)。年龄26～87岁，平均年龄(63.35±10.57)岁。

1.2血浆OPN及生化指标检测

患者于冠状动脉造影前经动脉鞘管收集空腹动脉血2 ml，取血后置于1.8 g/L乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)抗凝试管中3000 r/min离心15 min，分离血浆，加入抑肽酶(2500 IU/ml，北京福瑞生物公司)，-80℃冰箱冰冻保存待测。采用酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)方法检测血浆OPN，人OPN试剂盒购自北京鑫方程生物科技公司，具体操作严格按照说明书进行。采用全自动生化仪检测空腹血糖、总胆固醇、三酰甘油等临床指标。

1.3根据冠状动脉造影结果分组

采用Judkins方法进行选择性冠状动脉造影。定义冠状动脉管腔直径狭窄<50%的病变为非阻塞性病变，冠状动脉管腔直径狭窄≥50%的病变为阻塞性病变。所有诊断冠心病者冠状动脉病变均为阻塞性病变，即管腔直径狭窄≥50%。根据冠状动脉造影检查中所见冠状动脉受累情况(冠状动脉狭窄程度、受累血管支数)由轻到重，将患者分为无病变组(38例)、冠状动脉粥样硬化组(硬化组，119例)、单支病变组(单支组，172例)、双支病变组(双支组，189例)及三支±左主干病变组(三支组，270例)。

1.4随访

通过北京大学第一医院病案查询系统及心内科随访门诊收集终点事件(包括非致死性急性心肌梗死、非致死性卒中、心脏原因导致的死亡、卒中导致的死亡、全因死亡、再次血运重建及因心力衰竭住院或急诊留院观察)，并于2015年6月至2015年7月对入选患者通过电话随访上述主要事件，并以此次电话随访的结果作为末次随访结果。

1.5统计学分析

应用SPSS 19.0和MedCalc统计软件进行数据分析。正态分布计量资料以均数±标准差表示，多组间比较采用方差分析；计数资料的比较采用χ2检验；相关分析采用Pearson或者Spearman相关检验；采用受试者工作特征(ROC)曲线作为评价诊断方法准确性的指标，以Hanley&McNeil法比较不同诊断方法的曲线下面积；采用Kaplan-Meier生存分析及Log-rank秩检验评价OPN对患者预后的预测作用。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1不同冠状动脉病变组间资料的比较

不同冠状动脉病变组间，年龄、性别、糖尿病、既往经皮冠状动脉介入治疗(PCI)史、吸烟、血红蛋白(Hb)浓度、估算的肾小球滤过率(eGFR)、血浆OPN浓度等比较，差异均有统计学意义(均P<0.05)；而体质量指数(BMI)、高血压病、脂代谢紊乱及既往冠状动脉旁路移植术(CABG)史等比较，差异均无统计学意义(均P>0.05，表1)。

2.2血浆OPN水平与临床指标的相关性分析

血浆OPN水平与糖尿病、BMI或吸烟均无相关性；与年龄和性别有相关性，但呈现极弱相关或基本无相关性(相关系数r<0.2)。血浆OPN水平与冠状动脉造影所示冠状动脉受累情况的相关系数r=0.511，P<0.001，提示两者存在中等程度的正相关(表2)。

2.3血浆OPN水平对冠心病诊断的预测价值

按照造影结果将患者分为冠心病组(631例)和无冠心病组(157例)，部分冠心病患者既往已行PCI术或CABG术，即使本次造影无新发阻塞性病变，但仍根据既往造影结果归入冠心病组。

对血浆OPN水平预测冠心病行ROC曲线分析，曲线下面积(AUC)为0.821(P<0.05)，95%CI为0.788～0.853。对冠心病的6个传统危险因素(包括年龄>65岁、男性、糖尿病/糖耐量异常、吸烟、高血压病、脂代谢紊乱)预测冠心病进行ROC曲线分析，AUC为0.692(P<0.05)，95%CI为0.646～0.738。血浆OPN水平预测冠心病的AUC明显大于6个传统危险因素预测冠心病的AUC，差异有统计学意义(P<0.001，图1)。

2.4血浆OPN水平与患者预后的相关性

随访时间1～54个月，中位随访时间43.0个月，24例患者失访。随访期间，197例发生终点事件，其中非致死性急性心肌梗死32例，非致死性卒中29例，心脏原因导致的死亡22例，卒中导致的死亡2例，其他原因死亡15例，再次血运重建68例，因心力衰竭住院或急诊留院观察29例。

选取OPN水平的中位值71.55 μg/L，将患者分为血浆OPN水平≤71.55 μg/L组(A组)和血浆OPN水平>71.55 μg/L组(B组)。B组患者的复合终点事件[118例(29.9%)比79例(20.1%)，P=0.001]和再次血运重建[45例(11.4%)比23例(5.8%)，P=0.005]发生率显著高于A组，差异均有统计学意义。两组患者其他终点事件(包括非致死性急性心肌梗死、非致死性卒中、心脏原因导致的死亡、卒中导致的死亡、全因死亡和因心力衰竭住院或急诊留院观察)的发生率比较，差异均无统计学意义(均P>0.05，表3)。A组和B组间行Kaplan-Meier生存分析显示，A组患者无终点事件生存率高于B组，差异有统计学意义(P=0.002，图2)。

3讨论

OPN是细胞外基质中一种重要的功能性蛋白，最初从骨基质中分离出来，但许多其他类型的细胞也可合成，如心肌细胞、血管内皮细胞及成纤维细胞。OPN通过激活细胞内特异性信号传导系统而介导细胞黏附、迁移和增殖，从而在炎症、自身免疫性疾病、骨骼重塑及细胞趋化等过程中发挥重要的生物学功能。

表1　不同冠状动脉病变组别间资料的比较

注：BMI，体质量指数；PCI，经皮冠状动脉介入治疗；CABG，冠状动脉旁路移植术；Hb，血红蛋白；eGFR，估算的肾小球滤过率；OPN，骨桥蛋白

表2　血浆骨桥蛋白水平与临床指标的相关性分析

注：BMI，体质量指数；冠状动脉受累情况，包括由轻到重的无病变、冠状动脉粥样硬化、单支病变、双支病变及三支±左主干病变共5种情况

表3　不同血浆OPN水平患者的终点事件

注：OPN,骨桥蛋白；A组，血浆OPN水平≤71.55 μg/L；B组，血浆OPN水平>71.55 μg/L

OPN，骨桥蛋白图1　OPN及传统危险因素预测冠心病的ROC曲线

OPN,骨桥蛋白图2　不同血浆OPN水平患者的生存分析

正常的动脉壁OPN表达甚微或几乎不表达，但近年来的研究发现，不仅动脉粥样硬化病变部位的内皮细胞和平滑肌细胞内OPN mRNA呈高表达状态，而且细胞外基质中的OPN含量也明显升高，从而促进了脂纹形成和斑块发展[5]。研究表明，OPN可以通过促进血管平滑肌细胞的增殖和迁移，促进成纤维细胞向内膜迁移，从而促进冠状动脉粥样硬化的发生和发展[6]。

本研究中，将患者按照冠状动脉病变的情况分为无病变、冠状动脉粥样硬化、单支病变、双支病变及三支±左主干病变5组，5组血浆OPN水平的差异有统计学意义(P<0.001)，随着冠状动脉粥样硬化病变程度的加重，血浆OPN水平也随之升高，这与文献报道相一致[3,7]。本研究进一步分析了血浆OPN水平与临床指标的相关性，结果发现，血浆OPN水平与吸烟、糖尿病及BMI均无相关性，与年龄和性别虽然有相关性但相关性极弱，而与冠状动脉病变血管受累情况呈现中等程度的正相关，这从另一方面提示血浆OPN水平受动脉粥样硬化程度的影响并在其中发挥作用。

本研究分析了血浆OPN水平对于冠心病诊断的预测价值，冠心病患者既包括新发的冠心病，也包括既往确诊冠心病并且已行PCI或CABG的患者，还包括既往确诊冠心病但未行PCI或CABG的患者。血浆OPN水平预测冠心病的AUC为0.821，而冠心病的6个传统危险因素预测冠心病的AUC为0.692，两者间的差异有统计学意义(P<0.001)。这提示血浆OPN水平对冠心病的预测价值大于冠心病的传统危险因素，可以在预测冠心病方面提供有利的信息。但是，本研究病例数量有限，研究对象均为冠心病患者或者高危人群，此结论若想推广到一般社区人群尚需进一步试验证实。

有研究提示OPN与心血管事件有关[8]，稳定型心绞痛患者血浆OPN水平是远期发生不良心脏事件的独立预测因素[9]，这可能与OPN促进平滑肌细胞增殖、内皮细胞迁移，从而加重动脉粥样硬化及斑块不稳定有关。本研究结果显示，血浆OPN水平高的患者其复合终点事件和再次血运重建的发生率高于血浆OPN水平低的患者。这提示血浆OPN水平升高可能意味着冠状动脉病变更加严重或者存在病变更快进展的可能性。本研究中其他终点事件(包括非致死性急性心肌梗死、非致死性卒中、心脏原因导致的死亡、卒中导致的死亡、全因死亡和因心力衰竭住院或急诊留院观察)的发生率在两组间的差异无统计学意义。这可能与多数患者接受了血运重建治疗，并且一直进行冠心病的二级预防有关。

本研究结果表明，血浆OPN水平可较传统的动脉粥样硬化危险因素更好地预测冠心病，并且对再次血运重建的发生可能有一定的预测价值。但由于本研究选取的是一组拟行冠状动脉造影的患者，以获得对存在不同程度冠状动脉病变患者的血浆OPN进行分析，其预测结论尚不足以推论到更广泛的社区人群，仍有待于对不同危险人群进行分层研究，以得到更加完善的结论。

参考文献

[1] Khan SA, Lopez-Chua CA, Zhang J, et al. Soluble osteopontin inhibits apoptosis of adherent endothelial cells deprived of growth factors. J Cell Bioehem, 2002, 85(4):728-736.

[2] Liaw L, Skinner MP, Raines EW, et al. The adhesive and migratory effects of osteopontin are mediated via distinct cell surface integrins. Role of alpha v beta 3 in smooth muscle cell migration to osteopontin in vitro. J Clin Invest, 1995, 95(2):713-724.

[3] Momiyama Y, Ohmori R, Fayad ZA, et al. Associations between plasma osteopontin levels and the severities of coronary and aortic atherosclerosis. Atherosclerosis, 2010, 210(2):668-670.

[4] Rossi A, Gaibazzi N, Dandale R, et al. Aortic valve sclerosis as a marker of coronary artery atherosclerosis; a multicenter study of a large population with a low prevalence of coronary artery disease. Int J Cardiol, 2014, 172(2):364-367.

[5] Isoda K, Kamezawa Y, Ayaori M, et al. Osteopotin transgenic mice fed a high cholesterol diet develop early fatty streak lesion. Circulation, 2003, 107(5):679-681.

[6] Fitzpatric LA, Severson A, Edwards WD, et al. Diffuse calcification in human coronary arteries. Association of osteopontin with atherosclerosis. J Clin Invest, 1994, 94(4):1597-1604.

[7] Tousoulis D, Siasos G, Maniatis K, et al. Serum osteoprotegerin and osteopontin levels are associated with arterial stiffness and the presence and severity of coronary artery disease. Int J Cardiol, 2013, 167(5):1924-1928.

[8] Abdel-Azeez HA, Al-Zaky M. Plasma osteopontin as a predictor of coronary artery disease: association with echocardiographic characteristics of atherosclerosis. J Clin Lab Anal, 2010, 24(3):201-206.

[9] Georgiadou P, Iliodromitis EK, Kolokathis F, et al. Osteopontin as a novel prognostic marker in stable ischaemic heart disease: a 3-year follow-up study. Eur J Clin Invest, 2010, 40(4):288-293.

DOI:10.3969/j.issn.1004-8812.2016.04.001

通信作者：霍勇，Email：huoyong@263.net.cn；张宝娓，Email：zhangbw2016@sina.cn

【中图分类号】R541.4

Corresponding author:HUO Yong, Email：huoyong@263.net.cn; ZHANG Bao-wei, Email：zhangbw2016@sina.cn

(收稿日期:2016-01-18)

The predictive effects of plasma osteopontin levels in the diagnosis and prognosis of coronary artery disease

LIYing-li,ZHANGBao-wei,MAWei,CHENMing,LIJian-ping,HONGTao,HUOYong.

DepartmentofCardiology,theFirstHospitalofPekingUniversity,Beijing100034，China

【Abstract】ObjectiveTo investigate the relationship between plasma osteopontin levels and the severity of coronary atherosclerosis and its predictive value in the diagnosis and prognosis of coronary artery disease(CAD). Methods788 individuals were included in this retrospective study. They underwent coronary angiography between Jan.1, 2011 to Dec.31, 2011. They were divided into five groups based on the results of coronary angiography: normal coronary, coronary atherosclerosis, 1-vessel disease, 2-vessel disease, 3-vessel±left main disease. The plasma osteopontin concentrations were measured by ELSIA. The plasma osteopontin levels between different groups were compared. The areas under the ROC curve (AUC) for plasma osteopontin levels were generated to analyze the predictive value in the diagnosis of coronary artery disease. The clinical conditions were followed-up. ResultsThere were 788 individuals included in the study. The mean plasma osteopontin concentrations of these five groups were (37.05±15.23)μg/L for normal coronary, (51.01±18.81)μg/L for coronary atherosclerosis, (66.26±23.22)μg/L for 1-vessel disease, (76.92±26.39)μg/L for 2-vessel disease and (88.14±28.93)μg/L for 3-vessel ± left main disease respectively. The correlation coefficients of the plasma osteopontin levels to the number of damaged coronary vessels was 0.511. The AUC for plasma osteopontin levels predicting CAD was 0.821. The AUC for the six traditional risk factors of coronary atherosclerosis predicting CAD was 0.692. During the follow-up, 79 subjects (20.1%) with plasma osteopontin levels no higher than 71.55 μg/L experienced endpoint events, and 118 subjects (29.9%) with plasma osteopontin levels higher than 71.55 μg/L experienced endpoint events (P=0.001). ConclusionsPlasma osteopontin levels were elevated progressively with the severity of coronary artery lesions. Plasma osteopontin levels had good predictive value in the diagnosis of coronary artery disease and maybe a predictor for cardiovascular events.

【Key words】Coronary artery disease;Atherosclerosis;Osteopontin;Diagnosis;Prognosis