BNP/NT-proBNP、sST2與肺動(dòng)脈高壓研究進(jìn)展

梁志斌 姚 樺

（廣東省心血管病研究所，廣東 廣州 510080）

肺動(dòng)脈高壓（pulmonary arterial hypertension，PAH）是一種由多種病因引起肺血管床受累而肺循環(huán)阻力進(jìn)行性增加，進(jìn)而導(dǎo)致肺動(dòng)脈壓力進(jìn)行性升高，最終導(dǎo)致右心衰竭甚至死亡的嚴(yán)重心血管疾病，它可以是一種獨(dú)立疾病，也可以是并發(fā)癥，還可以是綜合征[1]。PAH定義為海平面、靜息狀態(tài)下，經(jīng)右心導(dǎo)管檢查測(cè)定的肺動(dòng)脈平均壓（mean pulmonary artery pressure，mPAP）≥25mmHg（1mmHg=0.133 kPa）[2]。而2018年第六屆世界肺動(dòng)脈高壓大會(huì)建議將PAH血流動(dòng)力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)修訂為mPAP＞20mmHg[3]。由于存在廣泛爭(zhēng)議，目前我國也尚缺乏針對(duì)mPAP在21-24 mmHg患者的相關(guān)研究，因此2021版中國肺動(dòng)脈高壓診斷與治療指南沒有采納這一診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]。但可以預(yù)見的是，隨著診斷標(biāo)準(zhǔn)的陸續(xù)修訂以及臨床診斷技術(shù)的提高，未來將有更多患者被臨床診斷為PAH，進(jìn)一步危害人民大眾身心健康，增加社會(huì)醫(yī)療負(fù)擔(dān)。

從上世紀(jì)90年代開始，針對(duì)PAH發(fā)病機(jī)制的關(guān)鍵靶點(diǎn)，如內(nèi)皮素、一氧化氮以及前列環(huán)素等途徑研發(fā)的靶向藥物相繼問世，雖緩解了PAH患者的臨

床癥狀，在一定程度上改善了其總體預(yù)后，但遠(yuǎn)期療效仍然有限[5]。由此可見，尋找靈敏、特異的生物標(biāo)志物對(duì)幫助早期診斷或鑒別診斷PAH、進(jìn)行危險(xiǎn)分層、優(yōu)化管理策略、療效評(píng)估及判斷預(yù)后具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。經(jīng)過近些年的研究，許多實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)和血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)已被認(rèn)為對(duì)評(píng)估PAH病情嚴(yán)重程度和判斷預(yù)后有重要意義，如血漿中的腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）和N端腦鈉肽前體（N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NTproBNP），已被國內(nèi)外指南推薦的非侵入性預(yù)后評(píng)估血漿生物標(biāo)志物[2，4，6]。其余如右心導(dǎo)管測(cè)量參數(shù)、紅細(xì)胞分布寬度、人五聚素-3等，它們要么受侵入性或主觀性質(zhì)限制，要么易受外界因素影響，且不是PAH特異性標(biāo)志物[7]。到目前為止，可溶性腫瘤抑制體2（soluble suppression of tumorigenicity 2，sST2）已成為心功能不全相關(guān)疾病的新型生物標(biāo)志物。美國和歐洲心臟病協(xié)會(huì)心力衰竭（heart failure，HF）指南[8-9]均已將sST2列為心肌纖維化的標(biāo)志物，可以預(yù)測(cè)HF患者的入院率和死亡率，并將其納入慢性HF風(fēng)險(xiǎn)分層。目前sST2與PAH相關(guān)研究也備受關(guān)注。本文將綜述BNP/NT-proBNP、sST2在PAH中的研究進(jìn)展。

1 BNP和NT-proBNP

B型利鈉肽是從心房和心室合成并釋放出來的激素前體，被酶切后成為有活性的BNP和NTproBNP[10]。利鈉肽通過增加全身血管通透性和利鈉作用來減少血容量，并通過增加細(xì)胞內(nèi)cGMP的合成使血管平滑肌細(xì)胞松弛，這兩種作用都能降低血壓和心室前負(fù)荷[11-12]。BNP的血漿半衰期為22min，NT-proBNP則為2h，兩者均通過腎清除，腎功能不全可導(dǎo)致兩者的血漿水平顯著升高[11]。BNP和NTproBNP已被廣泛用作心功能不全的無創(chuàng)性指標(biāo)和預(yù)后標(biāo)志物，是目前PAH風(fēng)險(xiǎn)分層指南推薦的唯一生物標(biāo)志物[13]。

在PAH患者中，BNP、NT-proBNP水平與右心功能不全程度和預(yù)后密切相關(guān)。Nagaya等[14]證明了BNP水平與NYHA功能分級(jí)、mPAP、PVR呈正相關(guān)，與心輸出量呈負(fù)相關(guān)。此外，結(jié)果還顯示高水平的BNP（＞180 pg/mL)和3個(gè)月隨訪期內(nèi)BNP水平升高，與特發(fā)性肺動(dòng)脈高壓(idiopathic PAH，IPAH)患者的死亡率增加強(qiáng)烈相關(guān)，且與基線和治療后的運(yùn)動(dòng)能力[15]有關(guān)。一項(xiàng)對(duì)26名WHO功能分級(jí)為3級(jí)的PAH患者進(jìn)行的小型隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)[16]發(fā)現(xiàn)，與波生坦治療組相比，西地那非組治療后的BNP水平較基線水平顯著下降（P=0.014）。一項(xiàng)對(duì)55名PH患者（36例IPAH）進(jìn)行研究的小型前瞻性單中心試驗(yàn)[17]顯示，NT-proBNP水平與右心功能不全（經(jīng)超聲心動(dòng)圖和右心導(dǎo)管術(shù)評(píng)估）有關(guān)，NT-proBNP基線低水平預(yù)示著較好的存活率，而高水平的NT-proBNP（＞1400pg/mL）則預(yù)示著較差的預(yù)后。一項(xiàng)針對(duì)PAH患者（n=198）的回顧性研究[18]也得出了相似的結(jié)論。該研究發(fā)現(xiàn)，NT-proBNP水平每年下降>15%與存活率有關(guān)，對(duì)死亡率有預(yù)測(cè)價(jià)值，表明NT-proBNP隨時(shí)間的變化在評(píng)估治療反應(yīng)方面可能比確切目標(biāo)值更有價(jià)值。血漿NT-proBNP水平已被證明與PAH病情嚴(yán)重程度[19]、對(duì)波生坦的治療反應(yīng)[20]和對(duì)一氧化氮的急性血流動(dòng)力學(xué)反應(yīng)[21]相關(guān)。Leuchte等[15]還討論了腎損害對(duì)NT-proBNP作為PAH血流動(dòng)力學(xué)標(biāo)志物準(zhǔn)確性的潛在混雜偏倚。他們發(fā)現(xiàn)，在腎功能不全的情況下，NT-proBNP雖與肺血流動(dòng)力學(xué)無關(guān)，但仍是一個(gè)預(yù)后指標(biāo)，而BNP與預(yù)后不相關(guān)，提示對(duì)于腎功能不全的患者而言，用NT-proBNP作為預(yù)后指標(biāo)可能要優(yōu)于BNP。

NT-proBNP在預(yù)測(cè)有進(jìn)展為PAH的高風(fēng)險(xiǎn)人群中也是有價(jià)值的，硬皮病患者就是這種人群中的一員，尤其是局限性硬皮病的患者。在一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究[22]中，研究人員先對(duì)101名無PAH的硬皮病患者的基線NT-ProBNP水平和DLCO進(jìn)行測(cè)量，隨后進(jìn)行中位29個(gè)月的前瞻性隨訪。結(jié)果表明，在單變量和多變量分析中，高水平NT-proBNP和低DLCO（經(jīng)肺泡容積校正）均可獨(dú)立預(yù)測(cè)PAH的發(fā)生。另外，Williams等[23]對(duì)68例已經(jīng)發(fā)生PAH的硬皮病患者研究發(fā)現(xiàn)，血漿NT-proBNP平均水平與mPAP和PVR呈正相關(guān)，與心輸出量呈負(fù)相關(guān)。該研究還發(fā)現(xiàn)NT-proBNP還與WHO功能分級(jí)、6分鐘步行試驗(yàn)（6MWD）和生存期相關(guān)，并且在基線（HR 4.82；P=0.002）和隨訪（HR 3.82；P=0.006）的基礎(chǔ)上，NT-proBNP水平每增加10倍，死亡風(fēng)險(xiǎn)都顯著增加。

血漿NT-proBNP水平不僅是預(yù)測(cè)PAH患者生存時(shí)間的良好指標(biāo)，也是判斷治療效果的良好指標(biāo)。在一項(xiàng)4期、開放標(biāo)簽的ATHENA-1臨床試驗(yàn)[24]中，對(duì)33例已經(jīng)接受5-磷酸二酯酶抑制劑（PDE5i）治療的PAH患者加上安貝生坦，在治療24周后發(fā)現(xiàn)，與基線值相比，NT-proBNP水平降低了31%（P=0.0216）。TRIUMPH試驗(yàn)[25]是一項(xiàng)雙盲、隨機(jī)對(duì)照3期臨床試驗(yàn)，235名PAH患者在接受波生坦或西地那非背景治療的基礎(chǔ)上被隨機(jī)分為吸入型曲前列環(huán)素組或安慰劑組，并將NT-proBNP水平變化作為輔助終點(diǎn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是治療6周（-71pg/mLvs+16 pg/mL，P=0.0003）還是24周（-57pg/mLvs+40 pg/mL，P=0.0014）后，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組的NTproBNP水平變化均有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。另一項(xiàng)更大型的3/4期隨機(jī)對(duì)照臨床實(shí)驗(yàn)[26]將NT-proBNP納入PAH初始聯(lián)合治療的次要終點(diǎn)。在該試驗(yàn)中，500名PAH患者以2:1:1的比例被隨機(jī)分為安貝生坦+他達(dá)拉非、安貝生坦+安慰劑、他達(dá)拉非+安慰劑組，經(jīng)過24周治療，結(jié)果表明，聯(lián)合治療的NT-proBNP下降幅度明顯大于單一治療，具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（聯(lián)合vs安貝生坦：-67.2%vs-56.2%，P=0.01；聯(lián)合vs他達(dá)拉非：-67.2%vs-43.8%，P＜0.001）。在一些新一代PAH靶向藥物臨床研究方面，NT-proBNP依舊是評(píng)估藥物治療效果的關(guān)鍵指標(biāo)之一。在Seraphin的血流動(dòng)力學(xué)亞組分析中，與安慰劑相比，馬昔騰坦改善了PAH患者6個(gè)月時(shí)NT-proBNP水平[27]。一項(xiàng)與時(shí)間相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，司來帕格使PAH的發(fā)病率/死亡率事件的風(fēng)險(xiǎn)降低了92%；安慰劑組基線或隨訪時(shí)NT-proBNP水平較低，其PAH發(fā)病率/死亡率降低了90%[28]。

目前，BNP/NT-proBNP仍是PAH臨床試驗(yàn)和常規(guī)治療的主要生物標(biāo)志物。雖然最近大多數(shù)研究PAH新療法的臨床試驗(yàn)包括BNP或NT-proBNP的系列測(cè)量，但關(guān)于它們?cè)谂R床實(shí)踐中的治療反應(yīng)有效性方面的數(shù)據(jù)仍然很少。到目前為止，還沒有明確的建議說明它們的絕對(duì)水平是多少，以幫助指導(dǎo)臨床醫(yī)生對(duì)PAH患者的評(píng)估。此外，這兩個(gè)生物標(biāo)志物都受到某些臨床條件的影響，如腎功能衰竭或冠心病。因此，在實(shí)踐中應(yīng)認(rèn)真解讀并充分發(fā)掘這些生物標(biāo)志物盡可能多的價(jià)值。

2 sST2

腫瘤抑制體2（suppression of tumorigenicity 2，ST2）是白細(xì)胞介素-1（interleukin-1，IL-1）受體家族成員，存在跨膜型ST2（ST2L）和sST2兩種亞型[29]。IL-33是ST2L的特異性功能配體，可與ST2L特異結(jié)合，起到抗心肌肥大及抗纖維化的作用[30]。ST2與心血管疾病的關(guān)系甚為密切，其中sST2由心血管系統(tǒng)的心肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞受機(jī)械應(yīng)力牽拉時(shí)合成并釋放，存在于細(xì)胞外間隙和血清中，參與肺血管重構(gòu)、右心室重塑及相關(guān)炎癥反應(yīng)過程[29，31-32]。在PAH患者中，右心負(fù)荷增加導(dǎo)致右心室重構(gòu)進(jìn)而引起的右心衰竭是最為顯著的癥狀之一，在這一過程中受機(jī)械應(yīng)力作用，心肌成纖維細(xì)胞和心肌細(xì)胞的細(xì)胞核中可合成生物力學(xué)誘導(dǎo)蛋白IL-33并在細(xì)胞壞死期間釋放[33]。在IPAH患者內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)IL-33的下調(diào)顯著增加了sST2的釋放，PAH對(duì)心臟施加的機(jī)械應(yīng)力作用同樣會(huì)增加sST2的釋放，sST2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IL-33，阻斷了IL-33的抗心肌肥大及抗纖維化作用，加速了心室的重構(gòu)[33]。

研究發(fā)現(xiàn)，sST2與心力衰竭[34]、冠心病[35]和接受經(jīng)皮導(dǎo)管主動(dòng)脈瓣置換術(shù)[36]患者的預(yù)后不良有關(guān)，也與PAH嚴(yán)重程度及預(yù)后相關(guān)[37]。一項(xiàng)小型前瞻性隊(duì)列研究[38]顯示，與對(duì)照組受試者相比，IPAH隊(duì)列中（n=40）sST2水平顯著升高（28.9±13.9vs20.7±7.5 ng/mL，P=0.003），并且與心臟指數(shù)（r=-0.534，P=0.000）和PVR（r=0.350，P=0.027）相關(guān)，能反應(yīng)PAH嚴(yán)重程度。平均隨訪14個(gè)月后，在12名受試者出現(xiàn)了臨床惡化。受試者工作特性分析提示，sST2>31.4 ng/mL可作為臨床惡化的判別指標(biāo)，其敏感性和特異性分別為83.3%和78.6%。Kaplan-Meier分析表明較高的sST2水平與較差的預(yù)后相關(guān)，多變量CoX分析顯示sST2獨(dú)立預(yù)測(cè)臨床惡化，表明升高的sST2水平可作為死亡率的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。另一項(xiàng)前瞻性觀察性隊(duì)列研究[39]則調(diào)查了不同病因的成人PH患者的sST2水平及其與超聲心動(dòng)圖、血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及不良臨床事件的關(guān)系。共104名經(jīng)右心導(dǎo)管確診的PH（排除左心相關(guān)PH，51%為PAH）患者被納入研究并測(cè)定基線sST2水平（中位數(shù)為28 ng/mL），中位隨訪時(shí)間3.3年，主要終點(diǎn)由死亡或肺移植組成，次要復(fù)合終點(diǎn)由死亡、肺移植或HF組成。結(jié)果顯示，sST2升高與右室功能障礙加重、mPAP和右房壓力升高相關(guān)，sST2與主要終點(diǎn)（HR 1.53，95%CI1.12-2.07，P=0.007）和次要終點(diǎn)（HR 1.45，95%CI1.10-1.90，P=0.008）均有顯著相關(guān)性。值得注意的是，對(duì)NT-proBNP進(jìn)行校正后發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)關(guān)聯(lián)均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。一項(xiàng)橫斷面研究的結(jié)果也顯示出sST2水平與右心室功能障礙的超聲心動(dòng)圖參數(shù)之間存在相關(guān)性[40]。

在2013年，Carlomango等[41]首次發(fā)現(xiàn)IPAH及硬皮病相關(guān)PAH患者血清中sST2水平明顯升高，與健康對(duì)照組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（42.82±19.09vs14.84±1.9 ng/mL；P<0.0001）。sST2水平高于隊(duì)列中位數(shù)的患者，其WHO功能分級(jí)（P=0.006）、右心室容積（右心室舒張末期容積指數(shù)：P=0.004；右心室收縮末期容積指數(shù)：P<0.001）和收縮功能（P<0.001）均顯著低于對(duì)照組。sST2水平與6MWD（P=0.04）和NT-proBNP（P=0.003）呈正相關(guān)。最后，人們注意到，在平均隨訪14個(gè)月后，sST2高水平組的12名患者中有4名經(jīng)歷了重大事件（死亡或列入移植名單）。相比之下，sST2低水平組沒有發(fā)生任何事件。Martinez Rumayor等[42]研究也發(fā)現(xiàn)，血清sST2水平的升高預(yù)示著PAH死亡率的升高。由此可見，血清sST2水平與PAH嚴(yán)重程度及預(yù)后密切相關(guān)。

在一項(xiàng)旨在探討心臟再同步化治療（CRT）患者sST2與PH嚴(yán)重程度關(guān)系的研究[43]中，研究人員對(duì)111例受試者進(jìn)行基線sST2水平的測(cè)定，并將PH嚴(yán)重程度分為無、輕-中度和重度3組。經(jīng)過連續(xù)6個(gè)月隨訪分析發(fā)現(xiàn)，隨著PH嚴(yán)重程度的增加，sST2基線中值水平呈梯度增加（P=0.02），PH嚴(yán)重程度改善的患者sST2水平降低（-15 ng/mL，P=0.001），而PH嚴(yán)重程度無改善的患者sST2水平升高（+5 ng/mL，P=0.005）。很明顯，CRT患者的sST2基線水平與PH嚴(yán)重程度相關(guān)。而一項(xiàng)單中心回顧性分析發(fā)現(xiàn)，sST2與不同亞型的PH患者沒有特殊相關(guān)性，sST2可被認(rèn)為是PH的一般生物標(biāo)志物[44]。

到目前為止，許多臨床研究都已證明sST2在各種急性和慢性心血管疾病中具有重要的預(yù)后價(jià)值。sST2作為新一代HF生物標(biāo)志物，具有不受年齡、種族、腎功能影響以及單一閾值等特點(diǎn)，在HF患者的診斷、治療、預(yù)后評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中發(fā)揮著重要作用[45-46]。盡管各種研究也證明PAH患者sST2水平升高，但sST2預(yù)測(cè)各類PAH患者臨床結(jié)局方面的價(jià)值尚未得到完全證實(shí)。PAH患者血清sST2水平升高，且其與右心室收縮和舒張功能障礙程度密切相關(guān)。因此，需要進(jìn)一步的研究來證明血清sST2是否有可能作為一個(gè)動(dòng)態(tài)標(biāo)記物，以及其濃度的變化對(duì)PAH發(fā)病率和臨床結(jié)局的預(yù)測(cè)價(jià)值。

3 NT-proBNP聯(lián)合sST2

到目前為止，在PAH研究的生物標(biāo)志物范圍中，只有BNP和NT-proBNP被治療指南推薦作為預(yù)后參數(shù)。然而，沒有單一的生物標(biāo)志物在預(yù)測(cè)預(yù)后或治療反應(yīng)方面顯示出顯著的優(yōu)勢(shì)，一組血清生物標(biāo)記物可能比任何單一的都更有預(yù)測(cè)價(jià)值。Chida等[47]研究了59名16歲前被診斷為IPAH或遺傳性PAH患者的幾個(gè)生物標(biāo)志物。研究發(fā)現(xiàn)sST2和NT-proBNP組合是與NYHA功能分級(jí)相關(guān)的標(biāo)志物，也是臨床結(jié)局的預(yù)測(cè)指標(biāo)，其中sST2水平升高與死亡率相關(guān)性最強(qiáng)，且sST2升高的患者在NTproBNP高的患者中預(yù)后明顯更差。經(jīng)Kaplan-Meier和單變量Cox回歸分析顯示，NT-proBNP和sST2升高均預(yù)示不良預(yù)后，而這兩種標(biāo)志物水平均升高的患者的預(yù)后明顯較差（HR 8.9，P=0.0387）。其他研究則發(fā)現(xiàn)，sST2、NT-proBNP和生長分化因子-15聯(lián)合應(yīng)用可預(yù)測(cè)人類免疫缺陷病毒感染者的PAH發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)及死亡風(fēng)險(xiǎn)[48]。sST2可預(yù)測(cè)PAH患者死亡及再入院風(fēng)險(xiǎn)，而聯(lián)合NT-proBNP、腎素等多生物標(biāo)記的預(yù)后價(jià)值優(yōu)于常規(guī)指標(biāo)[49]。

合并多種生物標(biāo)記物可提供關(guān)于預(yù)后、治療選擇或反應(yīng)的額外信息，特別是當(dāng)使用以多條途徑為靶點(diǎn)的聯(lián)合治療方案時(shí)。在靶向治療前后選擇最佳生物標(biāo)志物組合可幫助臨床醫(yī)生和科學(xué)家更好地了解PAH的發(fā)病機(jī)制，從而選擇更有效的治療方法。

4 總結(jié)與展望

綜上所述，PAH患者血漿/血清BNP、NTproBNP和sST2水平均明顯升高，與疾病嚴(yán)重程度和預(yù)后密切相關(guān)。目前，BNP和NT-proBNP仍是PAH臨床試驗(yàn)和常規(guī)治療的主要生物標(biāo)志物。sST2作為PAH新型生物標(biāo)志物具有廣大的研究前景，而抑制sST2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合IL-33，可能成為PAH治療的新靶點(diǎn)。

目前用于PAH治療的許多生物標(biāo)志物都經(jīng)受住了時(shí)間的考驗(yàn)，已被確認(rèn)為疾病進(jìn)展或衰退的可靠預(yù)測(cè)指標(biāo)。任何單一的生物標(biāo)記物都不太可能提供單個(gè)患者所需的全部相關(guān)信息，而聯(lián)合標(biāo)記物的研究潛力則引起了人們相當(dāng)大的興趣。目前關(guān)于BNP/NT-proBNP聯(lián)合sST2檢測(cè)對(duì)PAH患者預(yù)后的預(yù)測(cè)價(jià)值的臨床研究仍較少，未來的研究需確定該組合對(duì)PAH的預(yù)測(cè)價(jià)值。