慢性心力衰竭患者血清CA125 GDF15 sTREM-1水平及其與心功能的相關性分析

張國勇, 馬 錚, 張 琳, 江 雪, 郭彩霞

(首都醫科大學附屬北京同仁醫院心血管中心, 北京 100730)

慢性心力衰竭(Chronic Heart Failure,CHF)是一種常見且嚴重的心血管疾病,其發病率和死亡率都呈上升趨勢。盡管目前已有多種預測慢性心力衰竭患者預后的標志物被應用于臨床實踐中,但仍然需要更準確、可靠的生物標志物來評估患者的病情和預后。血清糖類抗原125(Cancer Antigen 125,CA125)、生長分化因子-15(Growth Differentiation Factor 15,GDF15)和可溶性髓樣細胞觸發受體-1(soluble triggering receptor expressed on myeloid cells 1,sTREM-1)作為新興的生物標志物受到了廣泛關注。其中,CA125是一種膜蛋白,其高表達與多種惡性腫瘤相關,血清CA125的升高可與心室重塑、炎癥反應和心肌纖維化等病理過程密切相關,并可用于評估患者的預后和治療效果[1]。GDF15是一種轉錄因子,其表達受到氧化應激和炎癥等因素的調控[2]。sTREM-1是一種炎癥標志物,通過激活炎癥反應參與機體免疫調節。盡管對于CA125、GDF15和sTREM-1在慢性心力衰竭中的表達及其與心功能的相關性已有一些研究報道,但目前仍存在一些爭議和局限性[3]。因此,本研究旨在探討血清CA125、GDF15和sTREM-1在慢性心力衰竭患者中的表達情況,并分析其與心功能的相關性。現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料:選取2022年6月至2023年6月本院收治的CHF患者96例臨床資料開展回顧性分析,其中男性56例,女性40例,年齡40～75歲(63.17±8.68)歲,體質量指數20～26(22.85±2.61)kg/m2,輕中度心力衰竭組46例(NYHA分級為Ⅰ～Ⅲ級)、重度心力衰竭組50例(NYHA分級為Ⅳ級)。納入標準:①符合《慢性心力衰竭的臨床診治指南》[4]中相關標準,且心衰病程>6個月;②美國紐約心臟病協會(NYHA)功能分級為Ⅰ～Ⅳ期;③年齡不低于18歲;④臨床資料完整。排除標準:①合并其他重要臟器存在器質性病變者;②先天性心臟病者;③合并惡性腫瘤者;④免疫性疾病者;⑤近服用糖皮質激素類、抗痙攣藥物或鈣劑類藥物者;⑥甲狀腺功能異常者;⑦心臟相關手術史者。另按2∶1比例選取同期本院檢查健康體檢者48名為健康對照組,其中男性25例,女性23例,年齡40～75歲(65.62±8.20)歲,體質量指數20～26(23.19±2.52)kg/m2,兩組一般資料經統計學分析比較差異無統計學意義(P>0.05)。本項研究方案已取得院倫理委員會審批。

1.2方法:血清指標的檢測:全部對象納入本研究中,于到院后,采取晨起空腹靜脈血3mL,以3000r/min離心10min,離心半徑15cm,將血清分離,置于冰箱中待測,應用酶聯免疫吸附法對患者的CA125、GDF15、sTREM-1水平進行檢測,全部試劑盒購自的公司為上海酶聯生物科技有限公司。心臟超聲心動圖采用飛利浦心悅IE33型進行測定,詳細記錄左室射血分數(LVEF)、左心室舒張末期內徑(LVEDD)及左心房內徑(LA)。檢測患者的心功能應用心臟超聲心電圖進行檢查,購自公司為飛利浦心悅,型號為IE33型,記錄心功能指標,即左室射血分數(Left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室舒張末期內徑(left ventricular end diastolic dimension,LVDd ,LVEDD)、左心房內徑(Internal diameter of the left atrium,LA)與左室短軸縮短率(LV short axis shortening rate,FS)。

2 結 果

2.1兩組血清CA125、GDF15、sTREM-1比較:結果顯示,研究組CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組血清CA125 GDF15 sTREM-1比較

2.2兩組心功能指標比較:結果顯示,研究組FS、EF均低于對照組,LAD、LVEDD均高于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組心功能指標比較

2.3血清CA125、GDF15、sTREM-1與心功能指標相關性分析:Person相關性分析顯示,CA125、GDF15、sTREM-1均與FS、EF呈負相關(r=-0.605/-0.617、-0.516/-0.512、-0.572/-0.613,P<0.05),均與LAD、LVEDD呈正相關(r=0.827/0.818、0.819/0.834、0.846/0.878,P<0.05)。見表3。

表3 血清CA125 GDF15 sTREM-1與心功能指標相關性分析

2.4兩組血清CA125、GDF15、sTREM-1比較:結果顯示,重度心力衰竭組CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于輕中度心力衰竭組(P<0.05)。見表4。

表4 兩組血清CA125 GDF15 sTREM-1比較

2.5重度心力衰竭影響因素Logistic回歸分析:以“重度心力衰竭”為因變量(賦值:是=1,否=0),將“血清CA125(賦值:連續變量,直接納入)、血清GDF15(賦值:連續變量,直接納入)、血清sTREM-1(賦值:連續變量,直接納入)”視為自變量。二元Logistic回歸分析顯示,血清CA125、GDF15、sTREM-1為重度心力衰竭的危險因素(P<0.05)。見表5。

表5 重度心力衰竭影響因素Logistic回歸分析

2.6血清CA125、GDF15、sTREM-1評估慢性心力衰竭嚴重程度的效能:采用ROC分析血清CA125、GDF15、sTREM-1評估慢性心力衰竭嚴重程度的AUC分別為0.761、0.695、0.822,截斷值分別為32.925U/mL、209.895pg/mL、72.800pg/mL,敏感度、特異度分別為100.0%/52.2%、38.0%/93.5%、72.0%/89.1%。將CA125、GDF15、sTREM-1納入Logistic回歸模型,通過回歸系數(β值分別為0.071、0.024、0.103)計算公式為:預測評分=CA125+(0.024/0.071)*GDF15+(0.103/0.071)*sTREM-1,以預測評分繪制ROC曲線評估慢性心力衰竭嚴重程度的AUC為0.848,敏感度為84.0%、特異性為82.6%。見表6、圖1。

圖1 血清CA125、GDF15、sTREM-1與預測評分評估慢性心力衰竭嚴重程度ROC曲線

表6 血清CA125 GDF15 sTREM-1評估慢性心力衰竭嚴重程度效能

3 討 論

CHF的發病機制涉及心臟結構和功能異常[5-6]。常見的原因包括冠心病引起的心肌缺血或心肌梗死、高血壓引起的心肌肥厚和心腔擴張、心肌炎癥導致的心肌損傷、心臟瓣膜病變等。這些因素會引起心臟收縮功能減退、舒張功能障礙或兩者同時存在,最終導致心臟泵血功能不足。及時診斷CHF非常重要,因為早期診斷可以使患者盡早接受合適的治療,改善心功能并延長生存期。此外,及時采取措施還能預防病情進展和并發癥的發生,提高患者的生活質量。

血清指標在CHF的診斷中具有重要作用。sTRENM-1、CA125和GDF-15等指標在CHF的診斷中也扮演重要角色。它們能反映心臟的炎癥狀態、纖維化程度和心肌損傷情況。本研究顯示,研究組CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于對照組。提示在CHF患者中,其CA125、GDF-15與sTREM-1水平呈現過高表達,主要原因為對于CA125而言,它最初被發現與卵巢癌相關,但在CHF中的升高可能是由于心臟組織炎癥和纖維化引起的。心力衰竭患者的心臟組織受損,炎癥反應被激活,導致CA125的釋放增加[7]。GDF-15是一種生長因子,在CHF患者中升高可能是由于心肌損傷、心肌纖維化和細胞凋亡等過程的增加[2]。這些過程與心力衰竭的發展和心臟功能減退有關。sTREM-1是一種可溶性受體,主要存在于免疫細胞表面。它的升高可能反映了心肌組織的炎癥狀態和免疫系統的激活。在CHF中,心臟組織受到損傷和炎癥反應增加,因此sTREM-1的水平會明顯升高[8]。

在CHF患者中,心功能通常受損。本研究顯示,研究組的FS、EF較之對照組更低,主要原因為在CHF中,心臟的收縮能力下降,導致每次心搏時射入左心室的血液量減少,從而降低了FS和EF。本研究顯示,研究組LAD、LVEDD較之對照組更高。主要原因為在CHF中,左心室功能減退導致左心房的負荷增加。為了應對增加的血液容量,左心房逐漸擴大,導致LAD增大。CHF患者的左心室舒張功能受損,無法完全充盈,造成LVEDD增大。

本研究根據相關性分析結果顯示,CA125、GDF15、sTREM-1與FS、EF呈現明顯的負相關關系,即隨著CA125、GDF15和sTREM-1水平的升高,FS和EF的數值較低。此外,這三個指標與LAD、LVEDD呈現正相關關系,即隨著CA125、GDF15和sTREM-1水平的升高,LAD和LVEDD的數值較大。提示CA125、GDF15和sTREM-1與FS、EF呈負相關,其原因為CA125、GDF15和sTREM-1都是炎癥標志物,其升高通常反映了機體內的炎癥過程。炎癥對心肌有直接影響,可以引起心肌細胞損傷和纖維化,從而導致心肌收縮和射血功能的下降,進而降低FS和EF數值。同時,CA125、GDF15和sTREM-1的升高可能與心肌纖維化有關。心肌纖維化是心肌變硬和增加纖維組織的過程,會導致心肌的彈性降低和舒張能力減弱,從而影響FS和EF的數值。另外,CA125、GDF15和sTREM-1的升高可能與心臟結構的改變有關,LAD和LVEDD的增加。這些結構改變可能會導致心臟功能下降,從而降低FS和EF數值。

本研究顯示,CA125、GDF15和sTREM-1的水平與CHF病情嚴重程度可能存在一定的關系。即重度心力衰竭組CA125、GDF15、sTREM-1水平均高于輕中度心力衰竭組。主要原因為隨著CHF的進展,心肌細胞受到更多的壓力和損傷[9]。這種損傷會導致細胞釋放出更多的CA125、GDF15和sTREM-1等炎癥標志物,在血液中的濃度也相應增加。

本研究顯示,CA125、GDF15、sTREM-1在CHF患者中具有較高的診斷效能,其聯合診斷可提高患者靈敏度與特異度。分析原因為聯合診斷將多個指標的信息進行綜合,而不僅僅依賴單一指標的結果。這樣可以更全面地了解患者的生物學狀態,從而提供更準確的評估結果。同時,CA125、GDF15和sTREM-1在CHF發展過程中扮演重要角色,它們與CHF的病理生理過程相關連。通過聯合使用這些指標,可以綜合考慮它們在預測CHF嚴重程度時的相對重要性和貢獻度。這樣可以提高模型的預測能力,使其更準確地判斷CHF的嚴重程度。另外,血清指標之間可能存在一定的相關性。聯合診斷可以考慮到這些指標之間的關聯性,避免忽略其中任意一個指標的重要信息。通過適當地權衡和組合這些指標,聯合數據可以提供更準確的評估結果。

綜上所述,血清CA125、GDF15、sTREM-1在CHF患者中高表達,與心功能相關密切,可作為評估心力衰竭嚴重程度的有效指標,聯合評估效果更好。本研究選取的樣本數量較小,期望今后擴大樣本量以進行更深入的研究。