基于血漿DPP4活性構(gòu)建預(yù)測模型評估初次PCI術(shù)后STEMI患者2年MACEs事件的發(fā)生風險*

馬晶 劉佳 白光英 劉筱 李玉華

(新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院急救中心，新疆 烏魯木齊 830001)

急性ST段抬高型心肌梗死(ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI)是冠心病中一種非常嚴重的類型，目前已成為全球主要的死亡原因與經(jīng)濟負擔[1]。早期的經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(Percutaneous coronary intervention，PCI)可顯著提高STEMI患者的生存率，降低STEMI相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生率與復發(fā)性心梗的發(fā)生率[2]。二肽基肽酶4(Dipeptidyl peptidase 4，DPP4)是一種細胞表面蛋白，可裂解第二位至最后一位含有l(wèi)-脯氨酸或l-丙氨酸的氨基末端二肽[3]。DPP4可使增量代謝激素家族的成員(胰高血糖素樣肽-1)失活，從而使其參與葡萄糖代謝調(diào)控[4]。DPP4在心肌細胞和內(nèi)皮細胞表面的廣泛表達，以及它作為信號傳導和結(jié)合蛋白的非酶功能，表明其在心血管調(diào)節(jié)中具有一定的功能[5]。大量研究指出，DPP4抑制劑在心肌梗死過程中可發(fā)揮保護作用，DPP4的基因破壞或化學抑制可改善動物心肌梗死模型缺血/再灌注損傷后的心臟功能恢復，還可改善糖尿病患者急性心肌梗死后的左室舒張功能[5-6]。DPP4以可溶性形式存在于血漿之中，在血漿中它被認為是從內(nèi)皮細胞膜上脫落的并保持一定的酶活性[7-8]。血漿DPP4活性升高可預(yù)測亞臨床和新發(fā)的動脈粥樣硬化事件[9]。此外，既往的研究發(fā)現(xiàn)與僅出現(xiàn)胸痛或不穩(wěn)定型心絞痛的患者相比，心肌梗死患者的血漿DPP4活性顯著降低，并且與STEMI患者的住院期間無復流和主要出血事件密切相關(guān)，而無復流和主要出血事件與院內(nèi)和長期預(yù)后惡化獨立相關(guān)[10]。大量研究表明，血漿DPP4活性是診斷和評估STEMI的一個極具前景的生物標記物[11-12]。然而，目前的預(yù)測模型尚未將血漿DPP4活性納入預(yù)測方程。因此，在本研究中，試圖基于血漿DPP4活性開發(fā)并驗證一個風險預(yù)測模型，用于預(yù)測初次PCI術(shù)后STEMI患者2年主要心血管不良事件(Major adverse cardiovascular events，MACEs)的發(fā)生風險。

1 對象與方法

1.1 研究對象 本研究為一項回顧性隊列研究，將2015年1月～2017年12月在新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院急救中心住院并接受PCI治療的STEMI患者554例納入本研究。采用簡單隨機法按3∶1的比例分為建模隊列(n=415)和驗證隊列(n=139)。納入標準：①患者年齡≥18歲。②符合STEMI的診斷標準。③基線資料、住院信息完整。④患者及家屬知情并簽署知情同意書。⑤初次接受PCI手術(shù)。排除標準：①心臟瓣膜病、惡性腫瘤、慢性風濕免疫性疾病、嚴重的肝功能不全和終末期腎病。②正在服用DPP4抑制劑或GLP-1類似物的患者。③失訪。④既往接受過PCI術(shù)或者冠狀動脈旁路移植術(shù)。該研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查批準，符合《赫爾辛基宣言》。

1.2 數(shù)據(jù)收集與結(jié)局事件 從新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院的電子醫(yī)療記錄系統(tǒng)中收集了所有符合納入標準患者的人口統(tǒng)計學資料和臨床數(shù)據(jù)，包括年齡、性別、體重指數(shù)、既往史(高血壓病史、糖尿病病史等)和生命體征(血壓、心率等)。本研究的主要結(jié)局為MACEs事件：心源性死亡、非致命性心肌梗死、心力衰竭或卒中[13]。結(jié)局狀態(tài)、日期和病因從隨訪門診、再次入院患者的住院臨床診療記錄中獲得或通過電話訪談獲得。

1.3 生化檢測 所有STEMI患者均于入院后第1天早晨采集血樣。血漿樣品在-80℃下冷凍保存，直到進一步分析解凍使用。空腹血糖(FBG)、總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)、腦鈉肽(BNP)、肌酐(Cr)、肌酸激脢(CK-MB)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)等指標使用自動生化分析儀(Cobas?，德國羅氏)測量。通過測量DPP4從合成底物H-Gly-Pro-pNa(L1880，Bachem，瑞士)中裂解對硝基苯胺(pNa)的速率，測定EDTA處理的血漿樣品中DPP4的活性。將5 μL血漿樣品加入到150 μL含有1 mM H-Gly-Pro-pNa的50 mM tris-HCl中。DPP4的活性以每分鐘每升(U/L)的pNa裂解量表示。

2 結(jié)果

2.1 研究隊列的臨床特征 共納入554例患者，其中建模隊列為415名患者(74.9%)，驗證隊列為139名患者(25.1%)。建模隊列中有59例(14.2%)初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs；驗證隊列中有19例(13.7%)初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs。建模與驗證兩隊列的基線資料及初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs的發(fā)生率間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。建模和驗證隊列之間的基線資料見表1。

表1 建模隊列與驗證隊列的基線資料

2.2 多因素Cox回歸分析結(jié)果 多因素回歸分析結(jié)果顯示，年齡、男性、Killip分級、血漿DPP4活性、糖尿病、吸煙史是初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs的獨立風險因素(P<0.05)，見表2。

表2 建模隊列中多因素Cox回歸分析結(jié)果

2.3 初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs風險的預(yù)測模型 根據(jù)多因素Cox回歸分析結(jié)果，繪出初次PCI術(shù)后STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs風險的預(yù)測模型，見圖1。

圖1 STEMI患者2年內(nèi)出現(xiàn)MACEs風險的預(yù)測模型

2.4 模型預(yù)測性能評估 在建模隊列中包含血漿DPP4活性的模型AUC值為0.853(95%CI：0.832～0.874)(圖2A)；驗證隊列中包含血漿DPP4活性的模型AUC值為0.831(95%CI：0.803～0.859)(圖2B)。而排除血漿DPP4活性后，在建模隊列中的模型AUC值為0.779(95%CI：0.759～0.799)(圖2C)；驗證隊列中模型AUC值為0.745(95%CI：0.706～0.784)(圖2D)。采用Delong檢驗比較分析顯示，無論在建模隊列還是驗證隊列，添加血漿DPP4活性這一指標對于模型的預(yù)測性能均有顯著提升(P<0.05)。

圖2 ROC曲線分析

2.5 Hosmer-Lemeshow檢驗與校準曲線 為進一步檢驗列線圖模型的預(yù)測穩(wěn)定性，故采用Hosmer-Lemeshow檢驗并繪制校準圖?；诟鶕?jù)建模隊列(圖3A)和驗證隊列(圖3B)的校準圖顯示，該預(yù)測模型校準曲線與標準曲線均極為接近。Hosmer-Lemeshow檢驗結(jié)果提示建模隊列與驗證隊列中預(yù)測情況與實際情況均不存在顯著差異(P>0.05)。

圖3 校準曲線分析

3 討論

在本研究中，我們團隊基于血漿DPP4活性與一些常見的指標構(gòu)建了一個簡單、易用的列線圖模型來預(yù)測初次PCI術(shù)后STEMI患者2年MACEs事件的發(fā)生風險。該預(yù)測模型是基于554例初次PCI術(shù)后STEMI患者入院及隨訪信息所構(gòu)建的，并且在驗證隊列中被證實具有良好的鑒別性能和校準能力。在我們所構(gòu)建的預(yù)測模型中包括了年齡、男性、Killip分級、血漿DPP4活性、糖尿病病史和吸煙史等6個變量作為主要預(yù)測因子。這些預(yù)測因子很容易在入院初期從病歷系統(tǒng)和血清生化測量結(jié)果獲得，所以便于臨床醫(yī)生的使用與進行早期的MACEs事件的風險評估。本研究遵循嚴格的納入和排除標準，使所有患者的入組流程合理、簡化，不同患者具有較好的同質(zhì)性，研究數(shù)據(jù)具有較好的可比性。因此，本研究中所提出的列線圖模型可作為臨床實踐中一個具有潛在應(yīng)用價值的工具，為初次PCI術(shù)后的STEMI患者提供長達2年的MACEs事件發(fā)生概率風險咨詢，并可給予高風險患者提供早期的、預(yù)防性的治療指導措施。

本研究模型中包含的大多數(shù)變量與以前的STEMI患者相關(guān)MACEs風險預(yù)測模型中的變量相似。既往的大量研究證實年齡、男性、Killip分級、糖尿病病史和吸煙史均為STEMI患者發(fā)生MACEs風險的獨立危險因素[15-16]。在我們的列線圖中，吸煙的STEMI患者發(fā)生MACEs的風險比從不吸煙者高。大量流行病學研究證實，吸煙不僅與STEMI的發(fā)生密切相關(guān)，而且還與STEMI所導致的MACEs風險增加有關(guān)，并且這種風險隨著每日吸煙量的增加而呈劑量依賴性的增加[17-18]。在本研究中，年齡、性別與STEMI所導致的MACEs風險密切相關(guān)，這一點得到了先前研究的支持。2017年全球疾病負擔研究結(jié)果顯示，中國STEMI發(fā)病率、STEMI相關(guān)死亡率與年齡、性別密切相關(guān)，男性年齡標準化發(fā)病率上升0.92%，女性上升0.69%[19]。與非糖尿病患者相比，糖尿病患者STEMI的發(fā)病率高出至少2倍以上。同樣STEMI相關(guān)死亡風險也高出2～4倍，且梗死面積更大[20]。

血漿DPP4活性被認為是心血管疾病的潛在預(yù)后標志物[21]。在心力衰竭患者中，較高的血漿DPP4活性與惡化的心血管結(jié)局密切相關(guān)[22]。此外，血漿DPP4活性還可以預(yù)測健康人群中的動脈粥樣硬化事件[23]。有研究指出，抑制DPP4基因產(chǎn)物下調(diào)血漿DPP4活性，可以顯著降低心肌梗死后心臟功能障礙和不良重構(gòu)事件的發(fā)生率，間接的降低心肌梗死后的患者的死亡風險[24]。DPP4基因的表達可能以GLP-1依賴的方式影響STEMI患者的MACEs事件發(fā)生概率[25]。生物活性GLP-1在其N端被DPP4蛋白降解，抑制血漿DPP4活性可增加活性GLP-1的表達，而GLP-1對心肌缺血再灌注損傷具有較強的保護作用[26]。此外，DPP4蛋白還有其他參與缺血性心臟病的底物反應(yīng)，如基質(zhì)細胞衍生因子-1α、神經(jīng)肽Y和P物質(zhì)。這些底物的血漿水平與心肌梗死后的不良事件均密切相關(guān)[27]。

本研究對所提出的列線圖預(yù)測模型進行了預(yù)測性能的比較研究，以評價預(yù)防性治療策略的效果。結(jié)果表明，本研究所提出的列線圖預(yù)測模型具有較好的預(yù)測性能，適合于初次PCI術(shù)后STEMI患者。然而，這項研究有幾個潛在的局限性。首先，所有參與者都來自中國西北地區(qū)的一家三甲醫(yī)院，其結(jié)果可能不適用于其他國家或地區(qū)。第二，所包含的變量并沒有完全覆蓋初次PCI術(shù)后的STEMI患者MACEs事件發(fā)生的所有相關(guān)危險因素，因此模型的預(yù)測能力較為有限。第三，本研究以回顧性隊列研究為基礎(chǔ)，排除了數(shù)據(jù)不完整的個體，這可能導致選擇性偏差。因此，需要進行前瞻性研究來進一步驗證我們的結(jié)果。第四，本研究是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上進行的分析，雖然調(diào)整了許多混雜因素，但數(shù)據(jù)庫中尚未包括一些重要變量，如體力活動、飲食因素和治療情況。因此，這些殘余混雜因素對結(jié)果的潛在影響不容忽視。第五，本研究所包含的指標沒有進行動態(tài)監(jiān)測，這可能會在一定程度上影響本預(yù)測模型的準確性。

4 結(jié)論

本研究結(jié)合年齡、男性、Killip分級、血漿DPP4活性、糖尿病病史和吸煙史等因素，構(gòu)建了一個全新的列線圖，具有較好的準確性，有助于臨床醫(yī)生對初次PCI術(shù)后STEMI患者的2年MACEs風險進行評估，也有助于臨床醫(yī)生及時采取更有針對性的醫(yī)療干預(yù)措施。