慢性腎心綜合征患者血清9項心衰標志物水平聯合檢測的實驗診斷價值研究

曹 雷，汪隆海，周 梅，張求霞，黃 飛，姜中偉，姜中云，鄭海波，高 歡，葉楊梅，李 杰，湯增善，宋 川，程開芳，蔡倩儀

（1.合肥市第八人民醫院a.檢驗科；b.腎內科；c.心內科；d.血液透析科；e.超聲診斷科；f.病理科，安徽巢湖 238000；2.宋慶齡愛心醫院a.檢驗科；b.腎內科；c.心內科；d.血液透析科；e.超聲診斷科；f.病理科，安徽巢湖 238000）

心腎綜合征（cardiorenal syndrome，CRS）是指同時存在心臟與腎臟的病理生理紊亂，并有某一臟器急性或慢性功能障礙而導致另一臟器功能的急性或慢性受損的一組臨床綜合征。CRS 分為5型[1]75-78（Ⅰ～Ⅴ型），其中慢性腎心綜合征屬于Ⅳ型心腎綜合征（type 4 cardiorenal syndrome，CRS-4）。由于目前CRS-4 的實驗診斷一般靠血清N 末端腦鈉肽（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP）或腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）對慢性腎臟病（chronic kidney disease，CKD）患者進行評估而得[2]，但敏感度較低。國外研究了少數生物標志物可以提示早期CRS-4 的診斷[3]，而國內研究特別少。為了盡早在CKD 患者里發現CRS-4，給予早期的干預治療，以便減緩CKD的進行性進展，從而減慢CRS-4的進一步發展。所以筆者通過對47 例CRS-4 患者的血清9 項心衰標志物聯合檢測分析，并探討對CRS-4 的早期診斷價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象 隨機選取2013年7月～2020年12月在合肥市第八人民醫院和宋慶齡愛心醫院腎內科住院和腎內科門診就診及血液透析中心的已確診的CRS-4 患者47 例（男性23 例，女性24 例），年齡51～80 歲。同期收集CKD 患者55 例（男性27 例，女性28 例），年齡47～79 歲。收集健康體檢者61 例（男性30 例，女性31 例），年齡46～81歲。并收集非CRS，非腎臟疾病與非心力衰竭（heart failure，HF）及非心血管疾病患者63 例（男性31例，女性32 例），年齡45～82 歲。CRS-4 的診斷標準[1]216-220,[4],[5]2125-2129：CKD 患者還同時具有HF 的診斷標準。CKD 的診斷標準[1]216-220,[5]1940-1952,[6]：有腎衰竭的臨床癥狀，Cr 與Ure 升高數倍，HCO3-降低和低鈣高磷血癥；B 超提示雙腎縮小，皮質變簿；腎活檢有相應的病理變化。HF 的診斷標準[7-9]：根據病史、體格檢查、心電圖和胸片檢查異常，NTproBNP ≥125ng/L 或BNP ≥35ng/L，超聲心動圖有心臟結構和/或功能異常等。健康體檢者的選入標準：無心血管、腎臟、肝臟和內分泌系統等疾病，血脂、血糖、腎功能和肝功能結果都正常。非心血管疾病、非HF，非CRS，非腎臟疾病患者的選入標準：在住院患者中無糖尿病、心血管疾病、CRS，HF 和腎臟疾病，還有心肌酶譜、血脂、肝功能、血糖、腎功能和尿常規結果都正常。

1.2 儀器與試劑 檢測儀器是全自動免疫分析系統ARCHITECT i2000SR（ 美國雅培） 和URANUS AE-120 全自動酶免儀（深圳愛康），彩色多普勒為XARIO XG SSA-680A（日本東芝）；試劑：NT-proBNP 試劑盒（美國ABBOTT 公司），中段心房利鈉肽原（midregional pro-atrial natriuretic peptide，MR-proANP）試劑盒、和肽素（copeptin，CPP）試劑盒及半乳糖凝集素-3（galectin-3，Gal-3）試劑盒（美國R&D公司），可溶性致癌抑制因子-2（soluble suppression of tumorigenicity-2,sST2） 試劑盒（上海江萊生物），生長分化因子-15（growth differentiation factor-15,GDF-15） 試劑盒（ 杭州聯科生物），大內皮素-1（big endothelin-1，Big ET-1）試劑盒（奧地利BIOMEDICA 公司），腎上腺髓質中段肽（midregional pro-adrenomedullin，MR-proADM）試劑盒（美國BioTek 公司），五聚素3（pentraxin-3，PTX3）試劑盒（北京海誠遠宏科技）。

1.3 方法

1.3.1 標本采集 :采集被檢者的早晨空腹不抗凝靜脈血5 ml，1.5 h 內進行離心（3 000 r/min，5 min，離心半徑8 cm）。如近期不能檢測，將血清轉到另管，置-20 ℃左右保存，在25 天內進行檢測。

1.3.2 測定方法:NT-proBNP 為化學發光法，其它8 項均為定量ELISA 法。以上9 項心衰標志物檢測均按說明書進行操作。

1.3.3 檢測分配: 對61 例健康體檢者、55 例CKD患者與47 例CRS- 4 患者的血清進行9 項心衰標志物檢測，并統計分析而得出受試者特征曲線（receiver operator charac- teristic curve，ROC）圖與診斷指標及優選出的4 項心衰標志物。對63 例非CRS，非腎臟疾病與非HF 及非心血管疾病患者的檢測用于診斷指標選出后的特異度分析。

1.4 統計學分析 利用IBM SPSS25.0 與SAS9.4軟件進行數據統計處理。心衰標志物的三組比較采用單因素方差分析和LSD 多重檢驗的兩兩比較，P＜0.05 為差異具有統計學意義。每項結果對CRS-4 的診斷截點采用ROC 分析[10]。ROC 合并曲線圖是用Multiple 的多條折線圖進行繪出[11]。檢測項目優選是用SAS 9.4CANCORR 的典型相關分析[12]。

2 結果

2.1 血清9 項心衰標志物的三組間結果比較 見表1。健康組與CKD 組及CRS-4 組的NT-proBNP，MR-proANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3 和PTX3 結果，前兩項呈偏態分布，9 項三組間結果（±s）采用方差分析，差異均具有統計學意義（均P=0.000）。各項三組間的兩兩比較，差異均具有統計學意義（均P=0.000）。

表1 9 項心衰標志物的三組間結果比較（±s）

表1 9 項心衰標志物的三組間結果比較（±s）

注：兩兩比較I-J 值的全部P 值均為0.000，每組差異均有統計學意義。

項 目 健康組(1) CKD 組(2) CRS-4 組(3)F 值P 值兩兩比較I-J 值1 vs 21 vs 32 vs 3 lgNT-proBNP(ng/L)2.33±0.212.96±0.283.72±0.52212.2730.0000.6311.3850.754 lgMR-proANP(pmol/L)2.09±0.13 2.39±0.183.32±0.53221.4220.0000.3021.2350.932 sST2(μg/L) 11.43±6.0816.36±7.4129.33±5.71105.3420.0004.93617.90012.964 GDF-15(ng/L)163.9±51.2212.5±61.0367.9±67.4164.105 0.00048.593204.002155.557 Big ET-1(pmol/L) 2.41±0.963.58±1.11 6.29±1.39154.5890.0001.1713.8742.704 CPP(pmol/L) 8.41±3.6213.63±3.5821.15±3.75162.158 0.0005.21412.7347.520 MR-proADM(pmol/L) 590.1±55.5 630.1±57.3730.6±58.483.1860.00040.011140.497100.487 Gal-3(μg/L)20.09±5.6426.45±5.4336.37±5.79111.890 0.000 6.35716.2829.925 PTX3(μg/L) 3.63±0.82 4.39±0.866.23±0.83132.607 0.000 0.7582.6021.845

2.2 血清9 項心衰標志物對CRS-4 診斷的敏感度與特異度分析

2.2.1 健康組和CKD 組合并后與CRS-4 組的ROC分析：NT-proBNP，MR-proANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3 和PTX3 結果的ROC 曲線分析，曲線下面積（area under the curve，AUC）分別為0.954，0.992，0.954，0.982，0.965，0.964，0.924，0.947和0.959，均具有診斷意義，P值均為0.000。95%CI 分別為0.926～0.981，0.984～1.000，0.926～0.981，0.968～0.997，0.942～0.988，0.941～0.987，0.877～0.971，0.917～0.977 和0.931～0.986。ROC 曲線圖見圖1。

圖1 9 項心衰標志物對CRS-4 診斷的ROC 曲線

2.2.2 敏感度與特異度的截點分析:健康組和CKD組合并后與CRS-4 組的NT-proBNP，MR-proANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3 和PTX3 結果的ROC 曲線分析，選出的部分截點對CRS-4 診斷的敏感度及特異度見表2。

表2 9 項心衰標志物對CRS-4 診斷截點的敏感度與特異度

2.3 血清9項心衰標志物的聯合檢測分析 如采用NT-proBNP ≥984 ng/L，MR-proANP ≥376 pmol/L，sST2 ≥20.35μg/L，GDF-15 ≥273.5 ng/L，Big ET-1 ≥3.95 pmol/L，CPP ≥15.65 pmol/L，MRproADM ≥655.5 pmol/L，Gal-3 ≥28.6μg/L 和PTX3 ≥5.05μg/L 單項來診斷CRS-4，敏感度為87.2%～100%，特異度為76.7%～91.4%。如用上述9項心衰標志物聯合檢測，有2 項達到上述診斷數值，就診斷為CRS-4。對47 例CRS-4 患者進行檢測有46 例符合診斷，則敏感度為97.87%。對63 例非心血管疾病，非HF，非CRS，非腎臟疾病患者進行上述9 項聯合檢測，有2 例符合CRS-4 診斷，則特異度為96.83%。

2.4 兩組變量間的典型相關分析 將以心肌細胞應激類的心衰標志物（NT-proBNP，MR-proANP，sST2 和GDF-15）定為第一組典型變量，分別用X1，X2，X3和X4表示；以組合類的心衰標志物（神經激素類為Big ET-1，CPP 和MR-proADM；細胞外基重建類為Gal-3；炎癥類為PTX3）定為第二組典型變量，分別用Y1，Y2，Y3，Y4和Y5表示。它們的每組每項的61 例健康者和55 例CKD 合并后與47 例CRS-4 患者的結果用SAS 9.4CANCORR 進行典型相關分析的統計處理，結果顯示該多元模型具有統計學意義（Wilks’L，Pillai’s T，Hotelling-L T 和Roy’s G R 的4 種統計量均P＜0.000 1）。第一組典型變量標準化后的線性組合為V1＝0.053X1+0.156X2+0.258X3+0.628X4，從方程可看出X3和X4的標準化典型系數大于X1和X2，說明第一組典型變量中的sST2 和GDF-15 對CRS-4 的早期診斷價值的貢獻較大。第二組典型變量標準化后的線性組合為W1＝0.434Y1+0.111Y2+0.141Y3+0.274Y4+0.106Y5，從方程可看出Y1和Y4的標準化典型系數大于Y2，Y3和Y5，說明第二組典型變量中的Big ET-1 和Gal-3 對CRS-4 的早期診斷價值的貢獻較大。

3 討論

本研究結果顯示血清NT-proBNP，MR-pro ANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3 和PTX3 在CKD 患者中有輕度增高，與國外報道一致[13-15]。國內也有相關的報道[16]。而NT-proBNP，MR-proANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3 和PTX3 在CRS-4 患者中增高更明顯，與國外報道相符[17-19]。國內同樣有相近的報道[20]。所以，在進行ROC曲線分析時，要將CKD 組和健康組合并后再與CRS-4 組進行統計分析，這樣選出的CRS-4 診斷截點可以提高診斷準確度。

ROC 曲線分析顯示血清NT-proBNP，MRproANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MR-proADM，Gal-3和PTX3檢測，ROC AUC 結果（≥0.924）均較好，說明對CRS-4 診斷勻有良好的診斷效能。如果用NT-proBNP ≥984 ng/L，MR-proANP ≥376 pmol/L，sST2 ≥20.35μg/L，GDF-15 ≥273.5 ng/L，Big ET-1 ≥3.95 pmol/L，CPP ≥15.65 pmol/L，MRproADM ≥655.5 pmol/L，Gal-3 ≥28.6μg/L 和PTX3 ≥5.05μg/L 聯合診斷CRS-4 患者，有2 項達到上述診斷數值，可診斷為CRS-4。其敏感度、特異度和診斷符合率分別為97.87%，96.83%和97.27%，與國外報道相近[21-22]。筆者建議用這些心衰新興生物標志物做大樣本和多中心的調查統計，并優選出更佳的心衰標志物，經循證醫學的實踐驗證，以便得出更好的CRS-4 診斷截點用于臨床診斷。

近年，有研究指出CRS-4 患病率呈上升趨勢，特別是在CKD 患者中的CRS-4 患病率增加更明顯[23]；我國的CRS-4 患病率也在逐年增加，因此早期診斷、預防和延緩CRS-4 的發生發展，將提高CRS-4 患者的生存率具有重大意義。

本研究還通過典型相關分析，選出血清sST2，GDF-15，Big ET-1 和Gal-3 檢測，它們對CRS-4 的診斷效能最大。說明該4 項檢測對CRS-4 早期診斷是比較好的心衰新興生物標志物。故在基層醫院可以使用，以便減輕醫療費用。還有，今后應用多種心衰新興生物標志物（常用的10 大類100 多種）聯合對CKD 患者進行檢測分析，并做到精準診斷CRS-4，將是有希望的發展方向。所以，目前在三級醫院的CKD 患者中定期聯合檢測血清NT-proBNP，MR-proANP，sST2，GDF-15，Big ET-1，CPP，MRproADM，Gal-3 和PTX3 是非常必要的。同時盡早發現，迅速干預，將能改善CRS-4 患者的預后，降低死亡率，而起著重要的作用。