血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白、半乳糖凝集素-3、NTproBNP在老年心力衰竭患者预后中的研究

王燕慧，李梁，陶应敏，谢娟

1.复旦大学附属上海市第五人民医院全科医学科；2.复旦大学社区健康研究中心（筹），上海 200240

随着我国老龄化的到来，老年心衰诊治面临重大压力。发展中国家年龄大于75 岁人群中心力衰竭的发病率超过10%［1］，我国慢性心衰（CHF）患病率达到1.61%［2］。尽管近年来CHF 的诊治取得较大进展，但有研究［3］表明，CHF 患者3 个月再住院率为22.1%，6个月达50%，5年病死率高达60%［4］。早期识别出心衰的风险并能够给予干预，迫在眉睫。随着对CHF 病理及生理机制研究的逐渐深入，研究发现NT-proBNP是一种反映心室容量与压力负荷的标志物［5］，导致心室扩张，广泛用于心力衰竭患者的诊断和预后评估。除了心肌负荷，还有多种机制导致心衰［6］，其中另一个重要机制是心肌重构。心肌重构是指心脏在持续负荷过重及神经、体液过度激活状态下发生的一系列病理过程［7］。半乳糖凝集素-3（Gal-3）和可溶性生长刺激表达基因2 蛋白（sST2）成为了反映心室重构的新兴标志物，Gal-3 是一种由激活的巨噬细胞所分泌的蛋白，可促进心肌纤维化、细胞凋亡和肥大［8］。有研究［9］发现Gal-3 加速了心衰的发生和发展，美国食品药品管理局批准Gal-3 作为一个新的标志物协助判断心衰患者的心室重构［10］，也可以和NT-proBNP 起到互补的预后评估作用［11］。sST2 是心室受到机械应力而分泌的一种新生标志物，为白细胞介素1 受体家族成员，参与了心肌重塑过程，与心衰患者预后密切相关［12-13］，已有多项临床试验证实它可独立于NT-proBNP 来预测心衰的风险［14］。目前有研究证实Gal-3 和sST2 均是心衰预后的独立危险因素，也有研究认为Gal-3 与预后关系不大［15］，本研究进一步探讨这些指标单独以及联合检测在判断老年心衰预后中的作用。

1 资料和方法

1．1 一般资料

选取2019年4月—2020年10月在复旦大学上海市第五人民医院住院的老年慢性心衰患者186 例，男性108 例，女性78 例，年龄65 ～98 岁，平均（78.0 ±9.5）岁。入选标准：（1）患者符合中国心力衰竭指南中的诊断标准［6］，患者具有心衰的症状和体征；左心室射血分数（left ventricular ejection fraction，LVEF）降低或正常； NBNP 大于125 ng／； L（2）NYHA 心功能Ⅱ～Ⅳ级；（3）年龄≥65 岁；（4）随访时间18 个月。排除标准：（1）重症感染、急性心肌梗死、肺栓塞、严重器官功能不全、免疫系统疾病、恶性肿瘤等； （2）院内出现死亡； （3）患者无法配合医生完成检测工作者，随访中断。该研究得到医院医学伦理委员会批准，所有患者入选前均签署知情同意书。

1．2 研究方法

入院后24 h 内将入组患者的人口学资料、疾病史、临床、实验室及超声心动图检查结果进行收集。收集患者血液标本进行离心，将血清放置-70 ℃冰箱进行保存，使用双抗体夹心ABC-ELISA 法检测血清sST2、Gal-3、NT-proBNP 水平，3 种试剂盒均为美国R＆D 公司生产。入院后全部患者按抗心力衰竭药物的标准方案进行治疗，出院后随访18 个月，随访期间不接受其他干预措施。不良事件界定为18 个月内因心衰再住院或出现心血管死亡，出院后每3 个月随访1 次，不良事件的出现与否通过门诊复查、查看病史资料及电话随访等方式证实。

1．3 统计学分析

使用SPSS 23.0 统计软件进行所有的统计学分析，正态分布计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用t检验；偏态分布计量资料以中位数（四分位数间距）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料的比较采用χ2检验。双变量相关采用Spearman 相关分析。预后价值采用ROC 曲线进行评价，计算不同指标的临界值、灵敏度、特异度和曲线下面积（AUC）。采用多因素COX 回归分析老年心力衰竭患者预后的影响因素。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2．1 2 组患者基本情况比较

随访过程中出现不良事件者51 例，其中34 例因心衰再入院，17 例患者发生心血管死亡；未出现不良事件者99 例；失访36 例。2 组患者年龄、性别差异无统计学意义（P＞0.05），NYHA 心功能分级差异有统计学意义（P＜0.05）。事件组血清sST2、Gal-3 及NTproBNP、LVEDD、水平高于无事件组，LVEF 低于无事件组，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 2 组患者基本情况及血清标志物比较

2．2 不同NYHA 分级患者血清标志物浓度比较

随着NYHA 心功能分级递增，心衰患者sST2、Gal-3、NT-proBNP 水平依次升高，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 不同NYHA 分级心衰患者sST2、Gal-3、NT-proBNP 水平比较

2．3 血清标志物与心功能指标的相关性

sST2、Gal-3、NT-proBNP 与NYHA 心功能分级、LVEDD 呈正相关（P＜0.05），与射血分数呈负相关（P＜0.05）。见表3。

表3 血清sST2、Gal-3、NT-proBNP 与心功能指标的相关性

2．4 心力衰竭预后危险因素分析

将单因素分析中有统计学差异的指标纳入多因素COX 回归分析，结果显示sST2 是老年心衰患者18个月内不良事件出现的独立危险因素（P＜0.05），HR为1.08。见表4。

表4 老年心衰患者预后的多因素分析

2．5 血清标志物对心衰预后的预测价值比较

血清sST2、Gal-3 及NT-proBNP 预测心衰预后的临界值、灵敏度、特异度及曲线下面积见表5。sST2、Gal-3、NT-proBNP 单独预测的AUC 分别为0.917、0.870 和0.890。sST2 联合NT-proBNP 预测心衰患者预后的效果最好，AUC 为0.922，灵敏度为90.20%，特异度为85.86%。Gal-3 联合NT-proBNP 预测心衰预后的AUC 为0.906，灵敏度为90.20 %、特异度为82.83%。3 个指标联合预测的的AUC 为0.914，灵敏度为84.31%、特异度为91.92%。

表5 血清标志物对心衰患者预后的预测价值

图1 sST2、Gal-3、NT-proBNP 及联合检测对老年心衰患者预后的预测价值

3 讨论

心力衰竭住院患者中老年人占70%，住院时间通常大于2 周，高龄是心力衰竭患者不良预后的危险因素［16］。心衰是由多种生理病理机制参与的一种临床综合征，NT-proBNP 是目前应用最广泛的心衰严重程度和预后判断的指标，而sST2、Gal-3 作为反映心肌纤维化、心脏重构的标志物，已广泛在西方国家应用于心衰患者的分层和预后评估［14］。在国内sST2 和Gal-3 目前还没有大规模应用的研究报道，也没有用于临床，国外的研究都以单一指标研究为主，鲜有联合这些指标来对老年心衰进行预后评估。

Gal-3 是由激活的心脏巨噬细胞分泌的一种蛋白，心衰患者由于心肌损伤和压力等情况，会大量分泌，主要参与心肌纤维细胞生长、细胞凋亡、炎性反应，诱导心肌纤维原细胞增殖、胶原质沉积，从而导致心肌细胞纤维化及心脏重构。研究显示Gal-3 会加速慢性心力衰竭的发生发展，能够有力预测心力衰竭患者的预后，特别对LVEF 正常的急性心力衰竭患者［17］。Zhang T 等［18］发现，Gal-3 水平与心肌衰竭密切相关，使慢性心衰患者的死亡风险增加。本研究证实，若患者心功能分级增加，Gal-3 的水平会随之增加，与射血分数呈现负相关，与LVEDD 正相关。单因素分析中观察到事件组Gal-3 水平高于无事件组，但多因素COX 回归分析显示它不是18 个月内发生心血管事件的独立危险因素。Gal-3 预测不良事件的AUC 为0.870，对患者的预后有较好的预测价值，Gal-3 联合NT-proBNP 评估预后，AUC 为0.906，效果优于两者单独使用，这与De Boer RA 等［19］的研究结果一致，两者联合可以提高预测效能。

sST2 在心肌重塑过程中发挥作用，能够预测心衰患者的预后。多项临床研究结果表明，它可独立于NT-proBNP 等其他标志物预测心衰患者风险［20-21］。新的心脏标志物ST2，归于白细胞介素受体家族［22］。具有两种异构体跨膜型：ST2（ST2L）和sST2，通过结合白细胞介素-33（IL-33）发挥生物学作用，IL-33／ST2L 信号通路的作用是抑制心肌肥厚及拮抗心肌重塑。当受到容量和压力负荷时心肌细胞会分泌大量的sST2，从而引起细胞的死亡及组织纤维化，进一步引起心室重构及心功能障碍。所以，血清标志物sST2与NT-proBNP 均能反映心室容量与压力负荷，同时又可反映心室重构。Dalal 等［21］的研究指出，sST2 比NT-proBNP 具有更高的预测价值，可成为更可靠的预后标志物。本研究证实，NYHA 心功能分级递增，sST2 的水平随之增加，与心衰的严重程度呈正相关，事件组sST2 高于非事件组，sST2 与LVEDD 呈正相关，表明sST2 水平能反映心室重构。多因素COX 回归分析显示，sST2 是18 个月内心血管事件出现的独立危险因素。sST2 预测心衰患者预后的AUC 为0.917，较NT-proBNP 有更高的预测价值，sST2 和NTproBNP 联合预测的AUC 为0.922，显示出更佳的预后效能，与Bayes-genis［22］的研究一致。另外，本研究显示sST2、Gal-3 和NT-proBNP 三者联合时，预测效果并未优于sST2 的单独预测。

NT-proBNP 水平随心功能分级增加而增加，与LVEF 负相关，与LVEDD 正相关，表明NT-proBNP 与心脏的结构、功能具有一定的相关性，且事件组的NTproBNP 水平高于非事件组，COX 回归分析显示NTproBNP 并不是18 个月内心血管事件出现的独立危险因素，说明NT-proBNP 作为一个广泛使用的指标仍有一定的缺陷。

本研究也存在一些局限性，只是单中心的小样本研究，对sST2、Gal-3 未进行分层，未把心衰分射血分数正常、低下、保留的患者进行分别判断，也没有在出院前和出院后做进一步的指标随访，导致在在判断心衰的预后上出现局限性，特别是三者联合并没有出现最优的预测效能。本研究结果提示反映不同心衰机制的指标联合应用可以有效增加预测心衰患者发生不良事件的能力，这是今后的研究方向［23］。