血清endocan联合CHI3L1对冠心病PCI术后支架内再狭窄和远期预后的预测价值

李红超,陈静波,于晓娜,吕中华,任子夫

冠心病是指冠状动脉血管出现动脉粥样硬化使血管腔狭窄、阻塞,导致心肌缺血缺氧引起的心脏病[1-2]。经皮冠状动脉介入术(PCI)为治疗冠心病的主要方式之一,能快速重建冠状动脉血运,恢复患者心肌再灌注,降低冠心病病死率[3]。PCI术后仍存在较高的支架内再狭窄(ISR)发生风险,严重影响患者术后远期疗效[4-5]。早期评估ISR的发生风险对改善冠心病患者PCI术后的预后具有重要价值。血清标志物的检测方法简便快捷、价格低廉,且能重复检测,已在临床中广泛应用[6]。内皮细胞特异性分子(endocan)是血管内皮细胞分泌而来的糖蛋白,有研究指出,其释放、激活与血管内皮细胞功能紊乱有关[7]。endocan水平失调还可促进动脉粥样硬化的发生,与冠心病软斑块形成及病情程度密切相关[8]。壳多糖酶3样蛋白1(CHI3L1)为固有细胞分泌出的糖蛋白,其水平异常变化与动脉粥样硬化形成有关[9]。研究显示,CHI3L1在患有急性和稳定的慢性心血管疾病患者中升高,与冠心病的发生发展有关[10]。本研究探讨血清endocan联合CHI3L1对冠心病PCI术后ISR和远期预后的预测价值,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2015年9月—2017年9月中国人民解放军第92493部队医院心血管内科收治冠心病患者400例作为研究组,男248例,女152例,年龄38～75(66.28±7.34)岁;体质量指数(BMI)为(23.82±2.31)kg/m2;吸烟史217例,饮酒史188例;基础疾病:高血压243例,糖尿病186例,高脂血症180例;冠心病家族史114例。同期选取医院体检健康者100例为健康对照组,男58例,女42例,年龄 37～77(65.45±8.03)岁。 2组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已经获得医院伦理委员会批准(2015-146-05),受试者及家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①符合《临床冠心病诊断与治疗指南》中冠心病的诊断标准[11],且经冠状动脉造影确诊为冠心病;②首次接受PCI治疗,无手术禁忌证;③配合随访,临床资料完整者;④PCI术后接受抗凝药物治疗,术后6～12个月内接受冠状动脉造影复查随访。(2)排除标准:①合并恶性肿瘤患者;②急性感染患者;③严重肝肾功能不全患者;④血液系统疾病患者;⑤临床资料不全患者;⑥合并先天性心脏病、风湿性心脏病、瓣膜病等其他心脏疾病;⑦随访期间不配合治疗、检查患者;⑧对造影剂过敏或存在禁忌者。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 血清endocan、CHI3L1水平检测:研究组于术前、健康对照组于体检当日抽取空腹肘静脉血5 ml,室温下静置30 min,离心留取上清液放于-80℃下冷冻保存待测。采用酶联免疫吸附法检测血清endocan、CHI3L1水平,endocan试剂盒购自武汉菲恩生物科技有限公司,CHI3L1试剂盒购自美国Promega公司,操作过程严格按说明书要求进行。

1.3.2 术前冠状动脉造影、心动图检查:(1)冠状动脉造影:选择心血管专用X线机(荷兰飞利浦公司,型号HC5000),常规于股动脉穿刺,采集5个心动周期数据,判断每支冠状动脉病变狭窄程度;冠状动脉病变支数为冠状动脉造影显示管腔直径狭窄≥50%的病变累及左前降支、左回旋支或右冠状动脉支数;Gensini评分系统:①病变狭窄程度评分:血管管腔狭窄≤25%计1分,26%～50%计2分,51%～75%计4分,76%～90%计8分,91%～99%计16分,100%计32分。②病变部位系数:左主干病变×5,左前降支近、中、远段分别×2.5、×1.5、×1;第一、二对角支分别×1、×0.5,左回旋支近段×2.5,钝缘支、远段、后降支均×1,后侧支×0.5;右冠状动脉近、中、远段及后降支均×1。③各病变分支狭窄程度计分与系数乘积作为Gensini评分[12],分数越高表示冠状动脉病变越严重。ISR诊断标准符合《中国经皮冠状动脉介入治疗指南2012》标准[13],以造影结果显示支架植入段或近远端5 mm内出现管腔狭窄程度>50%即可确诊。(2)超声心动图检查:采用彩色多普勒超声诊断仪(荷兰飞利浦公司,型号IE33),探头频率设为2～4 MHz。患者取左侧卧位,于胸骨旁左心室长轴切面测量房室内径与厚度,连续测量5个心动周期取其平均值作为最终结果。根据胸骨旁长轴切面测量左心室舒张末期内径(LVEDD)、左心室收缩末期内径(LVESD)、左心室射血分数(LVEF),采用双平面Simpson法测量左心室舒张、收缩末期容积与左心房容积,计算LVEF。

1.3.3 生化指标检测:上述静脉血采用全自动生化分析仪(美国贝克曼库尔特公司,型号AU5800)检测血尿素氮(BUN)、血肌酐(SCr)、尿酸(UA)、血糖(FPG)、三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)等。

1.3.4 PCI术后随访:患者出院后通过电话或门诊复查方式随访5年,截至2022年9月,观察主要不良心血管事件(MACE):支架内血栓形成、不稳定心绞痛、靶血管再次血运重建、复发心肌梗死、心源性死亡等[14]。第1年每3个月进行1次电话或门诊复查随访,6～12个月复查行冠状动脉造影检查,根据冠状动脉造影检查结果有无发生ISR将患者分为ISR亚组(n=73)与非ISR亚组(n=327)。1年后每半年随访1次,随访过程中共19例失访。根据预后不同分为预后不良亚组(n=53)与预后良好亚组(n=328)。

2 结 果

2.1 各组血清endocan、CHI3L1水平比较 ISR亚组与非ISR亚组血清endocan、CHI3L1水平高于健康对照组,且ISR亚组水平高于非ISR亚组,差异均有统计学意义(P<0.01),见表1。

表1 各组血清endocan、CHI3L1水平比较

2.2 冠心病PCI术后预后不良情况 经5年随访,400例患者中381例获得完整的预后资料,19例失访。381例中预后不良患者53例(13.91%)。不良心血管事件(MACE):支架内血栓形成21例,不稳定心绞痛14例,靶血管再次血运重建9例,复发心机梗死5例,心源性死亡4例等。

2.3 不同预后亚组患者冠状动脉造影、超声心动图检查比较 预后不良亚组患者冠状动脉病变支数、长度及狭窄程度、术前Gensini评分高于预后良好亚组,LVEF低于预后不良亚组(P<0.01),2亚组LVESD、LVEDD比较差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 冠心病PCI术后不同预后患者冠状动脉造影、超声心动图检查比较

2.4 影响冠心病PCI术后预后不良的多因素分析 以冠心病PCI术后患者预后情况为因变量,以上述结果中P<0.05项目为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,年龄偏大、合并糖尿病、合并高脂血症、冠状动脉狭窄程度偏高、术前Gensini评分偏高、BUN水平较高、TC水平较高、LDL-C水平较高、endocan水平较高及CHI3L1水平较高为冠心病患者PCI术后预后不良的危险因素(P<0.05),见表3。

2.5 血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后ISR的诊断效能 绘制血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后ISR诊断效能的ROC曲线,并计算曲线下面积(AUC),结果显示,血清endocan高、CHI3L1高及其二者联合诊断评估模型对冠心病PCI术后ISR的诊断AUC分别为0.726、0.752、0.806,联合评估模型的诊断价值高于单项检测(Z/P=2.241/0.025,2.144/0.032),见表4、图1。

图1 血清endocan、CHI3L1及其二者联合对冠心病PCI术后ISR诊断效能的ROC曲线

表4 血清endocan、CHI3L1评估对冠心病PCI术后ISR的诊断效能

2.6 血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后预后不良的预测价值 绘制血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后预后不良预测的ROC曲线,并计算AUC,结果显示,血清endocan、CHI3L1及其二者联合诊断评估模型对冠心病PCI术后预后不良的预测AUC分别为0.721、0.721、0.797,联合评估模型的预测价值高于单项预测(Z/P=2.044/0.041,1.986/0.047),见表5、图2。

图2 血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后预后不良预测的ROC曲线

表5 血清endocan、CHI3L1对冠心病PCI术后预后不良的预测价值

3 讨 论

PCI血运重建能疏通梗死的冠状动脉并恢复血流供应,但也可导致动脉粥样硬化斑块破裂,形成新血栓进而引发冠状动脉再狭窄。本研究的ISR发生率为18.25%(73/400),与贾梦奇等[15]报道相似,但本研究稍低,分析原因可能与样本量差异有关。目前有关ISR的发生机制尚不明确,分析可能与遗传因素、炎性反应、细胞外基质沉积、血管内膜增生等多因素作用相关[16]。早期评估ISR有助于制定合适的治疗方案,可降低患者病死率并延长生存时间。冠状动脉介入造影等为评估患者PCI术后预后不良的常用方式,但由于其费用较高而使用受限[17]。故寻找其他高敏感度与特异度的生化指标预测患者术后ISR及预后不良发生风险具有重要临床价值。

endocan是由血管内皮细胞释放的可溶性皮肤硫酸盐蛋白聚糖,在血管组织内皮细胞表达,当内皮细胞功能损伤后endocan即可释放入血,导致血清endocan水平上升[18]。本结果显示,冠心病患者内皮细胞损伤较为严重,相对于健康人群,其血清endocan表达水平较高。赵天明等[19]在研究中发现,急性冠状动脉综合征患者endocan水平显著高于正常人群,与本结果相符。CHI3L1为糖基水解酶家族成员,参与机体炎性反应、细胞氧化应激、血管生成等病理过程[20]。本结果还显示,ISR亚组血清CHI3L1水平高于非ISR亚组,且高于健康对照组,提示患者血清CHI3L1水平上升与动脉粥样硬化形成、PCI术后发生ISR有关。分析原因为CHI3L1能调控细胞凋亡转导通路,参与细胞外基质重构、降解,导致斑块组织增生破裂,且其也能提高巨噬细胞活化程度,对炎性介质产生刺激,促进血管内皮细胞损伤,血小板在管壁聚集、黏附,导致冠状动脉内血栓负荷增加、微血管受损等形成血栓而发生ISR[21]。而endocan可活化大量黏附因子使白细胞发生黏附、迁移,进而破坏内皮功能与结构,加速动脉粥样硬化过程中血管内膜增生[22]。ROC曲线分析结果显示,血清endocan联合CHI3L1诊断患者PCI术后ISR的AUC大于0.8,敏感度与特异度均高于上述指标单独检测,提示血清endocan、CHI3L1可作为冠心病患者PCI术后ISR发生风险的评估因子,且两者联合具有更高的诊断评估价值。

PCI为治疗冠心病患者的有效方法之一,但冠状动脉血管平滑肌细胞重塑及缺血再灌注损伤等可增加PCI术后发生MACE的风险,导致预后不良[23]。本研究Logistic回归分析显示,年龄偏大、合并糖尿病、合并高脂血症、冠状动脉狭窄程度偏高、术前Gensini评分偏高、BUN水平较高、TC水平较高、LDL-C水平较高、endocan水平较高及CHI3L1水平较高为冠心病PCI术后预后不良的影响因素。随着年龄增加,患者的身体功能逐渐下降,且人体周围坏死组织、脂质沉淀及斑块中形成的弹性纤维增加,加重动脉粥样硬化,患者术后易出现多种并发症而影响预后。合并糖尿病患者体内胰岛素抵抗使机体自由基形成增多,具有较强的氧化应激反应,加重内皮细胞功能障碍及病变严重程度,进而导致PCI术后预后不良。合并高脂血症也是PCI术后预后不良的危险因素之一,分析原因为患者机体血脂上升后可降低脂蛋白脂酶活性,导致LDL的清除功能下降,HDL分解代谢力增强,使得脂质物于血管壁沉积,促进动脉粥样硬化,且斑块易破裂,因此,血脂控制不佳易导致预后不良。冠状动脉狭窄程度超过70%可引发心肌缺血,甚至发展为急性冠状动脉综合征,分析原因为该类病变为不稳定斑块,易破裂形成血栓,故狭窄程度越高其预后越差。术前Gensini评分为评估冠心病患者冠状动脉病变程度的常用评分系统,不仅能显示狭窄血管数量,还能显示大血管狭窄程度。冠状动脉病变越严重,其术前Gensini评分越高[24]。本结果显示, 预后不良亚组术前Gensini评分高于预后良好亚组,分析原因为冠状动脉病变越严重,患者动脉粥样硬化程度越高,其斑块破裂风险更高,加重心肌缺血程度,导致预后不良[25]。BUN为充血性心力衰竭中神经激素激活的最佳标志物,冠心病患者BUN水平上升与冠状动脉多支病变、LVEF下降有关,可能导致血流动力学不稳而引发心力衰竭[26]。冠心病患者TC、LDL-C水平上升说明存在血脂异常,血脂异常可能发生血管粥样硬化,形成斑块,最终引发斑块破裂形成血栓从而堵塞血管,进一步诱发MACE[27]。故临床应密切关注血脂上升患者,对其应将血脂控制在合理范围以改善预后。

研究显示[28],endocan激活后对血管黏附因子等表达有促进作用,进而能促进炎性细胞聚集于血管内皮组织并促进巨噬细胞内吞,向泡沫细胞转化,对动脉粥样硬化发展有促进作用。CHI3L1通过调控细胞凋亡转导通路,参与细胞外基质重构与降解,使斑块组织增生破裂;且CHI3L1能提高巨噬细胞活化程度,对炎性反应介质有刺激作用,促进血管内皮细胞损伤,血小板聚集于血管壁并黏附进而形成血栓引发患者术后发生ISR,导致预后不良[29]。ROC曲线显示,endocan、CHI3L1预测患者预后不良风险的AUC也在0.7以上,敏感度与特异度均较高,联合检测的诊断效能高于单独检测,提示两者联合的预测价值更高,可指导临床早期发现高危人群以尽早采取针对性措施以改善预后。

综上所述,冠心病患者血清endocan、CHI3L1水平上升为冠心病PCI术后预后不良的影响因素,且对术后发生ISR及预后不良有良好的诊断价值,可作为辅助临床诊疗的有效生物标志物。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

李红超:设计研究方案,分析试验数据,论文撰写与修改;陈静波:课题设计,论文审核;于晓娜:实施研究过程,资料搜集整理;吕中华、任子夫:进行统计学分析