心血管疾病风险评估系统研究进展
2018-03-07沈逸枫综述潘柏申审校
沈逸枫, 吴 炯 综述, 郭 玮, 潘柏申 审校
(复旦大学附属中山医院检验科,上海 200032)
心血管疾病是一组心脏和血管的疾患,包括冠心病、脑血管疾病、周围末梢动脉血管疾病、风湿性心脏病、先天性心脏病、深静脉血栓和肺栓塞。心血管疾病目前居人类死因的首位。2015年,全世界约有1 750万人死于心血管疾病,占全球死亡总数的31%[1]。在我国,目前估计有心血管疾病患者2.9亿,而且心血管疾病患病率处于持续上升阶段;在老年人群中,心血管疾病的发病率更高[2]。2013年,农村、城市的心血管疾病死亡率分别为293.69/100万和259.40/100万,农村的心血管疾病占居民疾病死亡总数的44.8%,城市占41.9%[2]。由此可见,心血管疾病对人类健康有着极大的威胁,尤其对于老年人群。
心血管疾病的危险因素十分复杂,如年龄、高血压、吸烟、血脂异常、糖尿病、超重、肥胖、代谢综合征等。同时心血管疾病发病过程缓慢,潜伏期较长,因此需要有适合的工具对其发病风险进行评估,再合理地进行干预,以达到预防心血管事件发生的目的。从20世纪开始,多个国家和地区开展了大规模的心血管疾病风险因素研究,先后推出了多个心血管疾病风险评估系统,如Framingham风险积分(Framingham risk score,FRS)系统、SCORE积分系统、QRISK2积分系统等,并且随着研究的进展,这些风险评估工具也在逐步完善。但是,由于种族及地域的不同,心血管疾病的发病率也不同[3],部分评估方式并不适用于我国人群。而在国内,关于心血管疾病风险因素的大型研究相对较少,也没有一个相对比较完善的适用于我国人群的心血管疾病风险评估系统。为此,文章对目前国际上常用的几种心血管疾病风险评估系统的临床应用进展进行了综述。
1 目前国际常用的心血管疾病风险评估系统
1.1 FRS系统
FRS系统的建立对于量化心血管事件风险具有里程碑式的意义。最初的研究纳入了年龄、性别、血压、吸烟史、总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)等风险因素,将心绞痛、心肌梗死、CHD死亡作为冠状动脉疾病事件,把10年期冠状动脉疾病事件风险分为低危(<10%)、中危(10%~20%)、高危(>20%)3个等级[4]。美国胆固醇教育计划成人治疗组第3次报告(the National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel Ⅲ,NECP ATPⅢ)推荐使用FRS系统评估有2种以上心血管疾病风险因素受试者的10年期心血管事件风险。
Framingham为美国马萨诸塞州东部城镇。Framingham心脏研究初始研究队列的5 209名受试者都是该镇居民,子代研究的5 124名是最初研究队列的子女或配偶。1998年建立的最初的Framingham 冠状动脉疾病风险积分就是基于子代研究及其随访资料提出的。随后又经过第3代、新生代等连续研究,FRS系统逐步完善。20世纪90年代末,建立了Omni研究队列,纳入了非裔美国人、西班牙人、亚洲人、印度人、太平洋岛居民以及印第安人。终点事件也不再仅限于冠状动脉疾病事件,同时还纳入了脑血管病变、周围血管病变、心力衰竭等。使得FRS系统的应用范围更加广泛,而且不再局限于白种人。目前,FRS系统已成为全世界应用最为广泛的心血管疾病风险评估工具,为量化心血管疾病风险、指导心血管疾病的预防保健作出了巨大贡献。
FRS系统也有不足之处。在部分国家与地区,FRS系统会高估绝对心血管疾病风险。且FRS系统对于终点事件的定义过于宽泛,与开展的大部分临床试验终点事件不符[5]。另外,心血管疾病风险因素中也应考虑家族史。加拿大2012年的心血管指南中指出,如果一级亲属有早发心血管疾病史(男性<55岁、女性<65岁),则FRS系统的积分值应翻倍[6]。因此,世界各国纷纷开展研究,不断提出和完善各具特色的心血管疾病风险积分系统。
2013年,美国心脏病学会(American College of Cardiology,ACC)/美国心脏学会(American Heart Association,AHA)心血管风险指南上对FRS系统进行了进一步的补充和完善,提出了心血管疾病风险合并队列的计算方程。该方程是以Framingham 10年期冠状动脉疾病风险预测队列以及最新的Framingham 10年期一般心血管疾病风险预测队列为基础,建立的新的风险预测公式。为了提高该方程的适用性,又纳入了地区与种族各不相同的多个研究人群。总的研究人群中白种人女性为11 240名,其中902例发生绝对动脉粥样硬化性心血管疾病(arteriosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)事件;白种人男性为9 098名,其中1 259例发生绝对ASCVD事件;美国黑种人女性为2 641名,其中290例发生绝对ASCVD事件;美国黑种人男性为1 647名,其中1 259例发生绝对ASCVD事件[7]。该方程以心肌梗死、冠状动脉疾病死亡、缺血性卒中为终点事件,纳入了年龄、性别、血压、吸烟史、TC、HDL-C、糖尿病为风险因素。经统计分析,对于不同人种,该风险预测模型都有较好的受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线下面积,范围为0.713(非洲裔美国男性)~0.818(非洲裔美国女性)[7]。虽然该方程的风险评估适用范围较广,且也具有较好的性能,但是相对于FRS系统和SCORE积分系统等可以借助风险分层表格简便、直观地进行风险的评估,该心血管疾病风险合并队列方程没有制定出相应的分层图表,仍需借助相关工具计算风险。
同时,上述指南还指出,在加入舒张压、ASCVD家族史、慢性肾病[8]、体重指数(body mass index,BMI)等风险因素后并不能明显、有效地预测10年期ASCVD事件风险。而诸如高敏C反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP)、载脂蛋白B(apolipoprotein B,apo B)等风险因子由于部分队列缺少数据而没有纳入模型[9],且在纳入这些新的风险因子时,需要在更多不同的地区以及人群间进行验证,随时准备修改或扩充风险计算方程,以确保风险评估能够更加准确、有效,且具有更好的适用性。
1.2 Reynolds风险积分系统(男性/女性)
随着对心血管疾病病理生理学过程研究的不断深入,除年龄、性别、高血压、吸烟史、TC、HDL-C、糖尿病等传统因素外,更多新的心血管疾病风险因子被纳入心血管疾病的评估中。为了验证传统的以及新的风险因子对女性心血管疾病风险预测的价值,RIDKER等[10]对24 558名基线健康的>45岁的美国女性进行了平均10.2年的跟踪随访,建立了2个风险评估模型:一个是最优拟合模型,纳入的风险因子为年龄、收缩压、吸烟、家族早发心肌梗死病史、脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)]、载脂蛋白A1(apolipoprotein A1,apo A1)、apo B、hs-CRP、糖化血红蛋白(glycated hemoglobin A1c,HbA1c)(如患有糖尿病);另一个是简化模型,即Reynolds风险积分系统(女性),该模型涵盖的风险因子有年龄、收缩压、吸烟、家族早发心肌梗死病史、TC、HDL-C、hs-CRP、HbA1c(如患有糖尿病)。
在随后开展的研究中,RIDKER等[11]选取了10 724名基线健康的无糖尿病男性,平均随访时间为10.8年,根据该男性人群的特点重新调整Reynolds风险积分,验证结果表明调整过的Reynolds风险积分系统(男性)适用于男性人群。
Reynolds风险积分系统与FRS系统相比,最大的亮点是纳入了hs-CRP等新的风险因素。hs-CRP在心血管事件的预测中有极高的价值,与动脉粥样硬化相比,hs-CRP与冠心病的相关性更为密切[12]。相对于传统的FRS系统,在纳入了hs-CRP及家族早发心肌梗死病史后,对于心血管事件的风险预测更为准确。
1.3 SCORE积分系统
有研究显示,FRS系统会高估欧洲人群的绝对冠状动脉疾病风险[5]。因此,欧洲启动了SCORE计划。该计划的研究人群来自12个欧洲国家的研究队列,主要为一般人群,但也有部分研究对象来自于心血管疾病发病率较低的地区,总计205 178名,其中男117 098名、女88 080名[13]。与其他心血管疾病风险积分系统不同的是,SCORE计划仅把心血管疾病死亡(冠心病死亡、缺血性卒中死亡等)作为终点事件。主要风险因素为年龄、性别、血压、吸烟史、TC、HDL-C及地区分布。由于一些地中海沿岸国家,如希腊、西班牙等特有的地中海饮食习惯(以植物食品为主)使得这些国家和地区的心血管疾病发病率明显低于其他欧洲国家。因此,SCORE积分系统纳入了地区差异这一风险因素。SCORE计划将地区划分为高危地区(美国、俄罗斯、乌克兰等)和低危地区(德国、法国、意大利、西班牙、希腊、英国等),其风险积分计算简单、个体化,在欧洲有很高的应用价值。SCORE积分系统的局限性在于仅以心血管疾病死亡作为终点事件,因此可能对非致死性心血管疾病事件的评估存在一定的局限性,而且相对于FRS系统和Reynolds风险积分系统,SCORE积分系统纳入的地区差异虽然有助于风险评估的个体化,但也限制了其适用范围。因此,SCORE积分系统能否用于其他国家和地区还需要作进一步研究。
1.4 QRISK和QRISK2积分系统
由于FRS系统明显高估英国人群的绝对冠状动脉疾病风险[14],且在SCORE计划的研究中,英国也被列为低危地区,因此FRS系统在英国的适用性并不理想。为此,英国利用QRESEARCH数据库建立了适用于英国人群的QRISK及QRISK2积分系统。QRISK积分系统于2007年建立,不仅纳入了年龄、性别、血压、吸烟史、TC、HDL-C等传统风险因素,还将家族史、BMI、地区及社会剥夺作为风险因子。同时QRISK积分系统对心血管事件的定义更为宽泛,除冠心病、缺血性卒中、心肌梗死、心绞痛外,还纳入了短暂性脑缺血发作作为终点事件[15]。HIPPISLEY-COX等[16]证实QRISK积分系统比FRS系统更适合英国人群。
2008年,HIPPISLEY-COX等[17]收集了1993年1月1日—2008年3月31日的人群资料,共计约230万名受试者(其中约220万名白种人或人种不详、22 013名南亚人种、11 595名非裔黑种人、10 402名加勒比海黑种人、19 792名来自中国或其他亚洲国家),年龄35~74岁,其中约14万例有心血管事件,并以此为基础建立了QRISK2积分系统。随着QRESEARCH数据库中人群信息的不断更新,研究者发现近年来心血管疾病发病率呈下降趋势,肥胖率升高,吸烟率下降,因此QRISK2积分系统每年都会进行修订。截止到2015年,QRISK2积分系统的推导队列人数为6 672 817名,验证队列人数为2 093 374名。QRISK2(2015)积分系统男性群体模型的ROC曲线下面积为0.871,女性群体模型的ROC曲线下面积为0.895[17]。QRISK2积分系统的应用范围非常广泛,不仅涵盖了世界上主要的人种,而且适用年龄为25~84岁,年龄范围明显宽于其他心血管疾病风险积分系统,但这样也使得受年龄影响的风险因子更为复杂。
2 我国心血管疾病风险评估系统的研究现状
2.1 我国缺血性心血管疾病危险评估模型
由于我国人种、地域与西方国家存在巨大差异,国外的心血管风险评估系统在我国不一定适用,因此需要制定符合我国人群的心血管疾病风险评估系统。研究者选择中美心肺血管疾病流行病学合作研究队列随访人群资料用于建立最优预测模型,包括北京首都钢铁公司工人、北京石景山区农民、广州造船厂工人和广州番禺县农民4个人群,去除基线患冠心病、脑卒中、癌症者以及主要危险因素资料不全者后共计入组9 903名;截止到2000年,平均随访时间为15.1年,共有474例发生心血管疾病,包括冠心病105例、脑卒中382例(缺血性脑卒中266例)[18]。该研究以心肌梗死、冠心病死亡、脑卒中(不包括短暂性脑缺血发作)作为终点事件,纳入了年龄、性别、收缩压、吸烟、BMI、糖尿病、TC作为风险因子建立了一个简易的适合我国人群的心血管疾病风险评估系统。这项研究表明,我国人群的冠状动脉疾病事件发生率明显低于Framingham心脏研究队列人群,而脑卒中的发生率要远远高于心血管疾病事件[18],该心血管疾病风险评估系统有较好的预测价值,是国内推荐的风险评估系统[19]。但该心血管疾病风险评估系统相对于国际上较成熟的风险评估系统,适用年龄范围太窄(35~59岁),无60岁以上人群,且研究人群仅为城市工人和农民,不包括职员等轻体力及脑力劳动者,同时也没有纳入在高海拔地区生活的人群。
2.2 中国成人血脂异常防治指南(2016修订版)(简称2016版指南)[20]
2016版指南中的ASCVD风险分层建议基本沿用了中国成人血脂异常防治指南(2007版)的分层方案,主要以血压、年龄、吸烟史、HDL-C、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、TC为依据,但是分层更加细化,纳入的风险因素也更多。2016版指南在进行10年期ASCVD风险评估前增加了下列判断标准:将ASCVD患者直接列为极高危人群,将LDL-C≥4.9 mmol/L或TC≥7.2 mmol/ L的受试者以及年龄≥40岁、LDL-C为1.8~<4.9 mmol/L或TC为3.1~<7.2 mmol/L的糖尿病患者列为高危人群。不符合上述判断标准者再进行10年期ASCVD风险评估。同时加入了对10年期ASCDV发病风险为中危(5%~9%)且年龄<55岁的人群,增加了进行ASCVD余生危险评估的建议。ASCVD余生危险评估纳入了血压、非HDL-C、HDL-C、BMI和吸烟史5个风险因素,以便能够早期识别ASCVD余生危险高危的个体并对其及早进行干预。在2016版指南中也提供了ASCVD风险分层彩图,以便能更加定量地评估个体风险。
3 各主要心血管风险积分系统及研究人群比较
由于各个风险积分系统的推导队列、纳入的风险因素以及终点事件各不相同(表1),同时由于种族及地域的不同,饮食以及生活习惯的差异,不同研究队列人群的风险因素基线水平也存在差异(表2),因而运用不同的风险积分系统评估同一个人群得出的10年期ASCVD事件风险可能也会存在较大差异[5,14]。因此,各个国家、地区也纷纷开展相关研究,针对各自国家及地区的人群特点,对各大积分系统进行改良及校准。同时,针对特殊人群的心血管疾病风险评估也正在逐渐完善,如对糖尿病患者的风险评估以及对心血管疾病患者的余生危险评估等。
4 展望
随着研究的深入,越来越多新的风险因子被纳入新的心血管疾病风险研究中,同时非空腹血脂检测在心血管疾病风险评估中的应用价值也引起了广泛的关注。越来越多的变量使得心血管疾病风险的评估变得越来越复杂。要将心血管疾病风险评分系统做到既要广泛适用,又要个体化,任重而道远。相信随着研究的进一步深入,我们能够更快、更准确地对心血管疾病风险进行评估,及早干预、及早治疗,让人们远离心血管疾病的威胁。
表1 各主要心血管疾病风险积分系统比较
表2 各心血管疾病风险积分系统研究队列人群比较
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