FGF23與射血分數保留心力衰竭患者預后關系的研究

甯明婷，朱 莉，吳東起

（1.揚州大學醫學院，江蘇 揚州 225000 ；2.泰州市人民醫院心內科，江蘇 泰州 225300 ；3.紹興市人民醫院內鏡中心，浙江 紹興 312000）

射血分數保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF) 約占所有心力衰竭的50% 以上，并且這一比例在近幾年有所增加。此病常合并多種疾病，患者的死亡率及再入院率高，預后差[1]。目前HFpEF 的病理生理機制尚未完全闡明，且缺乏有效的治療方法，其主要的病理生理機制包括舒張功能障礙、心肌纖維化、氧化應激和炎癥、內皮功能障礙等多方面的共同作用[2]。成纖維細胞生長因子23(fibroblast growth factor 23,FGF23) 主要由骨細胞產生，可調節維生素D 及鈣磷代謝，在慢性腎臟病中，高水平的FGF23 與高死亡率及腎功能進行性惡化有關[3]。最近的研究發現，血清FGF23 的異常表達可參與心肌纖維化和心臟重塑過程[4]，且與心血管疾病不良預后有關[5]。此外，FGF23 升高與HFrEF患者的死亡風險增高有關[6]。目前，針對FGF23與HFpEF 預后相關性的研究較少。在循環血液中，FGF23 主要有兩種存在形式，即完整的成纖維細胞生長因子23(intact fibroblast growth factor 23,iFGF23)和由弗林蛋白酶破壞產生的 C 末端成纖維細胞生長因子23(C-terminal fibroblast growth factor 23,cFGF23)[7]。目前有少量關于cFGF23 與HFpEF 關系的研究，但針對iFGF23 與HFpEF 關系的研究十分少見。本文主要是探討FGF23 的過度表達與HFpEF 不良預后的相關性，旨在為探究HFpEF 的病理機制及有效治療方法提供一定的參考依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象與分組

選取2020 年12 月至2021 年5 月在泰州市人民醫院心內科住院的慢性HFpEF 患者129 例作為研究對象，其中有男性62 例，女性67 例，其年齡為48 ～91(74.442±9.110) 歲。HFpEF 患 者 的 納 入 標準：（1）符合《中國心衰診斷和治療指南2018》中HFpEF 的診斷標準[8], 即存在心力衰竭的癥狀和體征，EF 值≥50%，或利鈉肽水平升高并至少符合以下條件中的1 條：①左心室肥厚和/ 或左心房擴大；②心臟舒張功能異常。（2）自愿接受研究方案中的檢查和隨訪評估。排除標準：（1）N 末端B 型利鈉肽原(NT-proBNP) ＜125 ng/L；（2）合并惡性腫瘤；（3）根據修正的中國慢性腎病患者腎小球濾過率估算公式計算[9]，eGFR ＜15 mL/(min·1.73m2) ；（4）嚴重血液系統疾病患者；（5）精神疾病患者。同時選取27例性別和年齡匹配的對照組（同期于該院接受體檢的健康體檢者）進行比較。本研究方案經泰州市人民醫院倫理委員會討論并通過。

1.2 方法

所有受試者入院后均抽取空腹外周血，以3000 r/min 離心10 min，留取上清液，凍存于-80 ℃冰箱中待測。采用酶聯免疫吸附(ELISA) 法檢測血清中cFGF23、iFGF23 的水平，試劑盒由Rapidbio 公司提供。所有受試者均進行超聲心動圖檢查。

1.3 隨訪及終點

所有受試者都接受了至少1 年的隨訪。主要終點為全因死亡或因心衰再入院的復合終點。所有患者在出院后一年均通過電話隨訪評估生存情況。

1.4 統計學分析

所有數據均采用SPSS 26.0 統計學軟件進行分析。采用Graphad prism8.0.1 進行圖繪制。對于連續型變量資料，符合正態分布用±s表示，組間差異采用成組兩樣本t檢驗；非正態分布用M(Q1，Q3) 表示，組間差異采用非參數Mann Whitney U 檢驗。分類變量資料使用n(%) 表示，組間差異采用卡方檢驗或Fisher’s 精確檢驗。進行Spearman 相關分析，以明確HFpEF 患者FGF23 水平與連續變量的潛在關聯。繪制Kaplan-Meier 曲線，通過log rank 檢驗，使用Cox 比例風險模型分析FGF23 與全因死亡和心衰再住院事件的關系。

2 結果

2.1 研究人群

本研究共納入164 名受試者，在排除6 名失訪受試者以及2 名存在FGF23 水平極高異常值的受試者后，最終研究隊列包括156 名受試者，其中HFpEF患者129 名，對照組受試者27 名。

2.2 射血分數保留的心力衰竭患者與對照組血清cFGF23、iFGF23 水平的比較

與 對 照 組 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)。見表1。

表1 射血分數保留的心力衰竭患者與對照組血清cFGF23、iFGF23 水平的比較

2.3 射血分數保留的心力衰竭患者cFGF23、iFGF23 與各臨床變量的相關性分析

較高的cFGF23 與以下變量相關：更大的年齡、更高的Scr、NT-proBNP、LA、LVMI、LVDD、LVDS水平、既往有房顫病史、更高的NHYA 分級、更低的eGFR 水平；較高的iFGF23 與以下變量相關：更大的年齡、更高的Scr、NT-proBNP、LVMI、LVDD 水平、既往有房顫病史、更高的NHYA 分級、更低的eGFR水平。見表2。

表2 射血分數保留的心力衰竭患者cFGF23、iFGF23 與各臨床變量的相關性分析

2.4 射血分數保留的心力衰竭患者不同血清cFGF23及iFGF23 水平的比較

血清cFGF23 水平高于中位水平的HFpEF 患者其NHYA 心功能分級更高(χ2=11.862,P＜0.05)、腎功能(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。見圖1。

圖1 射血分數保留心力衰竭患者不同血清cFGF23 水平的比較

血清iFGF23 水平高于中位水平的HFpEF 患者其NHYA 心功能分級更高(χ2=8.91,P＜0.05)、腎 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)。見圖2。

圖2 射血分數保留心力衰竭患者不同血清iFGF23 水平的比較

2.5 生存分析

在中位493(232,557) 天的隨訪中，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%) 達到了全因死亡或因心衰再住院的復合終點，以先到者為準。在對照組中未觀察到任何事件。

2.5.1 影響射血分數保留心力衰竭患者不良預后發生情況因素的COX 分析 單變量Cox 回歸分析顯 示，年 齡、Hb、eGFR、NT-proBNP、cFGF23、iFGF23 是主要終點的預測因子。多變量Cox 回歸分析顯示, 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) 是主要終點的獨立預測因子。見表3。

表3 影響射血分數保留心力衰竭患者不良預后發生情況因素的COX 分析

2.5.2 射血分數保留的心力衰竭患者FGF23 中位數分 層 的Kaplan-Meier 生 存 曲 線 cFGF23 ＞606.4 pg/mL 的HFpEF 患者其中位生存時間為305(233,376)天，隨著時間推移，其死亡率或再住院率超過cFGF23 ≤606.4 pg/mL 的患者，差異有統計學意義(log rankP＜0.001)。見 圖3。iFGF23 ＞533 pg/mL 的HFpEF 患者其中位生存時間為329(298,400)天，隨著時間推移，其死亡率或再住院率超過iFGF23 ≤533 pg/mL 的患者，差異有統計學意義(log rankP＜0.001)。見圖4。

圖3 根據cFGF23 中位數分層的生存曲線

圖4 根據iFGF23 中位數分層的生存曲線

3 討論

在本研究中，我們發現HFpEF 患者血清iFGF23和cFGF23 的水平均顯著高于健康對照者，且FGF23的水平與疾病的嚴重程度密切相關。本研究的結果顯示，FGF23 與NHYA、NT-proBNP 呈正相關。此外，在以中值FGF23 為界進行分組時，我們的結果表明，更高濃度的FGF23 與更差的腎功能、更嚴重的癥狀及心室舒張功能障礙相關。更重要的是，在多變量分析中，我們發現血清FGF23 與HFpEF 患者的1 年死亡率及因心衰再入院風險獨立相關。FGF23 作為一種礦物骨代謝激素，主要調節慢性腎臟病患者的鈣磷代謝，隨著研究的不斷深入，發現FGF23 可通過各種機制促使心臟重構，最終導致心力衰竭患者多次入院，甚至死亡。心肌肥厚是心臟重構過程中的重要分子事件，在慢性腎臟病患者及社區人群中，FGF23 水平升高與左心室肥厚及左房體積增大有關[10-11]。本研究在HFpEF 患者中也得到了同樣的結果，即高濃度FGF23 與心臟舒張功能障礙相關。先前有研究表明，FGF23 可通過與FGFR4 結合刺激心室肌細胞肥大[12]，并且通過使用同種型特異性 FGFR4 阻斷抗體能夠逆轉 FGF23 介導的離體心肌細胞的肥大性生長，減輕具有高FGF23 水平的CKD 動物模型中已建立的LVH[13]。HFpEF 是一種臨床綜合征，常有多種合并癥，且合并癥誘發的炎癥在誘導HFpEF 患者發生左室重構及舒張功能障礙上起關鍵作用[14]。本研究結果表明，FGF23 水平高者常合并有促炎合并癥( 如房顫、腎功能不全)。最近有研究發現，FGF23 與炎癥及紅細胞生成有關，炎癥和鐵缺乏可增加FGF23 的轉錄[15]。此外，FGF23 可以增加心肌細胞促炎基因表達、刺激膠原蛋白重塑、激活TGF-β 受體和Smad復合物，從而導致心肌纖維化[16]。FGF23 還可通過激活腎素- 血管緊張素- 醛固酮系統，促進心肌纖維化，這在臨床研究和動物研究中均得到證實[17-18]。盡管HFpEF 中FGF23 升高的機制尚未完全明確。但心肌肥厚及纖維化在HFpEF 病理生理機制中起著關鍵作用已得到廣泛認可。結合本試驗及既往研究結果，筆者認為，FGF23 有望成為心室肥大及心肌纖維化的臨床治療靶點。我們發現，在多變量分析中，血清FGF23(iFGF23/cFGF23) 與HFpEF 患者的1 年死亡及因心衰再入院風險獨立相關。既往已有大量研究表明，FGF23 不僅是慢性腎臟病患者死亡的強預測因子[19]，其水平的升高還與非慢性腎臟病患者( 缺血性心肌病、HFrEF) 的不良結局有關[20-21]。但目前僅有少數研究著眼于FGF23 與HFpEF 患者預后的關系。TIME CHF 研究[22]中發現，HFpEF 中的cFGF23 和iFGF23高于HFrEF，但與死亡或 HF 住院的風險無關，這似乎與我們的結果相悖。然而我們發現在TIME CHF 研究中，僅包含73 名HFpEF 患者，不到其總人數的1/5。LURIC 健康研究[23]中發現，iFGF23 與接受冠狀動脈造影的HFpEF 患者的死亡風險無關。但顯然這并非針對HFpEF 的研究。近期，一項針對HFpEF的前瞻性研究表明，cFGF-23 與ECV 評估的纖維化密切相關，且cFGF-23 升高是HFpEF 不良預后的強預測因子[24]。一項前瞻性隊列研究(MESA)[25]中發現，iFGF23 與HFpEF 事件的發生有關。在RELAX 臨床試驗中，研究者測量了cFGF23 和iFGF23 含量，發現較高的 FGF23 水平與24 周內HFpEF 患者基線運動能力的降低獨立相關[26]。眾所周知，運動不耐受也是HFpEF 的主要表現。上述兩項研究都證實了我們的研究結果，然而，前者只測量了一種形式FGF23的水平，后者的隨訪時間較短，我們的研究則分別測量了cFGF23 和iFGF23，且隨訪時間較長。

總之，我們的研究結果顯示，FGF23 異常升高與HFpEF 患者的不良預后有關，但本研究為單中心研究，樣本量相對較小，這限制了研究結果的普遍性。因此，需要進行更大規模的研究，最好是在多中心環境中進行研究，以驗證將FGF23 作為HFpEF 預后生物標志物的可行性。另外，本研究僅測量了基線FGF23 水平，若能在隨訪期間動態監測FGF23 的變化，可更全面地了解FGF23 與心衰預后的關系。事實上，許多研究正在探索使用FGF-23 抗體、磷酸鹽結合劑來避免FGF-23 的有害影響，并且在X- 連鎖綜合征、慢性腎臟病、甲狀腺功能亢進患者中進行了臨床試驗，但尚未在 HFpEF 患者中進行研究[5]。目前，HFpEF缺乏有效治療藥物，且其病理生理機制尚不明確，本研究表明FGF23 與心臟結構和功能相關指標有關。因此，我們應該對FGF23 影響心力衰竭的機制進行進一步的研究，以便為HFpEF 的治療及病理生理機制研究提供一定的依據。

4 結論

HFpEF 患者血清FGF23 含量高于對照組，且cFGF23、iFGF23 均是HFpEF 患者1 年全因死亡或心力衰竭再住院風險的獨立預測因子。