人軟骨糖蛋白-39、N端腦鈉肽前體在川崎病患兒冠狀動脈損傷中的應用價值

閔 麗, 王 晉, 董湘玉

(蘭州大學第二醫院 小兒心血管科, 甘肅 蘭州, 730030)

川崎病(KD)是一種急性全身性血管炎癥性疾病,目前已成為兒童后天性心臟病的主要原因,且近年來小兒川崎病的發病率逐年增高[1]。KD的臨床表現及實驗室檢查缺乏特異的指標,臨床早期診斷及治療較困難,極易漏診,嚴重影響患兒預后。KD對心血管系統的影響尤以冠狀動脈損傷(CAL)為著,可引發心肌炎[2], 損傷心臟功能,嚴重則可致患兒猝死[3], 且KD患兒進入成年期后的心血管疾病發生風險較高[4]。炎癥級聯反應及氧化應激損傷致內皮功能障礙是KD患者CAL的重要發病機制[5]。人軟骨糖蛋白39(YKL-40)是一種內皮功能障礙的炎性生物標志物[6-7], 可能與KD有關。N端腦鈉肽前體(NT-proBNP)是一種由心室肌細胞合成的肽,在臨床上被廣泛應用于心功能評估。本研究探討KD患兒血漿 YKL-40、NT-proBNP水平變化及其與CAL的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年4月—2020年12月蘭州大學第二醫院小兒心血管科收治的125例首次就診的典型KD患兒為研究對象(KD組)。納入標準: ① 診斷均符合美國心臟病協會(AHA)2017年修訂的KD診斷標準[1]; ② 發病時間<10 d(以發熱時間作為發病開始),未進行過KD治療者; ③ 在門診規律復診,資料完整者。排除標準: ① 兩者球蛋白耐藥KD者; ② 發病前1個月內應用過激素或其他免疫抑制劑者; ③合并以下感染,包括敗血癥、細菌性腦膜炎、急性腹膜炎、細菌性肺炎、水痘和流感者; ④ 有免疫缺陷或染色體異常等嚴重免疫性疾病者; ⑤ 不愿意簽署知情同意書者; ⑥ 不能按要求正規隨訪超過1個月者。

另選取同期在蘭州大學第二醫院門診體檢的健康兒童(HC組,n=125)和同期住院的僅消化道感染的發熱患兒(FC組,n=125)作為對照。HC組和FC組均排除既往有KD、風濕熱等炎癥性疾病或心肌病、瓣膜性心臟病等心功能損傷性疾病及其他系統疾病患兒,且近1個月內未使用過激素或丙種球蛋白等藥物。

將KD患兒按病程分為3期[8], 急性期[靜脈注射免疫球蛋白(IVIG)治療前,病程第1～11 d]、亞急性期(病程>11～21 d)和恢復期(病程>21～60 d)。所有KD組患兒均在病程5～10 d內接受IVIG 2 g/(kg·d)及阿司匹林30～50 mg/(kg·d)口服治療, IVIG和阿司匹林聯合治療至體溫下降至正常72 h后,阿司匹林減量為3～5 mg/(kg·d), 口服。根據超聲心動圖有無CAL將KD組其分為CAL組53例和無冠狀動脈損傷(NCAL)組72例。

研究對象家屬均同意,并簽署知情同意書。本研究遵循蘭州大學第二醫院醫學倫理委員會的倫理學標準,并取得委員會批準(倫理編號: 2022A-131)。

1.2 方法

收集所有研究對象的一般資料和檢查指標,包括患兒性別、年齡、心臟彩超及冠狀動脈彩超結果。分別采集KD患兒病程急性期、亞急性期及恢復期的無菌靜脈血標本2 mL, 采集FC組及HC組患兒來院當日無菌靜脈血標本2 mL, 血液樣本靜置1 h后,離心取血漿。采用化學發光法檢測NT-proBNP(德國羅氏試劑),剩余樣本標記、分裝并儲存于-80 ℃冰箱中,待批量采用酶聯免疫分析法檢測YKL-40(上海澤葉生物)。KD患兒急性期、亞急性期、恢復期分別行心臟和冠狀動脈超聲(飛利浦 EPIQ 7C)檢查,以評估CAL情況。CAL診斷標準[1]: 根據美國心臟病協會(AHA)2017年聲明,依據Z值對冠狀動脈異常分類。① 冠狀動脈擴張:Z值2～<2.5; 或初始Z值<2, 隨訪中Z值下降幅度≥1; ② 小型冠狀動脈瘤:Z值2.5～<5; ③ 中型冠狀動脈瘤:Z值5～<10, 且內徑絕對值<8 mm; ④ 巨大冠狀動脈瘤:Z值≥10, 或內徑絕對值≥8 mm。

1.3 統計學分析

2 結 果

2.1 一般資料

KD組125例,其中男77例,女48例; 年齡為3個月～6歲2個月,平均(2.29±1.42)歲。CAL組53例,其中男32例,女21例; 年齡為3個月～5歲8個月,平均(2.42±1.53)歲; NCAL組72例,其中男45例,女27例; 年齡為6個月～6歲2個月,平均(2.20±1.62)歲。HC組125例,其中男79例,女46例,年齡為4個月～5歲1個月,平均(2.49±1.43)歲。FC組125例,其中男78例、女47例,年齡為4個月～4歲5個月,平均(2.19±1.28)歲。各組研究對象的性別、年齡比較,差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 KD組與FC組、HC組血漿YKL-40、NT-proBNP水平比較

KD組各時期的血漿YKL-40和NT-proBNP水平高于FC組、HC組,差異有統計學意義(P<0.05), 見表1。

表1 KD組與FC組、HC組血漿YKL-40、NT-proBNP水平

2.3 CAL組與NCAL組血漿YKL-40、NT-proBNP水平比較

CAL組各分期YKL-40表達水平高于NCAL組,差異有統計學意義(P<0.05); CAL組急性期NT-proBNP高于NCAL組,差異有統計學意義(P<0.05), 恢復期NT-proBNP低于NCAL組,但差異無統計學意義(P>0.05), 見表2。

表2 CAL組與NCAL組不同時期 YKL-40、NT-proBNP水平比較

2.4 血漿YKL-40、NT-proBNP及其聯合診斷KD各分期CAL的效能

YKL-40、NT-proBNP以及兩者聯合診斷KD急性期CAL的AUC分別為0.813、0.832、0.886,敏感度分別為0.93、0.72、0.83, 特異度分別為0.64、0.90、0.82; YKL-40、NT-proBNP以及兩者聯合診斷KD亞急性期CAL的AUC分別為0.699、0.522、0.701, 敏感度分別為0.74、0.42、0.72, 特異度分別為0.61、0.72、0.61; YKL-40、NT-proBNP以及兩者聯合診斷KD恢復期CAL的AUC分別為0.982、0.435、0.986,敏感度分別為0.98、0.62、0.93, 特異度分別為0.90、0.42、0.96。見表3、表4、表5。

表3 血漿YKL-40、NT-proBNP及聯合診斷KD急性期CAL的ROC曲線參數

表4 血漿YKL-40、NT-proBNP及聯合診斷KD亞急性期CAL的ROC曲線參數

表5 血漿YKL-40、NT-proBNP及聯合診斷KD恢復期CAL的ROC曲線參數

3 討 論

KD是一種兒童常見的急性全身性血管炎,其并發癥涉及各個系統,尤以CAL最為嚴重。KD發病機制尚不明確,目前認為免疫異常調控所激發的失控性炎癥反應可能是KD發病機制中的重要環節之一。炎癥級聯反應所致的血管內皮損傷及功能障礙是KD患者CAL的重要病理改變,內皮功能障礙可貫穿KD各個分期,甚至成年以后仍持續存在,其是成年人冠狀動脈粥樣硬化的重要促進因素[2, 4, 9], KD可引起青壯年人群心絞痛甚至心肌梗死[10]。因此,及時診斷KD及找到監測KD冠狀動脈病變發生風險的線索,對改善KD患兒的預后非常重要。

YKL-40是一種內皮功能障礙的炎性生物標志物。中性粒細胞、活化的巨噬細胞、成纖維樣滑膜細胞、關節軟骨細胞、血管平滑肌細胞及腫瘤細胞均可分泌YKL-40。此外, YKL-40還能夠誘導成熟的單核細胞轉化為巨噬細胞[10], 與炎癥反應有密切關系。研究[5-6, 11-12]顯示, YKL-40與血管內皮功能及單純冠狀動脈擴張、冠心病、動脈粥樣硬化、糖尿病等密切相關,其已成為一種以組織損傷、炎癥和內皮功能障礙為特征的疾病的潛在生物標志物。但目前YKL-40的研究主要集中于成人心血管領域[13-16], 其與兒童心血管疾病關系的相關研究報道很少。本研究發現, KD組的YKL-40水平高于HC組、FC組,提示KD患兒存在持續時間較長的內皮功能障礙,這與KIM K Y等[17]研究結果相符。CAL組各時期的YKL-40水平均高于NCAL組,提示YKL-40水平與KD患兒CAL有關,孫東明等[18]研究也證實了這一觀點。分析原因,可能是KD急性期冠狀動脈周圍大量中性粒細胞及單核/巨噬細胞活化浸潤,活化的巨噬細胞、中性粒細胞釋放YKL-40, 同時炎癥因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素(IL)-6、IL-1β等釋放入血,血管內皮暴露于炎性介質中,內皮細胞壞死、脫落,內皮功能障礙、血管內膜受損[12]。同時, YKL-40誘導成熟的單核細胞轉化為巨噬細胞,加速了細胞因子風暴,大量細胞因子可激活更多的中性粒細胞、巨噬細胞,通過趨化調節使其向血管周圍組織遷移,逐級反復的炎癥級聯反應造成了更嚴重的內皮功能障礙。KD急性冠狀動脈瘤的基本改變為血管內膜層單核細胞浸潤、內皮細胞降解和彈性層破壞,而血管彈性層的破壞與局部基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)/基質金屬蛋白酶抑制物-1(TIMP-1)比例持續失衡,以及MMP-9活性過高有關。YKL-40有望作為預測KD及監測其CAL的指標。

研究[19-23]表明,絕大多數KD患者可發展為心肌炎,這與心律失常有關,且可能導致心肌纖維化。針對病程為1個月至11年的201例KD患者心臟活檢的研究[24]發現,所有患者均有不同程度的細胞浸潤、纖維化和心肌結構異常。研究[25-26]顯示, 50%～70%的KD患者在急性期存在不同程度的心肌炎癥, 10 d達峰值, 20 d緩解,病理改變為炎性細胞浸潤、心肌間質水腫,早期極少有心肌細胞變性、壞死。心肌炎KD患兒的臨床表現(心肌缺血)、心臟彩超形態功能學改變不明顯,因此難以及時診斷[26-27]。NT-proBNP在心功能受損時大幅度升高,定量測定時較敏感和穩定,且測定方法較簡便[28]。本研究發現, KD患兒急性期及亞急性期血漿中NT-proBNP水平顯著高于FC組及HC組,這與REDDY M等[29]研究結果一致,說明KD患兒早期即存在心肌損傷。本研究發現, KD患兒急性期、亞急性期NT-proBNP表達水平升高,恢復期下降,并趨于正常范圍,與狄亞珍等[30]研究結果一致,提示心肌損傷多發生于病程10 d左右的KD患兒。研究[31]表明, KD急性/亞急性期中小血管炎性病變,產生內皮素及血管緊張素,刺激局部心肌血管收縮、缺血,心肌變應力改變,引起異常心肌機械運動,從而刺激心室細胞腦鈉肽(BNP)基因表達。KD患兒易并發心包炎、心肌炎及心內膜炎、冠狀動脈損害等自身免疫反應,可能產生大量炎癥因子,促進BNP基因表達,并分泌NT-proBNP[32-33], 推測NT-proBNP可作為KD早期診斷的參考指標。

綜上所述, KD患兒急性期、亞急性期血漿YKL-40和急性期NT-proBNP水平均顯著升高,其可以作為KD早期輔助診斷的指標。血漿YKL-40還與血管炎癥及病情活動有關,可聯合其他指標用來監測KD疾病活動及CAL并發癥的發生發展。