血清可溶性生长刺激表达基因2蛋白在结缔组织病相关肺动脉高压中的应用价值

王媛媛 孙晓萱 黄颖恒 王嫱

结缔组织病(CTD)相关肺动脉高压(PAH)是CTD患者死亡的重要原因之一，其临床表现隐匿，评估困难，漏诊率较高。早期诊断和治疗、及时筛查PAH潜在的预后不良危险因素并及时干预有助于改善患者的临床结局。PAH的常规评估方法包括临床症状和WHO心功能分级、右心导管术检查、超声心动图检查、运动耐力评估及生物标志物检测。血清N末端脑钠肽前体(NT-proBNP)是目前常用的血清生物学标志物，但NT-proBNP易受年龄、感染及肾功能不全等因素影响[1]，因此，寻找新的生物标志物具有重要意义。生长刺激因子表达基因2蛋白(ST2)是Toll样/白细胞介素(IL)-1受体(IL-1R)超家族成员之一，其特异性配体为IL-33，主要包括两种亚型：跨膜型ST2(ST2L)和可溶性ST2(sST2)。IL-33/ST2L在保护心脏和抗心肌纤维化过程中起重要作用，而sST2与ST2L竞争结合IL-33，是反映心肌纤维化和心肌重塑的新型生物标志物[2]。既往研究结果显示，IL-33/ST2可刺激内源性一氧化氮(NO)、促进血管活性物质产生[3]，引起肺血管重塑，导致PAH。目前sST2在PAH评估中的临床意义尚不明确。本研究旨在探讨sST2在CTD-PAH疾病严重程度中的应用价值。

对象与方法

1.对象：2017年7月～2018年5月南京医科大学第一附属医院风湿科免疫科收治的经二维超声心动图诊断为CTD-PAH的患者24例(CTD-PAH组)，均为女性，年龄24～52岁，平均年龄(33.79±8.64)岁。PAH诊断标准：根据二维超声心动图检查结果计算的肺动脉收缩压>36 mmHg[4]。纳入标准：(1)明确诊断为CTD；(2)二维超声心动图估测的肺动脉收缩压>36 mmHg；(3)年龄≥18岁。排除标准：(1)严重的肺间质病变或慢性阻塞性肺疾病；(2)合并导致PAH的左心疾病；(3)慢性血栓栓塞性PAH(CTEPH)；(4)合并肝硬化门静脉高压；(5)长期使用可以引起PAH的药物；(6)合并HIV感染。选取同期于南京医科大学第一附属医院体检的健康志愿者20例作为对照组，均为女性，年龄23～63岁，平均年龄(37.45±12.08)岁；同期于南京医科大学第一附属医院就诊的CTD不伴有PAH患者13例作为CTD组，均为女性，年龄21～54岁，平均年龄(38.84±7.33)岁；3组受试者间及CTD-PAH组和CTD组患者间年龄比较差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究经南京医科大学第一附属医院医学伦理委员会审批(伦理审批编号：2018-SR-333)，所有受试者均签署知情同意书。

2.方法

(1)临床资料收集：采用病例报告(CRF)表收集所有受试者的性别、年龄及原发疾病等资料。根据欧洲心脏病学会(ESC)联合欧洲呼吸学会(ERS)2015年发布的《肺动脉高压诊断和治疗指南》对CTD-PAH患者进行简易危险分层，评估指标包括WHO心功能分级、6分钟步行距离、NT-proBNP、心包积液、右心房压力、心脏指数(CI)及混合静脉血氧饱和度(SvO2)，分层标准见表1。肺动脉收缩(mmHg)=4×[收缩期三尖瓣最大反流速度(m/s)]2+右心房压力(mmHg)。

表1 2015年ESC/ERS PAH指南简易危险分层

(2)血清sST2和IL-33水平检测：CTD-PAH组和CTD组患者于入院当日或次日清晨、对照组受试者于体检当天空腹抽取静脉血5 ml，静置1 h，置于离心机中以3 000 r/min离心5 min，取上清液分装至冻存管中，置于-80 ℃冰箱保存备测sST2和IL-33水平。采用于武汉华美生物工程有限公司购入的酶联免疫吸附试验试剂盒检测sST2和IL-33水平。将试验所需试剂和标本移至室温20 ℃环境，平衡温度30 min，按照试剂盒说明书方法配制好标准品、洗涤液、生物素标志抗体溶液、辣根过氧化氢酶标志亲和素工作液、终止溶液等，依据试剂盒说明书依次完成加样、温育、一抗温育、洗涤、二抗温育、洗涤、底物避光显色、终止显色等标准操作步骤。在反应终止后立即采用酶标仪在450 nm波长处测量各孔的吸光度值。采用Graphpad Prism软件建立标准曲线，得出相应的标准曲线回归方程，计算样本sST2和IL-33水平。

结 果

1.CTD组和CTD-PAH组患者NT-proBNP及WHO心功能分级比较：CTD-PAH组NT-proBNP水平和WHO心功能Ⅲ～Ⅳ级患者比例明显高于CTD组(P<0.05)，见表2。

表2 CTD组和CTD-PAH组患者NT-proBNP及WHO心功能分级比较

2.3组受试者血清sST2和IL-33水平比较：3组受试者血清sST2水平比较差异有统计学意义(P<0.05)，其中CTD组和CTD-PAH组均高于对照组，CTD-PAH组高于CTD组(P<0.05)，而3组受试者血清IL-33水平比较差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

表3 3组受试者血清sST2和IL-33水平比较

3.低中危组和高危组CTD-PAH患者血清sST2水平比较及血清sST2鉴别低中危和高危CTD-PAH患者的ROC曲线分析：低中危CTD-PAH患者8例，其血清sST2水平为(0.58±0.32)ng/ml，高危CTD-PAH患者16例，其血清sST2水平为(0.94±0.34)ng/ml，高危患者血清sST2水平高于低中危患者(t=2.450，P=0.023)。ROC曲线分析结果显示，血清sST2鉴别低中危和高危CTD-PAH患者的ROC曲线下面积为0.797，阈值为1 ng/ml，敏感性为50.0%，特异性为87.5%，见图1。

图1 血清sST2鉴别低中危和高危CTD-PAH患者的ROC曲线

4.不同WHO心功能分级CTD-PAH患者血清sST2水平比较：24例CTD-PAH患者中，WHO心功能Ⅰ～Ⅱ级患者7例，其血清sST2水平为(0.51±0.27)ng/ml，Ⅲ～Ⅳ级患者17例，其血清sST2水平为(0.96±0.34)ng/ml，WHO心功能Ⅲ～Ⅳ级患者血清sST2水平高于Ⅰ～Ⅱ级患者(t=3.706，P=0.005)。

讨 论

近年来，sST2已成为心血管疾病的新型生物学标志物[5]，并用于慢性心力衰竭的风险分类[6]。本研究中，我们发现：(1)CTD-PAH患者血清sST2水平明显升高；(2)高危组CTD-PAH患者血清sST2水平明显高于低中危组。ROC曲线分析结果提示sST2≥1 ng/ml具有预测CTD-PAH患者危险分层的作用。

炎症和血管重构是PAH重要的病理生理机制，参与PAH的发生发展。炎症因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、IL-1等刺激外周血单个核细胞后，能进一步促进心肌和肺泡上皮细胞分泌sST2[7]。特发性PAH(iPAH)患者血管内皮细胞中IL-33呈低表达，通过上调IL-6和sST2水平参与PAH的发病[8]。血管内皮细胞是sST2的主要来源细胞，sST2水平升高与PAH血管重构密切相关。IL-33/sST2通路不仅能上调缺氧诱导因子(HIF)-1α和血管生长因子的表达参与血管重构[9]，还能抑制核因子(NF)-κB活化，阻断IL-33抗心肌肥大和纤维化作用，参与右心室重构。本研究结果显示，CTD-PAH组患者血清sST2水平高于CTD组和对照组，表明sST2可能参与了CTD-PAH的发生、发展。

既往研究结果显示，iPAH和硬皮病相关PAH患者血清sST2水平升高，且与疾病严重程度及预后相关[10]。在我国，系统性红斑狼疮(SLE)-PAH约占所有CTD-PAH的50%[11]。在对右心导管诊断的PAH患者的研究中发现，血清sST2水平与CI及肺血管阻力相关[12]。在老年患者中，较高的血清sST2水平与较差的临床预后相关，血清sST2是急性心力衰竭的独立预测因子[13]。李生浩等[14]的研究结果显示，肺源性心脏病患者血清sST2水平高于正常人，血清sST2与右心室内径、右心室流出道内径、肺动脉压力均呈正相关，血清sST2可反映心室压力负荷和容量负荷，并与心肌重构相关。苏嵘等[15]的研究发现，血清sST2可反映心室重构的严重程度，也可用于评估心力衰竭患者1年内的预后。本研究结果显示，高危组CTD-PAH患者血清sST2水平高于中低危组，进一步证实了血清sST2在评估CTD-PAH患者病情及其预后中的重要作用。

sST2可能成为评估CTD-PAH患者预后的一项新型无创性指标，但其临床价值仍需进一步证实。本研究也存在一些缺陷：(1)样本量较小，需扩大样本量进一步研究；(2)本研究是单中心横断面临床研究，缺乏随访信息，后期可增加患者随访或与其他中心样本进行对照；(3)本研究所纳入的CTD-PAH患者主要通过二维超声心动图诊断，仅小部分患者接受了右心导管检查，可能低估了患者病情的严重程度。

综上所述，血清sST2在CTD-PAH发病机制相关的炎症和血管重塑过程中均发挥重要作用。血清高水平sST2与CTD-PAH患者疾病危险分层密切相关，可作为CTD-PAH患者判断病情严重程度及预后的新型生物标志物。