可溶性ST2和半乳糖凝集素-3水平與室間隔心肌切除術后肥厚型梗阻性心肌病患者預后的相關性分析

魯潔，黃曉紅，伍熙，崔顥，王婧金，肖明虎，郭穎，宋昌鵬，鄭欣馨，房曉楠，王水云

ST2是白細胞介素1受體家族成員糖蛋白，包括兩種形式，一種為跨膜受體，另一種為可溶的分泌型受體[1]。近年來研究發現，慢性收縮性心力衰竭（心衰）患者中可溶性ST2（sST2）水平升高是一種能加強危險分層的新型生物標志物[2]。2012年，Broch等[3]發現，在老年缺血性心衰患者中，基礎血漿sST2水平與心衰加重導致的死亡和住院事件以及所有心血管住院事件相關。 一項納入447例急性失代償性心衰患者的多中心研究顯示，不論左心室射血分數高低，sST2都是一年死亡率的獨立預測因子[4]。

半乳糖凝集素-3（Gal-3）是一種由激活的巨噬細胞分泌、與β半乳糖結合的凝集素。Gal-3參與心衰的多個病理生理學過程，包括心肌纖維化、炎癥以及心肌重構[5，6]。De Boer等[7]發現，血漿Gal-3水平是心衰患者全因死亡和心衰再住院復合終點事件的獨立預測因素。根據Aldo-DHF研究結果, 射血分數保留心衰患者血漿Gal-3水平與不良預后相關，且獨立于治療措施和血N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）水平[8]。

在肥厚型心肌病（HCM）患者中，心肌間質纖維化和左心室舒張功能受損普遍存在[9]。目前已有一些關于HCM生物標志物方面的研究，比如探討微小RNA（miR）-29a 和NT-proBNP與HCM患者左心室肥厚程度、纖維化情況或臨床預后的研究[10,11]。然而，血漿sST2和Gal-3水平與心肌切除術后肥厚型梗阻性心肌病（HOCM）患者臨床預后的關系目前尚不明確。本研究旨在探討HOCM患者血漿sST2和Gal-3水平的變化，并評估血漿sST2和Gal-3水平與室間隔心肌切除術后HOCM患者臨床預后的關系。

1 資料與方法

研究對象：納入2011-03至2016-02期間在我院行改良Morrow手術的HOCM患者200例。HCM定義：顯著的左心室室壁節段性肥厚，左心室舒張末期最大室壁厚度≥15 mm，排除其他可引起心室肥厚的系統性或局部疾病[12]。手術指征：藥物治療效果不佳，靜息狀態下或活動后左心室流出道/左心室中部壓力階差≥50 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[13]。排除標準：（1）既往心外科手術史；（2）既往行酒精化學消融術；（3）手術死亡；（4）嚴重肝、腎功能不全。患者的總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、NT-proBNP和心肌肌鈣蛋白I（cTnI）水平均在我院中心實驗室采用標準方法檢測獲得。研究另外收集了42例無心臟疾病的志愿者血液樣本作為正常對照，并按照性別和年齡匹配了42例HOCM患者，比較兩者血漿sST2與Gal-3水平的差異。另一方面，200例HOCM患者根據血漿sST2水平三分位數分為三組：低sST2組（＜ 9.05 ng/ml）、中 sST2 組（9.05～16.74 ng/ml）、高 sST2 組（＞16.74 ng/ml）；根據血漿Gal-3水平三分位數也分三組：低Gal-3組（＜ 6.19 ng/ml）、中Gal-3組（6.19～8.22 ng/ml）、高 Gal-3組（＞ 8.22 ng/ml）。主要終點為全因死亡和心血管住院的復合終點，心血管住院包括因心房顫動發作、心衰加重、心絞痛樣癥狀發作及腦卒中而住院進行治療。心衰加重定義為新發心衰以及既往有明確慢性心衰病史、本次心衰癥狀突然加重的急性失代償心衰，心衰診斷參照我國心衰指南[14]。

研究方法：（1）每例患者于手術當日清晨留取血液樣本，使用酶聯免疫吸附法檢測血清sST2與Gal-3水平。主要實驗儀器采用-80℃深低溫冰箱（Forma，美國）、臺式低溫離心機（Thermo，德國）、恒溫水浴槽（Cole Parmer，美國）、酶標儀（BioRad，美國）、移液器（Eppendorf，芬蘭）、去離子水制備儀（Milli-Q UF，美國）。主要實驗試劑材料采用sST2酶聯免疫試劑盒（R&D，美國）、Gal-3酶聯免疫試劑盒（R&D，美國）。（2）超聲心動圖檢查：經胸超聲心動圖檢查采用通用公司的E9超聲系統（挪威）。左心室流出道/左心室中部壓差值采用連續多普勒超聲估測。左心室舒張末期內徑、室間隔厚度、室壁厚度和左心室射血分數采用美國超聲心動圖學會推薦的方法測量[15]。在胸骨旁長軸切面，采用M型超聲測量舒張末期左心房內徑。根據Devereux校正公式計算左心室質量[15]，左心室質量= 0.8×1.04×［（室間隔厚度+左心室后壁厚度+左心室舒張末期內徑）3-左心室舒張末期內徑3]+0.6 g，左心室質量指數=左心室質量/體表面積。

統計學分析：應用SPSS 21.0軟件進行所有統計學分析，計量資料符合正態分布用均值±標準差表示，非正態分布采用中位數（P25，P75）表示。連續變量間的比較采用獨立樣本t檢驗或者Mann-Whitney U非參數檢驗；分類變量以例數（比率） 表示，分類變量間的比較采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗。生存曲線用Kaplan-Meier分析，采用GraphPad 5.0軟件繪制，用對數秩和檢驗比較生存分布差異。為了評估臨床終點的預測因素，采用Cox比例風險回歸模型來計算風險比（HR）和95%可信區間（CI），P＜0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

根據血漿sST2和Gal-3水平三分位數分組的HOCM患者的臨床基線資料及超聲心動圖特征（表1、表2）：200例HOCM患者中，男性占64%，患者平均年齡為 43.7歲。隨訪時間中位數為26個月，隨訪形式包括門診、電話隨訪及再次住院，失訪率為6.5%。與低sST2組相比，中sST2組及高sST2組的男性比例更高，差異有統計學意義（P=0.009）。與低Gal-3組相比，中Gal-3組及高Gal-3組的患者年齡更大，男性比例更低，鈣拮抗劑服用比例更高，NT-proBNP水平更高，差異均有統計學意義（P均 ＜0.05）。

表1 根據sST2水平三分位數分組的200例HOCM患者的臨床資料及超聲心動圖特征比較[例(%)]

表2 根據Gal-3水平三分位數分組的200例HOCM患者的臨床資料及超聲心動圖特征比較[例(%)]

42例HOCM患者和42例正常對照者的血漿sST2和Gal-3水平比較（圖1）：酶聯免疫吸附法檢測結果顯示，HOCM患者血漿中sST2水平[12.7（8.8,18.8）ng/ml vs 8.1（5.8, 11.8）ng/ml，圖 1A]和 Gal-3 水平 [7.5（6.4, 8.9）ng/ml vs 6.5（4.6, 7.9）ng/ml， 圖1B]均明顯高于正常對照者，差異均有統計學意義（P均 ＜0.001）。

圖1 42例HOCM患者和42例正常對照者的血漿sST2（1A）和Gal-3水平（1B）比較

根據血漿sST2和Gal-3水平三分位數分組的HOCM患者終點事件比較及Kaplan-Meier生存分析結果（表3、圖2）：中位隨訪26個月時，根據血漿sST2 和Gal-3水平三分位數分組的HOCM患者之間的終點事件發生率無顯著差異（P均＞0.05）。Kaplan-Meier生存分析結果也顯示，根據血漿sST2和Gal-3水平三分位數分組的HOCM患者在全因死亡和心血管住院的復合終點事件發生率上均無明顯差異（log-rank P分別為 0.06和 0.68）。

Cox風險回歸模型分析主要終點事件的預測因素（表4）：Cox單因素回歸生存分析結果顯示，年齡越 大（HR=1.05，95% CI: 1.01～1.09，P=0.01）、心房顫動病史（HR=2.72，95% CI: 1.14～6.50，P=0.02）是全因死亡及心血管住院的復合終點事件的預測因素。然而，血漿sST2水平（HR=0.99，95% CI: 0.97～1.01，P=0.33）和 Gal-3水平（HR=1.07，95% CI: 0.95～1.20，P=0.70）均與全因死亡及心血管住院的復合終點事件無關。最終將年齡及心房顫動病史納入Cox多因素風險回歸模型中分析，結果表明，年齡（校正HR=1.06，95% CI:1.02～1.11，P＜0.01）是室間隔心肌切除術后HOCM患者全因死亡及心血管住院復合終點事件的獨立預測因子。

表3 根據血漿sST2和Gal-3水平三分位數分組的HOCM患者終點事件比較（例）

圖2 根據血漿sST2水平（2A）和Gal-3水平（2B）三分位數分組的HOCM患者Kaplan-Meier生存分析結果

表4 Cox風險回歸模型分析主要終點事件的預測因素

3 討論

HOCM是嚴重威脅人類生命的心臟疾病，對于藥物治療無法有效緩解癥狀的HOCM患者而言，心肌切除手術是一種安全有效的治療手段，幾乎可以改善所有患者的臨床癥狀和心功能[16]。探究心肌切除術后HOCM患者臨床事件的危險因素，有助于術前對患者進行危險分層，以指導術后的臨床管理。HCM患者存在心肌纖維化已經通過心肌活檢得到證實，可作為HCM患者主要臨床終點事件的獨立預測因子[17]。近年來研究發現，ST2和Gal-3均涉及心肌纖維化和心肌重塑，是非常有前景的新型生物標記物。研究表明，血漿sST2和Gal-3水平能在既有危險因素基礎上增強危險分層的能力，并預測臨床事件。

本研究顯示，盡管HOCM患者的血漿sST2與Gal-3水平升高，但中位隨訪26個月后發現，血漿sST2和Gal-3水平與心肌切除術后HOCM患者的臨床預后無相關性。年齡增大是室間隔心肌切除術后HOCM患者全因死亡及心血管住院的復合終點事件的獨立預測因子。

既往研究顯示，對于慢性收縮性心衰患者，在利鈉肽基礎上，基線ST2水平能增加臨床預后預測價值，連續監測ST2水平也可對患者的臨床預后做出預測[18]。Meijers等[19]發現，血漿Gal-3水平＞17.8 ng/ml的心衰患者再次因心衰住院的比例明顯增高。盡管有研究表明，在預測心衰患者死亡事件方面，Gal-3 并不優于NT-proBNP和sST2，不過，將NT-proBNP與Gal-3聯合起來進行危險分層，優于單個標志物[20]。綜合27項研究的分析發現，與血漿Gal-3水平保持穩定或降低的患者相比，Gal-3水平隨時間而升高者的心衰住院率和死亡率顯著升高，而且獨立于年齡、性別和左心室射血分數[21]。本研究中，血漿sST2及Gal-3水平與心肌切除術后HOCM患者的臨床事件無相關性。分析原因，大多數接受室間隔心肌切除術的HOCM患者的預后會有明顯改善[22]，如在其他更嚴重的HCM人群中進行研究，也許能獲得顯著的關聯結果。此外，中Gal-3組、高Gal-3組的NT-proBNP水平也較高，聯合分析血漿Gal-3及NT-proBNP水平與臨床終點事件的相關性，可能會得出有意義的結果。

既往也有研究顯示，盡管在急性收縮性心衰患者中，血漿sST2水平升高與臨床終點事件相關，但sST2并不是射血分數減少的急性心衰患者6個月內再住院事件的獨立預測因素[23]。至今并無研究能提供充分的證據，證明sST2和Gal-3這兩種標記物與組織活檢評估的心肌纖維化存在關聯[24]。

綜上，我們認為，如對病情更加嚴重的HCM患者的血漿sST2和Gal-3水平進行連續監測，并聯合NT-proBNP進行分析，可能結果更有意義。

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