肝细胞生长因子、生长分化因子-15对慢性心力衰竭的诊断和预后价值

郭 影，胡泽平，圣 波，顾奕玥，王云飞，周 青，王 渊

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是各类心脏疾病发展的终末阶段，成为21世纪最为严重的心血管病，预后差，极大的威胁着人们的健康与安全，因此CHF早期诊断、评估病情严重程度和预后极其重要。研究[1]发现心衰血清生化标志物可反映不同的病理生理机制，包括心肌细胞纤维化、心室重构、神经激素激活、炎症及氧化应激等，其变化有助于临床决策。脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)是目前临床最常用的CHF生化标志物[2]。但其有一定的局限性，易受年龄、肾功能、肥胖等多种因素的影响，对CHF病因诊断亦缺乏特异性。近年来研究[3-4]发现，肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、生长分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)在CHF患者中升高，对CHF诊断、严重程度评估和预后有一定的临床意义。国内外有关HGF、GDF-15在CHF中的相关文献报道甚少。该研究旨在探究血清HGF、GDF-15在CHF患者中的诊断和预后价值。

1 材料与方法

1.1病例资料选取2015年12月～2017年5月安徽医科大学第一附属医院心内科住院治疗的CHF患者150例为心衰组，男94例，女56例，年龄39～96(68.9±12.5)岁。其中，冠心病82例，高血压心脏病14例，扩张性心肌病48例，先天性心脏病5例，酒精性心肌病1例。入选标准：所有CHF患者均符合2014年中国心力衰竭诊断和治疗指南[1]与 2016年欧洲急慢性心衰诊治指南[5]，冠心病诊断经冠状动脉造影或冠状动脉血管CT成像或既往有陈旧性心肌梗死病史等明确。排除标准：急性心肌梗死、风湿性瓣膜病、严重肝肾功能损害、严重感染、恶性肿瘤、活动性自身免疫性疾病等。按照纽约心脏病学会(New York heart disease association， NYHA)心功能分级分为NYHA II级40例，NYHA III级60例，NYHA IV级50例；根据原发病病因将冠心病归为缺血性心衰(ischemic heart failure,IHF)组共82例，其他CHF病因归为非缺血性心衰(non-ischemic heart failure,NIHF)组共68例。选取同期体检中心健康体检者28例为对照组，男18例，女12例，年龄60～77(64.8±4.4)岁。

1.2一般资料所有患者入院后收集年龄、体质量、身高、既往用药史等一般资料，记录身体质量指数(body mass index,BMI)、心率(heart rate,HR)、收缩压(systolic pressure,SBP)、舒张压(diastolic pressure,DBP)等。患者入院24 h内检测BNP及血常规、肝肾功能、电解质、血脂、血糖等。

1.3超声心动图检查使用PHILIPS IE33彩色多普勒超声心动图诊断仪测定左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)及左室舒张末期内径(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd)。

1.4HGF、GDF-15检测研究对象于入院24 h内均抽取清晨平卧位外周静脉血4 ml，3 000 r/min离心10 min，分离血清，分装并放置在-80 ℃的恒温冰箱保存。采用酶联免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测血清HGF、GDF-15水平，试剂盒购自上海源叶生物有限公司。

1.5随访6个月心衰组患者每月电话随访1次，共6个月，记录CHF不良事件，即因心衰再次入院和心衰性死亡。

1.6西雅图心衰模型(seattleheartfailuremodel,SHFM)计算CHF患者平均生存年本试验由于时间限制，根据患者临床特征(性别、年龄、BMI、SBP、NYHA分级、LVEF、IHF或NIHF)、实验室指标[总胆固醇(total cholesterol,TCH)、血尿酸(uric acid,UA)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)、血淋巴细胞百分比、钠离子(Na+)]及干预措施的应用(β受体阻滞剂、血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)、血管紧张素受体拮抗剂(angiotensin receptor antagonist,ARB)、醛固酮受体拮抗剂、他汀类药、利尿剂、别嘌呤及双心室起搏、置入型复律除颤器等药物或器械治疗)，通过SHFM计算CHF患者平均生存年。

2 结果

2.1对照组与CHF组一般临床资料及HGF、GDF-15比较与对照组比较，CHF组HR、Hb、Na+、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、UA、肌酐(creatinine,CRE)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、谷丙转氨酶(alanine aminotransfer-ase,ALT)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL-c)两组间差异有统计学意义(P<0.05)。年龄、空腹血糖、BMI、SBP、DBP、钾离子(K+)、氯离子(CL-)、三酰甘油(triglyceride,TG)等两组间差异无统计学意义(P>0.05)。HGF、GDF-15、BNP、LVEDd水平明显较高，LVEF降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 对照组与CHF组一般临床资料及HGF、GDF-15比较

与对照组比较：*P<0.05

表2 NYHA心功能分级亚组间一般资料及HGF、GDF-15水平的比较

与NYHA Ⅱ级比较：*P<0.05；与NYHA Ⅲ级比较：#P<0.05

2.2NYHA心功能亚组间一般临床资料及HGF、GDF-15水平的比较随着NYHA心功能分级增加，HGF、GDF-15以及BNP、LVEDd水平升高，LVEF降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

2.3IHF组和NIHF组一般资料及HGF、GDF-15水平比较与NIHF组比较，IHF组年龄、BMI、HR、HGF、BUN、UA、LVEDd两组间差异有统计学意义(P<0.05)。血糖、SBP、DBP、Hb、K+、 Na+、 Cl-、GRE、AST、ALT、TG、LDL-c、BNP、LVEF、用药情况等两组间差异无统计学意义(P>0.05)。GDF-15水平在IHF与NIHF组中升高不明显，见表3。

表3 IHF与NIHF组一般临床资料及HGF、GDF-15水平比较

与NIHF组比较：*P<0.05

2.4HGF、GDF-15与BNP、NYHA心功能分级、超声心动图指标及SHFM平均生存年间的相关性分析相关分析显示血清HGF、GDF-15水平与BNP、LVEDd、NYHA心功能分级呈正相关性(Pearson或Spearman相关系数分别为r=0.47、0.34, 0.42、0.33，0.85、0.74，P<0.05)，与LVEF、SHFM平均生存年呈负相关性(r=-0.49、-0.45，-0.27、-0.30，P<0.05)。

2.5ROC曲线分析血清HGF、GDF-15水平对CHF的诊断价值ROC曲线显示，血清HGF、GDF-15对CHF诊断的AUC分别是0.886、0.862，最佳诊断临界点分别是820.5 pg/ml、822.0 pg/ml，HGF、GDF-15两者联合AUC为0.891，HGF、GDF-15、BNP三者联合AUC为0.898，生化指标联合的诊断价值优于单一指标(P<0.05)，见表4。血清HGF对IHF诊断的AUC是0.757(P<0.05)，最佳诊断临界点是1 038.0 pg/ml，对诊断NIHF诊断的AUC是0.409(P<0.05)，GDF-15诊断IHF、NIHF的AUC是0.458、0.487(P<0.05)。

表4 ROC曲线分析血清HGF、GDF-15水平对CHF的诊断价值

与HGF比较：*P<0.05；与GDF-15比较：#P<0.05

2.6ROC曲线分析血清HGF、GDF-15水平对CHF的预后价值对CHF组患者随访6个月，CHF不良事件发生共46例，其中心衰性死亡4例，再住院42例。ROC曲线显示，血清HGF、GDF-15对CHF不良事件预测的AUC分别是0.843、0.817，最佳诊断临界点是960.5、1 280.5 pg/ml；HGF对CHF的预后价值高于GDF-15，HGF、GDF-15两者联合AUC为0.873，HGF、GDF-15、BNP三者联合AUC为0.911，其预后价值优于单一指标(P<0.05)，见表5。血清HGF对IHF的CHF不良事件预测的AUC是0.806，最佳诊断临界点是980.0 pg/ml，对NIHF的CHF不良事件预测的AUC是0.488；GDF-15对IHF、NIHF的CHF不良事件预测AUC是0.481、0.429(P<0.05)。

表5 ROC曲线分析血清HGF、GDF-15水平对CHF的预后价值

与HGF比较：*P<0.05；与GDF-15比较：#P<0.05

3 讨论

HGF最初是从肝切除术后的残余肝组织中发现的，是一种间质细胞衍生的多功能细胞因子，广泛存在于心血管系统中，其与原癌基因C-met编码的特异性受体结合后产生多种生物学活性：抗炎、保护血管内皮、促进血管新生、抑制细胞凋亡和抑制心室重构等[3，6]。Ueno et al[7]发现，在CHF患者中，血清HGF水平会明显升高，但随着病情逐渐稳定后HGF浓度下降。本研究结果显示，CHF组血清HGF水平明显高于对照组，且随着NYHA心功能分级的增加血清HGF逐渐升高。相关性分析显示血清HGF水平与BNP、LVEDd、NYHA心功能分级呈正相关，与LVEF呈负相关性，显示血清HGF水平与可用于CHF的诊断，且与CHF严重程度相关。进一步分析显示血清HGF在IHF中升高较NIHF更明显，差异有统计学意义。ROC曲线显示，血清HGF对CHF诊断的AUC是0.886，诊断IHF、NIHF的AUC分别是0.757、0.409(P<0.05)。表明血清HGF可作为诊断CHF的指标，对原发病病因诊断上具有特异性。

有研究者对CHF患者进行随访，结果显示血HGF水平越高的患者预后越差，死亡率明显增加，亚组分析显示血清HGF水平对缺血性心肌病患者可以显著预测心血管事件的死亡率，而对非缺血性心肌病患者预测价值有限[8-9]。本研究对CHF患者随访半年，记录CHF不良事件共46例，其中心衰性死亡4例，再住院42例，发生率为30.7%，ROC曲线中，血清HGF对CHF不良事件预测的AUC是0.843，对IHF、NIHF的CHF不良事件预测的AUC是0.806、0.488(P<0.05)。本研究由于时间限制，随访时间较短，利用SHFM[4]计算患者的平均生存年，SHFM是一种多元危险因素模型，通过引入CHF患者的疾病状态，相关药物、仪器的治疗，实验室指标等参数来获得患者的平均生存年，可准确预测患者的预后。本研究中血清HGF水平与SHFM生存年呈负相关。表明HGF对CHF有较高的预测价值，尤其是IHF患者的预后,可作为CHF患者判断预后的指标。

GDF-15是转化生长因子β超家族成员之一，生理状态下大部分组织和器官中(包括心脏)几乎不表达，但在缺血-再灌注损伤、氧化应激、炎症反应和压力负荷等病理状态下心肌细胞中高表达，血清GDF-15浓度也迅速升高，具有抗炎、抑制细胞凋亡、改善心肌重构和心室肥厚等作用[10-11]。本研究显示，心衰组血清GDF-15水平明显高于对照组，随着NYHA心功能升高而增加，并与BNP呈正相关，与LVEF、SHFM生存年呈负相关，在IHF和NIHF两组间差异无统计学意义。此结果与Kempf et al[12]、Lok et al[13]研究相似。在ROC曲线中，GDF-15对CHF诊断和不良事件预测的AUC下面积均大于0.5，对INF、NIHF的AUC下面积均小于0.5(P<0.05)。表明GDF-15对CHF诊断和预后评估有一定的价值，但对CHF基础心脏病病因诊断和预后判断无价值。

另外，本研究显示HGF对CHF的预后价值高于GDF-15，且HGF、GDF-15二者联合和HGF、GDF-15、BNP三者联合，用于CHF诊断和不良事件预测的AUC均高于单一指标，表明HGF、GDF-15、BNP多指标联合可提高对CHF诊断和预后判断的准确性，为CHF的诊治提供更加可靠的依据。

综上所述，CHF患者血清HGF、GDF-15水平明显升高，提示心功能恶化，临床预后不良；基础心脏疾病为IHF的CHF患者，血清HGF水平升高更为明显，提示对CHF患者的基础心脏疾病的鉴别诊断具有一定价值；多指标的联合可提高对CHF的诊断和预测价值。