可溶性ST2和半乳糖凝集素-3水平與室間隔心肌切除術(shù)后肥厚型梗阻性心肌病患者預(yù)后的相關(guān)性分析

魯潔，黃曉紅，伍熙，崔顥，王婧金，肖明虎，郭穎，宋昌鵬，鄭欣馨，房曉楠，王水云

ST2是白細胞介素1受體家族成員糖蛋白，包括兩種形式，一種為跨膜受體，另一種為可溶的分泌型受體[1]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，慢性收縮性心力衰竭（心衰）患者中可溶性ST2（sST2）水平升高是一種能加強危險分層的新型生物標志物[2]。2012年，Broch等[3]發(fā)現(xiàn)，在老年缺血性心衰患者中，基礎(chǔ)血漿sST2水平與心衰加重導(dǎo)致的死亡和住院事件以及所有心血管住院事件相關(guān)。 一項納入447例急性失代償性心衰患者的多中心研究顯示，不論左心室射血分數(shù)高低，sST2都是一年死亡率的獨立預(yù)測因子[4]。

半乳糖凝集素-3（Gal-3）是一種由激活的巨噬細胞分泌、與β半乳糖結(jié)合的凝集素。Gal-3參與心衰的多個病理生理學(xué)過程，包括心肌纖維化、炎癥以及心肌重構(gòu)[5，6]。De Boer等[7]發(fā)現(xiàn)，血漿Gal-3水平是心衰患者全因死亡和心衰再住院復(fù)合終點事件的獨立預(yù)測因素。根據(jù)Aldo-DHF研究結(jié)果, 射血分數(shù)保留心衰患者血漿Gal-3水平與不良預(yù)后相關(guān)，且獨立于治療措施和血N末端B型利鈉肽原（NT-proBNP）水平[8]。

在肥厚型心肌?。℉CM）患者中，心肌間質(zhì)纖維化和左心室舒張功能受損普遍存在[9]。目前已有一些關(guān)于HCM生物標志物方面的研究，比如探討微小RNA（miR）-29a 和NT-proBNP與HCM患者左心室肥厚程度、纖維化情況或臨床預(yù)后的研究[10,11]。然而，血漿sST2和Gal-3水平與心肌切除術(shù)后肥厚型梗阻性心肌?。℉OCM）患者臨床預(yù)后的關(guān)系目前尚不明確。本研究旨在探討HOCM患者血漿sST2和Gal-3水平的變化，并評估血漿sST2和Gal-3水平與室間隔心肌切除術(shù)后HOCM患者臨床預(yù)后的關(guān)系。

1 資料與方法

研究對象：納入2011-03至2016-02期間在我院行改良Morrow手術(shù)的HOCM患者200例。HCM定義：顯著的左心室室壁節(jié)段性肥厚，左心室舒張末期最大室壁厚度≥15 mm，排除其他可引起心室肥厚的系統(tǒng)性或局部疾病[12]。手術(shù)指征：藥物治療效果不佳，靜息狀態(tài)下或活動后左心室流出道/左心室中部壓力階差≥50 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）[13]。排除標準：（1）既往心外科手術(shù)史；（2）既往行酒精化學(xué)消融術(shù)；（3）手術(shù)死亡；（4）嚴重肝、腎功能不全?；颊叩目偰懝檀迹═C）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、NT-proBNP和心肌肌鈣蛋白I（cTnI）水平均在我院中心實驗室采用標準方法檢測獲得。研究另外收集了42例無心臟疾病的志愿者血液樣本作為正常對照，并按照性別和年齡匹配了42例HOCM患者，比較兩者血漿sST2與Gal-3水平的差異。另一方面，200例HOCM患者根據(jù)血漿sST2水平三分位數(shù)分為三組：低sST2組（＜ 9.05 ng/ml）、中 sST2 組（9.05～16.74 ng/ml）、高 sST2 組（＞16.74 ng/ml）；根據(jù)血漿Gal-3水平三分位數(shù)也分三組：低Gal-3組（＜ 6.19 ng/ml）、中Gal-3組（6.19～8.22 ng/ml）、高 Gal-3組（＞ 8.22 ng/ml）。主要終點為全因死亡和心血管住院的復(fù)合終點，心血管住院包括因心房顫動發(fā)作、心衰加重、心絞痛樣癥狀發(fā)作及腦卒中而住院進行治療。心衰加重定義為新發(fā)心衰以及既往有明確慢性心衰病史、本次心衰癥狀突然加重的急性失代償心衰，心衰診斷參照我國心衰指南[14]。

研究方法：（1）每例患者于手術(shù)當日清晨留取血液樣本，使用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清sST2與Gal-3水平。主要實驗儀器采用-80℃深低溫冰箱（Forma，美國）、臺式低溫離心機（Thermo，德國）、恒溫水浴槽（Cole Parmer，美國）、酶標儀（BioRad，美國）、移液器（Eppendorf，芬蘭）、去離子水制備儀（Milli-Q UF，美國）。主要實驗試劑材料采用sST2酶聯(lián)免疫試劑盒（R&D，美國）、Gal-3酶聯(lián)免疫試劑盒（R&D，美國）。（2）超聲心動圖檢查：經(jīng)胸超聲心動圖檢查采用通用公司的E9超聲系統(tǒng)（挪威）。左心室流出道/左心室中部壓差值采用連續(xù)多普勒超聲估測。左心室舒張末期內(nèi)徑、室間隔厚度、室壁厚度和左心室射血分數(shù)采用美國超聲心動圖學(xué)會推薦的方法測量[15]。在胸骨旁長軸切面，采用M型超聲測量舒張末期左心房內(nèi)徑。根據(jù)Devereux校正公式計算左心室質(zhì)量[15]，左心室質(zhì)量= 0.8×1.04×［（室間隔厚度+左心室后壁厚度+左心室舒張末期內(nèi)徑）3-左心室舒張末期內(nèi)徑3]+0.6 g，左心室質(zhì)量指數(shù)=左心室質(zhì)量/體表面積。

統(tǒng)計學(xué)分析：應(yīng)用SPSS 21.0軟件進行所有統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料符合正態(tài)分布用均值±標準差表示，非正態(tài)分布采用中位數(shù)（P25，P75）表示。連續(xù)變量間的比較采用獨立樣本t檢驗或者Mann-Whitney U非參數(shù)檢驗；分類變量以例數(shù)（比率） 表示，分類變量間的比較采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗。生存曲線用Kaplan-Meier分析，采用GraphPad 5.0軟件繪制，用對數(shù)秩和檢驗比較生存分布差異。為了評估臨床終點的預(yù)測因素，采用Cox比例風險回歸模型來計算風險比（HR）和95%可信區(qū)間（CI），P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

根據(jù)血漿sST2和Gal-3水平三分位數(shù)分組的HOCM患者的臨床基線資料及超聲心動圖特征（表1、表2）：200例HOCM患者中，男性占64%，患者平均年齡為 43.7歲。隨訪時間中位數(shù)為26個月，隨訪形式包括門診、電話隨訪及再次住院，失訪率為6.5%。與低sST2組相比，中sST2組及高sST2組的男性比例更高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.009）。與低Gal-3組相比，中Gal-3組及高Gal-3組的患者年齡更大，男性比例更低，鈣拮抗劑服用比例更高，NT-proBNP水平更高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P均 ＜0.05）。

表1 根據(jù)sST2水平三分位數(shù)分組的200例HOCM患者的臨床資料及超聲心動圖特征比較[例(%)]

表2 根據(jù)Gal-3水平三分位數(shù)分組的200例HOCM患者的臨床資料及超聲心動圖特征比較[例(%)]

42例HOCM患者和42例正常對照者的血漿sST2和Gal-3水平比較（圖1）：酶聯(lián)免疫吸附法檢測結(jié)果顯示，HOCM患者血漿中sST2水平[12.7（8.8,18.8）ng/ml vs 8.1（5.8, 11.8）ng/ml，圖 1A]和 Gal-3 水平 [7.5（6.4, 8.9）ng/ml vs 6.5（4.6, 7.9）ng/ml， 圖1B]均明顯高于正常對照者，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P均 ＜0.001）。

圖1 42例HOCM患者和42例正常對照者的血漿sST2（1A）和Gal-3水平（1B）比較

根據(jù)血漿sST2和Gal-3水平三分位數(shù)分組的HOCM患者終點事件比較及Kaplan-Meier生存分析結(jié)果（表3、圖2）：中位隨訪26個月時，根據(jù)血漿sST2 和Gal-3水平三分位數(shù)分組的HOCM患者之間的終點事件發(fā)生率無顯著差異（P均＞0.05）。Kaplan-Meier生存分析結(jié)果也顯示，根據(jù)血漿sST2和Gal-3水平三分位數(shù)分組的HOCM患者在全因死亡和心血管住院的復(fù)合終點事件發(fā)生率上均無明顯差異（log-rank P分別為 0.06和 0.68）。

Cox風險回歸模型分析主要終點事件的預(yù)測因素（表4）：Cox單因素回歸生存分析結(jié)果顯示，年齡越 大（HR=1.05，95% CI: 1.01～1.09，P=0.01）、心房顫動病史（HR=2.72，95% CI: 1.14～6.50，P=0.02）是全因死亡及心血管住院的復(fù)合終點事件的預(yù)測因素。然而，血漿sST2水平（HR=0.99，95% CI: 0.97～1.01，P=0.33）和 Gal-3水平（HR=1.07，95% CI: 0.95～1.20，P=0.70）均與全因死亡及心血管住院的復(fù)合終點事件無關(guān)。最終將年齡及心房顫動病史納入Cox多因素風險回歸模型中分析，結(jié)果表明，年齡（校正HR=1.06，95% CI:1.02～1.11，P＜0.01）是室間隔心肌切除術(shù)后HOCM患者全因死亡及心血管住院復(fù)合終點事件的獨立預(yù)測因子。

表3 根據(jù)血漿sST2和Gal-3水平三分位數(shù)分組的HOCM患者終點事件比較（例）

圖2 根據(jù)血漿sST2水平（2A）和Gal-3水平（2B）三分位數(shù)分組的HOCM患者Kaplan-Meier生存分析結(jié)果

表4 Cox風險回歸模型分析主要終點事件的預(yù)測因素

3 討論

HOCM是嚴重威脅人類生命的心臟疾病，對于藥物治療無法有效緩解癥狀的HOCM患者而言，心肌切除手術(shù)是一種安全有效的治療手段，幾乎可以改善所有患者的臨床癥狀和心功能[16]。探究心肌切除術(shù)后HOCM患者臨床事件的危險因素，有助于術(shù)前對患者進行危險分層，以指導(dǎo)術(shù)后的臨床管理。HCM患者存在心肌纖維化已經(jīng)通過心肌活檢得到證實，可作為HCM患者主要臨床終點事件的獨立預(yù)測因子[17]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，ST2和Gal-3均涉及心肌纖維化和心肌重塑，是非常有前景的新型生物標記物。研究表明，血漿sST2和Gal-3水平能在既有危險因素基礎(chǔ)上增強危險分層的能力，并預(yù)測臨床事件。

本研究顯示，盡管HOCM患者的血漿sST2與Gal-3水平升高，但中位隨訪26個月后發(fā)現(xiàn)，血漿sST2和Gal-3水平與心肌切除術(shù)后HOCM患者的臨床預(yù)后無相關(guān)性。年齡增大是室間隔心肌切除術(shù)后HOCM患者全因死亡及心血管住院的復(fù)合終點事件的獨立預(yù)測因子。

既往研究顯示，對于慢性收縮性心衰患者，在利鈉肽基礎(chǔ)上，基線ST2水平能增加臨床預(yù)后預(yù)測價值，連續(xù)監(jiān)測ST2水平也可對患者的臨床預(yù)后做出預(yù)測[18]。Meijers等[19]發(fā)現(xiàn)，血漿Gal-3水平＞17.8 ng/ml的心衰患者再次因心衰住院的比例明顯增高。盡管有研究表明，在預(yù)測心衰患者死亡事件方面，Gal-3 并不優(yōu)于NT-proBNP和sST2，不過，將NT-proBNP與Gal-3聯(lián)合起來進行危險分層，優(yōu)于單個標志物[20]。綜合27項研究的分析發(fā)現(xiàn)，與血漿Gal-3水平保持穩(wěn)定或降低的患者相比，Gal-3水平隨時間而升高者的心衰住院率和死亡率顯著升高，而且獨立于年齡、性別和左心室射血分數(shù)[21]。本研究中，血漿sST2及Gal-3水平與心肌切除術(shù)后HOCM患者的臨床事件無相關(guān)性。分析原因，大多數(shù)接受室間隔心肌切除術(shù)的HOCM患者的預(yù)后會有明顯改善[22]，如在其他更嚴重的HCM人群中進行研究，也許能獲得顯著的關(guān)聯(lián)結(jié)果。此外，中Gal-3組、高Gal-3組的NT-proBNP水平也較高，聯(lián)合分析血漿Gal-3及NT-proBNP水平與臨床終點事件的相關(guān)性，可能會得出有意義的結(jié)果。

既往也有研究顯示，盡管在急性收縮性心衰患者中，血漿sST2水平升高與臨床終點事件相關(guān)，但sST2并不是射血分數(shù)減少的急性心衰患者6個月內(nèi)再住院事件的獨立預(yù)測因素[23]。至今并無研究能提供充分的證據(jù)，證明sST2和Gal-3這兩種標記物與組織活檢評估的心肌纖維化存在關(guān)聯(lián)[24]。

綜上，我們認為，如對病情更加嚴重的HCM患者的血漿sST2和Gal-3水平進行連續(xù)監(jiān)測，并聯(lián)合NT-proBNP進行分析，可能結(jié)果更有意義。

[1] Pascual-Figal DA, Januzzi JL. The biology of ST2: the International ST2 Consensus Panel[J]. Am J Cardiol, 2015, 115(7 Suppl): 3B-7B.DOI: 10. 1016/j. amjcard. 2015. 01. 034.

[2] Ahmad T, Fiuzat M, Felker GM, et al. Novel biomarkers in chronic heart failure[J]. Nat Rev Cardiol, 2012, 9(6): 347-359. DOI: 10. 1038/nrcardio. 2012. 37.

[3] Broch K, Ueland T, Nymo SH, et al. Soluble ST2 is associated with adverse outcome in patients with heart failure of ischaemic aetiology[J].Eur J Heart Fail, 2012, 14(3): 268-277. DOI: 10. 1093/eurjhf/hfs006.

[4] Manzano-Fernández S, Mueller T, Pascual-Figal D, et al. Usefulness of soluble concentrations of interleukin family member ST2 as predictor of mortality in patients with acutely decompensated heart failure relative to left ventricular ejection fraction[J]. Am J Cardiol,2011, 107(2): 259-267. DOI: 10. 1016/j. amjcard. 2010. 09. 011.

[5] Dumic J, Dabelic S, Flogel M. Galectin-3: an open-ended story[J].Biochem Biophys Acta, 2006, 1760: 616-635.

[6] de Boer RA, Voors AA, Muntendam P, et al. Galectin-3: a novel mediator of heart failure development and progression[J]. Eur J Heart Fail, 2009, 11(9): 811-817. DOI: 10. 1093/eurjhf/hfp097.

[7] de Boer RA, Lok DJ, Jaarsma T, et al. Predictive value of plasma galectin-3 levels in heart failure with reduced and preserved ejection fraction[J]. Ann Med, 2011, 43(1): 60-68. DOI: 10. 3109/07853890.2010. 538080.

[8] Edelmann F, Holzendorf V, Wachter R, et al. Galectin-3 in patients with heart failure with preserved ejection fraction: results from the Aldo-DHF trial[J]. Eur J Heart Fail, 2015, 17(2): 214-223. DOI: 10.1002/ejhf. 203.

[9] Elliott PM, Anastasakis A, Borger MA, et al. 2014 ESC guidelines on diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy:the Task Force for the diagnosis and management of hypertrophic cardiomyopathy of the European Society of Cardiology (ESC)[J]. Eur Heart J, 2014, 35(39): 2733-2779. DOI: 10. 1093/eurheartj/ehu284.

[10] Roncarati R, Viviani AC, Losi MA, et al. Circulating miR-29a,among other up-regulated microRNAs, is the only biomarker for both hypertrophy and fibrosis in patients with hypertrophic cardiomyopathy[J]. J Am Coll Cardiol, 2014, 63(9): 920-927. DOI: 10.1016/j. jacc. 2013. 09. 041.

[11] D'Amato R, Tomberli B, Castelli G, et al. Prognostic value of N-terminal pro-brain natriuretic peptide in outpatients with hypertrophic cardiomyopathy[J]. Am J Cardiol, 2013, 112(8): 1190-1196. DOI: 10. 1016/j. amjcard. 2013. 06. 018.

[12] Gersh BJ, Maron BJ, Bonow RO, et al. 2011 ACCF/AHA guideline for the diagnosis and treatment of hypertrophic cardiomyopathy: a report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on practice guidelines[J]. Circulation, 2011,124(24): e783-e831. DOI: 10. 1161/CIR. 0b013e318223e230.

[13] Wang S, Cui H, Yu Q, et al. Excision of anomalous muscle bundles as an important addition to extended septal myectomy for treatment of left ventricular outflow tract obstruction[J]. J Thorac Cardiovasc Surg,2016, 152(2): 461-468. DOI: 10. 1016/j. jtcvs. 2016. 01. 051.

[14] 中華醫(yī)學(xué)會心血管病學(xué)分會, 中華心血管病雜志編輯委員會.急性心力衰竭診斷和治療指南[J].中華心血管病學(xué)雜志, 2010,38(3): 195-208. DOI: 10. 3760/cma. j. issn. 0253-3758. 2010. 03.002.

[15] Lang RM, Bierig M, Devereux RB, et al. Recommendations for chamber quantification: a report from the American Society of Echocardiography's Guidelines and Standards Committee and the Chamber Quantification Writing Group, developed in conjunction with the European Association of Echocardiography, a branch of the European Society of Cardiology[J]. J Am Soc Echocardiogr, 2005,18(12): 1440-1463. DOI: 10. 1016/j. echo. 2005. 10. 005.

[16] Robbins RC, Stinson EB. Long-term results of left ventricular myotomy and myectomy for obstructive hypertrophic cardiomyopathy[J]. J Thorac Cardiovasc Surg, 1996, 111(3): 586-594.

[17] O'Hanlon R, Grasso A, Roughton M, et al. Prognostic significance of myocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy[J]. J Am Coll Cardiol, 2010, 56(11): 867-874. DOI: 10. 1016/j. jacc. 2010. 05. 010.

[18] Gaggin HK, Szymonifka J, Bhardwaj A, et al. Head-to-head comparison of serial soluble ST2, growth differentiation factor-15, and highly-sensitive troponin T measurements in patients with chronic heart failure[J]. JACC: Heart Failure, 2014, 2(1): 65-72. DOI: 10.1016/j. jchf. 2013. 10. 005.

[19] Meijers WC, Januzzi JL, Defilippi C, et al. Elevated plasma galectin-3 is associated with near-term rehospitalization in heart failure: a pooled analysis of 3 clinical trials[J]. Am Heart J, 2014, 167(6): 853-860.DOI: 10. 1016/j. ahj. 2014. 02. 011.

[20] Srivatsan V, George M, Shanmugam E. Utility of galectin-3 as a prognostic biomarker in heart failure: where do we stand?[J]. Eur J Prev Cardiol, 2015, 22(9): 1096-1110. DOI: 10. 1177/2047487314552797.

[21] van der Velde AR, Gullestad L, Ueland T, et al. Prognostic value of changes in galectin-3 levels over time in patients with heart failure:data from CORONA and COACH[J]. Circ Heart Fail, 2013, 6(2): 219-226. DOI: 10. 1161/CIRCHEARTFAILURE. 112. 000129.

[22] Nishimura RA, Seggewiss H, Schaff HV. Hypertrophic obstructive cardiomyopathy: surgical myectomy and septal ablation[J]. Circ Res,2017, 121(7): 771-783. DOI: 10. 1161/CIRCRESAHA. 116. 309348.

[23] Frioes F, Lourenco P, Laszczynska O, et al. Prognostic value of sST2 added to BNP in acute heart failure with preserved or reduced ejection fraction[J]. Clin Res Cardiol, 2015, 104(6): 491-499. DOI: 10. 1007/s00392-015-0811-x.

[24] López B, González A, Ravassa S, et al. Circulating biomarkers of myocardial fibrosis : the need for a reappraisal[J]. J Am Coll Cardiol,2015, 65(22): 2449-2456. DOI: 10.1016/j.jacc.2015.04.026.