血漿三種標志物變化在晚期心力衰竭患者心血管事件預測中的初步分析

張榮成, 張宇輝, 張健, 黃燕 ,郭瀟, 王運紅 ,安濤, 周瓊, 趙雪梅 ,劉妮妮, 呂榮, 季詩明

血漿三種標志物變化在晚期心力衰竭患者心血管事件預測中的初步分析

張榮成, 張宇輝, 張健, 黃燕 ,郭瀟, 王運紅 ,安濤, 周瓊, 趙雪梅 ,劉妮妮, 呂榮, 季詩明

目的: 觀察晚期心力衰竭（心衰）患者治療過程中血漿三種標志物早期的動態變化，并探討這種變化在心血管事件預測中的價值。

方法: 入選2013-10至2014-01阜外心血管病醫院心衰中心住院的晚期心衰患者64例。分別測定患者入院時、3天及6天血漿N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）、B型利鈉肽（BNP）及可溶性生長刺激表達基因2蛋白 （sST2） 的水平，終點事件為心衰再住院、心臟移植或心血管死亡。隨訪觀察6個月后根據是否發生心血管事件與否分為發生心血管事件組（24例） 和未發生心血管事件組（40例）。

結果 :發生心血管事件組患者住院6天各標志物水平無明顯變化，未發生心血管事件組患者NT-proBNP及BNP較入院時均明顯降低，差異有統計學意義（P＜0.05），但sST2變化無統計學意義。通過ROC曲線分析，與入院時水平相比，治療后6天各標志物水平可以更好地預測心血管事件，sST2在各研究階段預測心血管事件的能力均高于NT-proBNP與BNP。

結論: 晚期心衰患者治療后標志物的水平較入院時具有更強的心血管事件預測能力，sST2可以更有效評估晚期心衰患者的心血管事件風險。

標志物；心力衰竭；心血管事件

(Chinese Circulation Journal, 2015,30:428.)

慢性心力衰竭（心衰）患者在接受指南指導的藥物治療后，仍有一部分可進展或表現為嚴重的心衰，臨床上屬于難治性終末期心衰（D階段）[1]。快速而準確地預測判斷晚期心衰患者的風險有助于臨床醫師采取更為積極的治療措施以延緩不良事件的發生。N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）及B型利鈉肽（BNP）因可反應心輸出量不足所導致的心室擴張而在臨床廣泛應用于心衰患者的風險評估。此外，可溶性生長刺激表達基因2蛋白（soluble growth stimulating express gene 2， sST2） 因參與心肌重塑的過程而被認為與心衰患者的預后密切相關，已有多項臨床試驗證實它可獨立于利鈉肽等其他標志物而預測心衰患者的風險[2-5]。

由于各種標志物在心衰患者發病時及治療后的水平不同，單純應用基線標志物進行風險預測在一定程度上會影響其臨床的價值。目前國內外針對標志物預后分析的研究主要著重于入選時患者標志物的水平，較少關注標志物的動態變化對患者預后的影響，特別是sST2在晚期心衰患者治療中的短期變化在國內外少見報道。本研究主要分析NT-proBNP、BNP及sST2在晚期心衰患者治療過程中的短期變化，以及各階段變化值對患者心血管事件的預測價值。

1 資料與方法

研究對象：入選2013-10至2014-01阜外心血管病醫院心衰中心住院的晚期心衰患者64例，所有入選患者均屬于心衰發生發展的D階段。晚期心衰診斷標準參照2010年中國急性心衰診斷和治療指南及2013美國心衰指南[6，7]，由2名心臟專科醫師確診。

入選標準：（1）雖然經指南指導的藥物治療，但靜息狀態或最小體力活動仍可出現呼吸困難和（或）疲乏[紐約心臟協會（NYHA） 心功能分級Ⅲ～Ⅳ級]。（2）有液體潴留的體征和（或）伴有低血壓。（3）嚴重心功能異常的客觀證據包括下面其中之一：①左心室射血分數（LVEF）＜30%；②入院漂浮導管示平均肺毛細血管楔壓＞16 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和（或）右心房壓＞12 mmHg；③ 排除非心臟原因所致血漿NT-proBNP或BNP明顯升高（BNP＞400 pg/ml 或NT-proBNP＞1 500 pg/ml）。（4）活動耐力嚴重受損包括下面其中之一：①無法進行體力活動；② 6分鐘步行實驗≤300 m。（5）在最近6個月內至少一次因心衰住院。將入選患者分為6個月發生心血管事件組（n=24）與未發生心血管事件組（n=40）。

排除標準：入院時確診為急性冠狀動脈綜合征、腫瘤、肺動脈栓塞、腎功能衰竭[腎小球濾過率＜60 ml/（min·1.73 m2）及住院6天內死亡的患者。所有研究患者均簽署知情同意書。

研究方法：于入院時收集并記錄所有入選患者的人口學特點、查體結果、NYHA心功能分級、心衰病因、伴隨疾病及用藥等情況。所有患者均根據中國心衰指南給予標準治療。入院48 h內對患者行超聲心動圖檢查評價左心室功能。患者出院后每月通過電話或門診進行隨訪，評估患者入院后6個月內心血管事件的發生情況。

生物標志物測定：入選患者均于入院時、入院后3天及6天三個時間段留取靜脈血于乙二胺四乙酸 （EDTA）抗凝管后并離心，部分血漿立即進行NT-proBNP及BNP的測定，藥盒為美艾利爾NT-proBNP及BNP熒光免疫測定試劑盒，測定范圍NT-proBNP為20～3 5000 pg/ml，BNP為5～5 000 pg/ml。剩余血漿于-80 ℃冰箱保存備，研究終止后采用酶聯免疫吸附法測定血漿sST2濃度，藥盒由Critical Diagnostics公司提供（上海瑞締國際貿易有限公司代理），測量范圍3.1～200.0 ng/ml，所有血標本凍融次數均不超過1次。

2 結果

入選患者的基本情況：研究共順序入選64例因晚期心衰住院的患者，自入選時隨訪6個月后，5例患者因心衰加重住院，1例心臟移植，18例發生心血管死亡（16例因心衰加重死亡，2例猝死）。患者平均年齡（60.6±17.4）歲，男性為主（71.8%），主要病因為冠心病和擴張型心肌病。患者平均LVEF為（31.5±11.2）%。NT-proBNP、BNP及sST2三種標志物的中位數分別6 704 pg/ml，1 105 pg/ml及33.6 ng/ml。入選患者6個月發生心血管事件組與未發生心血管事件組之間基線資料比較見表1。除LVEF、腎小球濾過率外，差異均無統計學意義。

表1 兩組患者基線資料比較

表1 兩組患者基線資料比較

注：ACEI：血管緊張素轉換酶抑制劑 ARB：血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑1 mmHg=0.133 kPa

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標志物水平及變化值之間的相關性分析：以治療后3天或6天標志物水平減去入院時標志物水平為各種標志物的變化值。Spearman相關分析顯示入院時基線sST2濃度與NT-proBNP （r=0.356，P=0.004）、BNP（r=0.595，P＜0.001）呈正相關，NT-proBNP與BNP二者亦明顯相關（r=0.558，P＜0.001）。治療后3天，BNP與sST2的變化值相關（r=0.485，P＜0.001），二者的變化值均與NT-proBNP的變化值無關。3種標志物治療后6天的變化值均明顯相關， 其中sST2與NT-proBNP變化值的相關系數為0.296（P=0.041）， sST2與BNP變化值的相關系數為0.402（P=0.005），NT-proBNP與BNP變化值的相關系數為0.441（P=0.002）。

不同階段標志物水平與心血管事件的關系（表2）：6個月內發生心血管事件組與未發生心血管事件組基線NT-proBNP、BNP水平差異無統計學意義，其余各階段發生心血管事件組患者的標志物水平均高于未發生心血管事件組的患者。住院6天時，發生心血管事件組的患者NT-proBNP水平呈上升傾向，但無統計學意義，BNP與sST2水平亦無明顯變化。未發生心血管事件組患者經正規心衰治療后，住院后6天NT-proBNP及BNP較入院時水平明顯下降，而sST2在治療過程中變化仍不明顯。

根據不同階段標志物水平做6個月發生心血管事件判定的ROC曲線（圖1），入院時NT-proBNP水平預測6個月心血管事件的發生無統計學意義（P=0.109），而其他各時間段標志物水平均可預測事件的發生（P均＜0.05）。治療6天后各標志物預測心血管事件的能力明顯高于入院時的水平（P均＜0.05）。sST2在各階段的預測能力均明顯高于其他兩種標志物（P均＜0.05）。

標志物變化值與心血管事件的關系 （表3）：計算治療期間患者3種標志物在3天和6天內的變化值，根據ROC曲線下面積判定標志物變化值與心血管事件的關系。只有NT-proBNP的變化值具有預測心血管事件的能力，而治療過程中BNP及sST2水平的短期變化值無預測心血管事件的能力。

表2 未發生心血管事件組與發生心血管事件組患者血漿N末端B型利鈉肽原、B型利鈉肽及可溶性ST2的變化

圖1 治療各階段N末端B型利鈉肽原、B型利鈉肽及可溶性生長刺激表達基因2蛋白預測心血管事件的受試者工作特征曲線

表3 血漿三種標志物的變化值預測心血管死亡的受試者工作特征曲線下面積

3 討論

晚期心衰屬于心衰發生發展的終末期階段，如果經過積極合理的藥物治療（包括血管活性藥物）或機械輔助支持可以使患者部分癥狀逆轉，以期達到改善預后的效果。目前，用于指導心衰臨床治療的心臟標志物主要有NT-proBNP和BNP，最近一項針對利鈉肽指導臨床治療的薈萃分析表明NT-proBNP指導的心衰治療可以減少全因死亡及心衰再住院，而BNP指導的臨床治療未能減少相應的不良事件[8]。NT-proBNP和BNP雖被證明不但與心臟的結構或功能具有一定的相關性[9，10]，而且對血流動力學的變化反應時間較快，可以較好反應患者當時的病情變化，但單一的病理生理途徑并不能完全反應心衰發生發展的復雜過程。ST2作為一種新的心臟標志物，屬于白細胞介素受體家族，目前已被國內外指南認可并應用于心衰患者的風險評估。它的兩種異構體跨膜型ST2（ST2L）和sST2可以和共同的配體白細胞介素-33（IL-33）結合而發揮生物學作用，其中IL-33/ST2L信號通路具有抑制心肌肥厚、拮抗心肌重塑的作用。心臟在機械性牽張刺激下，心肌細胞及心臟成纖維細胞這兩種蛋白表達均增加，以sST2增加為主，它可以通過“誘餌受體”的形式與ST2L競爭IL-33的結合位點，從而抑制IL-33/ST2L信號通路的心臟保護作用[11]。了解各種標志物在晚期心衰患者的變化特點有助于臨床醫生快速判斷患者病情的變化及早采取積極措施改善預后。

本研究在針對晚期心衰患者的治療發現，6個月內發生心血管事件的患者治療6天內血漿NT-proBNP中位數均大于5 000 pg/ml， BNP中位數均大于1 000 pg/ml，sST2中位數大于60 ng/ml，且各標志物在治療期間無統計學變化意義，甚至NT-proBNP水平有上升的趨勢，提示標志物水平較高且對治療不敏感的患者預后差。雖然未發生心血管事件患者在治療期間血漿sST2水平不像NT-proBNP和BNP呈下降趨勢，但其血漿濃度自入院到治療后6天一直處于較低水平，提示sST2濃度可能不隨著心衰治療在短期內發生明顯變化，這一點與國外慢性心衰研究相似，Kaspar Broch選取CORONA研究中年齡大于60歲、伴有左心室功能異常（LVEF ≤40%）、因缺血所導致慢性心衰的患者1 449例，在標準治療3個月后患者血中sST2濃度未發生明顯變化[12]。而對于病情嚴重的心衰患者（NYHA Ⅲ～Ⅳ級）sST2的變化可能發生在治療2周以后[13]。所以sST2的預測價值可能主要體現在其入選時基線水平的高低，這有利于臨床醫師快速判斷晚期心衰患者的風險。現階段有關sST2與血流動力學變化之間的關系尚不明確，臨床上可否應用sST2指導短期藥物治療的效果尚需進一步研究。

本研究通過ROC曲線下面積分析各標志物變化值預測心血管事件的能力發現，只有NT-proBNP的短期變化值可以預測事件的發生，這可能與NT-proBNP的半衰期長于BNP，血液中穩定性較好有關，這一結果與薈萃分析發現NT-proBNP優于BNP指導心衰患者藥物治療相符。雖然在未發生心血管事件組患者BNP水平呈下降趨勢，且與NT-proBNP的變化值呈明顯相關，但其整體變化值并未體現出預測心血管事件風險的能力。本研究還發現sST2在治療不同階段的預測能力均優于NT-proBNP和BNP，提示與其他研究的標志物相比，sST2具有穩定性好、預測能力強的特點。由于本研究入選的樣本例數較少，對于晚期心衰患者，sST2預測心血管事件風險的能力是否優于NT-proBNP和BNP，還需大樣本隊列研究進行證實，但本研究發現sST2具有不同于其他兩種標志物的臨床特性，這對今后進行臨床研究設計提供一定的指導價值。

總之，通過對住院晚期心衰患者隨訪及住院期間一系列血漿標志物檢測發現，治療中NT-proBNP的變化值具有預測心血管事件風險的能力。治療后標志物的水平較基線水平預測心血管事件的能力更強，因sST2在治療期間較其他標志物的變化不明顯，可用于晚期心衰患者早期心血管事件風險評估。

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Preliminary Research of Cardiovascular Events Risk Assessment in Patients With Advanced Heart Failure by Dynamic Changes of Three Biomarkers

ZHANG Rong-cheng, ZHANG Yu-hui, ZHANG Jian, HUANG Yan, GUO Xiao, WANG Yun-hong, AN Tao, ZHOU Qiong, ZHAO Xue-mei, Liu Ni-ni, LV Rong, JI Shi-ming.
Heart Failure Center, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037), China

Objective: To observe the dynamic changes of 3 plasma biomarkers in treating the patients with advanced heart failure (HF) and to explore the predictive value of those changes for the occurrence of cardiovascular (CV) events.Methods: A total of 64 consecutive patients with advanced HF treated in our hospital from 2013-10 to 2014-01 were enrolled. The plasma levels of N-terminal pro-B-type natriuretic peptide (NT-proBNP), BNP and soluble ST2 (sST2) were examined at admission, 3 days and 6 days after admission respectively. The patients were followed-up for 6 months, the end points included re-admission for worsening HF, cardiac transplantation or cardiovascular death. The patients were divided into 2 groups as With CV event group, n=24 and Without CV event group, n=40.Results: With 6 days of treatment, the above plasma biomarkers had no significant changes in With CV event group, while in Without CV event group, plasma levels of NT-proBNP, BNP were obviously decreased, P＜0.05, but sST2 level remained similar. Receiver operating characteristic (ROC) curve analysis indicated that compared the baseline of admission, after 6 days of treatment, the above biomarkers may better predict the occurrence of CV events, the predictive value of sST2 was even higher than NT-proBNP and BNP at different stage during the follow-up period, all P＜0.05.Conclusion: Plasma levels of NT-proBNP and sST2 had the stronger predictive value for CV event occurrence inadvanced HF patients after proper treatment. The sST2 level may assess the risk of CV events in advanced HF patients more effectively.

Biomarker; Heart failure; Cardiovascular events

2014-10-15）

（編輯：常文靜）

“十二五”國家科技支撐計劃重大項目心力衰竭項目（2011BA111B02）

100037 北京市，中國醫學科學院 北京協和醫學院 國家心血管病中心 阜外心血管病醫院 心力衰竭中心

張榮成 主治醫師 博士研究生 主要研究方向為心力衰竭 Email：zrc1982916@163.com 通訊作者：張健 Email: fwzhangjian62@126.com

R54

A

1000-3614（2015）05-0428-05

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.05.005