FGF23与射血分数保留心力衰竭患者预后关系的研究

甯明婷，朱 莉，吴东起

（1.扬州大学医学院，江苏 扬州 225000 ；2.泰州市人民医院心内科，江苏 泰州 225300 ；3.绍兴市人民医院内镜中心，浙江 绍兴 312000）

射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF) 约占所有心力衰竭的50% 以上，并且这一比例在近几年有所增加。此病常合并多种疾病，患者的死亡率及再入院率高，预后差[1]。目前HFpEF 的病理生理机制尚未完全阐明，且缺乏有效的治疗方法，其主要的病理生理机制包括舒张功能障碍、心肌纤维化、氧化应激和炎症、内皮功能障碍等多方面的共同作用[2]。成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor 23,FGF23) 主要由骨细胞产生，可调节维生素D 及钙磷代谢，在慢性肾脏病中，高水平的FGF23 与高死亡率及肾功能进行性恶化有关[3]。最近的研究发现，血清FGF23 的异常表达可参与心肌纤维化和心脏重塑过程[4]，且与心血管疾病不良预后有关[5]。此外，FGF23 升高与HFrEF患者的死亡风险增高有关[6]。目前，针对FGF23与HFpEF 预后相关性的研究较少。在循环血液中，FGF23 主要有两种存在形式，即完整的成纤维细胞生长因子23(intact fibroblast growth factor 23,iFGF23)和由弗林蛋白酶破坏产生的 C 末端成纤维细胞生长因子23(C-terminal fibroblast growth factor 23,cFGF23)[7]。目前有少量关于cFGF23 与HFpEF 关系的研究，但针对iFGF23 与HFpEF 关系的研究十分少见。本文主要是探讨FGF23 的过度表达与HFpEF 不良预后的相关性，旨在为探究HFpEF 的病理机制及有效治疗方法提供一定的参考依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象与分组

选取2020 年12 月至2021 年5 月在泰州市人民医院心内科住院的慢性HFpEF 患者129 例作为研究对象，其中有男性62 例，女性67 例，其年龄为48 ～91(74.442±9.110) 岁。HFpEF 患 者 的 纳 入 标准：（1）符合《中国心衰诊断和治疗指南2018》中HFpEF 的诊断标准[8], 即存在心力衰竭的症状和体征，EF 值≥50%，或利钠肽水平升高并至少符合以下条件中的1 条：①左心室肥厚和/ 或左心房扩大；②心脏舒张功能异常。（2）自愿接受研究方案中的检查和随访评估。排除标准：（1）N 末端B 型利钠肽原(NT-proBNP) ＜125 ng/L；（2）合并恶性肿瘤；（3）根据修正的中国慢性肾病患者肾小球滤过率估算公式计算[9]，eGFR ＜15 mL/(min·1.73m2) ；（4）严重血液系统疾病患者；（5）精神疾病患者。同时选取27例性别和年龄匹配的对照组（同期于该院接受体检的健康体检者）进行比较。本研究方案经泰州市人民医院伦理委员会讨论并通过。

1.2 方法

所有受试者入院后均抽取空腹外周血，以3000 r/min 离心10 min，留取上清液，冻存于-80 ℃冰箱中待测。采用酶联免疫吸附(ELISA) 法检测血清中cFGF23、iFGF23 的水平，试剂盒由Rapidbio 公司提供。所有受试者均进行超声心动图检查。

1.3 随访及终点

所有受试者都接受了至少1 年的随访。主要终点为全因死亡或因心衰再入院的复合终点。所有患者在出院后一年均通过电话随访评估生存情况。

1.4 统计学分析

所有数据均采用SPSS 26.0 统计学软件进行分析。采用Graphad prism8.0.1 进行图绘制。对于连续型变量资料，符合正态分布用±s表示，组间差异采用成组两样本t检验；非正态分布用M(Q1，Q3) 表示，组间差异采用非参数Mann Whitney U 检验。分类变量资料使用n(%) 表示，组间差异采用卡方检验或Fisher’s 精确检验。进行Spearman 相关分析，以明确HFpEF 患者FGF23 水平与连续变量的潜在关联。绘制Kaplan-Meier 曲线，通过log rank 检验，使用Cox 比例风险模型分析FGF23 与全因死亡和心衰再住院事件的关系。

2 结果

2.1 研究人群

本研究共纳入164 名受试者，在排除6 名失访受试者以及2 名存在FGF23 水平极高异常值的受试者后，最终研究队列包括156 名受试者，其中HFpEF患者129 名，对照组受试者27 名。

2.2 射血分数保留的心力衰竭患者与对照组血清cFGF23、iFGF23 水平的比较

与 对 照 组 相 比，HFpEF 患 者 的cFGF23（t=43.99,P＜0.01）、iFGF23 水平均更高(z=8.16,P＜0.001)。见表1。

表1 射血分数保留的心力衰竭患者与对照组血清cFGF23、iFGF23 水平的比较

2.3 射血分数保留的心力衰竭患者cFGF23、iFGF23 与各临床变量的相关性分析

较高的cFGF23 与以下变量相关：更大的年龄、更高的Scr、NT-proBNP、LA、LVMI、LVDD、LVDS水平、既往有房颤病史、更高的NHYA 分级、更低的eGFR 水平；较高的iFGF23 与以下变量相关：更大的年龄、更高的Scr、NT-proBNP、LVMI、LVDD 水平、既往有房颤病史、更高的NHYA 分级、更低的eGFR水平。见表2。

表2 射血分数保留的心力衰竭患者cFGF23、iFGF23 与各临床变量的相关性分析

2.4 射血分数保留的心力衰竭患者不同血清cFGF23及iFGF23 水平的比较

血清cFGF23 水平高于中位水平的HFpEF 患者其NHYA 心功能分级更高(χ²=11.862,P＜0.05)、肾功能(Scr)更差(z=2.603,P＜0.05)，且其NT-proBNP(z=5.024，P＜0.05)、LA(z=2.104,P＜0.05)、LVDD(t=3.71，P＜0.05)、LVDS(z=2.2.742,P＜0.05)、LVMI(z=2.77，P＜0.05) 均更高。见图1。

图1 射血分数保留心力衰竭患者不同血清cFGF23 水平的比较

血清iFGF23 水平高于中位水平的HFpEF 患者其NHYA 心功能分级更高(χ²=8.91,P＜0.05)、肾 功 能(Scr) 更 差(z=2.553,P＜0.05)，且 其NTproBNP(z=4.661,P＜0.05)、LVDD(t=2.846,P＜0.05)、LV MI 均更高(z=2.751,P＜0.05)。见图2。

图2 射血分数保留心力衰竭患者不同血清iFGF23 水平的比较

2.5 生存分析

在中位493(232,557) 天的随访中，23 例HFpEF患 者(17.83%) 死 亡，52 例HFpEF 患 者(40.31%) 因心衰再住院，共有65 例HFpEF 患者(50.39%) 达到了全因死亡或因心衰再住院的复合终点，以先到者为准。在对照组中未观察到任何事件。

2.5.1 影响射血分数保留心力衰竭患者不良预后发生情况因素的COX 分析 单变量Cox 回归分析显 示，年 龄、Hb、eGFR、NT-proBNP、cFGF23、iFGF23 是主要终点的预测因子。多变量Cox 回归分析显示, cFGF23(HR:2.307 [1.223-4.348],P=0.010)、iFGF23(HR:2.166[1.147-4.089],P=0.017)、NTproBNP(HR:1.834[1.009-3.331],P=0.047) 是主要终点的独立预测因子。见表3。

表3 影响射血分数保留心力衰竭患者不良预后发生情况因素的COX 分析

2.5.2 射血分数保留的心力衰竭患者FGF23 中位数分 层 的Kaplan-Meier 生 存 曲 线 cFGF23 ＞606.4 pg/mL 的HFpEF 患者其中位生存时间为305(233,376)天，随着时间推移，其死亡率或再住院率超过cFGF23 ≤606.4 pg/mL 的患者，差异有统计学意义(log rankP＜0.001)。见 图3。iFGF23 ＞533 pg/mL 的HFpEF 患者其中位生存时间为329(298,400)天，随着时间推移，其死亡率或再住院率超过iFGF23 ≤533 pg/mL 的患者，差异有统计学意义(log rankP＜0.001)。见图4。

图3 根据cFGF23 中位数分层的生存曲线

图4 根据iFGF23 中位数分层的生存曲线

3 讨论

在本研究中，我们发现HFpEF 患者血清iFGF23和cFGF23 的水平均显著高于健康对照者，且FGF23的水平与疾病的严重程度密切相关。本研究的结果显示，FGF23 与NHYA、NT-proBNP 呈正相关。此外，在以中值FGF23 为界进行分组时，我们的结果表明，更高浓度的FGF23 与更差的肾功能、更严重的症状及心室舒张功能障碍相关。更重要的是，在多变量分析中，我们发现血清FGF23 与HFpEF 患者的1 年死亡率及因心衰再入院风险独立相关。FGF23 作为一种矿物骨代谢激素，主要调节慢性肾脏病患者的钙磷代谢，随着研究的不断深入，发现FGF23 可通过各种机制促使心脏重构，最终导致心力衰竭患者多次入院，甚至死亡。心肌肥厚是心脏重构过程中的重要分子事件，在慢性肾脏病患者及社区人群中，FGF23 水平升高与左心室肥厚及左房体积增大有关[10-11]。本研究在HFpEF 患者中也得到了同样的结果，即高浓度FGF23 与心脏舒张功能障碍相关。先前有研究表明，FGF23 可通过与FGFR4 结合刺激心室肌细胞肥大[12]，并且通过使用同种型特异性 FGFR4 阻断抗体能够逆转 FGF23 介导的离体心肌细胞的肥大性生长，减轻具有高FGF23 水平的CKD 动物模型中已建立的LVH[13]。HFpEF 是一种临床综合征，常有多种合并症，且合并症诱发的炎症在诱导HFpEF 患者发生左室重构及舒张功能障碍上起关键作用[14]。本研究结果表明，FGF23 水平高者常合并有促炎合并症( 如房颤、肾功能不全)。最近有研究发现，FGF23 与炎症及红细胞生成有关，炎症和铁缺乏可增加FGF23 的转录[15]。此外，FGF23 可以增加心肌细胞促炎基因表达、刺激胶原蛋白重塑、激活TGF-β 受体和Smad复合物，从而导致心肌纤维化[16]。FGF23 还可通过激活肾素- 血管紧张素- 醛固酮系统，促进心肌纤维化，这在临床研究和动物研究中均得到证实[17-18]。尽管HFpEF 中FGF23 升高的机制尚未完全明确。但心肌肥厚及纤维化在HFpEF 病理生理机制中起着关键作用已得到广泛认可。结合本试验及既往研究结果，笔者认为，FGF23 有望成为心室肥大及心肌纤维化的临床治疗靶点。我们发现，在多变量分析中，血清FGF23(iFGF23/cFGF23) 与HFpEF 患者的1 年死亡及因心衰再入院风险独立相关。既往已有大量研究表明，FGF23 不仅是慢性肾脏病患者死亡的强预测因子[19]，其水平的升高还与非慢性肾脏病患者( 缺血性心肌病、HFrEF) 的不良结局有关[20-21]。但目前仅有少数研究着眼于FGF23 与HFpEF 患者预后的关系。TIME CHF 研究[22]中发现，HFpEF 中的cFGF23 和iFGF23高于HFrEF，但与死亡或 HF 住院的风险无关，这似乎与我们的结果相悖。然而我们发现在TIME CHF 研究中，仅包含73 名HFpEF 患者，不到其总人数的1/5。LURIC 健康研究[23]中发现，iFGF23 与接受冠状动脉造影的HFpEF 患者的死亡风险无关。但显然这并非针对HFpEF 的研究。近期，一项针对HFpEF的前瞻性研究表明，cFGF-23 与ECV 评估的纤维化密切相关，且cFGF-23 升高是HFpEF 不良预后的强预测因子[24]。一项前瞻性队列研究(MESA)[25]中发现，iFGF23 与HFpEF 事件的发生有关。在RELAX 临床试验中，研究者测量了cFGF23 和iFGF23 含量，发现较高的 FGF23 水平与24 周内HFpEF 患者基线运动能力的降低独立相关[26]。众所周知，运动不耐受也是HFpEF 的主要表现。上述两项研究都证实了我们的研究结果，然而，前者只测量了一种形式FGF23的水平，后者的随访时间较短，我们的研究则分别测量了cFGF23 和iFGF23，且随访时间较长。

总之，我们的研究结果显示，FGF23 异常升高与HFpEF 患者的不良预后有关，但本研究为单中心研究，样本量相对较小，这限制了研究结果的普遍性。因此，需要进行更大规模的研究，最好是在多中心环境中进行研究，以验证将FGF23 作为HFpEF 预后生物标志物的可行性。另外，本研究仅测量了基线FGF23 水平，若能在随访期间动态监测FGF23 的变化，可更全面地了解FGF23 与心衰预后的关系。事实上，许多研究正在探索使用FGF-23 抗体、磷酸盐结合剂来避免FGF-23 的有害影响，并且在X- 连锁综合征、慢性肾脏病、甲状腺功能亢进患者中进行了临床试验，但尚未在 HFpEF 患者中进行研究[5]。目前，HFpEF缺乏有效治疗药物，且其病理生理机制尚不明确，本研究表明FGF23 与心脏结构和功能相关指标有关。因此，我们应该对FGF23 影响心力衰竭的机制进行进一步的研究，以便为HFpEF 的治疗及病理生理机制研究提供一定的依据。

4 结论

HFpEF 患者血清FGF23 含量高于对照组，且cFGF23、iFGF23 均是HFpEF 患者1 年全因死亡或心力衰竭再住院风险的独立预测因子。