脑心同治
神经酰胺在冠心病临床诊断和风险预测中的价值
中华医学杂志, 2019,99(39) : 3089-3092. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.39.010
摘要
目的

研究神经酰胺在冠状动脉狭窄程度、临床诊断及风险预测方面的临床价值。

方法

研究人群为2018年3—8月北京安贞医院心内科1B病房拟诊冠心病入院的890例患者,检测血浆中4种(Cer1、Cer2、Cer3、Cer4)神经酰胺的水平,比较冠脉不同狭窄程度与神经酰胺指标的相关性,分析神经酰胺对急性心肌梗死的辅助诊断价值,并随访患者出院后一年主要心脑血管不良事件发生情况,评估神经酰胺对冠心病和脑卒中风险的预测价值。

结果

研究显示神经酰胺指标在不同冠脉狭窄程度组别间的差异没有统计学意义(P>0.05),用ROC曲线分析神经酰胺对急性心肌梗死的诊断价值,结果显示曲线下面积为0.725。

结论

神经酰胺对于急性心肌梗死具有一定的辅助诊断价值,对于MACCE预测也有一定意义。神经酰胺与冠脉病变程度及冠心病预后的关系有待进一步研究。

引用本文: 屠琛琛, 万宝艳, 赵昔良, 等.  神经酰胺在冠心病临床诊断和风险预测中的价值 [J] . 中华医学杂志, 2019, 99(39) : 3089-3092. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2019.39.010.
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神经酰胺(ceramides,Cer)是一类小分子脂质化合物,被认为是动脉粥样硬化发病机制中一个重要的第二信使,为新型独立心血管疾病相关因子[1]。中国科学院院士葛均波教授利用神经酰胺联合传统因子建立了急性冠脉综合征(ACS)的综合诊断模型。美国梅奥诊所建立了神经酰胺检测项目,用于预测冠心病患者未来1~5年内发生心肌梗死、冠状动脉血运重建、急性冠脉综合征、死亡的风险。本临床研究主要通过测定心内科入院人群血浆特定种类神经酰胺含量,从冠脉狭窄程度、疾病诊疗、风险预测等多个方面,去探索神经酰胺多项指标在心血管疾病中的潜在价值,为后续研究提供理论基础。

对象与方法
一、对象
1.纳入标准:

入选2018年3—8月北京安贞医院心内科1B病房拟诊冠心病入院人群,年龄18周岁以上,男女不限,共纳入890例患者,经北京安贞医院医学伦理委员会批准及患者知情同意后,进行血液样本采集和神经酰胺检测。

2.分组:

(1)按冠脉狭窄程度分组:对其中673例拟诊冠心病入院接受冠脉造影检查的患者,按照单支最重的冠脉狭窄程度进行分组:单支最重冠脉狭窄程度<25%组(A组,n=61),单支最重冠脉狭窄程度≥25%且<50%组(B组,n=58),单支最重冠脉狭窄程度≥50%且<75%组(C组,n=88),为单支最重冠脉狭窄程度≥75%组(D组,n=466)。(2)按诊断结果分组:把研究对象中的冠脉狭窄程度<25%的人群作为对照组(n=211),临床确诊为急性心肌梗死人群为病例组(n=69)。

二、方法
1.样本收集及保存:

每例入组患者采集清晨空腹静脉血3~4 ml,4 ℃保存,在2 h内离心(1 000~1 200 g,离心15 min)分离血浆,小心吸取上层血浆到1 ml EP管中,置于-20 ℃以下条件保存。

2.神经酰胺检测:

利用液相串联质谱技术,靶向检测人体血浆中4种神经酰胺(Cer1、Cer2、Cer3、Cer4)浓度,其中Cer4是反向指标,故用3种神经酰胺比值(Cer1/Cer4、Cer2/Cer4、Cer3/Cer4)和3种神经酰胺浓度(Cer1、Cer2、Cer3)作为神经酰胺指标进行后续分析。检测质谱仪器型号为AB Sciex API 3200。检测前进行包括内标溶液、校准品溶液及校准曲线工作溶液、不同浓度质控品溶液配制。然后进行样本检测,包括样本准备、加样、样本萃取、上机检测。最后进行校准曲线绘制、质控品数据分析、临床血浆样本数据分析。

3.临床基础资料记录:

记录所有患者基本临床资料,如年龄、性别、心肌梗死史、脑梗死史、吸烟史、饮酒史、影像学检查等信息,根据冠脉造影检查的结果对冠脉狭窄程度进行分级,并详细记录。

4.随访:

对出院1年患者进行电话随访,记录主要心脑血管不良事件发生。本研究中,主要心脑血管不良事件(major adverse cardiovascular and cerebrovascular events,MACCE)定义为心源性死亡、非致死性心肌梗死、计划外再次血运重建(包括再次经皮冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路移植术)和脑卒中。

5.利用神经酰胺指标进行风险分级:

本次研究使用四分位打分标准,根据神经酰胺检测结果对患者未来MACCE风险进行分级。

四分位打分标准参照梅奥诊所建立的神经酰胺风险评分标准。打分原则为:六项神经酰胺指标值中的一项指标值位于样本总体P50以下时加0分,位于样本总体的P50和P75之间时加1分,位于样本总体的P75以上时加2分,每例患者总得分范围为0~12分。风险分级原则为:得分0~2、3~6、7~9、10~12分依次划分为低风险、中风险、较高风险、高风险等4个风险级别。

三、统计学处理

统计分析软件为SPSS 20.0。用t检验或秩和检验分析组间差异情况,利用ROC曲线评价神经酰胺的辅助诊断能力。根据神经酰胺四分位数打分结果,判断其对一年MACCE发生率的预测价值。P<0.05为差异有统计学意义。

结果
一、患者基本资料

研究入组拟诊冠心病入院并行冠脉造影检查患者共890例,年龄(60±10)岁,男性患者544例(61%)。其中有脑梗死病史患者72例(8%)、有心肌梗死史患者91例(10%);53%(475例)的患者既往有高血压病史,52%(462例)既往有糖尿病史;43%(379例)患者有吸烟史、27%(241例)患者有饮酒史。

二、不同冠脉脉狭窄程度分组组间神经酰胺指标差异

对673例接受冠脉造影检查的患者,按照单支最重的冠脉狭窄程度进行分组,比较不同组别的神经酰胺指标差异。通过秩和检验分析,各组间神经酰胺浓度或比值差异无统计学意义(P>0.05),提示单支冠脉狭窄程度与6种神经酰胺指标没有显著相关(表1)。

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表1

不同冠脉狭窄程度组间神经酰胺指标情况比较(±s

表1

不同冠脉狭窄程度组间神经酰胺指标情况比较(±s

组别例数Cer1(μmol/L)Cer2(μmol/L)Cer3(μmol/L)Cer1/Cer4Cer2/Cer4Cer3/Cer4
A组610.224±0.0340.069±0.0220.731±0.0830.095±0.0300.029±0.0150.315±0.056
B组580.202±0.0310.059±0.0220.695±0.0740.086±0.0280.026±0.0110.301±0.034
C组880.213±0.0350.066±0.0300.749±0.0870.087±0.0240.027±0.0130.310±0.030
D组4660.220±0.0420.067±0.0340.769±0.0850.093±0.0290.028±0.0120.324±0.042

注:A组为单支最重冠脉狭窄程度<25%,B组为单支最重冠脉狭窄程度≥25%且<50%,C组为单支最重冠脉狭窄程度≥50%且<75%,D组为单支最重冠脉狭窄程度≥75%

三、不同诊断结果分组组间神经酰胺指标差异

按诊断结果分组后,显示神经酰胺6项指标中有5项指标(Cer2、Cer3、Cer1/Cer4、Cer2/Cer4、Cer3/Cer4)在病例组中高表达,且差异具有统计学意义(P<0.05,表2)。神经酰胺与心肌梗死发生之间的关系值得进一步研究。

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表2

对照组与病例组神经酰胺指标情况比较(均值)

表2

对照组与病例组神经酰胺指标情况比较(均值)

神经酰胺指标对照组(n=211)病例组(n=69)P
Cer1(μmol/L)0.2330.2490.412
Cer2(μmol/L)0.0640.0760.004
Cer3(μmol/L)0.7570.8960.001
Cer1/Cer40.0850.1020.001
Cer2/Cer40.0230.030<0.001
Cer3/Cer40.2770.372<0.001
四、ROC曲线分析

在上述对照组与病例组显著差异结果的基础上,进一步对神经酰胺指标进行受试者工作特征曲线分析,其中神经酰胺两项指标Cer2/Cer4、Cer3/Cer4对急性心肌梗死判定的效果较好,ROC曲线下面积分别为0.697、0.725(图1)。

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图1
神经酰胺指标ROC曲线
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注:Cer2/4、Cer3/4曲线下面积分别为0.697、0.725

图1
神经酰胺指标ROC曲线
五、神经酰胺与主要心脑血管不良事件

目前完成一年随访患者共723例,发生微量出血事件为43例,MACCE44例(含死亡3例),再住院人数达56例。MACCE一年发生率为6.0%,一年病死率为0.4%。通过本研究数据四分位作为打分参考标准,对随访患者进行风险评分和风险分级。

统计不同风险级别人群的MACCE发生率,发现中度风险等级患者MACCE发生率最低为4.7%,高风险等级患者的MACCE发生率最高为8.9%,随风险等级升高,MACCE发生率具有较为一致的增高趋势(表3)。后期将对研究对象进行为期2年、3年、4年、5年的随访,继续对风险等级与MACCE发生趋势做进一步分析。

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表3

风险等级与MACCE发生趋势分析

表3

风险等级与MACCE发生趋势分析

评分范围(分)风险分级按本研究四分位评分
总例数(例)发生MACCE的病例数(例)百分比(%)
0~2低风险204104.9
3~6中度风险257124.7
7~9较高风险138118.0
10~12高风险124118.9
总计 723446.1
讨论

从内皮泡沫细胞的形成到斑块脂质核心的坏死,从脂质代谢异常到炎症反应、氧化应激,都是斑块病理改变的主要驱动因素。目前血浆胆固醇水平尤其是低密度脂蛋白胆固醇在动脉硬化中的价值已经得到较为广泛认识,但我们不能忽视许多其他脂质物质在动脉粥样硬化的发生发展中同样起到至关重要的作用。

神经酰胺处于鞘脂类化合物合成代谢的中心环节,在细胞膜完整性、细胞应激反应、炎症信号转导和细胞凋亡中起着重要作用[2]。有研究表明氧化低密度脂蛋白和同型半胱氨酸可促进神经酰胺的产生[1],而神经酰胺可抑制巨噬细胞载脂蛋白E的产生[3],降低血管舒张介质一氧化氮的利用度,诱导血管平滑肌细胞的增殖,导致小动脉管壁增厚,管腔变细,最终使得血管的舒张能力下降,限制冠状动脉血流储备[4,5]。在本研究中,我们发现4种神经酰胺指标与单支冠脉狭窄程度并没有很好的相关性,提示神经酰胺指标不仅和冠脉狭窄程度相关,还可能受到病变累及范围、病变类型等影响,而单支冠脉狭窄程度不能反映整体冠脉病变程度,后续将进行冠脉syntax评分重新调整分组,进一步探讨冠心病患者神经酰胺指标与冠脉病变严重程度及预后之间的关系。

本研究中,我们发现神经酰胺比值Cer2/Cer4、Cer3/Cer4在急性心肌梗死患者中明显增高,提示这两个指标有可能与斑块不稳定相关。在动物模型试验中发现以富含鞘脂(神经酰胺为鞘脂类物质)食物喂养小鼠,小鼠主动脉粥样硬化病变程度加重,斑块糖脂主要成分为糖基神经酰胺,斑块中神经酰胺含量明显高于正常血管壁[6,7,8]。临床研究表明一些特定神经酰胺与血管内超声虚拟组织学(IVUS)和近红外成像(NIRS)中的易损斑块特征,如较高的坏死核分数、较高的脂质核心负荷指数都显著相关,特定神经酰胺血浆浓度越高,斑块的形态学越脆弱[9,10]。因此神经酰胺有可能成为新的评价斑块稳定程度的指标,我们也将在未来的研究中进一步寻找中国人群的正常临界值。

在一年随访数据中我们看到神经酰胺指标与PCI术后1年的MACCE发生相关,提示其对冠心病预后有一定的预测价值,这也和近年来国外临床研究中所观察到的结果一致。Meeusen等[11]比较分析485例冠心病和非冠心病人群中4种血浆脂类浓度,平均随访时间为4年,终点为主要心血管不良事件;Anroedh等[9]纳入581例急性冠脉综合征或稳定冠心病患者,检测神经酰胺的种类和比例,统计1年内的主要心血管不良事件发生情况;Tarasov等[12]对445例冠心病患者进行了跟踪随访,寻找与冠心病患者死亡结局相关的分子脂质,结果均发现神经酰胺Cer1、Cer2、Cer3、Cer4与冠心病患者的远期临床预后相关,具有预测MACE或者死亡风险的价值。

在本研究中,我们发现神经酰胺对于心肌梗死具有一定的诊断价值,与目前心肌梗死最重要的血清学指标肌钙蛋白相比,其在体内更加稳定,有更长的检测时间窗,有可能成为一种新型的辅助诊断手段作为补充。现代医学认为冠状动脉粥样硬化性心脏病和脑梗死虽然是两种疾病,在结构上脑血管与冠状动脉略有差异,但两者有着共同的病理基础——动脉粥样硬化。因此神经酰胺和脑血管疾病之间有着怎样的相关性值得我们在今后的研究中进一步探讨。脑心同治是未来治疗策略的重要手段, "学科交叉,融合创新"的思维也是未来发展的必然趋势。我们后续也将进一步完善神经酰胺与动脉硬化的病理机制,从多病种、多角度、多范围不同层次对神经酰胺在心脑血管疾病中的临床价值进行挖掘,为心脑血管的早期诊断和预防治疗开辟新的思路。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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