崔小豪,楊志明
冠心病是嚴(yán)重威脅人類健康的疾病,盡管近年來對其危險因素進行了干預(yù)并采取了有效的二級預(yù)防措施,但其發(fā)病率仍逐年上升[1]。在世界范圍內(nèi),每年有700多萬人發(fā)生心肌梗死,1年的死亡率在10%左右,從穩(wěn)定型冠心病、ST段抬高型心肌梗死(STEMI)到非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI),患者的病程差異很大,所以對預(yù)后不良患者的有效識別更有助于后期優(yōu)化治療[1]。隨著多種評分系統(tǒng)和各種生物標(biāo)志物的臨床應(yīng)用,冠心病患者的管理得到了明顯改善,但對冠心病患者臨床早期診斷、病情發(fā)生發(fā)展及預(yù)后的評估能力仍然有限,所以添加新的臨床標(biāo)志物應(yīng)用到臨床工作中迫在眉睫。近來很多研究表明,中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)作為早期識別高危急性腎損傷(AKI)患者的生物標(biāo)志物,在冠心病、心力衰竭等心血管疾病的發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后中發(fā)揮著重要作用,是一個潛力極大的心血管疾病標(biāo)志物[2]。
NGAL又稱 Lipocalin2(Lcn2)或 24p3,屬于 Lipocalin超家族。1993年KJELDSEN等[3]首次從人中性粒細胞中分離出NGAL,其在血液和尿液中以單體、同源二聚體和異源二聚體3種分子形式存在,與基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP-9)共價結(jié)合,是一種專門結(jié)合和運輸疏水性小分子的糖蛋白,由位于9q34.11染色體的基因編碼,在-80 ℃的血漿中可穩(wěn)定至少11個月[4]。NGAL水平與性別、年齡、肝功能相關(guān);除中性粒細胞外,NGAL還存在于巨噬細胞、脂肪細胞、肝細胞、腎小管上皮細胞中;作為一種急性時相蛋白和抗菌因子,NGAL在炎癥狀態(tài)和細胞損傷時表達和分泌增加[5]。在腎臟疾病方面,NGAL可作為早期識別AKI和預(yù)測慢性腎臟病(CKD)進展程度的標(biāo)志物;在心血管疾病方面,NGAL水平升高與動脈粥樣硬化、心力衰竭和急性腦血管疾病的發(fā)生相關(guān)[6]。HEMDAHL等[7]發(fā)現(xiàn),NGAL在小鼠動脈粥樣硬化斑塊中表達增加,在缺氧和心肌梗死(MI)時表達上調(diào)。EILENBERG等[8]發(fā)現(xiàn),NGAL主要表達于有癥狀的動脈粥樣硬化斑塊中,通過誘導(dǎo)巨噬細胞、平滑肌細胞和血管內(nèi)皮細胞中促炎遞質(zhì)的產(chǎn)生參與動脈粥樣硬化的形成。SUNG等[9]發(fā)現(xiàn),在小鼠心臟缺血模型中,NGAL水平增加,導(dǎo)致心臟自噬反應(yīng)減弱,增加細胞死亡率和細胞功能障礙發(fā)生率;敲除NGAL基因的小鼠能夠在缺血后引起更高的自噬反應(yīng),從而保護心肌細胞。所以,NGAL在冠心病的基礎(chǔ)研究和臨床研究中價值很大。
ZOGRAFOS等[10]的研究表明,血清NGAL水平與冠狀動脈病變血管數(shù)和改良Gensini評分呈正相關(guān)。SOYLU等[11]的研究表明,血清NGAL水平與NSTEMI患者全球急性冠狀動脈事件注冊(GRACE)評分、SYNTAX評分、Gensini評分均呈正相關(guān)。KATAGIRI等[12]研究發(fā)現(xiàn),無心力衰竭和CKD的患者冠狀動脈三支病變組血清NGAL水平高于單支病變組(P<0.05);NGAL水平與SYNTAX評分呈正相關(guān),且NGAL水平升高是高SYNTAX評分的獨立危險因素;NGAL>100 μg/L和腦鈉肽(BNP)>25 ng/L的患者有較高的SYNTAX評分,NGAL聯(lián)合BNP可以識別潛在有心臟血流動力學(xué)損害和冠心病風(fēng)險升高的患者。研究表明,血漿NGAL水平與冠狀動脈病變嚴(yán)重程度呈正相關(guān),且NGAL識別嚴(yán)重冠狀動脈狹窄的STEMI患者的能力優(yōu)于MMP-9和超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)[13]。李超等[13]納入無腎臟疾病的STEMI患者124例(STEMI組)、無明顯冠狀動脈狹窄的對照患者124例(對照組),根據(jù)SYNTAX評分將STEMI患者分為高評分亞組(≥33分,n=26)和低評分亞組(<33分,n=98),分析STEMI患者血漿NGAL水平與冠狀動脈狹窄程度的關(guān)系以及識別嚴(yán)重冠狀動脈狹窄的能力;結(jié)果發(fā)現(xiàn):STEMI組患者血漿NGAL水平顯著高于對照組(P<0.01);血漿NGAL水平與SYNTAX評分呈正相關(guān)(r=0.616,P<0.01),且高評分亞組患者血漿NGAL水平顯著高于低評分亞組(P<0.01);受試者工作特征曲線(ROC曲線)分析顯示,血漿NGAL水平〔ROC曲線下面 積(AUC)=0.881,95%CI(0.813,0.949),P<0.01〕 較MMP-9〔AUC=0.799,95%CI(0.709,0.890),P<0.01〕 和hs-CRP〔AUC=0.446,95%CI(0.306,0.587),P=0.400〕在識別STEMI患者嚴(yán)重冠狀動脈狹窄的能力方面更優(yōu)。因此,未來的研究需進一步確定NGAL有效識別冠狀動脈狹窄的閾值及可信度,才可以讓NGAL更好地應(yīng)用于臨床。
本文價值:
本文將腎臟病學(xué)領(lǐng)域常見的生物標(biāo)志物與冠心病結(jié)合,體現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域共性導(dǎo)向、交叉融通的理念,而且為未來心血管領(lǐng)域新的標(biāo)志物研究提供了新的參考方向,所以有較大的研究價值。未來中國進入老齡化社會,全科醫(yī)學(xué)的理念日益重要,中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白(NGAL)作為一種新興的生物標(biāo)志物,在多種疾病狀態(tài)下均會不同程度升高,如果未來研究可以提供不同疾病狀態(tài)下NGAL的參考范圍,將會對疾病的早期診斷、病情進展及預(yù)后評估發(fā)揮重要作用。
MALYSZKO等[14]的研究表明,在腎功能正常但伴有高血壓和穩(wěn)定型冠心病的患者中,血清NGAL水平顯著高于正常對照組。PAULSSON等[15]發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定型冠狀動脈疾?。–AD)患者血漿MMP-9/NGAL和白介素(IL)-8水平高于正常對照組,中性粒細胞計數(shù)與對照組無明顯差異,IL-8是中性粒細胞釋放MMP-9的有力刺激因子[16],提示穩(wěn)定型CAD患者外周血中性粒細胞處于啟動狀態(tài),IL-8水平升高可能是導(dǎo)致患者MMP-9/NGAL升高的原因之一。SIVALINGAM等[17]納入了876例經(jīng)冠狀動脈造影證實穩(wěn)定型CAD的患者,以非致命性急性MI、心因性死亡(CVD)或缺血性卒中為臨床終點,進行平均3.1年的隨訪,結(jié)果顯示:健康人和穩(wěn)定型CAD患者的NGAL水平之間無顯著差異;ROC曲線分析顯示,NGAL單獨預(yù)測穩(wěn)定型CAD患者臨床終點事件的AUC為0.56〔95%CI(0.49,0.64)〕,NGAL聯(lián)合炎性標(biāo)志物(白細胞計數(shù)、hs-CRP、IL-6和鈣衛(wèi)蛋白)預(yù)測穩(wěn)定型CAD患者臨床終點事件的AUC為0.60〔95%CI(0.49,0.71)〕,NGAL聯(lián)合炎性標(biāo)志物及心血管疾病危險因素(年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、糖尿病、吸煙和肌酐)預(yù)測穩(wěn)定型CAD患者臨床終點事件的AUC為0.66〔95%CI(0.56,0.75)〕,炎性標(biāo)志物聯(lián)合心血管疾病危險因素預(yù)測穩(wěn)定型CAD患者臨床終點事件的AUC為0.66〔95%CI(0.56,0.76)〕,因此相對于傳統(tǒng)的炎性標(biāo)志物及心血管疾病危險因素,NGAL對穩(wěn)定型CAD患者發(fā)生臨床終點事件的預(yù)測價值并未增加,未來需要更大樣本的研究進一步證實。
4.1 NGAL與 STEMI LINDBERG等[18]研究表明,血清NGAL水平是STMEI患者首次經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)后23個月內(nèi)全因死亡率和主要心血管不良事件(MACE)的獨立預(yù)測因子。ZYKOV等[19]在85例STEMI患者住院第1天和住院第12天檢測其血清NGAL水平,之后隨訪3年,評估再梗死率和死亡率;結(jié)果發(fā)現(xiàn),接受PCI的患者住院第12天NGAL水平輕度增加,未接受PCI的患者NGAL水平較對照組增加近3倍,住院第12天NGAL>2.6 μg/L的STEMI患者3年內(nèi)全因死亡率增加4倍。LIM等[20]對169例ACS癥狀出現(xiàn)后12 h內(nèi)接受PCI的STEMI患者治療前后6 h血清NGAL水平進行連續(xù)測定,以患者PCI后30 d全因死亡率為臨床終點,評估NGAL對接受PCI的STEMI患者短期預(yù)后的價值;結(jié)果顯示,79%的患者術(shù)后NGAL水平較術(shù)前降低(ΔNGAL-),21%的患者術(shù)后NGAL水平較術(shù)前升高(ΔNGAL+);按ΔNGAL對169例患者進行分組分析:30 d內(nèi)死亡患者12例,ΔNGAL-組死亡5例(3.8%),ΔNGAL+組死亡7例(18.9%),兩組30 d死亡率比較有顯著差異(P=0.005);按30 d死亡組和非死亡組分析:死亡組術(shù)前、術(shù)后NGAL水平較非死亡組均顯著升高(P<0.05),死亡組ΔNGAL+陽性率顯著高于非死亡組(P=0.002);多因素Logistic回歸分析得出:術(shù)后NGAL水平是STEMI患者接受PCI后30 d內(nèi)死亡的獨立危險因素;ROC曲線分析得出:術(shù)后NGAL水平較術(shù)前NGAL水平有更強的預(yù)測接受PCI的STEMI患者短期死亡率的能力。FAN等[21]的一項薈萃分析表明,NGAL水平較高的STEMI患者全因死亡率和MACE風(fēng)險顯著增加,NGAL水平可以更好地對STEMI患者進行預(yù)后危險分層,但還需要更多大型前瞻性研究去證實。
4.2 NGAL與NSTEMI NYMO等[22]的一項大型前瞻性研究連續(xù)納入1 121例ACS患者(30%為女性,平均年齡65歲,43%為STEMI患者、57%為NSTEMI患者),檢測其入院第1天的血液NGAL水平,之后進行167個月的長期隨訪,研究NGAL水平與NSTEMI或STEMI患者預(yù)后的關(guān)系;在校正了GRACE評分、左心室射血分?jǐn)?shù)(LEVF)、hs-CRP和氨基末端腦鈉肽前體(NT-proBNP)水平后,NGAL水平與STEMI患者全因死亡率的風(fēng)險比為1.32〔95%CI(0.95,1.83),P=0.10〕,與NSTEMI患者全因死亡率的風(fēng)險比為2.02〔95%CI(1.50,2.72),P=0.001〕;NGAL與GRACE評分的組合是一個強有力的預(yù)后指標(biāo);雖然NGAL水平與估算腎小球濾過率(eGFR)顯著相關(guān),但在多變量模型中調(diào)整eGFR,并不能改變NGAL與長期預(yù)后的關(guān)系;NGAL與NSTEMI患者長期隨訪期間的全因死亡率相關(guān)性較STEMI患者更強。LAHIRI等[23]的研究表明,血漿NGAL水平不僅是ACS患者30 d全因住院率和死亡率的獨立預(yù)測因子,且NGAL與MI溶栓治療臨床試驗(TIMI)評分呈正相關(guān)(r=0.333,P=0.002),NGAL在預(yù)測TIMI評分方面優(yōu)于hs-CRP和肌鈣蛋白T(cTnT)。SHALENKOVA等[24]研究發(fā)現(xiàn)NGAL可作為預(yù)測ACS患者心力衰竭和肺動脈高壓的輔助指標(biāo);其對110例ACS患者于入院第1~3天測定血清NGAL(s-NGAL)、尿NGAL(u-NGAL)及NT-proBNP水平,同時進行超聲心動圖檢查,并在住院期間監(jiān)測MACE的發(fā)生率,結(jié)果顯示,有急性心力衰竭(AHF)或肺動脈高壓癥狀的ACS患者u-NGAL水平明顯高于無AHF或肺動脈高壓癥狀的ACS患者;u-NGAL>9.96 μg/L與住院期間AHF發(fā)生率增加有關(guān);u-NGAL>5.81 μg/L與ACS患者肺動脈高壓癥狀的發(fā)生率增高有關(guān);s-NGAL與心排血量和心臟指數(shù)呈正相關(guān);u-NGAL與左心室舒張末期內(nèi)徑和NT-proBNP水平呈正相關(guān),與左心室舒張末期容積和LVEF呈負(fù)相關(guān)。此外,MARTíNEZ-MARTíNEZ等[25]研究發(fā)現(xiàn):NGAL基因敲除的小鼠MI后3個月較野生型MI小鼠具有更好的左心室收縮功能和順應(yīng)性、更大的每搏輸出量和心排血量;野生型MI小鼠7 d后左心室NGAL水平升高,而醛固酮受體拮抗劑finerenone的使用可預(yù)防此現(xiàn)象的發(fā)生;且該研究還發(fā)現(xiàn)醛固酮可以使培養(yǎng)的人心臟成纖維細胞中NGAL水平增加,同時醛固酮和NGAL均可使Ⅰ型膠原的生成增加,而核因子κB(NF-κB)特異性抑制劑BAY11-7082可阻斷醛固酮和NGAL對Ⅰ型膠原的作用,且NGAL基因敲除同樣會抑制醛固酮誘導(dǎo)的Ⅰ型膠原的合成,所以NGAL可能是MI后心肌損傷的關(guān)鍵遞質(zhì),是MI后鹽皮質(zhì)激素受體(MR)激活的下游靶點,NGAL可能通過介導(dǎo)NF-κB通路的激活增加Ⅰ型膠原的生成,從而對人心臟成纖維細胞產(chǎn)生直接促纖維化作用,NGAL可能是MR參與MI后心肌纖維化的潛在治療靶點。所以,NGAL是一個非常有前景的評估ACS患者預(yù)后的生物標(biāo)志物。
研究發(fā)現(xiàn),在無心血管疾病的2型糖尿病患者中,血漿NGAL水平不僅與反映亞臨床動脈粥樣硬化的指標(biāo)頸-股動脈脈搏波傳導(dǎo)速度(cfPWV)相關(guān),且與未來不良心血管事件的發(fā)生相關(guān)[26]。NAKA等[26]以發(fā)生心血管事件(非致命性CAD或卒中、外周動脈疾病或CVD)為臨床終點,對119例患有2型糖尿病且血糖控制不良而尚未發(fā)現(xiàn)心血管疾病的患者(中位數(shù)年齡65歲)進行平均9年的隨訪后發(fā)現(xiàn):血漿NGAL水平與cfPWV呈正相關(guān)(r=0.265,P=0.004);cfPWV>10 m/s、血漿 NGAL 水平 >42 μg/L 與心血管事件的發(fā)病顯著相關(guān)(P<0.05);在多因素分析中,調(diào)整了經(jīng)典危險因素(年齡、性別、體質(zhì)指數(shù)、吸煙、高血壓和高膽固醇血癥史、eGFR)和糖化血紅蛋白(HbA1c)后,cfPWV和NGAL水平與隨訪時患者心血管事件的發(fā)生獨立相關(guān)。CHONG等[27]納入1 131名無冠心病的老年婦女,進行了14.5年的隨訪,其中256名婦女發(fā)生CAD,在校正了傳統(tǒng)危險因素后,NGAL與老年婦女未來CAD事件發(fā)生的風(fēng)險比為1.29〔95%CI(1.13,1.48),P<0.001〕;根據(jù)NGAL水平可以正確地將每4名發(fā)生CAD婦女中的1名劃分為高風(fēng)險者,將10名未發(fā)生CAD婦女中的1名劃分為低風(fēng)險者,且NGAL獨立于肌鈣蛋白I(cTnI)、同型半胱氨酸和eGFR,可以提高老年婦女CAD風(fēng)險預(yù)測能力。因此,結(jié)合NGAL,可以更好地對糖尿病患者及老年婦女未來CAD的發(fā)生進行評估。
綜上所述,NGAL與冠心病的研究均表明,NGAL未來在冠狀動脈粥樣硬化及ACS并發(fā)癥的防治及預(yù)后上非常有前景,可作為心血管疾病的潛在治療靶點[25]。但NGAL的臨床實踐應(yīng)用尚需解決如下問題:(1)目前的研究納入標(biāo)準(zhǔn)不同,導(dǎo)致得出的結(jié)果差異較大,還需更多大型、多中心研究去進一步驗證;(2)NGAL分析方法之間存在差異,沒有合適的校準(zhǔn)參考范圍可以解釋不同研究之間的水平差異;(3)NGAL是一種炎性標(biāo)志物,研究表明,經(jīng)阿托伐他汀治療的患者NGAL水平降低[28],其他抗炎藥物可能會對其測量造成干擾,需要進一步驗證;(4)NGAL在AKI[2]、心力衰竭[29]、急性腦血管?。?0]、感染[31]存在的情況下升高,所以NGAL對冠心病發(fā)生、發(fā)展的嚴(yán)重程度及預(yù)后價值的判定只有適度的準(zhǔn)確性,臨床醫(yī)生需要結(jié)合患者的臨床特征及其他實驗室檢查指標(biāo)做出決策,從而更好地使患者獲益??傊?,NGAL在心血管疾病中的應(yīng)用前景光明,但還需要更多前瞻性研究去證實。
作者貢獻:崔小豪進行文章的構(gòu)思與設(shè)計、可行性分析、文獻/資料收集和整理,并撰寫論文;楊志明進行論文的修訂,負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校,并對文章整體負(fù)責(zé)、監(jiān)督管理。
本文無利益沖突。