聯(lián)合外周血炎癥細(xì)胞分類計(jì)數(shù)和CK-MB對(duì)急性心肌梗死后心臟破裂危險(xiǎn)性的預(yù)測(cè)價(jià)值

馬 姍，白 玲，劉 平，宋安齊，杜曉軍，盧 群

0 引 言

心臟破裂(cardiac rupture，CR)是急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)后并不常見，但死亡率極高的機(jī)械并發(fā)癥。隨著藥物及血管再通治療的進(jìn)步，尤其是直接經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療術(shù)(primary percutaneous coronary intervention，pPCI)的發(fā)展，AMI后CR的總體發(fā)生率降低至1%[1-2]。但患者一旦發(fā)生CR，其院內(nèi)死亡率高達(dá)41%～61%，30天死亡率為44%～80%[1-5]。鑒于CR死亡率高，在AMI患者入院時(shí)對(duì)其是否發(fā)生CR進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判斷，早期識(shí)別CR高?；颊?，以便給予更積極的監(jiān)護(hù)和更有效的治療，以期降低CR發(fā)生率和AMI患者院內(nèi)總死亡率。

研究表明，AMI后伴隨著明顯的炎癥反應(yīng)，AMI患者外周血基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9，MMP-9)、白細(xì)胞介素(IL)、髓過(guò)氧化物酶(myeloperoxidase，MPO)、腫瘤壞死因子(TNF)α等均顯著升高，其升高程度與不良預(yù)后有關(guān)[6-8]。臨床病例尸檢發(fā)現(xiàn)，心肌組織炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)的密度與CR發(fā)生密切相關(guān)[9]。新近研究也證明單核細(xì)胞在AMI后炎癥反應(yīng)、病情演變和纖維化修復(fù)過(guò)程中起到重要作用，梗死心肌急性期局部浸潤(rùn)的炎癥細(xì)胞以中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞為主[10]。在小鼠AMI模型，應(yīng)用藥物造成低單核細(xì)胞血癥能夠顯著減輕心肌炎癥和CR發(fā)生率[11]。

近年已有AMI患者發(fā)生CR風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型的研究[12-13]。其預(yù)測(cè)指標(biāo)中反應(yīng)炎癥程度的指標(biāo)僅包括總的白細(xì)胞計(jì)數(shù)；尚不清楚AMI患者外周血炎癥細(xì)胞分類計(jì)數(shù)(尤其是單核細(xì)胞計(jì)數(shù))對(duì)預(yù)測(cè)CR發(fā)生的貢獻(xiàn)。臨床和小鼠CR動(dòng)物模型研究均顯示，CR的發(fā)生與心肌梗死范圍相關(guān)；反應(yīng)心肌損傷程度的肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme-MB，CK-MB)是CR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[14-15]。因此，本研究旨在探索AMI患者入院時(shí)聯(lián)合中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB水平對(duì)CR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的判斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象納入2015年1月-2019年12月就診于西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院的AMI患者共7177例，其中CR患者97例、非CR患者7080例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①滿足AMI診斷標(biāo)準(zhǔn)；②滿足心臟超聲診斷CR的條件。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腎功能異常[eGFR<90 mL/(min·1.73m2)]或慢性腎衰竭病史；②惡性腫瘤疾??；③嚴(yán)重感染性疾病；④自身免疫性疾病。在排除無(wú)法獲得詳細(xì)資料的18例CR患者后，79例CR患者被納入病例組。按照病例/對(duì)照1∶4的比例從非CR的AMI患者中隨機(jī)選取316例資料完整的患者作為對(duì)照組，研究流程見圖1?；仡櫺允占±M和對(duì)照組患者的臨床和化驗(yàn)室相關(guān)指標(biāo)。本研究經(jīng)過(guò)西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批件號(hào)：XJTU1AF2021LSK-202)。

圖1 研究對(duì)象篩選流程圖

1.2臨床定義AMI的診斷：根據(jù)歐洲心臟病學(xué)會(huì)指南對(duì)AMI的定義。高血壓史：患者有明確高血壓病史并正在使用降壓藥物，或根據(jù)高血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)：非同日3次靜息狀態(tài)下收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。糖尿病史：患者有明確糖尿病史并正在使用降糖藥物，或符合糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)：靜脈空腹血糖≥7.0 mmol/L，和(或)餐后2h靜脈血糖≥11.1 mmo/L。既往心梗病史：患者既往病例明確診斷急性心肌梗塞。既往腦卒中病史：患者既往病例明確診斷腦出血或腦梗塞。吸煙定義為入院前1個(gè)月內(nèi)吸煙史。飲酒定義為男性每天飲酒>30 mL乙醇，女性每天飲酒>15 mL乙醇。CR的診斷主要根據(jù)臨床表現(xiàn)及心臟超聲證實(shí)。心室游離壁破裂(free wall rupture，F(xiàn)WR)臨床表現(xiàn)：患者突發(fā)意識(shí)喪失或呼吸心跳驟停；超聲證實(shí)：①心室游離壁連續(xù)性中斷，②心包積液并穿刺抽出血性液體。室間隔穿孔(ventricular septal rupture，VSR)及乳頭肌斷裂(papillary muscle rupture，PMR)臨床表現(xiàn)：患者主要表現(xiàn)為呼吸困難(肺循環(huán)淤血)，心前區(qū)可聞及雜音，血壓下降；超聲證實(shí)：超聲發(fā)現(xiàn)室間隔連續(xù)性中段或乳頭肌斷裂。起病至入院時(shí)間定義為患者胸痛發(fā)作至入院的時(shí)間。

1.3血液檢測(cè)指標(biāo)入院后15 min內(nèi)抽取的血液樣本。白細(xì)胞計(jì)數(shù)(WBC)、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞采用自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)器HST201(Sysmex，日本)檢測(cè)。谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、乳酸脫氫酶(LDH)、羥丁酸脫氫酶(HBDH)、肌酸激酶(CK)、CK-MB、高敏肌鈣蛋白T使用Olympus AU640臨床化學(xué)分析儀(Olympus Diagnostica，漢堡，德國(guó))通過(guò)分光光度法測(cè)定。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行分析。缺失值均<10%，采用均值代替。數(shù)據(jù)正態(tài)性據(jù)PP圖判斷。符合正態(tài)性分布的計(jì)量數(shù)據(jù)以(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)表示為中位數(shù)(四分位數(shù))，組間比較采用Mann-Whitney U檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以n(%)表示，組間比較采用進(jìn)行χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。使用ROC曲線下面積(AUC)評(píng)估變量或模型對(duì)CR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)概率值的判斷準(zhǔn)確性。連續(xù)變量轉(zhuǎn)換為分類變量時(shí)，以最大約登指數(shù)(Youden index)為標(biāo)準(zhǔn)選取截?cái)嘀??？紤]到研究樣本量、臨床指標(biāo)快速獲得性及其在破裂組和非破裂組的單因素統(tǒng)計(jì)結(jié)果，本研究將性別、年齡、起病至入院時(shí)間、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)、CK-MB納入多因素模型。單變量及多因素調(diào)整采用二分類logistic回歸分析。使用多重線性回歸評(píng)估變量共線性，方差膨脹因子(variance inflation factor, VIF)≥10表示存在多重共線性。擬合優(yōu)度檢驗(yàn)(Goodness of fit tests)應(yīng)用于所有的logistic回歸模型。以P≤0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 結(jié) 果

2.1 基線資料本組患者中CR患者97例，18例患者在院外發(fā)生VSR后轉(zhuǎn)院到我院心外科行修補(bǔ)術(shù)。排除18例VSR后，初次就診于我院內(nèi)CR發(fā)生率為1.1%(79/7159)。在79例CR患者中，主要為游離壁破裂。心肌梗死類型多為ST段抬高型心肌梗死(STEMI)，其 CR發(fā)生率為1.3%(70/5299)；少數(shù)為非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)，其CR發(fā)生率為0.5%(9/1930)；部分CR患者發(fā)生在血管再通后，其中15.2%(12/79)的CR患者為起病12 h內(nèi)行PCI術(shù)。本組CR患者心肌梗死及破裂類型分布見圖2。住院期間CR患者死亡率為77.2%(61/79)；AMI總院內(nèi)死亡175例，死于CR的患者占院內(nèi)總死亡患者的34.9%(61/175)。入院前即發(fā)生CR的患者為16例，占20.3%(16/79)。心臟破裂90%左右發(fā)生在起病1周內(nèi)，45%左右發(fā)生在起病48 h內(nèi)，甚至30%發(fā)生在起病24 h內(nèi)，見圖3。

a：CR患者心肌梗死類型絕大多數(shù)為ST段抬高型(STEMI)，少數(shù)為ST段非抬高型(NSTEMI); b：CR患者破裂類型包括游離壁破裂(FWR)，室間隔破裂(VSR)，乳頭肌破裂(PMR); c：多數(shù)CR患者未行血管再通術(shù)(Non-PCI)，少數(shù)為血管再通后(PCI)發(fā)生CR

圖3 本組CR患者的起病至心臟破裂時(shí)間分布

2.2入院時(shí)CR組與非CR組的單因素比較CR組平均年齡為(69.1±9.7)歲，女性占比30.4%(24/79例)，兩項(xiàng)指標(biāo)均明顯高于對(duì)照組(P<0.05)。CR組患者在起病12 h之后就診的比例為57.0%，較對(duì)照組患者的比例更高。在炎癥指標(biāo)方面，CR組外周血的總白細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)及單核細(xì)胞計(jì)數(shù)高于對(duì)照組，而淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)在兩組無(wú)明顯差異。在心肌損傷標(biāo)志物方面，CR組的AST、 LDH、 CK、CK-MB均高于未破裂組，其中CR組的心肌組織特異性較高的CK-MB為非CR組的2倍。見表1。

表1 CR組與非CR組入院時(shí)臨床和實(shí)驗(yàn)室基本特征的單因素比較

2.3Logistic回歸分析分別將中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)及CK-MB作為連續(xù)變量時(shí)，獲得的ROC曲線下面積為0.6～0.7。以最大約登指數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)將連續(xù)變量轉(zhuǎn)換為分類變量后納入多因素調(diào)整分析，從模型1到模型4分步納入臨床基本特征、外周血炎癥細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB變量，其預(yù)測(cè)CR發(fā)生概率值的ROC曲線下面積逐步增大。在最終模型4中，年齡≥65歲、女性、起病至入院時(shí)間>12 h、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB均是預(yù)測(cè)CR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，見表2；其預(yù)測(cè)CR概率值的ROC曲線下面積為0.81(95%CI：0.75～0.86，P<0.001)，見圖4B。與模型2納入總的白細(xì)胞計(jì)數(shù)相比，分類納入中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和單核細(xì)胞計(jì)數(shù)的模型3的ROC曲線下面積更大。見表2，圖4。

表2 單因素logistic回歸分析與多因素logistic回歸分析

a：?jiǎn)为?dú)連續(xù)變量預(yù)測(cè)CR發(fā)生概率值的ROC曲線; b：多因素logistic回歸分析模型預(yù)測(cè)CR發(fā)生概率值的ROC曲線

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，AMI后CR發(fā)生率較低(1.1%)，但其院內(nèi)病死率極高(77.2%)，在院內(nèi)AMI患者總死亡的構(gòu)成比為34.86%，是AMI患者死亡的重要原因；患者入院時(shí)快速獲得的臨床指標(biāo)，包括年齡≥65歲、女性、起病至入院時(shí)間>12 h、高水平的外周血單核細(xì)胞計(jì)數(shù)、中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB是AMI后發(fā)生CR的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，聯(lián)合臨床基本指標(biāo)可提高預(yù)測(cè)CR發(fā)生概率的準(zhǔn)確性。

在PCI時(shí)代，研究報(bào)道CR為AMI后并不常見的機(jī)械并發(fā)癥。新近的綜述總結(jié)了20世紀(jì)60年代到目前的臨床研究，發(fā)現(xiàn)AMI后CR發(fā)生率從10%～15%下降至1%以下；而國(guó)內(nèi)近10年文章報(bào)道的CR發(fā)生率略高于國(guó)外(1%～2%)[5, 16]。與國(guó)內(nèi)研究報(bào)道相一致，本研究發(fā)現(xiàn)CR發(fā)生率為1.1%。有研究表明[17]， 50%左右的CR發(fā)生在AMI起病48 h以內(nèi)。本課題組既往研究報(bào)道45%的CR在起病24h內(nèi)發(fā)生，部分患者甚至發(fā)生在起病12 h內(nèi)，且47.5%的患者在入院前發(fā)生CR[15]。本研究也發(fā)現(xiàn)，在全部CR組患者中，20.3%在入院前即發(fā)生CR，且CR組的起病至入院時(shí)間顯著晚于對(duì)照組。據(jù)此我們認(rèn)為，目前對(duì)CR發(fā)生率很可能存在明顯的低估，因?yàn)橐恍〢MI患者可能在到達(dá)醫(yī)院之前即發(fā)生CR(尤其是FWR)而死亡。另一重要提示是，本研究資料來(lái)自于大型三甲醫(yī)院，其診療水平遠(yuǎn)高于基層醫(yī)院，而CR院內(nèi)死亡率仍高達(dá)77.2%，在AMI院內(nèi)總死亡患者中占比為34.9%。由此推論，基層醫(yī)院AMI合并CR患者的死亡率更高。因此，早期對(duì)CR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估并給予高危CR患者更多關(guān)注，對(duì)于降低CR的發(fā)生率及死亡率有著重要的臨床價(jià)值。

單核細(xì)胞對(duì)于AMI后的心肌損傷、炎癥和修復(fù)過(guò)程有著重要的影響[10]。本研究將入院時(shí)外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB指標(biāo)納入多因素logistic回歸模型，其均為CR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，聯(lián)合前述三項(xiàng)指標(biāo)有助于提高預(yù)測(cè)CR發(fā)生概率的準(zhǔn)確性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，AMI后CR的發(fā)生與梗死心肌炎癥程度密切相關(guān)，發(fā)生CR的動(dòng)物缺血心肌組織的炎癥細(xì)胞密度明顯高于非CR動(dòng)物；實(shí)驗(yàn)研究還發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞在CR發(fā)生中起到重要作用，在AMI的急性炎癥期，單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞在梗死心肌局部高度聚集并釋放大量蛋白水解酶(如PMN彈性蛋白酶、MPO、MMP-9)，這些蛋白酶可降解細(xì)胞外間質(zhì)膠原纖維和彈性蛋白纖維，導(dǎo)致梗死組織的機(jī)械強(qiáng)度顯著降低以致發(fā)生CR[9]。而通過(guò)造成低單核細(xì)胞血癥或敲除促炎基因的干預(yù)均可降低CR的發(fā)生率[18-23]。臨床研究也提示AMI后的炎癥與CR發(fā)生的聯(lián)系，例如AMI患者外周血單核細(xì)胞計(jì)數(shù)和單核細(xì)胞相關(guān)細(xì)胞因子增加[24]，而反映全身炎癥狀態(tài)的CRP水平升高可以預(yù)測(cè)CR的危險(xiǎn)性[25]。此外，與心絞痛患者相比，AMI患者心包液中IL-8、PMN彈性蛋白酶含量和MMP-9活性顯著增加；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，與非CR患者相比較，VSP患者的外周血IL-8、PMN彈性蛋白酶含量和MMP-9活性進(jìn)一步增加[26]。與之前文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致，本研究再次從臨床角度支持炎癥和心肌損傷嚴(yán)重程度在CR發(fā)生中起著重要作用。

在選擇實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)時(shí)，我們考慮了2個(gè)因素：一是基于臨床前期研究確認(rèn)的CR發(fā)生機(jī)制，即 AMI后炎癥反應(yīng)和心肌損傷的嚴(yán)重程度；二是指標(biāo)的易得性，這對(duì)于在患者入院后短時(shí)間內(nèi)判斷CR發(fā)生概率至關(guān)重要。我們的結(jié)果顯示，與外周血總的白細(xì)胞計(jì)數(shù)(表2，模型3)相比較，在納入炎癥細(xì)胞分類計(jì)數(shù)(表2，模型4)構(gòu)建的回歸模型表現(xiàn)更優(yōu)，其原因可能是后者排除了在CR組和對(duì)照組之間無(wú)明顯差異的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)的影響。我們的發(fā)現(xiàn)支持AMI之后的炎癥過(guò)程與CR危險(xiǎn)性相關(guān)，并提示今后的關(guān)于CR的研究，有必要采用外周血炎癥細(xì)胞的分類計(jì)數(shù)指標(biāo)。AMI后的心肌局部和全身性炎癥反應(yīng)的程度與心肌梗死范圍有關(guān)[14]。與本研究測(cè)定的其它生物標(biāo)志物指標(biāo)相比較，心肌組織特異性較好的CK-MB更可靠地反映了心肌損傷嚴(yán)重程度[27]，將其納入最終模型后，其判斷CR發(fā)生概率值的ROC曲線下面積上升至0.81。因此，包括基本臨床特征指標(biāo)，入院時(shí)炎癥細(xì)胞分類計(jì)數(shù)和CK-MB水平的回歸模型可以較好的在患者入院時(shí)判斷AMI患者發(fā)生CR的風(fēng)險(xiǎn)。

本研究亦存在一定局限性。第一，此研究為回顧性病例對(duì)照研究，且CR病例組樣本量較少，故研究發(fā)現(xiàn)仍需通過(guò)大規(guī)模前瞻性隊(duì)列研究驗(yàn)證，并基于AMI患者的炎癥水平和心肌梗死范圍生物標(biāo)志物建立CR臨床預(yù)測(cè)模型和危險(xiǎn)分層評(píng)分系統(tǒng)。本研究沒有測(cè)定重要的炎癥分子的水平(MMP-9、單核細(xì)胞趨化蛋白-1、MCP-1)等[28-29]，故不能從炎癥指標(biāo)角度進(jìn)行更精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)分析。此外，本研究CR組包含部分在入院前已經(jīng)發(fā)生CR的患者，其入院時(shí)的外周血相關(guān)指標(biāo)為CR后的水平，可能對(duì)CR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)判斷有影響。

總之，本研究通過(guò)對(duì)AMI患者入院時(shí)快速獲得的基本指標(biāo)、外周血炎癥細(xì)胞分類計(jì)數(shù)及CK-MB的研究發(fā)現(xiàn)，年齡≥65歲、女性、起病至入院時(shí)間>12小時(shí)，較高的中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)、單核細(xì)胞計(jì)數(shù)和CK-MB水平均是CR發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，聯(lián)合臨床基本特征和前述3項(xiàng)指標(biāo)可以更好的在患者入院時(shí)預(yù)測(cè)CR發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。