血清5種生物標志物水平聯(lián)合檢測對心力衰竭的診斷價值*

夏 芳，汪隆海，方 超，張求霞，黃 飛，谷光敏，王 勇，程 剛，宋 川

(1.安徽省含山縣人民醫(yī)院a.檢驗科；b.心內(nèi)科；c.彩超室，安徽含山 238100；2.宋慶齡愛心醫(yī)院a.檢驗科；b.心內(nèi)科；c.彩超室，安徽巢湖 238000)

心力衰竭(heart failure，HF)是各種心血管疾病發(fā)展的最終結(jié)果，它是多種原因?qū)е滦呐K結(jié)構(gòu)或功能的異常改變，使心室收縮或舒張功能發(fā)生障礙，而引起的一組復(fù)雜臨床綜合征。HF已成為西方各國的一個發(fā)病率和流行性都在不斷增加的疾病，在我國HF的發(fā)病率也在呈逐年上升的趨勢，所以對HF的實驗診斷項目的開發(fā)與探索已成為熱點研究。筆者采用化學(xué)發(fā)光法和定量ELISA改進法對含山縣人民醫(yī)院211例HF患者的血清N末端腦鈉肽(N-terminal pro-brain natriuretic peptide，NT-proBNP)、中段心房利鈉肽原(midregional pro-atrial natriuretic peptide，MR-proANP)、大內(nèi)皮素-1(big endothelin-1，Big ET-1)、和肽素(copeptin)與半乳糖凝集素-3(galectin-3，Gal-3)濃度進行測定，并對它們的水平與不同程度HF分級間及不同病因間的關(guān)系進行分析，還對這5項受試者特征曲線(receiver operator characteristic curve，ROC)下面積(area under the curve，AUC)間的比較也進行分析。特別是聯(lián)合檢測血清5種生物標志物，來提高HF診斷的敏感度和特異度，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 研究對象 隨機選擇2014年3月～2019年5月在含山縣人民醫(yī)院心內(nèi)科住院和門診就診的已確診的HF患者211例，其中男性104例，女性107例，年齡33～87歲。其中病因是心肌病(含擴張型心肌病)35例(男性17例，女性18例)，高血壓41例(男性20例，女性21例)，風(fēng)濕性心臟病24例(男性11例，女性13例)，冠心病51例(男性26例，女性25例)，急性心肌梗死(AMI)31例(男性16例，女性15例)和肺心病29例(男性14例，女性15例)。根據(jù)美國紐約心臟病學(xué)會(NYHA)的心功能分級標準，將心功能分為Ⅰ～Ⅳ級；還參照《中國心力衰竭診斷和治療指南》2014版與2018版[1-2]的HF階段的客觀評定。另收集患有心血管疾病，但無HF的患者57例(心肌炎18例，心律失常18例，低危高血壓21例)，男性28例，女性29例，年齡32～83歲，作為對照組，并將該組患者的心功能定為零級。將上述對象按照心功能分級分組：A組為疾病對照組(57例)，B組為心功能Ⅰ級患者組68例(男性33例，女性35例)，C組為心功能Ⅱ級患者組60例(男性31例，女性29例)，D組為心功能Ⅲ級患者組48例(男性23例，女性25例)，E組為心功能Ⅳ級患者組35例(男性17例，女性18例)。

HF患者的診斷標準[1-4]：根據(jù)病史、體格檢查、心電圖和胸片檢查異常，NT-proBNP≥125 ng/L或BNP≥35 ng/L(急性心衰NT-proBNP≥300 ng/L或BNP≥100 ng/L)，超聲心動圖有心臟結(jié)構(gòu)或功能異常等(分左室射血分數(shù)降低和中間值及保留的HF)。

疾病對照組的患者入選標準：患有心血管疾病(選取心肌炎和心律失常及低危高血壓)[5]，但心功能正常，無舒張性HF，還排除近期發(fā)生AMI和心絞痛及擴張性心肌病患者。

1.2 試劑與儀器 NT-proBNP的化學(xué)發(fā)光試劑盒為深圳產(chǎn)；MR-proANP，和肽素及Gal-3的定量ELISA試劑盒為美國產(chǎn)；Big ET-1的定量ELISA試劑盒為奧地利產(chǎn)。檢測儀器為Maglumi 4000 Plus的全自動化學(xué)發(fā)光儀(深圳新產(chǎn)業(yè))，ST-360多功能酶標儀(上?？迫A)，彩色多普勒為GELOGIQ7型(美國)。

1.3 方法

1.3.1 標本采集：抽取被檢者的早晨空腹靜脈血3 ml(不抗凝)，1.5 h內(nèi)離心(3 000 r/min，5 min，離心半徑為8 cm)。如當天不能檢測，將血清轉(zhuǎn)移另管，放-20℃保存，30天內(nèi)檢測。

1.3.2 測定方法：血清NT-proBNP測定采用化學(xué)發(fā)光法(按說明書操作)；血清MR-proANP，Big ET-1及和肽素測定采用定量ELISA改進法[6-8]；血清Gal-3測定采用定量ELISA法(按說明書操作)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用IBM SPSS 23.0與SAS9.4統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。生物標志物的5組比較與HF的6種病因組比較都用單因素方差分析和LSD多重檢驗的兩兩比較，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。每項結(jié)果對HF的診斷截點采用ROC分析[9]。ROC合并曲線圖采用Multiple的多條折線圖[10]。ROC AUC比較用SAS9.4的宏程序分析[11]，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

表1 不同組間5種HF生物標志物結(jié)果比較

注：每組間的兩兩比較，都有差異；C組vs D組，各項的P值分別為 0.046，0.030，0.018，0.004與0.036；D組vs E組，各項的P值分別為0.020，0.035，0.006，0.007與0.013；其它每兩組比較各項P值都為0.000。

表2 HF不同病因組5種生物標志物檢測結(jié)果

2.3 5種生物標志物對HF診斷的敏感度與特異度分析

2.3.1 5種生物標志物對HF診斷的ROC分析：血清5種生物標志物(NT-proBNP，MR-proANP，Big ET-1，和肽素與Gal-3)結(jié)果(每種生物標志物的非HF患者與HF患者)的ROC曲線分析，AUC為0.949 2～0.988 5，都具有較好的診斷HF的意義，P值均為0.000 0。ROC AUC的兩兩比較(運用SAS9.4的宏程序分析)，除和肽素與Gal-3的ROC AUC無差異(P=0.496 1)，其它9對都有差異(P=0.029 7，0.000 0，0.003 7，0.001 3，0.000 0，0.001 7，0.003 0，0.000 1和0.000 0)。其中NT-proBNP與MR-proANP的ROC AUC比較見圖1。Big ET-1與Gal-3的ROC AUC比較見圖2。P值為0.000 0～0.029 7，見表4。它們的ROC合并曲線圖(采用Multiple的多條折線圖)見圖3。

表3 HF不同病因組5種生物標志物結(jié)果兩兩比較P值

注：A，B，C，D，E和F組分別為心肌病、高血壓、風(fēng)心病、冠心病、AMI和肺心病組。

本圖是SAS 9.4的宏程序分析圖，sensitivity為敏感度，specificity為特異度；method1為NT-proBNP的ROC曲線， method2為MR-proANP的ROC曲線， Model為模型曲線。

圖1 NT-proBNP與MR-proANP的ROCAUC比較圖

本圖是SAS 9.4的宏程序分析圖，sensitivity為敏感度，specificity為特異度；method1為Big ET-1的ROC曲線， method2為Gal-3的ROC曲線， Model為模型曲線。

圖2 BigET-1與Gal-3的ROCAUC比較圖

本圖是SPSS的Multiple統(tǒng)計圖，Sen為敏感度，Ospe為1-特異度；1～5分別為NT-proBNP，MR-proANP，Big ET-1，和肽素與Gal-3對HF診斷的ROC曲線。

圖3 5種生物標志物對HF診斷的ROC曲線

2.3.2 5種生物標志物對HF診斷的敏感度與特異度的截點分析：血清5種HF生物標志物(NT-proBNP，MR-proANP，Big ET-1，和肽素與Gal-3)結(jié)果的ROC分析，部分截點對HF診斷的敏感度與特異度見表5。

表4 5種生物標志物對HF診斷的ROC AUC比較

表5 5種生物標志物對HF診斷截點的敏感度與特異度

2.4 5種生物標志物的聯(lián)合檢測分析 如果用NT-proBNP≥719.5 ng/L，MR-proANP≥192.5 pmol/L，Big ET-1≥3.45 pmol/L，和肽素≥14.0 pmol/L與Gal-3≥27.15 μg/L單項來診斷HF，敏感度為81.0%～89.1%，特異度為93%～100%。如采用這5種生物標志物聯(lián)合檢測，只要有2種達到上述診斷數(shù)值，則診斷為HF。研究的211例HF患者，有208例符合HF診斷，敏感度為98.6%。而研究的57例非HF患者有1例符合HF診斷，特異度為98.2%。

3 討論

3.1 本研究結(jié)果顯示Ⅰ～Ⅳ級HF各組的5種生物標志物水平都高于非HF的對照組，與國外報道相近[12-15]。

3.2 本組NT-proBNP，MR-proANP及和肽素結(jié)果還顯示不同性別的HF患者有差異，前兩項女性高于男性，和肽素是男性高于女性。5種生物標志物水平在不同級別HF(Ⅰ～Ⅳ級)中也有差異，都是隨著級別增加而升高，與國內(nèi)外報道相符[16-17]。

3.3 不同病因所引起HF患者的5種生物標志物水平有差異，兩兩比較大部分有差異。結(jié)果顯示，NT-proBNP水平是AMI組(心肌病組)>肺心病組(冠心病組、風(fēng)心病組與高血壓組)，MR-proANP水平是AMI組(心肌病組)>肺心病組(風(fēng)心病組、冠心病組與高血壓組)，Big ET-1水平是AMI組>心肌病組(肺心病組與風(fēng)心病組)>冠心病組(高血壓組)，和肽素與Gal-3水平都是AMI組>肺心病組(心肌病組)>風(fēng)心病組(冠心病組)>高血壓組。所以筆者建議在不同病因所引起HF患者的5種生物標志物要進行Ⅰ～Ⅳ級的大樣本調(diào)查，以便更準確地對HF患者進行診斷與療效監(jiān)測。

3.4 通過ROC分析，5種生物標志物的ROC AUC在0.949 2～0.988 5之間，都有較好的診斷效能。ROC AUC兩兩比較的10對中9對有差異，說明它們都有互補與較好的診斷效能。如用NT-proBNP≥719.5 ng/L，MR-proANP≥192.5 pmol/L，Big ET-1≥3.45 pmol/L，和肽素≥14.0 pmol/L與Gal-3≥27.15 μg/L來聯(lián)合診斷HF患者，只要有2項符合即可診斷。敏感度為98.6%，特異度為98.2%，診斷符合率為98.5%，與國外報道一致[18]。所以筆者也建議要在不同病因與不同級別(Ⅰ～Ⅳ級)所引起HF患者的5種生物標志物的大樣本和多中心調(diào)查，并經(jīng)循證醫(yī)學(xué)驗證，而得出更佳的HF診斷截點。

3.5 本組研究認為應(yīng)用化學(xué)發(fā)光法與定量ELISA法檢測5種生物標志物來聯(lián)合評價HF患者的心功能方面，是一項具有很好的敏感度與特異度的實驗室診斷指標。它能為臨床醫(yī)生準確快速地診斷HF患者提供有用數(shù)據(jù)，所以在基層醫(yī)院值得推廣應(yīng)用。