血清endocan聯合CHI3L1對冠心病PCI術后支架內再狹窄和遠期預后的預測價值

李紅超,陳靜波,于曉娜,呂中華,任子夫

冠心病是指冠狀動脈血管出現動脈粥樣硬化使血管腔狹窄、阻塞,導致心肌缺血缺氧引起的心臟病[1-2]。經皮冠狀動脈介入術(PCI)為治療冠心病的主要方式之一,能快速重建冠狀動脈血運,恢復患者心肌再灌注,降低冠心病病死率[3]。PCI術后仍存在較高的支架內再狹窄(ISR)發生風險,嚴重影響患者術后遠期療效[4-5]。早期評估ISR的發生風險對改善冠心病患者PCI術后的預后具有重要價值。血清標志物的檢測方法簡便快捷、價格低廉,且能重復檢測,已在臨床中廣泛應用[6]。內皮細胞特異性分子(endocan)是血管內皮細胞分泌而來的糖蛋白,有研究指出,其釋放、激活與血管內皮細胞功能紊亂有關[7]。endocan水平失調還可促進動脈粥樣硬化的發生,與冠心病軟斑塊形成及病情程度密切相關[8]。殼多糖酶3樣蛋白1(CHI3L1)為固有細胞分泌出的糖蛋白,其水平異常變化與動脈粥樣硬化形成有關[9]。研究顯示,CHI3L1在患有急性和穩定的慢性心血管疾病患者中升高,與冠心病的發生發展有關[10]。本研究探討血清endocan聯合CHI3L1對冠心病PCI術后ISR和遠期預后的預測價值,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年9月—2017年9月中國人民解放軍第92493部隊醫院心血管內科收治冠心病患者400例作為研究組,男248例,女152例,年齡38～75(66.28±7.34)歲;體質量指數(BMI)為(23.82±2.31)kg/m2;吸煙史217例,飲酒史188例;基礎疾病:高血壓243例,糖尿病186例,高脂血癥180例;冠心病家族史114例。同期選取醫院體檢健康者100例為健康對照組,男58例,女42例,年齡 37～77(65.45±8.03)歲。 2組性別、年齡比較差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究已經獲得醫院倫理委員會批準(2015-146-05),受試者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合《臨床冠心病診斷與治療指南》中冠心病的診斷標準[11],且經冠狀動脈造影確診為冠心病;②首次接受PCI治療,無手術禁忌證;③配合隨訪,臨床資料完整者;④PCI術后接受抗凝藥物治療,術后6～12個月內接受冠狀動脈造影復查隨訪。(2)排除標準:①合并惡性腫瘤患者;②急性感染患者;③嚴重肝腎功能不全患者;④血液系統疾病患者;⑤臨床資料不全患者;⑥合并先天性心臟病、風濕性心臟病、瓣膜病等其他心臟疾病;⑦隨訪期間不配合治療、檢查患者;⑧對造影劑過敏或存在禁忌者。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 血清endocan、CHI3L1水平檢測:研究組于術前、健康對照組于體檢當日抽取空腹肘靜脈血5 ml,室溫下靜置30 min,離心留取上清液放于-80℃下冷凍保存待測。采用酶聯免疫吸附法檢測血清endocan、CHI3L1水平,endocan試劑盒購自武漢菲恩生物科技有限公司,CHI3L1試劑盒購自美國Promega公司,操作過程嚴格按說明書要求進行。

1.3.2 術前冠狀動脈造影、心動圖檢查:(1)冠狀動脈造影:選擇心血管專用X線機(荷蘭飛利浦公司,型號HC5000),常規于股動脈穿刺,采集5個心動周期數據,判斷每支冠狀動脈病變狹窄程度;冠狀動脈病變支數為冠狀動脈造影顯示管腔直徑狹窄≥50%的病變累及左前降支、左回旋支或右冠狀動脈支數;Gensini評分系統:①病變狹窄程度評分:血管管腔狹窄≤25%計1分,26%～50%計2分,51%～75%計4分,76%～90%計8分,91%～99%計16分,100%計32分。②病變部位系數:左主干病變×5,左前降支近、中、遠段分別×2.5、×1.5、×1;第一、二對角支分別×1、×0.5,左回旋支近段×2.5,鈍緣支、遠段、后降支均×1,后側支×0.5;右冠狀動脈近、中、遠段及后降支均×1。③各病變分支狹窄程度計分與系數乘積作為Gensini評分[12],分數越高表示冠狀動脈病變越嚴重。ISR診斷標準符合《中國經皮冠狀動脈介入治療指南2012》標準[13],以造影結果顯示支架植入段或近遠端5 mm內出現管腔狹窄程度>50%即可確診。(2)超聲心動圖檢查:采用彩色多普勒超聲診斷儀(荷蘭飛利浦公司,型號IE33),探頭頻率設為2～4 MHz。患者取左側臥位,于胸骨旁左心室長軸切面測量房室內徑與厚度,連續測量5個心動周期取其平均值作為最終結果。根據胸骨旁長軸切面測量左心室舒張末期內徑(LVEDD)、左心室收縮末期內徑(LVESD)、左心室射血分數(LVEF),采用雙平面Simpson法測量左心室舒張、收縮末期容積與左心房容積,計算LVEF。

1.3.3 生化指標檢測:上述靜脈血采用全自動生化分析儀(美國貝克曼庫爾特公司,型號AU5800)檢測血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、尿酸(UA)、血糖(FPG)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等。

1.3.4 PCI術后隨訪:患者出院后通過電話或門診復查方式隨訪5年,截至2022年9月,觀察主要不良心血管事件(MACE):支架內血栓形成、不穩定心絞痛、靶血管再次血運重建、復發心肌梗死、心源性死亡等[14]。第1年每3個月進行1次電話或門診復查隨訪,6～12個月復查行冠狀動脈造影檢查,根據冠狀動脈造影檢查結果有無發生ISR將患者分為ISR亞組(n=73)與非ISR亞組(n=327)。1年后每半年隨訪1次,隨訪過程中共19例失訪。根據預后不同分為預后不良亞組(n=53)與預后良好亞組(n=328)。

2 結 果

2.1 各組血清endocan、CHI3L1水平比較 ISR亞組與非ISR亞組血清endocan、CHI3L1水平高于健康對照組,且ISR亞組水平高于非ISR亞組,差異均有統計學意義(P<0.01),見表1。

表1 各組血清endocan、CHI3L1水平比較

2.2 冠心病PCI術后預后不良情況 經5年隨訪,400例患者中381例獲得完整的預后資料,19例失訪。381例中預后不良患者53例(13.91%)。不良心血管事件(MACE):支架內血栓形成21例,不穩定心絞痛14例,靶血管再次血運重建9例,復發心機梗死5例,心源性死亡4例等。

2.3 不同預后亞組患者冠狀動脈造影、超聲心動圖檢查比較 預后不良亞組患者冠狀動脈病變支數、長度及狹窄程度、術前Gensini評分高于預后良好亞組,LVEF低于預后不良亞組(P<0.01),2亞組LVESD、LVEDD比較差異無統計學意義(P>0.05),見表2。

表2 冠心病PCI術后不同預后患者冠狀動脈造影、超聲心動圖檢查比較

2.4 影響冠心病PCI術后預后不良的多因素分析 以冠心病PCI術后患者預后情況為因變量,以上述結果中P<0.05項目為自變量,進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示,年齡偏大、合并糖尿病、合并高脂血癥、冠狀動脈狹窄程度偏高、術前Gensini評分偏高、BUN水平較高、TC水平較高、LDL-C水平較高、endocan水平較高及CHI3L1水平較高為冠心病患者PCI術后預后不良的危險因素(P<0.05),見表3。

2.5 血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后ISR的診斷效能 繪制血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后ISR診斷效能的ROC曲線,并計算曲線下面積(AUC),結果顯示,血清endocan高、CHI3L1高及其二者聯合診斷評估模型對冠心病PCI術后ISR的診斷AUC分別為0.726、0.752、0.806,聯合評估模型的診斷價值高于單項檢測(Z/P=2.241/0.025,2.144/0.032),見表4、圖1。

圖1 血清endocan、CHI3L1及其二者聯合對冠心病PCI術后ISR診斷效能的ROC曲線

表4 血清endocan、CHI3L1評估對冠心病PCI術后ISR的診斷效能

2.6 血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后預后不良的預測價值 繪制血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后預后不良預測的ROC曲線,并計算AUC,結果顯示,血清endocan、CHI3L1及其二者聯合診斷評估模型對冠心病PCI術后預后不良的預測AUC分別為0.721、0.721、0.797,聯合評估模型的預測價值高于單項預測(Z/P=2.044/0.041,1.986/0.047),見表5、圖2。

圖2 血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后預后不良預測的ROC曲線

表5 血清endocan、CHI3L1對冠心病PCI術后預后不良的預測價值

3 討 論

PCI血運重建能疏通梗死的冠狀動脈并恢復血流供應,但也可導致動脈粥樣硬化斑塊破裂,形成新血栓進而引發冠狀動脈再狹窄。本研究的ISR發生率為18.25%(73/400),與賈夢奇等[15]報道相似,但本研究稍低,分析原因可能與樣本量差異有關。目前有關ISR的發生機制尚不明確,分析可能與遺傳因素、炎性反應、細胞外基質沉積、血管內膜增生等多因素作用相關[16]。早期評估ISR有助于制定合適的治療方案,可降低患者病死率并延長生存時間。冠狀動脈介入造影等為評估患者PCI術后預后不良的常用方式,但由于其費用較高而使用受限[17]。故尋找其他高敏感度與特異度的生化指標預測患者術后ISR及預后不良發生風險具有重要臨床價值。

endocan是由血管內皮細胞釋放的可溶性皮膚硫酸鹽蛋白聚糖,在血管組織內皮細胞表達,當內皮細胞功能損傷后endocan即可釋放入血,導致血清endocan水平上升[18]。本結果顯示,冠心病患者內皮細胞損傷較為嚴重,相對于健康人群,其血清endocan表達水平較高。趙天明等[19]在研究中發現,急性冠狀動脈綜合征患者endocan水平顯著高于正常人群,與本結果相符。CHI3L1為糖基水解酶家族成員,參與機體炎性反應、細胞氧化應激、血管生成等病理過程[20]。本結果還顯示,ISR亞組血清CHI3L1水平高于非ISR亞組,且高于健康對照組,提示患者血清CHI3L1水平上升與動脈粥樣硬化形成、PCI術后發生ISR有關。分析原因為CHI3L1能調控細胞凋亡轉導通路,參與細胞外基質重構、降解,導致斑塊組織增生破裂,且其也能提高巨噬細胞活化程度,對炎性介質產生刺激,促進血管內皮細胞損傷,血小板在管壁聚集、黏附,導致冠狀動脈內血栓負荷增加、微血管受損等形成血栓而發生ISR[21]。而endocan可活化大量黏附因子使白細胞發生黏附、遷移,進而破壞內皮功能與結構,加速動脈粥樣硬化過程中血管內膜增生[22]。ROC曲線分析結果顯示,血清endocan聯合CHI3L1診斷患者PCI術后ISR的AUC大于0.8,敏感度與特異度均高于上述指標單獨檢測,提示血清endocan、CHI3L1可作為冠心病患者PCI術后ISR發生風險的評估因子,且兩者聯合具有更高的診斷評估價值。

PCI為治療冠心病患者的有效方法之一,但冠狀動脈血管平滑肌細胞重塑及缺血再灌注損傷等可增加PCI術后發生MACE的風險,導致預后不良[23]。本研究Logistic回歸分析顯示,年齡偏大、合并糖尿病、合并高脂血癥、冠狀動脈狹窄程度偏高、術前Gensini評分偏高、BUN水平較高、TC水平較高、LDL-C水平較高、endocan水平較高及CHI3L1水平較高為冠心病PCI術后預后不良的影響因素。隨著年齡增加,患者的身體功能逐漸下降,且人體周圍壞死組織、脂質沉淀及斑塊中形成的彈性纖維增加,加重動脈粥樣硬化,患者術后易出現多種并發癥而影響預后。合并糖尿病患者體內胰島素抵抗使機體自由基形成增多,具有較強的氧化應激反應,加重內皮細胞功能障礙及病變嚴重程度,進而導致PCI術后預后不良。合并高脂血癥也是PCI術后預后不良的危險因素之一,分析原因為患者機體血脂上升后可降低脂蛋白脂酶活性,導致LDL的清除功能下降,HDL分解代謝力增強,使得脂質物于血管壁沉積,促進動脈粥樣硬化,且斑塊易破裂,因此,血脂控制不佳易導致預后不良。冠狀動脈狹窄程度超過70%可引發心肌缺血,甚至發展為急性冠狀動脈綜合征,分析原因為該類病變為不穩定斑塊,易破裂形成血栓,故狹窄程度越高其預后越差。術前Gensini評分為評估冠心病患者冠狀動脈病變程度的常用評分系統,不僅能顯示狹窄血管數量,還能顯示大血管狹窄程度。冠狀動脈病變越嚴重,其術前Gensini評分越高[24]。本結果顯示, 預后不良亞組術前Gensini評分高于預后良好亞組,分析原因為冠狀動脈病變越嚴重,患者動脈粥樣硬化程度越高,其斑塊破裂風險更高,加重心肌缺血程度,導致預后不良[25]。BUN為充血性心力衰竭中神經激素激活的最佳標志物,冠心病患者BUN水平上升與冠狀動脈多支病變、LVEF下降有關,可能導致血流動力學不穩而引發心力衰竭[26]。冠心病患者TC、LDL-C水平上升說明存在血脂異常,血脂異常可能發生血管粥樣硬化,形成斑塊,最終引發斑塊破裂形成血栓從而堵塞血管,進一步誘發MACE[27]。故臨床應密切關注血脂上升患者,對其應將血脂控制在合理范圍以改善預后。

研究顯示[28],endocan激活后對血管黏附因子等表達有促進作用,進而能促進炎性細胞聚集于血管內皮組織并促進巨噬細胞內吞,向泡沫細胞轉化,對動脈粥樣硬化發展有促進作用。CHI3L1通過調控細胞凋亡轉導通路,參與細胞外基質重構與降解,使斑塊組織增生破裂;且CHI3L1能提高巨噬細胞活化程度,對炎性反應介質有刺激作用,促進血管內皮細胞損傷,血小板聚集于血管壁并黏附進而形成血栓引發患者術后發生ISR,導致預后不良[29]。ROC曲線顯示,endocan、CHI3L1預測患者預后不良風險的AUC也在0.7以上,敏感度與特異度均較高,聯合檢測的診斷效能高于單獨檢測,提示兩者聯合的預測價值更高,可指導臨床早期發現高危人群以盡早采取針對性措施以改善預后。

綜上所述,冠心病患者血清endocan、CHI3L1水平上升為冠心病PCI術后預后不良的影響因素,且對術后發生ISR及預后不良有良好的診斷價值,可作為輔助臨床診療的有效生物標志物。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

李紅超:設計研究方案,分析試驗數據,論文撰寫與修改;陳靜波:課題設計,論文審核;于曉娜:實施研究過程,資料搜集整理;呂中華、任子夫:進行統計學分析