肝細胞生長因子、生長分化因子-15對慢性心力衰竭的診斷和預后價值

郭 影，胡澤平，圣 波，顧奕玥，王云飛，周 青，王 淵

慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)是各類心臟疾病發展的終末階段，成為21世紀最為嚴重的心血管病，預后差，極大的威脅著人們的健康與安全，因此CHF早期診斷、評估病情嚴重程度和預后極其重要。研究[1]發現心衰血清生化標志物可反映不同的病理生理機制，包括心肌細胞纖維化、心室重構、神經激素激活、炎癥及氧化應激等，其變化有助于臨床決策。腦鈉肽(brain natriuretic peptide,BNP)是目前臨床最常用的CHF生化標志物[2]。但其有一定的局限性，易受年齡、腎功能、肥胖等多種因素的影響，對CHF病因診斷亦缺乏特異性。近年來研究[3-4]發現，肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)、生長分化因子-15(growth differentiation factor-15,GDF-15)在CHF患者中升高，對CHF診斷、嚴重程度評估和預后有一定的臨床意義。國內外有關HGF、GDF-15在CHF中的相關文獻報道甚少。該研究旨在探究血清HGF、GDF-15在CHF患者中的診斷和預后價值。

1 材料與方法

1.1病例資料選取2015年12月～2017年5月安徽醫科大學第一附屬醫院心內科住院治療的CHF患者150例為心衰組，男94例，女56例，年齡39～96(68.9±12.5)歲。其中，冠心病82例，高血壓心臟病14例，擴張性心肌病48例，先天性心臟病5例，酒精性心肌病1例。入選標準：所有CHF患者均符合2014年中國心力衰竭診斷和治療指南[1]與 2016年歐洲急慢性心衰診治指南[5]，冠心病診斷經冠狀動脈造影或冠狀動脈血管CT成像或既往有陳舊性心肌梗死病史等明確。排除標準：急性心肌梗死、風濕性瓣膜病、嚴重肝腎功能損害、嚴重感染、惡性腫瘤、活動性自身免疫性疾病等。按照紐約心臟病學會(New York heart disease association， NYHA)心功能分級分為NYHA II級40例，NYHA III級60例，NYHA IV級50例；根據原發病病因將冠心病歸為缺血性心衰(ischemic heart failure,IHF)組共82例，其他CHF病因歸為非缺血性心衰(non-ischemic heart failure,NIHF)組共68例。選取同期體檢中心健康體檢者28例為對照組，男18例，女12例，年齡60～77(64.8±4.4)歲。

1.2一般資料所有患者入院后收集年齡、體質量、身高、既往用藥史等一般資料，記錄身體質量指數(body mass index,BMI)、心率(heart rate,HR)、收縮壓(systolic pressure,SBP)、舒張壓(diastolic pressure,DBP)等。患者入院24 h內檢測BNP及血常規、肝腎功能、電解質、血脂、血糖等。

1.3超聲心動圖檢查使用PHILIPS IE33彩色多普勒超聲心動圖診斷儀測定左室射血分數(left ventricular ejection fraction,LVEF)及左室舒張末期內徑(left ventricular end-diastolic diameter,LVEDd)。

1.4HGF、GDF-15檢測研究對象于入院24 h內均抽取清晨平臥位外周靜脈血4 ml，3 000 r/min離心10 min，分離血清，分裝并放置在-80 ℃的恒溫冰箱保存。采用酶聯免疫吸附法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測血清HGF、GDF-15水平，試劑盒購自上海源葉生物有限公司。

1.5隨訪6個月心衰組患者每月電話隨訪1次，共6個月，記錄CHF不良事件，即因心衰再次入院和心衰性死亡。

1.6西雅圖心衰模型(seattleheartfailuremodel,SHFM)計算CHF患者平均生存年本試驗由于時間限制，根據患者臨床特征(性別、年齡、BMI、SBP、NYHA分級、LVEF、IHF或NIHF)、實驗室指標[總膽固醇(total cholesterol,TCH)、血尿酸(uric acid,UA)、血紅蛋白(hemoglobin,Hb)、血淋巴細胞百分比、鈉離子(Na+)]及干預措施的應用(β受體阻滯劑、血管緊張素轉換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)、血管緊張素受體拮抗劑(angiotensin receptor antagonist,ARB)、醛固酮受體拮抗劑、他汀類藥、利尿劑、別嘌呤及雙心室起搏、置入型復律除顫器等藥物或器械治療)，通過SHFM計算CHF患者平均生存年。

2 結果

2.1對照組與CHF組一般臨床資料及HGF、GDF-15比較與對照組比較，CHF組HR、Hb、Na+、尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)、UA、肌酐(creatinine,CRE)、谷草轉氨酶(aspartate transaminase,AST)、谷丙轉氨酶(alanine aminotransfer-ase,ALT)、低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL-c)兩組間差異有統計學意義(P<0.05)。年齡、空腹血糖、BMI、SBP、DBP、鉀離子(K+)、氯離子(CL-)、三酰甘油(triglyceride,TG)等兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。HGF、GDF-15、BNP、LVEDd水平明顯較高，LVEF降低，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 對照組與CHF組一般臨床資料及HGF、GDF-15比較

與對照組比較：*P<0.05

表2 NYHA心功能分級亞組間一般資料及HGF、GDF-15水平的比較

與NYHA Ⅱ級比較：*P<0.05；與NYHA Ⅲ級比較：#P<0.05

2.2NYHA心功能亞組間一般臨床資料及HGF、GDF-15水平的比較隨著NYHA心功能分級增加，HGF、GDF-15以及BNP、LVEDd水平升高，LVEF降低，差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

2.3IHF組和NIHF組一般資料及HGF、GDF-15水平比較與NIHF組比較，IHF組年齡、BMI、HR、HGF、BUN、UA、LVEDd兩組間差異有統計學意義(P<0.05)。血糖、SBP、DBP、Hb、K+、 Na+、 Cl-、GRE、AST、ALT、TG、LDL-c、BNP、LVEF、用藥情況等兩組間差異無統計學意義(P>0.05)。GDF-15水平在IHF與NIHF組中升高不明顯，見表3。

表3 IHF與NIHF組一般臨床資料及HGF、GDF-15水平比較

與NIHF組比較：*P<0.05

2.4HGF、GDF-15與BNP、NYHA心功能分級、超聲心動圖指標及SHFM平均生存年間的相關性分析相關分析顯示血清HGF、GDF-15水平與BNP、LVEDd、NYHA心功能分級呈正相關性(Pearson或Spearman相關系數分別為r=0.47、0.34, 0.42、0.33，0.85、0.74，P<0.05)，與LVEF、SHFM平均生存年呈負相關性(r=-0.49、-0.45，-0.27、-0.30，P<0.05)。

2.5ROC曲線分析血清HGF、GDF-15水平對CHF的診斷價值ROC曲線顯示，血清HGF、GDF-15對CHF診斷的AUC分別是0.886、0.862，最佳診斷臨界點分別是820.5 pg/ml、822.0 pg/ml，HGF、GDF-15兩者聯合AUC為0.891，HGF、GDF-15、BNP三者聯合AUC為0.898，生化指標聯合的診斷價值優于單一指標(P<0.05)，見表4。血清HGF對IHF診斷的AUC是0.757(P<0.05)，最佳診斷臨界點是1 038.0 pg/ml，對診斷NIHF診斷的AUC是0.409(P<0.05)，GDF-15診斷IHF、NIHF的AUC是0.458、0.487(P<0.05)。

表4 ROC曲線分析血清HGF、GDF-15水平對CHF的診斷價值

與HGF比較：*P<0.05；與GDF-15比較：#P<0.05

2.6ROC曲線分析血清HGF、GDF-15水平對CHF的預后價值對CHF組患者隨訪6個月，CHF不良事件發生共46例，其中心衰性死亡4例，再住院42例。ROC曲線顯示，血清HGF、GDF-15對CHF不良事件預測的AUC分別是0.843、0.817，最佳診斷臨界點是960.5、1 280.5 pg/ml；HGF對CHF的預后價值高于GDF-15，HGF、GDF-15兩者聯合AUC為0.873，HGF、GDF-15、BNP三者聯合AUC為0.911，其預后價值優于單一指標(P<0.05)，見表5。血清HGF對IHF的CHF不良事件預測的AUC是0.806，最佳診斷臨界點是980.0 pg/ml，對NIHF的CHF不良事件預測的AUC是0.488；GDF-15對IHF、NIHF的CHF不良事件預測AUC是0.481、0.429(P<0.05)。

表5 ROC曲線分析血清HGF、GDF-15水平對CHF的預后價值

與HGF比較：*P<0.05；與GDF-15比較：#P<0.05

3 討論

HGF最初是從肝切除術后的殘余肝組織中發現的，是一種間質細胞衍生的多功能細胞因子，廣泛存在于心血管系統中，其與原癌基因C-met編碼的特異性受體結合后產生多種生物學活性：抗炎、保護血管內皮、促進血管新生、抑制細胞凋亡和抑制心室重構等[3，6]。Ueno et al[7]發現，在CHF患者中，血清HGF水平會明顯升高，但隨著病情逐漸穩定后HGF濃度下降。本研究結果顯示，CHF組血清HGF水平明顯高于對照組，且隨著NYHA心功能分級的增加血清HGF逐漸升高。相關性分析顯示血清HGF水平與BNP、LVEDd、NYHA心功能分級呈正相關，與LVEF呈負相關性，顯示血清HGF水平與可用于CHF的診斷，且與CHF嚴重程度相關。進一步分析顯示血清HGF在IHF中升高較NIHF更明顯，差異有統計學意義。ROC曲線顯示，血清HGF對CHF診斷的AUC是0.886，診斷IHF、NIHF的AUC分別是0.757、0.409(P<0.05)。表明血清HGF可作為診斷CHF的指標，對原發病病因診斷上具有特異性。

有研究者對CHF患者進行隨訪，結果顯示血HGF水平越高的患者預后越差，死亡率明顯增加，亞組分析顯示血清HGF水平對缺血性心肌病患者可以顯著預測心血管事件的死亡率，而對非缺血性心肌病患者預測價值有限[8-9]。本研究對CHF患者隨訪半年，記錄CHF不良事件共46例，其中心衰性死亡4例，再住院42例，發生率為30.7%，ROC曲線中，血清HGF對CHF不良事件預測的AUC是0.843，對IHF、NIHF的CHF不良事件預測的AUC是0.806、0.488(P<0.05)。本研究由于時間限制，隨訪時間較短，利用SHFM[4]計算患者的平均生存年，SHFM是一種多元危險因素模型，通過引入CHF患者的疾病狀態，相關藥物、儀器的治療，實驗室指標等參數來獲得患者的平均生存年，可準確預測患者的預后。本研究中血清HGF水平與SHFM生存年呈負相關。表明HGF對CHF有較高的預測價值，尤其是IHF患者的預后,可作為CHF患者判斷預后的指標。

GDF-15是轉化生長因子β超家族成員之一，生理狀態下大部分組織和器官中(包括心臟)幾乎不表達，但在缺血-再灌注損傷、氧化應激、炎癥反應和壓力負荷等病理狀態下心肌細胞中高表達，血清GDF-15濃度也迅速升高，具有抗炎、抑制細胞凋亡、改善心肌重構和心室肥厚等作用[10-11]。本研究顯示，心衰組血清GDF-15水平明顯高于對照組，隨著NYHA心功能升高而增加，并與BNP呈正相關，與LVEF、SHFM生存年呈負相關，在IHF和NIHF兩組間差異無統計學意義。此結果與Kempf et al[12]、Lok et al[13]研究相似。在ROC曲線中，GDF-15對CHF診斷和不良事件預測的AUC下面積均大于0.5，對INF、NIHF的AUC下面積均小于0.5(P<0.05)。表明GDF-15對CHF診斷和預后評估有一定的價值，但對CHF基礎心臟病病因診斷和預后判斷無價值。

另外，本研究顯示HGF對CHF的預后價值高于GDF-15，且HGF、GDF-15二者聯合和HGF、GDF-15、BNP三者聯合，用于CHF診斷和不良事件預測的AUC均高于單一指標，表明HGF、GDF-15、BNP多指標聯合可提高對CHF診斷和預后判斷的準確性，為CHF的診治提供更加可靠的依據。

綜上所述，CHF患者血清HGF、GDF-15水平明顯升高，提示心功能惡化，臨床預后不良；基礎心臟疾病為IHF的CHF患者，血清HGF水平升高更為明顯，提示對CHF患者的基礎心臟疾病的鑒別診斷具有一定價值；多指標的聯合可提高對CHF的診斷和預測價值。