血清FGF21聯(lián)合NT-proBNP預(yù)測第二代藥物洗脫支架植入術(shù)后支架內(nèi)再狹窄的臨床研究

楊桂舊,陳紅蕾,鄒立嬌,鐘艷珠,陳躍武

經(jīng)皮冠狀動脈介入(percutaneous coronary intervention,PCI)是冠心病(coronary heart disease,CAD)患者血運(yùn)重建的常規(guī)臨床治療方法[1-5]。除糖尿病和/或3支血管病變患者外,使用第二代藥物洗脫支架(drug eluting stent,DES)的中期死亡風(fēng)險(xiǎn)與冠狀動脈搭橋術(shù)(coronary artery bypass grafting,CABG)的中期死亡危險(xiǎn)接近,這可能與支架內(nèi)再狹窄(in-stent restenosis,ISR)有關(guān)[6-8]。研究表明,N-末端腦鈉肽前體(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)是CAD有力的預(yù)后因素[4],然而,單一生物標(biāo)志物對疾病的預(yù)測價(jià)值往往是有限的。成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factors,FGF)-21是一種與磷酸鈣穩(wěn)態(tài)相關(guān)的內(nèi)分泌激素,主要由骨細(xì)胞表達(dá)和分泌[9]。最近越來越多的臨床證據(jù)表明,FGF21在心血管疾病的各種病理過程(如冠狀動脈狹窄、心肌纖維化、心臟損傷、動脈粥樣硬化、血管鈣化)中都有一定的調(diào)節(jié)作用[9-13]。因此,本研究旨在檢測血清FGF21表達(dá)與臨床特征的相關(guān)性,并探討血清FGF21聯(lián)合NT-proBNP預(yù)測CAD患者行第二代DES PCI治療術(shù)后2年發(fā)生ISR風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值,報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年1月—2021年6月海南醫(yī)學(xué)院第二附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科一區(qū)應(yīng)用DES PCI治療CAD患者175例,根據(jù)研究隨訪期間是否發(fā)生ISR分為ISR組(n=32)和非ISR組(n=143)。 ISR組患者吸煙史、高血壓、急性冠狀動脈綜合征(ACS)患病率、血清尿酸(SUA)、NT-proBNP水平顯著高于非ISR組,eGFR低于非ISR組(P<0.05),見表1。本研究已經(jīng)獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(LW2019113),患者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

表1 非ISR組和ISR組CAD患者臨床資料比較

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)診斷標(biāo)準(zhǔn):所有患者在PCI術(shù)后9～24個(gè)月內(nèi)通過冠狀動脈造影定量分析(quantitative coronary angiography,QCA)重新評估冠狀動脈尺寸,ISR被定義為在先前支架段內(nèi)或鄰近5 mm處超過50%的狹窄。(2) 納入標(biāo)準(zhǔn):①診斷為冠心病;②年齡≥45歲;③適用于第二代DES PCI;④自愿提供血液樣本進(jìn)行研究;⑤能夠定期隨訪。(3)排除標(biāo)準(zhǔn):①PCI、CABG或其他心血管手術(shù)史;②心臟移植史;③并發(fā)其他心臟病;④活動性感染或炎性反應(yīng);⑤糖尿病,嚴(yán)重的肝、腎功能障礙;⑥血液系統(tǒng)疾病或惡性腫瘤病史。

1.3 治療方法 患者PCI術(shù)前至少2～3 d開始服用阿司匹林100 mg/d和氯吡格雷75 mg/d預(yù)給藥,若患者未進(jìn)行預(yù)給藥步驟,則術(shù)前服用阿司匹林300 mg和氯吡格雷450～600 mg的負(fù)荷劑量。PCI手術(shù)和第二代DES植入采用常規(guī)技術(shù)。出院時(shí),建議每天服用阿司匹林100 mg和氯吡格雷75 mg,療程至少12個(gè)月。

1.4 觀測指標(biāo)與方法

1.4.1 臨床數(shù)據(jù)收集:(1)收集患者的性別、年齡和體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙史、ACS、高血壓等資料。(2)用超聲心動圖評價(jià)左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)。(3)生化指標(biāo):總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、血清肌酐(SCr)和血清尿酸(SUA)、心肌肌鈣蛋白I(cTnI)等,使用Elecsys 2010分析儀(德國Roche Diagnostics)通過免疫熒光雙抗體夾心法檢測血清NT-proBNP。(4)根據(jù)MDRD公式計(jì)算腎小球?yàn)V過率(eGFR)。(5)藥物使用情況:阿司匹林、硝酸鹽、他汀類藥物、β受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)、血管緊張素Ⅱ受體阻滯劑(ARB)和鈣通道阻滯劑。

1.4.2 血清FGF21水平檢測:在PCI術(shù)前使用促凝管采集受試者肘前靜脈血4 ml,在4℃下進(jìn)行凝血反應(yīng)30 min,離心留取上層血清,使用定量人ELISA試劑盒(DF2100,美國R&D Systems)測量血清FGF21濃度。

1.4.3 冠狀動脈病變及支架特點(diǎn):術(shù)前采用INNOVA 2000/2000S數(shù)字減影血管造影機(jī)采用Judkins穿刺法經(jīng)股動脈進(jìn)行冠狀動脈造影,根據(jù)造影結(jié)果采用定量計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)測定冠狀動脈狹窄程度。2位經(jīng)驗(yàn)豐富的介入心臟病專家根據(jù)ACC/AHA標(biāo)準(zhǔn)對復(fù)雜病變進(jìn)行分類。狹窄血管數(shù)量(QCA顯示管腔狹窄>50%)、支架血管數(shù)量、最小支架直徑、支架總長度,左主干動脈支架術(shù)、Y型支架術(shù)和復(fù)雜病變支架術(shù)(B2和C型)。術(shù)后記錄PCI參數(shù),包括支架長度、支架直徑、支架擴(kuò)張時(shí)間和支架前球囊擴(kuò)張時(shí)間等。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清FGF21水平比較 ISR組患者血清FGF21水平為209.05(163.86,313.59)ng/L,顯著高于非ISR組患者的100.65(75.83,132.98)ng/L(Z=7.081,P<0.001)。

2.2 2組冠狀動脈病變及支架特點(diǎn)比較 ISR患者支架總長度及多支狹窄血管數(shù)、多支支架血管數(shù)的比例高于非ISR組(P<0.05),見表2。

表2 非ISR組和ISR組患者冠狀動脈病變及支架特點(diǎn)比較

2.3 血清FGF21與CAD患者臨床特征、冠狀動脈病變及支架特點(diǎn)的相關(guān)性 Spearman分析顯示,血清FGF21水平與HDL-C、LVEF均呈負(fù)相關(guān)(r/P=-0.151/0.009、-0.310/<0.001),與年齡、LDL-C、SUA均呈正相關(guān)(r/P=0.237/<0.001、0.219/<0.001、0.192/0.011)。血清FGF21水平與性別、AHA/ACC病變分型、罪犯血管、支架擴(kuò)張時(shí)間、支架直徑、支架總長度、狹窄血管數(shù)、Y型支架均無相關(guān)性(r/P=-0.025/0.677、-0.050/0.512、-0.070/0.359、-0.024/0.750、-0.098/0.199、-0.061/0.424、0.072/0.344、0.093/0.223)。

2.4 影響CAD患者PCI術(shù)后2年ISR的多因素分析 以CAD患者PCI術(shù)后2年是否發(fā)生ISR為因變量(賦值:是為1,否為0),以上述結(jié)果中P<0.05項(xiàng)目為自變量進(jìn)行多因素Logistic回歸分析,結(jié)果顯示:支架總長度≥38 mm、高NT-proBNP和高FGF21是CAD患者PCI術(shù)后2年發(fā)生ISR風(fēng)險(xiǎn)增加的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.01),見表3。

表3 多因素Logistic回歸分析影響CAD患者PCI術(shù)后2年發(fā)生ISR風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)因素

2.5 血清FGF21與CAD患者PCI術(shù)后2年發(fā)生ISR風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系 應(yīng)用GAM分析發(fā)現(xiàn),血清FGF21水平和2年ISR發(fā)生率的擬合曲線結(jié)果顯示,無論是否調(diào)整混雜變量,兩者均呈正相關(guān)(r=0.508,P<0.001),見圖1。

注:A.調(diào)整模型;B.調(diào)整性別、年齡、血脂異常和LVEF后的擬合曲線

2.6 血清FGF21聯(lián)合NT-proBNP預(yù)測CAD患者PCI術(shù)后2年ISR風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值 繪制血清FGF21單獨(dú)及聯(lián)合NT-proBNP預(yù)測CAD患者PCI術(shù)后2年ISR風(fēng)險(xiǎn)的價(jià)值ROC曲線,并計(jì)算曲線下面積(AUC)。FGF21預(yù)測2年ISR風(fēng)險(xiǎn)的AUC(95%CI)= 0.891(0.837～0.931),最佳臨界值 154.08 ng/L,敏感度0.813,特異度0.860,約登指數(shù)0.673。而且FGF21聯(lián)合NT-proBNP(最佳臨界值234.0 ng/L)可進(jìn)一步提高NT-proBNP(AUC=0.739)單獨(dú)對ISR風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測價(jià)值,二者聯(lián)合模型AUC(95%CI)為0.966(0.928～0.988),敏感度0.872,特異度0.978,約登指數(shù)0.850,二者聯(lián)合預(yù)測的AUC高于FGF21、NT-proBNP單項(xiàng)檢測(Z=3.450、4.984,P=0.001、<0.001),見圖2。

圖2 FGF21和NT-proBNP對PCI術(shù)后2年ISR風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測價(jià)值Fig.2 Predictive value of FGF21 and NT-proBNP for 2-year ISR risk after PCI

3 討 論

在本研究中,對于接受二代DES PCI的CAD患者,隨訪2年發(fā)生ISR的患者血清FGF21水平普遍高于非ISR組患者,并且在預(yù)測接受二代DES PCI后2年ISR風(fēng)險(xiǎn)方面具有良好價(jià)值。高FGF21水平普遍與血脂代謝失調(diào)、心腎功能下降有關(guān)。在對混雜因素進(jìn)行調(diào)整后,FGF21仍然是DES植入后2年ISR發(fā)展的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素。聯(lián)合NT-proBNP和FGF21可以增強(qiáng)預(yù)測ISR發(fā)生的能力。這些發(fā)現(xiàn)為FGF21在臨床實(shí)踐中的應(yīng)用提供了新的視角,特別是關(guān)于CAD患者DES植入后ISR的早期風(fēng)險(xiǎn)分層。

最近的研究發(fā)現(xiàn),心肌細(xì)胞是FGF21來源的主要靶細(xì)胞[14]。FGF21高表達(dá)與炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、脂質(zhì)毒性和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)應(yīng)激的刺激增加有關(guān),而這些恰是心血管疾病的部分主要機(jī)制[15]。例如,在靶細(xì)胞中,FGF21與FGF受體和β-Klotho結(jié)合,后者在心肌細(xì)胞中廣泛表達(dá)[16]。心臟FGF21表達(dá)增加可保護(hù)心肌細(xì)胞免受心肌缺血再灌注損傷后的炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激和功能障礙的影響[14]。最近,幾項(xiàng)臨床研究表明,FGF21作為一種抗炎因子,與心血管疾病的幾個(gè)方面有關(guān)[11-13]。據(jù)報(bào)道,FGF21是外周血管鈣化、動脈粥樣硬化斑塊和頸動脈內(nèi)膜—中膜厚度增加的獨(dú)立因素,并對動脈粥樣硬化的發(fā)展和進(jìn)展發(fā)揮作用[12-13]。Ouyang等[17]證實(shí)FGF21可能通過激活sirtuins1來減輕尿酸誘導(dǎo)的ER應(yīng)激、炎性反應(yīng)和血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。巨噬細(xì)胞是FGF21發(fā)揮抗炎作用的主要靶細(xì)胞。FGF21治療后,動脈粥樣硬化斑塊中巨噬細(xì)胞的數(shù)量顯著減少[12-13]。因此,FGF21可能是未來治療血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙的潛在有效靶點(diǎn)[11-16]。根據(jù)現(xiàn)有證據(jù),ISR是一種復(fù)雜的炎性反應(yīng)和修復(fù)反應(yīng),其主要生物學(xué)機(jī)制是新生內(nèi)膜增生和動脈粥樣硬化形成。有證據(jù)表明,在動脈粥樣硬化斑塊形成過程中,起到促炎性反應(yīng)作用的調(diào)節(jié)因子(如sirtuins)參與其中,導(dǎo)致更高的ISR風(fēng)險(xiǎn)[18]。根據(jù)上述證據(jù),推測FGF21可能對預(yù)測CAD患者ISR風(fēng)險(xiǎn)有價(jià)值。然而,相關(guān)證據(jù)仍然缺乏。

本研究納入了175例經(jīng)二代DES PCI的CAD患者,觀察到ISR組患者血清FGF21水平普遍高于非ISR組患者,而且FGF21與脂質(zhì)代謝異常和心腎功能下降(反映為SUA水平升高,LVEF降低)相關(guān),結(jié)果表明具有心臟損傷作用的FGF21水平補(bǔ)償性增高可能與ISR有關(guān)。以往的研究表明,病理?xiàng)l件下FGF21水平的升高可能是對潛在代謝應(yīng)激的補(bǔ)償反應(yīng)的一部分,也可能是由FGF21信號受損導(dǎo)致的FGF21抵抗引起的[19]。因此,分泌更多的FGF21以補(bǔ)償其由FGF21抗性引起的代謝調(diào)節(jié)降低。此外,在體外試驗(yàn)中,額外補(bǔ)充FGF21已被證明具有治療效果,并且一些FGF21類似物已在治療代謝性疾病的臨床試驗(yàn)中證明了其治療潛力[20]。

本研究隨訪結(jié)果表明,FGF21在預(yù)測2年ISR風(fēng)險(xiǎn)方面具有良好的價(jià)值,并且是采用二代DES PCI治療的CAD患者增加2年ISR危險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測因素。可能的原因包括:(1)FGF21與脂質(zhì)代謝失調(diào)、心腎功能差有關(guān),這些都是ISR的危險(xiǎn)因素。因此,FGF21可能通過與這些因素的相互作用導(dǎo)致更高的ISR風(fēng)險(xiǎn)。(2)考慮到PCI后血管損傷造成的應(yīng)激刺激,如缺血和缺氧、炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、脂毒性和ER應(yīng)激,導(dǎo)致FGF21的分泌顯著增加,從而充分發(fā)揮心臟保護(hù)作用,推測這可能是一種對潛在壓力的補(bǔ)償反應(yīng),也可能是由FGF21信號受損引起的FGF21抵抗引起的。FGF21對于傳統(tǒng)指標(biāo)NT-proBNP的預(yù)測效能有一定的增益作用,表明FGF21可以提高DES PCI患者ISR預(yù)測的準(zhǔn)確性。

然而,本研究也具有其局限性:(1)入選患者的樣本量相對較小。(2)未探討FGF21在ISR病理生理機(jī)制中的作用,這有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。(3)ISR是一種復(fù)雜的疾病,可能與諸多因素都有關(guān),但未在研究中考慮所有潛在的混雜因素,如生活方式和飲食因素。

總之,FGF21與脂質(zhì)代謝失調(diào)、心腎功能惡化相關(guān),是接受二代DES PCI治療的CAD患者2年ISR風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。聯(lián)合FGF21和NT-proBNP對DES植入后ISR的預(yù)測潛力具有更高價(jià)值。這一結(jié)論需要大規(guī)模、隨機(jī)、多中心研究來進(jìn)一步證實(shí)。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

楊桂舊:提出研究思路,設(shè)計(jì)研究方案,論文撰寫;陳紅蕾:實(shí)施研究過程,分析試驗(yàn)數(shù)據(jù),論文審核;鄒立嬌:實(shí)施研究過程,資料搜集整理,論文修改;鐘艷珠:進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,課題設(shè)計(jì);陳躍武:進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,論文撰寫