NT-proBNP、sST2診斷老年射血分數中間值心力衰竭的臨床價值

趙雪芳，李建國

心力衰竭(heart failure，HF)是指由冠狀動脈性心臟病、高血壓等多種疾病引起的心臟循環障礙的綜合征。2016年，歐洲心臟病學會(ESC)心力衰竭指南將左室射血分數(left ventricular ejection fraction，LVEF)40%～49%的病人重新定義為一種類型，即射血分數中間值心力衰竭(heart failure with mid-range ejection fraction，HFmrEF)[1]。2018年中國心力衰竭診斷及治療指南也采用了這一標準[2]。一項關于心力衰竭的統計顯示，心力衰竭病人中HFmrEF占26.6%[3]；有研究顯示，HFmrEF占老年慢性心力衰竭(chronic cardiac failure，CHF)病人的30.3%[4]。提示隨著病人年齡的增長，HFmrEF的發病率呈上升趨勢。研究表明，心力衰竭病人心功能和預后隨著年齡的增長而惡化，增加了社會及病人家庭的經濟負擔[5]。目前，心力衰竭的臨床診斷主要是根據病人病史、查體以及相關的輔助檢查。血清N末端腦鈉肽前體(N-terminal B-type natriuretic peptide precursor，NT-proBNP)是臨床上一種常用的生物標志物，通常用于心力衰竭的診斷。當病人心功能障礙時，由于心室肌細胞受損和心力衰竭，會導致NT-proBNP水平大幅度增加，但其濃度易受到年齡、肥胖、左心室肥厚、右心室超負荷及腎功能等多種因素的影響[6]，另外，NT-proBNP對于HFmrEF的診斷有一定的局限性[1]，只有結合其他生物標志物，才能更準確地評估心力衰竭?？扇苄陨L刺激表達基因2蛋白(soluble growth stimulating gene 2 protein，sST2)是白細胞介素-1(IL-1)受體家族的一員，參與心肌纖維化和心肌重塑[7-8]，被視為繼NT-proBNP后評估心力衰竭最有價值的生物標志物[9]。與其他兩種類型心力衰竭比較，目前NT-proBNP、sST2與HFmrEF的相關研究尚不多見。本研究通過分析NT-proBNP、sST2與老年HFmrEF的相關性，探討血清NT-proBNP及sST2在HFmrEF診斷、心功能評估方面的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取2019年9月—2020年10月于山西省汾陽醫院診斷為HFmrEF的老年病人128例(HFmrEF組)以及同期老年健康體檢者58名(對照組)為研究對象。HFmrEF診斷標準采用2018年中華醫學會心血管病分會頒布的心力衰竭診斷和治療指南中的相關標準：①存在心力衰竭癥狀和/或體征；②LVEF為40%～49%；③利鈉肽水平升高，腦鈉肽(BNP)>35 ng/L和/或NT-proBNP>125 ng/L；④左心室肥厚和/或左心房擴大和/或心臟舒張功能異常[2]。128例老年HFmrEF病人中紐約心臟病協會(NYHA)心功能分級：Ⅱ級31例，Ⅲ級46例，Ⅳ級51例。根據NYHA心功能分級分為Ⅱ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組。

納入標準：年齡≥60歲；符合HFmrEF診斷標準。排除標準：NYHAⅠ級的病人；體內存在急性感染的病人；患有嚴重血液系統疾病、腦卒中、嚴重肝臟疾病、惡性腫瘤、嚴重腎功能不全、自身免疫系統疾病的病人。本研究經山西省汾陽醫院倫理委員會審批同意，所有受試者均自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般資料收集 收集各組病人一般資料，包括年齡、性別、體質指數、吸煙史、心率、血肌酐、總膽固醇、三酰甘油等，并記錄是否患有冠心病、高血壓、糖尿病等。

1.2.2 NT-proBNP、sST2檢測 所有病人入院后均立即采集5 mL肘靜脈血，并使用EDTA-2K抗凝，應用電化學發光雙抗體夾心法測定NT-proBNP水平。所有病人均于入院后第2天采集清晨空腹肘靜脈血5 mL，采用酶聯免疫吸附測定法(ELISA)進行測定，在450 nm波長處測定吸光度值，并繪制標準曲線，計算sST2濃度。

1.2.3 超聲心動圖檢查 常規超聲心動圖檢查由山西省汾陽醫院兩名經驗豐富的超聲醫師進行，共測量3個心動周期并計算平均值，記錄左室舒張末期內徑(LVEDD)和LVEF。

1.2.4 相關診斷標準 ①高血壓：在安靜狀態下，用標準水銀柱血壓計測量病人上臂肱動脈血壓，在非同一天測量3次收縮壓均≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒張壓≥90 mmHg[10]，或在此之前已經確診為高血壓且目前正在進行降壓治療。②糖尿?。壕邆涮悄虿∨R床表現，隨機血糖≥11.1 mmol/L，或空腹血糖≥7.0 mmol/L，或餐后2 h血糖≥11.1 mmol/L[11]，或在此之前已經確診患有糖尿病目前正在進行降糖治療。③吸煙：持續1年以上每日吸卷煙大于1支，但不包括連續1年沒有吸煙者。④冠狀動脈性心臟病(冠心病)：行冠狀動脈造影術后證實存在有1支或多支冠狀動脈狹窄≥50%。

2 結 果

2.1 各組基線資料比較 各組在年齡、性別、體質指數、血清總膽固醇、三酰甘油、合并糖尿病、吸煙方面比較差異均無統計學意義(P>0.05)。對照組與HFmrEF組收縮壓、冠心病占比、高血壓占比、心率、血肌酐、LVEDD、LVEF比較差異均有統計學意義(P<0.05)，且與對照組比較，HFmrEF組LVEDD明顯升高(P<0.05)，LVEF明顯降低(P<0.05)。Ⅱ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組LVEDD水平逐漸升高，LVEF水平逐漸降低。詳見表1。

表1 各組基線資料比較

2.2 各組血清NT-proBNP、sST2水平比較 HFmrEF組NT-proBNP、sST2水平高于對照組(P<0.05)；Ⅱ級組、Ⅲ級組、Ⅳ級組NT-proBNP、sST2水平逐漸升高，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 各組血清NT-proBNP、sST2水平比較

2.3 相關性分析 Spearman相關分析顯示，血清sST2水平與NT-proBNP、心功能呈正相關(r值分別為0.473，0.777，P均<0.001)，與LVEF呈負相關(r=-0.726，P<0.001)。

2.4 HFmrEF影響因素分析 以是否發生HFmrEF為因變量，在排除混雜因素及交互作用后進行Logistic回歸分析，結果顯示，NT-proBNP(OR=1.001，P=0.037)、sST2(OR=1.144，P<0.001)為HFmrEF的獨立危險因素。詳見表3。

表3 HFmrEF危險因素的Logistic回歸分析

2.5 NT-proBNP、sST2對HFmrEF的診斷價值 NT-proBNP、sST2診斷HFmrEF的靈敏度分別為67.2%、89.7%，特異性分別為94.9%、82.1%，在靈敏度及特異性最高時得到的截點值分別為1 339.50 pg/mL和15.99 ng/mL。NT-proBNP、sST2診斷HFmrEF的曲線下面積均大于0.5，分別為0.840[95%CI(0.763，0.918)]和0.923[95%CI(0.873，0.973)]，即NT-proBNP診斷HFmrEF的準確度為84.0%，而sST2診斷HFmrEF的準確度可達到92.3%，提示sST2診斷HFmrEF的價值更高。兩者聯合檢測時靈敏度和特異性分別為93.1%和87.2%，曲線下面積為0.970[95%CI(0.943，0.997)]，即兩者聯合診斷的準確度可達97.0%，提示聯合診斷具有更高的臨床價值。詳見圖1及表4。

圖1 NT-proBNP、sST2及兩者聯合診斷HFmrEF的ROC曲線

表4 NT-proBNP、sST2及兩者聯合對HFmrEF的診斷效能

3 討 論

近年來，隨著我國人口老齡化程度的加劇，心力衰竭的發病率呈現逐年上升趨勢，是心血管疾病死亡的一個重要原因。據統計，我國心力衰竭的發病率為1.5%～2.0%，老年病人心力衰竭發病率高達6%～10%，特別是>45歲的人群，心力衰竭的發病率會隨著年齡的增長而上升，表現為年齡每增加10歲，心力衰竭的發病率約上漲1倍，相對應的死亡率會增加4～5倍[12]。有研究表明，HFmrEF的發病率與射血分數降低型心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction，HFrEF)及射血分數保留型心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction，HFpEF)類似，但再住院率及死亡率均高于HFpEF[13]。如果在早期沒有及時、有效地對HFmrEF進行干預，其很可能會進展為HFrEF[14]。在生物標志物的指引下對心力衰竭進行精準治療可能是未來的發展方向，但單一生物標志物常常無法準確評估心力衰竭，需要聯合一種或多種標志物才能對其進行全方面地評估[15]，這對HFmrEF的早期診斷、病情評估以及預后的改善具有非常重要的臨床意義。

3.1 血清NT-proBNP水平與HFmrEF的關系 BNP是利鈉肽系統的組成部分，又稱B型利鈉肽，是由心室肌細胞合成和分泌的一種具有生物活性的激素，在心腎保護中發揮重要作用。BNP可通過促進產生環磷酸鳥苷，達到擴血管的作用，BNP對腎臟的保護作用表現為抑制近端、遠端腎小管對鈉的重吸收，并增加腎血流量以及腎小球濾過率。除此之外，還可抑制腎素-血管緊張素-醛固酮(RAAS)系統和交感系統的活性，進而抑制血管平滑肌細胞和內皮細胞增殖，減少內皮分泌，加強鈉的排泄，從而發揮利尿、排鈉作用[16]。NT-proBNP是利鈉肽家族中的成員，是心肌細胞產生的內源性多肽，心功能正常的狀態下能夠合成并分泌到血液中。當心功能衰竭時由于較高的心室壁張力、心室容量負荷加劇以及心室腔擴大等多種因素導致NT-proBNP合成和分泌明顯增加[17]。NT-proBNP與BNP比較雖沒有生物學活性，但其有更長的半衰期和較高的體外穩定性，這使臨床監測心力衰竭病人急性血流動力學變化有了較好的選擇，更適合用于臨床檢測[18]。因此，NT-proBNP在心力衰竭的臨床診斷以及病情評估等方面具有十分重要的臨床價值。

本研究中HFmrEF組NT-proBNP水平高于對照組，Logistic回歸分析結果顯示，NT-proBNP是老年HFmrEF的獨立危險因素，同時NT-proBNP水平越高，NYHA心功能等級越高，提示血清NT-proBNP水平可以作為評估心力衰竭嚴重程度的血清學指標。鄧文等[19-20]研究發現，入院時血清NT-proBNP值與心力衰竭嚴重程度呈正相關。本研究結果與其一致。此外， ROC曲線分析結果顯示，NT-proBNP水平診斷HFmrEF的準確度為84.0%，敏感度為67.2%，特異性為94.9%。

研究發現，BNP常常被推薦用于排除心力衰竭，但并不是診斷性的，因為其陽性預測值很低[21]。而且由于NT-proBNP的半衰期較長，當機體體液潴留時，在很大程度上會影響NT-proBNP水平，從而不能準確反映左室充盈程度[1]。此外，年齡、肥胖、快速型心房顫動都會影響利鈉肽水平[6]。因此，找到可以作為NT-proBNP良好補充的生物標志物對HFmrEF的早期診斷及評估具有重要意義。

3.2 血清sST2水平與HFmrEF的關系 生長刺激表達基因2蛋白(ST2)是白介素-1(IL-1)受體家族的成員，通過選擇性啟動子將人2號染色體上的ST2基因進行剪切和編碼后形成至少三種異構體，包括膜結合受體(ST2L)、sST2以及主要表達于胃腸道的變異型(STV)[22]。ST2的天然配體為白介素-33(IL-33)，是由多種不同類型的細胞共同產生，其中包括內皮細胞、角質形成細胞、成纖維細胞以及平滑肌細胞等。當機體處于炎癥狀態下時，其水平會發生下調。此外，它既是一種細胞因子，也可充當轉錄因子，在一個完整的細胞中，IL-33即作為一種轉錄調節因子，并可表現出核定位，從而調節核因子-κB(NF-κB)的轉錄活性。在細胞受到損傷或死亡后，細胞內的IL-33就會被釋放出去，來協調免疫反應，尤其是自然免疫[23]。不僅如此，當組織受到損傷和發生炎癥反應時，IL-33起著非常復雜的作用，參與動脈粥樣硬化、糖尿病、自身免疫系統疾病、變態反應、惡性腫瘤等多種疾病的發病過程。尤其重要的是，IL-33可以通過ST2保護心肌，并起到預防心肌纖維化和心肌肥厚的作用；可以預防發生于脂肪組織的炎癥[24]。IL-33基因缺失會加快心臟重塑的進程，并出現心功能受損的嚴重后果[25]。而ST2的基因消融則會延緩傷口的愈合過程，損害血管重新生成，促使巨噬細胞向炎癥表型極化[26]。sST2是IL-33/ST2信號通路的游離型受體，能夠競爭性結合游離IL-33，從而減輕IL-33/ST2通路保護心臟的作用[24]。當心肌處于急性應激狀態下或受到損傷時，sST2會出現過表達，參與免疫反應以及炎性反應，在心力衰竭的發生、發展過程中發揮了一定的作用[27]。有研究顯示，sST2可影響心臟成纖維細胞線粒體的融合，能夠使炎癥標志物的分泌增加并且加劇氧化應激的產生[28]，提示過高的sST2水平與心肌纖維化和心肌不良重構密切相關。

本研究中HFmrEF組sST2水平明顯高于對照組，Logistic回歸分析顯示，sST2是HFmrEF的危險因素，這與以往的研究結果[29]是一致的，且血清sST2水平越高心功能就越差，這提示血清sST2可以作為反映心力衰竭嚴重程度的生物標志物，這與許卓帆等[30]的研究結果相一致。本研究研究還發現，血清sST2水平與NT-proBNP和心功能呈正相關，與LVEF呈負相關，這與陳煒等[31]的研究結果相符。ROC曲線分析得出，sST2水平診斷HFmrEF的準確度達92.3%，敏感度為89.7%，特異性為82.1%。與NT-proBNP比較，sST2診斷HFmrEF的準確度更高，提示血清sST2對HFmrEF的獨立診斷價值比血清NT-proBNP高。血清sST2可能是診斷HFmrEF的一個更為準確的指標，這與既往的研究結果[29，32]一致。

3.3 兩者聯合檢測與HFmrEF病人的關系 有研究發現，不同于NT-proBNP的是，病人的年齡、性別、腎功能等因素不會影響sST2水平[33-34]，因此，sST2可能在NT-proBNP診斷心力衰竭中形成良好的補充，從而提高心力衰竭診斷的準確度。

本研究中sST2及NT-proBNP聯合檢測診斷HFmrEF的準確度高達97.0%，敏感度為93.1%，特異性為87.2%，提示聯合檢測診斷的準確度明顯高于單一血清學指標檢測的準確度， sST2、NT-proBNP聯合檢測可提高對HFmrEF的診斷價值。杜坤等[35]的研究也表明，聯合檢測NT-proBNP及sST2，一定程度上彌補了單獨檢測NT-proBNP的不足，有利于對心力衰竭病人進行綜合評價。

綜上所述，入院時NT-proBNP、sST2水平的升高與老年HFmrEF病人的心功能有明顯的相關性，NT-proBNP和sST2對HFmrEF的診斷有一定的臨床價值，兩者聯合檢測可提高HFmrEF的診斷價值。NT-proBNP、sST2檢測簡單，對老年HFmrEF病人的診斷及心功能評估中有一定的臨床意義，多項心力衰竭的生物標志物聯合檢測有助于更好地診斷及評估HFmrEF。本研究納入的樣本量較小，可能存在選擇上的偏倚，今后需要擴大樣本量，行多中心、大規模研究來進一步闡明血清NT-proBNP、sST2水平與老年HFmrEF病人的相關性。