血清NGAL水平在慢性心力衰竭患者心功能评价和主要心血管不良事件预测中的价值

赵 冬，赵绮旎，于 淼，陈亚红*

(吉林大学中日联谊医院 1.介入手术室；2.心血管内科，吉林 长春130033)

慢性心力衰竭(CHF)是各种慢性心血管疾病的终末期阶段，随着人口老龄化趋势的加剧，CHF患者人数逐年上升，全球目前已确诊的CHF病例超过2300万[1]，每年新增病例约200万[2]。由于CHF患者具有心功能降低、内环境严重紊乱的特点，故预后较差、病死率较高，对患者中远期主要心血管不良事件(MACE)风险进行有效预测并采取有效治疗措施进行干预，具有重要的临床意义。传统的学术观点认为，左室射血分数(LVEF)下降、左室舒张末期内径(LVEDD)上升等心脏结构和功能的改变是预测CHF患者MACE风险的可靠指标[3]，但临床研究[4]证实了这些指标的预测效果并不理想，故近年来出现了脑利钠肽(BNP)、N末端B型利钠肽原(NT-proBNP)等血清心力衰竭预后标志物[5]，但仍然无法满足实际的临床需求，寻找新型生物标志物以提高CHF患者MACE的预测效率一直是临床工作者努力的方向。中性粒细胞明胶酶相关载脂蛋白(NGAL)是近年来发现的新型标志物，在心血管疾病的多个领域中均有一定的尝试性应用，但NGAL能否用于预测CHF患者的MACE风险，这一问题仍然缺乏可靠的研究证据予以支持，故本文采用前瞻性研究方法对血清NGAL水平在CHF患者心功能评价和MACE预测中的价值进行了分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2018年5月—2019年5月在吉林大学中日联谊医院心内科住院治疗的80例CHF患者作为研究对象，所有患者均签署知情同意书自愿参与本研究，研究方案符合《赫尔辛基宣言》要求。

1.1.1纳入标准 所有患者均符合中华医学会心血管病学分会心力衰竭学组、中国医师协会心力衰竭专业委员会制订的《中国心力衰竭诊断和治疗指南2018》中的CHF诊断标准[6]，美国纽约心脏病学会心功能分级为Ⅰ级-Ⅲ级，临床资料完整。

1.1.2排除标准 合并恶性肿瘤、脑卒中、肝肾功能不全、血液及免疫系统疾病、CHF急性发作、急性冠状动脉综合征的患者、病情控制不佳的高血压患者；既往发生MACE的患者。

1.2 观察指标

1.2.1基础资料 通过查阅住院病历对患者的年龄、性别构成、基础疾病情况、心功能分级进行调查和记录。

1.2.2心脏超声指标 于入院次日采用Voluson S6型彩色超声诊断仪(美国GE彩超)对患者进行超声心动图检测，设置探头频率为2-5 MHz，检测指标为LVEF、LVEDD、左心室舒张末容积(LVEDP)、右心室舒张末期压力(RVEDP)、肺动脉压(mPAP)。

1.2.3血清NGAL水平 于入院次日采集患者的空腹外周静脉血样本3 ml，于室温下静置2 h自然凝固以3 000 r/min速度(离心半径10 cm)离心15 min,移取血清样本，采用酶联免疫吸附法对血清NGAL水平进行检测，检测试剂盒购自美国R&D system公司，检测步骤严格依据试剂盒使用说明书操作。

1.2.4MACE发生情况 针对患者的MACE发生情况及无进展生存期(PFS)进行随访，随访期为24个月，随访方式为电话微信随访，超过1个月未能取得联系时采用上门随访，随访终点事件为全因死亡、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死、CHF急性发作住院治疗、心脏性猝死、恶性心律失常、脑卒中、肺栓塞，多次发生MACE时以首次为随访终点事件，随访期内失访的患者列为退出研究病例。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 血清NGAL水平与CHF患者心功能分级的相关性

不同心功能分级患者的心脏超声指标和血清NGAL水平的差异有统计学意义(P<0.05)，其中，心功能Ⅲ级患者的LVEF水平低于心功能Ⅰ级患者，LVEDD水平高于心功能Ⅰ级患者，心功能Ⅲ级患者的LVEDP和mPAP水平高于心功能Ⅱ级患者，心功能Ⅱ级患者的LVEDP和mPAP水平高于心功能Ⅰ级患者，心功能Ⅲ级患者的RVEDP和血清NGAL水平高于心功能Ⅱ级患者和心功能Ⅰ级患者，以上差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。Spearman等级相关分析结果显示，CHF患者血清NGAL水平、心脏超声指标与心功能分级均具有相关性(P<0.05)。见表2。

表1 不同心功能分级CHF患者基础资料、心脏超声指标、血清NGAL水平的比较

表2 CHF患者血清NGAL水平、心脏超声指标与心功能分级的相关性

2.2 血清NGAL水平及心脏超声指标预测CHF患者心血管不良事件的价值分析

随访期截至2021年5月31日，无失访病例或中途退出研究病例，在随访期内共有39例发生MACE，占48.75%。发生MACE患者的血清NGAL和LVEDD水平高于未发生MACE患者，LVEF水平低于未发生MACE患者，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。ROC曲线分析结果显示，血清NGAL及LVEF、LVEDD预测CHF患者MACE的ROC曲线下面积均有统计学意义(P<0.05)。见表4、图1。

2.3 血清NGAL水平及心脏超声指标与CHF患者预后的相关性分析

以本组患者的血清NGAL水平均值162 μg/L为划分界值将患者分为高NGAL水平(血清NGAL水平≥162 μg/L，36例)和低NGAL水平(血清NGAL水平<162 μg/L，44例)两组。Kaplan-Meier生存分析结果显示，高NGAL水平患者的PFS短于低NGAL水平患者，差异有统计学意义(P<0.05)。见表5、图2。COX回归分析结果显示，血清NGAL水平及LVEF、LVEDD与CHF患者PFS均无相关性(P>0.05)。见表6。

表3 随访期内发生MACE与未发生MACE的CHF患者血清NGAL水平及心脏超声指标的比较

表4 血清NGAL及LVEF、LVEDD预测CHF患者MACE的ROC曲线分析

图1 血清NGAL及LVEF、LVEDD预测CHF患者MACE的ROC曲线

表5 不同血清NGAL水平CHF患者PFS的比较

表6 血清NGAL水平及心脏超声指标与CHF患者PFS相关性的Cox回归分析

图2 不同血清NGAL水平CHF患者PFS的Kaplan-Meier生存分析曲线

3 讨论

通过本研究可见，LVEF和LVEDD等心脏超声指标可用于评价CHF患者的心功能和预测其MACE的发生，这与相关研究[7-8]结果一致，故通过心脏超声检查CHF患者的超声心动图指标可对其心功能状况进行有效评价，并对其预后预测具有价值，同时，基线LVEF水平也可作为预测接受冠状动脉介入治疗的冠心病患者效果的可靠指标[9]。但是，通过本研究可见，LVEF和LVEDD在预测MACE中分别具有特异性不足和灵敏度不足的局限，其原因是，LVEF和LVEDD只能反映左心射血功能和左心室异构情况，而近年来射血分数保留的心功能不全和CHF发病率逐年上升，据估计，目前射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)病例约占全部CHF的50%[10]，是门诊最常见的CHF形式，此类患者的心功能损害和预后情况与其LVEF下降不全相当，可伴有明显的用力肺量计检查异常、肺弥散量异常、动脉低血氧等肺功能异常[11]，故LVEF无法特异性反映所有类型CHF患者的心功能下降和MACE风险，而LVEDD则在CHF病程早期的变化幅度较小，这导致其预测MACE的灵敏度不足，同时，由于相同心功能分级不同病因CHF患者的血清BNP或NT-proBNP水平及与LVEF的相关性也存在差异[12]，故也不能准确反映不同病因CHF患者的心功能状况。因此，探索新型标志物与CHF患者心功能及MACE风险的相关性从而提高临床诊治工作效率，是一项需要努力解决的临床课题。

作为一种新型生物标志物，NGAL主要表达于中性粒细胞、巨噬细胞、脂肪细胞，可在机体的氧化应激、炎症反应、免疫反应、细胞分化和凋亡等多种生理过程中发挥重要的生物学作用[13]，相关临床研究提示了NGAL可能参与了高血压、冠心病、心力衰竭等多种心血管疾病的病理机制[14]，血清NGAL水平与冠状动脉粥样硬化病变严重程度密切相关[15]。近年来的研究[16-17]结果显示，CHF患者的NGAL水平与其心功能、早期肾损害的发生具有相关性，可作为心功能评价和肾损伤预测指标。而关于血清NGAL预测MACE的价值，则缺乏针对CHF患者的报道，但针对慢性肾脏病(CKD)患者的研究[18]结果显示，血清NGAL水平与CKD患者MACE的发生独立相关。通过本研究结果可见，NGAL可用于评价CHF患者的心功能和MACE风险预测，其机制可能包括以下两个方面：首先，外周血NGAL水平的升高可通过Caspase-3、NF-κB、PI3K/AKT等信号通路诱导内质网应激反应从而介导心肌细胞损伤和凋亡[19]，加重CHF患者心功能损害；第二，NGAL的过表达可导致机体产生过度的中性粒细胞趋化和吞噬细胞自噬作用，从而加剧冠心病、肾损害等导致的组织缺血再灌注损伤[20]。值得提出的是，虽然本研究支持了血清NGAL可用于预测CHF患者MACE的结论，也观察到了较高血清NGAL水平患者的PFS较短，但并未支持血清NGAL水平和LVEF、LVEDD与MACE独立相关的结论，其原因是本研究样本量较小可能具有抽样误差，也可能NGAL水平的升高并未直接参与CHF患者MACE的病理机制，这需要进一步的研究予以讨论和证实。

综上所述，CHF患者的血清NGAL水平与其心功能具有相关性，并可用于预测患者MACE的发生，较高血清NGAL水平的患者预后较差，临床医生可考虑将其作为一种生物学标志物用于辅助CHF患者的心功能评价及预后预测。