血清NGAL水平在慢性心力衰竭患者心功能評價和主要心血管不良事件預測中的價值

趙 冬，趙綺旎，于 淼，陳亞紅*

(吉林大學中日聯誼醫院 1.介入手術室；2.心血管內科，吉林 長春130033)

慢性心力衰竭(CHF)是各種慢性心血管疾病的終末期階段，隨著人口老齡化趨勢的加劇，CHF患者人數逐年上升，全球目前已確診的CHF病例超過2300萬[1]，每年新增病例約200萬[2]。由于CHF患者具有心功能降低、內環境嚴重紊亂的特點，故預后較差、病死率較高，對患者中遠期主要心血管不良事件(MACE)風險進行有效預測并采取有效治療措施進行干預，具有重要的臨床意義。傳統的學術觀點認為，左室射血分數(LVEF)下降、左室舒張末期內徑(LVEDD)上升等心臟結構和功能的改變是預測CHF患者MACE風險的可靠指標[3]，但臨床研究[4]證實了這些指標的預測效果并不理想，故近年來出現了腦利鈉肽(BNP)、N末端B型利鈉肽原(NT-proBNP)等血清心力衰竭預后標志物[5]，但仍然無法滿足實際的臨床需求，尋找新型生物標志物以提高CHF患者MACE的預測效率一直是臨床工作者努力的方向。中性粒細胞明膠酶相關載脂蛋白(NGAL)是近年來發現的新型標志物，在心血管疾病的多個領域中均有一定的嘗試性應用，但NGAL能否用于預測CHF患者的MACE風險，這一問題仍然缺乏可靠的研究證據予以支持，故本文采用前瞻性研究方法對血清NGAL水平在CHF患者心功能評價和MACE預測中的價值進行了分析，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2018年5月—2019年5月在吉林大學中日聯誼醫院心內科住院治療的80例CHF患者作為研究對象，所有患者均簽署知情同意書自愿參與本研究，研究方案符合《赫爾辛基宣言》要求。

1.1.1納入標準 所有患者均符合中華醫學會心血管病學分會心力衰竭學組、中國醫師協會心力衰竭專業委員會制訂的《中國心力衰竭診斷和治療指南2018》中的CHF診斷標準[6]，美國紐約心臟病學會心功能分級為Ⅰ級-Ⅲ級，臨床資料完整。

1.1.2排除標準 合并惡性腫瘤、腦卒中、肝腎功能不全、血液及免疫系統疾病、CHF急性發作、急性冠狀動脈綜合征的患者、病情控制不佳的高血壓患者；既往發生MACE的患者。

1.2 觀察指標

1.2.1基礎資料 通過查閱住院病歷對患者的年齡、性別構成、基礎疾病情況、心功能分級進行調查和記錄。

1.2.2心臟超聲指標 于入院次日采用Voluson S6型彩色超聲診斷儀(美國GE彩超)對患者進行超聲心動圖檢測，設置探頭頻率為2-5 MHz，檢測指標為LVEF、LVEDD、左心室舒張末容積(LVEDP)、右心室舒張末期壓力(RVEDP)、肺動脈壓(mPAP)。

1.2.3血清NGAL水平 于入院次日采集患者的空腹外周靜脈血樣本3 ml，于室溫下靜置2 h自然凝固以3 000 r/min速度(離心半徑10 cm)離心15 min,移取血清樣本，采用酶聯免疫吸附法對血清NGAL水平進行檢測，檢測試劑盒購自美國R&D system公司，檢測步驟嚴格依據試劑盒使用說明書操作。

1.2.4MACE發生情況 針對患者的MACE發生情況及無進展生存期(PFS)進行隨訪，隨訪期為24個月，隨訪方式為電話微信隨訪，超過1個月未能取得聯系時采用上門隨訪，隨訪終點事件為全因死亡、不穩定性心絞痛、急性心肌梗死、CHF急性發作住院治療、心臟性猝死、惡性心律失常、腦卒中、肺栓塞，多次發生MACE時以首次為隨訪終點事件，隨訪期內失訪的患者列為退出研究病例。

1.3 統計學方法

2 結果

2.1 血清NGAL水平與CHF患者心功能分級的相關性

不同心功能分級患者的心臟超聲指標和血清NGAL水平的差異有統計學意義(P<0.05)，其中，心功能Ⅲ級患者的LVEF水平低于心功能Ⅰ級患者，LVEDD水平高于心功能Ⅰ級患者，心功能Ⅲ級患者的LVEDP和mPAP水平高于心功能Ⅱ級患者，心功能Ⅱ級患者的LVEDP和mPAP水平高于心功能Ⅰ級患者，心功能Ⅲ級患者的RVEDP和血清NGAL水平高于心功能Ⅱ級患者和心功能Ⅰ級患者，以上差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。Spearman等級相關分析結果顯示，CHF患者血清NGAL水平、心臟超聲指標與心功能分級均具有相關性(P<0.05)。見表2。

表1 不同心功能分級CHF患者基礎資料、心臟超聲指標、血清NGAL水平的比較

表2 CHF患者血清NGAL水平、心臟超聲指標與心功能分級的相關性

2.2 血清NGAL水平及心臟超聲指標預測CHF患者心血管不良事件的價值分析

隨訪期截至2021年5月31日，無失訪病例或中途退出研究病例，在隨訪期內共有39例發生MACE，占48.75%。發生MACE患者的血清NGAL和LVEDD水平高于未發生MACE患者，LVEF水平低于未發生MACE患者，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。ROC曲線分析結果顯示，血清NGAL及LVEF、LVEDD預測CHF患者MACE的ROC曲線下面積均有統計學意義(P<0.05)。見表4、圖1。

2.3 血清NGAL水平及心臟超聲指標與CHF患者預后的相關性分析

以本組患者的血清NGAL水平均值162 μg/L為劃分界值將患者分為高NGAL水平(血清NGAL水平≥162 μg/L，36例)和低NGAL水平(血清NGAL水平<162 μg/L，44例)兩組。Kaplan-Meier生存分析結果顯示，高NGAL水平患者的PFS短于低NGAL水平患者，差異有統計學意義(P<0.05)。見表5、圖2。COX回歸分析結果顯示，血清NGAL水平及LVEF、LVEDD與CHF患者PFS均無相關性(P>0.05)。見表6。

表3 隨訪期內發生MACE與未發生MACE的CHF患者血清NGAL水平及心臟超聲指標的比較

表4 血清NGAL及LVEF、LVEDD預測CHF患者MACE的ROC曲線分析

圖1 血清NGAL及LVEF、LVEDD預測CHF患者MACE的ROC曲線

表5 不同血清NGAL水平CHF患者PFS的比較

表6 血清NGAL水平及心臟超聲指標與CHF患者PFS相關性的Cox回歸分析

圖2 不同血清NGAL水平CHF患者PFS的Kaplan-Meier生存分析曲線

3 討論

通過本研究可見，LVEF和LVEDD等心臟超聲指標可用于評價CHF患者的心功能和預測其MACE的發生，這與相關研究[7-8]結果一致，故通過心臟超聲檢查CHF患者的超聲心動圖指標可對其心功能狀況進行有效評價，并對其預后預測具有價值，同時，基線LVEF水平也可作為預測接受冠狀動脈介入治療的冠心病患者效果的可靠指標[9]。但是，通過本研究可見，LVEF和LVEDD在預測MACE中分別具有特異性不足和靈敏度不足的局限，其原因是，LVEF和LVEDD只能反映左心射血功能和左心室異構情況，而近年來射血分數保留的心功能不全和CHF發病率逐年上升，據估計，目前射血分數保留的心力衰竭(HFpEF)病例約占全部CHF的50%[10]，是門診最常見的CHF形式，此類患者的心功能損害和預后情況與其LVEF下降不全相當，可伴有明顯的用力肺量計檢查異常、肺彌散量異常、動脈低血氧等肺功能異常[11]，故LVEF無法特異性反映所有類型CHF患者的心功能下降和MACE風險，而LVEDD則在CHF病程早期的變化幅度較小，這導致其預測MACE的靈敏度不足，同時，由于相同心功能分級不同病因CHF患者的血清BNP或NT-proBNP水平及與LVEF的相關性也存在差異[12]，故也不能準確反映不同病因CHF患者的心功能狀況。因此，探索新型標志物與CHF患者心功能及MACE風險的相關性從而提高臨床診治工作效率，是一項需要努力解決的臨床課題。

作為一種新型生物標志物，NGAL主要表達于中性粒細胞、巨噬細胞、脂肪細胞，可在機體的氧化應激、炎癥反應、免疫反應、細胞分化和凋亡等多種生理過程中發揮重要的生物學作用[13]，相關臨床研究提示了NGAL可能參與了高血壓、冠心病、心力衰竭等多種心血管疾病的病理機制[14]，血清NGAL水平與冠狀動脈粥樣硬化病變嚴重程度密切相關[15]。近年來的研究[16-17]結果顯示，CHF患者的NGAL水平與其心功能、早期腎損害的發生具有相關性，可作為心功能評價和腎損傷預測指標。而關于血清NGAL預測MACE的價值，則缺乏針對CHF患者的報道，但針對慢性腎臟病(CKD)患者的研究[18]結果顯示，血清NGAL水平與CKD患者MACE的發生獨立相關。通過本研究結果可見，NGAL可用于評價CHF患者的心功能和MACE風險預測，其機制可能包括以下兩個方面：首先，外周血NGAL水平的升高可通過Caspase-3、NF-κB、PI3K/AKT等信號通路誘導內質網應激反應從而介導心肌細胞損傷和凋亡[19]，加重CHF患者心功能損害；第二，NGAL的過表達可導致機體產生過度的中性粒細胞趨化和吞噬細胞自噬作用，從而加劇冠心病、腎損害等導致的組織缺血再灌注損傷[20]。值得提出的是，雖然本研究支持了血清NGAL可用于預測CHF患者MACE的結論，也觀察到了較高血清NGAL水平患者的PFS較短，但并未支持血清NGAL水平和LVEF、LVEDD與MACE獨立相關的結論，其原因是本研究樣本量較小可能具有抽樣誤差，也可能NGAL水平的升高并未直接參與CHF患者MACE的病理機制，這需要進一步的研究予以討論和證實。

綜上所述，CHF患者的血清NGAL水平與其心功能具有相關性，并可用于預測患者MACE的發生，較高血清NGAL水平的患者預后較差，臨床醫生可考慮將其作為一種生物學標志物用于輔助CHF患者的心功能評價及預后預測。