心臟型脂肪酸結(jié)合蛋白持續(xù)增高對慢性心力衰竭患者不良結(jié)局的預(yù)測研究

鐘 凌，黃文芳

(四川省人民醫(yī)院檢驗(yàn)科，四川成都610072)

心力衰竭不是一個(gè)獨(dú)立的疾病，是指各種病因致心臟病的嚴(yán)重階段。由于初始的心肌損傷和應(yīng)力作用，包括收縮期或舒張期心室負(fù)荷過重和/或心肌細(xì)胞數(shù)量和質(zhì)量的變化，引起心室和心房肥大和擴(kuò)大，繼而以心室舒縮功能低下，逐漸發(fā)展成心力衰竭。心力衰竭發(fā)病率高，5年存活率與惡性腫瘤相似。慢性心力衰竭(chronic heart failure，CHF)患者的預(yù)后涉及到一系列復(fù)雜的影響因素。因此若能早期判斷患者處于不良預(yù)后的高危水平，將會(huì)對優(yōu)化治療方案、改善不良結(jié)局提供有效信息[1]。

心臟型脂肪酸結(jié)合蛋白(heart-type fatty acid binding protein，H-FABP)是一種重要的細(xì)胞內(nèi)脂肪酸載體蛋白，其相對分子質(zhì)量僅為15 000，心肌含量最多，是心臟固有的小分子質(zhì)量胞質(zhì)蛋白質(zhì)，具有較高的組織特異性，是近年來發(fā)展起來反映心臟缺血的早期生化指標(biāo)[2]。當(dāng)心肌稍有缺血、缺氧損傷時(shí)血清H-FABP濃度即升高，并快速通過內(nèi)皮層釋放入血[3]。盡管目前CHF的治療已有了較大的進(jìn)步，但患者心功能的惡化還普遍存在。心力衰竭也存在心肌細(xì)胞的慢性缺氧、損傷，且病情越重，這種改變越明顯[4]。因而推測，心力衰竭時(shí)血清H-FABP水平會(huì)隨心力衰竭程度的加重而升高。為此，我們隨訪監(jiān)測了CHF患者血清H-FABP水平，以研究H-FABP早期對CHF患者不良結(jié)局的預(yù)測價(jià)值。

材料和方法

一、研究對象

選擇2009年7月至2012年1月四川省人民醫(yī)院就診的 CHF患者184例，男102例，女82例，年齡(中位數(shù))為66歲。按紐約心臟病學(xué)會(huì)(New York Heart Academy，NYHA)心功能分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級，NYHAⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級分別為21例、79例、56例、28例。導(dǎo)致CHF的基礎(chǔ)病因包括擴(kuò)張型心肌病60例、缺血性心臟病34例、心臟瓣膜病57例、高血壓性心臟病33例。CHF的診斷參照Framingham標(biāo)準(zhǔn)[主要標(biāo)準(zhǔn):陣發(fā)性夜間呼吸困難、頸靜脈怒張、肺羅音、心臟擴(kuò)大、急性肺水腫、第三心音奔馬律、靜脈壓增高(＞16 cmH2O);次要標(biāo)準(zhǔn):踝部水腫、夜間咳嗽、活動(dòng)后呼吸困難、肝腫大、胸腔積液、肺活量降低至最大肺活量的1/3、心動(dòng)過速(＞120次/min);主要或次要標(biāo)準(zhǔn)包括治療5 d以上時(shí)間后體重減輕≥4.5 kg]，排除急性心梗和合并腎功能不全。正常對照組100名，由健康體檢人群構(gòu)成，男50名，女50名，年齡(中位數(shù))為59歲，排除心血管、腎臟、肝臟疾病。

二、方法

1.標(biāo)本采集與保存 在患者入院24 h內(nèi)及出院前1 d分別靜脈采血5 mL，4℃下2 500×g離心15 min分離血清，30 min內(nèi)完成分離，置-70℃保存。

2.H-FABP、B 型鈉尿肽(B-type natriuretic peptide，BNP)測定 血清H-FABP檢測采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)固相夾心兩步法試劑盒(德國Bionewtrans Phamaciutical Biotechnology公司)，按說明書操作，試劑盒線性范圍為0～250 ng/mL。BNP檢測采用化學(xué)發(fā)光微粒免疫分析技術(shù)(ARCHITECT i2000SR全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀，美國雅培公司)，線性范圍為0～5 000 ng/mL。

3.隨訪與觀察終點(diǎn) 184例患者緩解出院后都進(jìn)行了隨訪觀察，出現(xiàn)以下情況時(shí)視為觀察終點(diǎn):(1)由于心力衰竭加重而導(dǎo)致的死亡或心源性猝死;(2)由于心力衰竭加重而再次入院。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

結(jié) 果

一、血清H-FABP、BNP水平

正常對照組H-FABP水平為≤0.6 ng/mL。184例患者入院時(shí)H-FABP平均為7.8 ng/mL，出院時(shí)平均為4.7 ng/mL。參照參考文獻(xiàn)[5]結(jié)果，以4.3 ng/mL作為H-FABP的Cut-off值對研究對象進(jìn)行分組。第1組入院和出院時(shí)H-FABP水平均低于4.3 ng/mL，分別為3.042 ±0.914、(2.891 ±0.890)ng/mL，平均住院天數(shù)為(15 ±5)d。第 2組入院時(shí) H-FABP水平均高于 4.3 ng/mL，為(12.276 ±3.991)ng/mL;出院時(shí)雖有癥狀的患者明顯緩解，但 H-FABP水平仍較高，為(9.374±3.116)ng/mL，平均住院天數(shù)為(39 ±10)d。

184例患者入院時(shí)BNP平均為802 pg/mL，出院時(shí)平均為479 pg/mL。第1組患者入院和出院時(shí)BNP水平均較低，分別為572±190、(257±85)pg/mL;第2組患者入院時(shí)BNP水平為(1 896±630)pg/mL，出院時(shí)為(491±161)pg/mL。

與第1組相比，第2組年齡明顯較大，心功能NYHA分級更嚴(yán)重，入院和出院時(shí)H-FABP、BNP均明顯增高，心臟彩超顯示其左室舒張末徑(left ventricular end diastolic diameter，LVEDD)更大而左室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction，LVEF)更低。見表1。

表1 依據(jù)H-FABP值劃分的兩組患者的臨床特征比較

二、隨訪觀察CHF患者臨床預(yù)后

184例患者自其出院后均隨訪至2012年1月，共有54例患者發(fā)生心血管事件(29.35%)，其中24例因心血管事件而死亡、30例因心血管事件而再次入院。第1組(82例)中有10例(12.20%)發(fā)生心血管事件，第2組(102例)中有44例(43.14%)發(fā)生心血管事件，兩組心血管事件的發(fā)生率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01)。Kaplan-Meier曲線顯示，相對于第1組而言，第2組無病生存率明顯較低(P＜0.001)，見圖1。在心血管事件發(fā)生前平均27 d H-FABP即出現(xiàn)明顯升高，而BNP出現(xiàn)明顯升高的時(shí)間比心血管事件發(fā)生平均早10 d。在臨床心血管事件發(fā)生之前，H-FABP比BNP平均早17 d出現(xiàn)異常。

54例發(fā)生心血管事件的患者其年齡、NYHA分級、心功能指數(shù)及BNP、H-FABP水平與130例未發(fā)生心血管事件的患者比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。見表2。

三、CHF患者臨床預(yù)后影響因素

CHF患者臨床預(yù)后影響因素用單因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析。結(jié)果顯示年齡、NYHA分級、BNP、H-FABP均與心血管事件相關(guān)，而性別、引起心力衰竭的病因與預(yù)后無關(guān)，見表3。將相關(guān)因素(P＜0.05)納入多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析，結(jié)果顯示H-FABP持續(xù)高表達(dá)是未來發(fā)生心血管事件的獨(dú)立影響因素(OR=5.462，P ＜0.000 1)。見表4。

圖1 Kaplan-Meier生存曲線

表2 發(fā)生與未發(fā)生心血管事件患者的臨床特征比較

表3 單因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析

表4 多因素Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型分析

討 論

本研究結(jié)果表明，H-FABP持續(xù)處于較高水平的CHF患者心血管事件發(fā)生概率較大，且心功能越差，H-FABP升高的比例越高。雖然心力衰竭患者癥狀緩解出院時(shí)心功能失代償已明顯改善，BNP水平明顯下降，若其仍有較高的H-FABP水平表明該患者仍存在心肌損傷，預(yù)測其臨床預(yù)后較差。本研究將H-FABP的Cut-off值應(yīng)用到較大規(guī)模的臨床患者隨訪觀察中，通過H-FABP測定值將患者分組分層來觀察預(yù)后。結(jié)果顯示高水平H-FABP的CHF患者心力衰竭再次發(fā)生的概率明顯增大;并且H-FABP可以在臨床事件發(fā)生之前較早地出現(xiàn)異常，以提示心力衰竭的發(fā)生。同時(shí)，本研究證實(shí)了血漿H-FABP水平是與CHF患者遠(yuǎn)期心血管事件發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的獨(dú)立變量。

H-FABP是存在于心肌細(xì)胞胞漿內(nèi)的小分子可溶性蛋白質(zhì)，具有很高的組織特異性。H-FABP的作用是在細(xì)胞內(nèi)攝取游離脂肪酸，將其轉(zhuǎn)運(yùn)至線粒體，從而進(jìn)入能量代謝體系并最終生成三磷酸腺苷，后者是心肌收縮的主要能量來源[7]。在正常情況下，血漿中檢測不出H-FABP，在心肌損傷時(shí)可持續(xù)釋放到血漿中[8]。心肌細(xì)胞對缺血、缺氧高度敏感。因此，心力衰竭時(shí)由于心肌細(xì)胞相對缺血、缺氧，其結(jié)構(gòu)和功能都會(huì)發(fā)生改變，形成心肌損傷，心力衰竭越重，這種損傷就越明顯[9-10]。由此可見，反映心肌細(xì)胞損傷的一些標(biāo)志物在血液中的濃度也能反映心力衰竭的程度。在缺血、缺氧狀態(tài)下，心肌細(xì)胞損傷，動(dòng)員脂肪酸進(jìn)行氧化供能，使心肌細(xì)胞內(nèi)的H-FABP相應(yīng)地迅速上升，同時(shí)心肌細(xì)胞膜損傷，通透性增加，HFABP從細(xì)胞質(zhì)中溢出到血漿中，且病情越重，這種改變越明顯。而且由于H-FABP的相對分子質(zhì)量小，可快速釋放入血，因而是檢測心肌損傷的理想標(biāo)志物[11]。本研究結(jié)果顯示，若 CHF患者入院時(shí)H-FABP處于較高水平且持續(xù)較高，則表明患者心肌持續(xù)存在損傷，與 Viswanathan等[11]、Setsuta等[12]的研究結(jié)果相似。但在CHF患者中H-FABP的釋放、清除機(jī)制尚未完全闡明，其中可能涉及多種機(jī)制如心室重構(gòu)、心肌壞死、心肌細(xì)胞凋亡、微循環(huán)紊亂、慢性炎癥、鈣調(diào)異常等[13]。

本研究中第2組入院和出院時(shí)H-FABP均＞4.3 ng/mL，雖然出院時(shí)患者的癥狀明顯緩解，BNP明顯下降，但其仍存在發(fā)生心血管事件的高風(fēng)險(xiǎn)，在隨訪期內(nèi)的無病生存率為56.86%;而第1組 H-FABP均 ＜4.3 ng/mL，其無病生存率達(dá)70.56%。這可能是因?yàn)樵谛牧λソ叽鷥斊诖嬖谥掷m(xù)的亞臨床性心肌損傷，最終導(dǎo)致失代償?shù)脑俅伟l(fā)生。Niizeki等[14]發(fā)現(xiàn)心力衰竭患者 HFABP和 BNP水平明顯增高，當(dāng) H-FABP＞4.3 ng/mL、BNP ＞200 pg/mL 時(shí)，前者預(yù)測發(fā)生心血管事件(患者發(fā)生死亡及心功能惡化)的敏感性和特異性分別為84.1%和62.0%，而后者為70.1%和61.9%;NYHA心功能分級越高，測得H-FABP升高的可能性越大，NYHA IV級者HFABP＞4.3 ng/mL，且比心肌肌鈣蛋白 I(cardiac troponin I，cTnI)敏感。說明H-FABP是一個(gè)新的有效的心肌損傷和心力衰竭的診斷指標(biāo)[15]。Ishino等[16]研究發(fā)現(xiàn)，H-FABP可用于心力衰竭的危險(xiǎn)分層，H-FABP＞4.1 ng/mL提示有較高的再入院率和病死率。在本研究中以4.3 ng/mL作為劃分界值，劃分出的兩組患者生存曲線存在明顯差異，與文獻(xiàn)報(bào)道[15]一致。同時(shí)由于H-FABP主要通過腎臟代謝，其血清濃度受腎功能的影響，腎功能不全時(shí)血漿 H-FABP水平明顯升高[17]。而CHF患者常伴隨腎功能不全，因此在臨床監(jiān)測過程中，應(yīng)注意腎功能對H-FABP水平的影響。

在CHF患者不良結(jié)局預(yù)測的臨床應(yīng)用上，HFABP較BNP具有更早的提示價(jià)值。本研究顯示在臨床心血管事件再次發(fā)生之前，H-FABP比BNP平均早 17 d 出現(xiàn)異常。Niizeki等[14]、Akimoto等[18]均發(fā)現(xiàn) H-FABP在預(yù)測36個(gè)月內(nèi)心血管不良事件發(fā)生的特異性和敏感性均超過了BNP。提示H-FABP能夠比BNP更早地提示心力衰竭的再次發(fā)作。而在 CHF急性發(fā)作期，HFABP和BNP具有相似的臨床診療價(jià)值。

綜上所述，H-FABP可用于評價(jià)各種類型心臟病所致心力衰竭的嚴(yán)重程度，對于早期發(fā)現(xiàn)心力衰竭具有很高的價(jià)值，能對病情評估和個(gè)體化治療提供有效的臨床依據(jù)。同時(shí)，H-FABP持續(xù)處于較高水平預(yù)測心力衰竭患者預(yù)后不良，風(fēng)險(xiǎn)較高。

[1]Dinh W，Nickl W，F(xiàn)üth R，et al.High sensitive troponin T and heart fatty acid binding protein:novel biomarker in heartfailure with normalejection fraction A cross-sectional study[J].BMC Cardiovasc Disord，2011，11:41.

[2]陳 鍵.血清H-FABP和MPO檢測對老年NSTE ACS患者早期診斷及危險(xiǎn)分層價(jià)值的研究[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2013，28(4):271-275.

[3]Niizeki T，Takeishi Y，Arimoto T，et al.Heart-type fatty acid-binding protein is more sensitive than troponin T to detect the ongoing myocardial damage in chronic heart failure patients[J].J Card Fail，2007，13(2):120-127.

[4]Loria V，Leo M，Biasillo G，et al.Biomarkers in acute coronary syndrome [J].Biomark Insights，2008，3:453-468.

[5]Niizeki T，Takeishi Y，Arimoto T，et al.Combination of heart-type fatty acid binding protein and brain natriuretic peptide can reliably risk stratify patients hospitalized for chronic heart failure [J].Circ J，2005，69(8):922-927.

[6]Setsuta K，Seino Y，Kitahara Y，et al.Elevated levels of both cardiomyocyte membrane and myofibril damage markers predict adverse outcomes in patients with chronic heart failure[J].Circ J，2008，72(4):569-574.

[7]Berthiaume JM，Bray MS，McElfresh TA，et al.The myocardial contractile response to physiological stress improves with high saturated fat feeding in heart failure[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2010，299(2):H410-H421.

[8]Muehlschlegel JD，Perry TE，Liu KY，et al.Hearttype fatty acid binding protein is an independent predictor of death and ventricular dysfunction after coronary artery bypass graft surgery[J].Anesth Analg，2010，111(5):1101-1109.

[9]Viswanathan K，Hall AS，Barth JH.An evidencebased approach to the assessment of heart-type fatty acid binding protein in acute coronary syndrome[J].Clin Biochem Rev，2012，33(1):3-11.

[10]Steen H，Madadi-Schroeder M，Lehrke S，et al.Staged cardiovascular magnetic resonance for differential diagnosis of troponin T positive patients with low likelihood for acute coronary syndrome[J].J Cardiovasc Magn Reson，2010，12:51.

[11]Viswanathan K，Kilcullen N，Morrell C，et al.Hearttype fatty acid-binding protein predicts long-term mortality and re-infarction in consecutive patients with suspected acute coronary syndrome who are troponin-negative[J].J Am Coll Cardiol，2010，55(23):2590-2598.

[12]Setsuta K，Seino Y，Ogawa T，et al.Use of cytosolic and myofibril markers in the detection of ongoing myocardial damage in patients with chronic heart failure[J].Am J Med，2002，113(9):717-722.

[13]Haltern G，Peiniger S，Bufe A，et al.Comparison of usefulness of heart-type fatty acid binding protein versus cardiac troponin T for diagnosis of acute myocardial infarction [J].Am J Cardiol，2010，105(1):1-9.

[14]Niizeki T，Takeishi Y，Arimoto T，et al.Persistently increased serum concentration of heart-type fatty acidbinding protein predicts adverse clinical outcomes in patients with chronic heart failure [J].Circ J，2008，72(1):109-114.

[15]伍樹芝，鄧 勝，秦偉國，等.聯(lián)合檢測NT-proBNP、H-FABP和cTnI對老年重癥心力衰竭患者的臨床價(jià)值[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)，2014，29(4):312-318.

[16]Ishino M，Takeishi Y，Niizeki T，et al.Risk stratification of chronic heart failure patients by multiple biomarkers implications of BNP，H-FABP，and PTX3 [J].Circ J，2008，72(11):1800-1805.

[17]Al-Hadi HA，William B，F(xiàn)ox KA.Serum level of heart-type fatty acid-binding protein in patients with chronic renal failure[J].Sultan Qaboos Univ Med J，2009，9(3):311-314.

[18]Akimoto T，Takeishi Y，Shiga R，et al.Progrostic value of evaluated circulating heart-type fatty acid binding protein in patients with congestive heart failure[J].J Card Fail，2005，11(1):56-60.