研究背景
慢性肾脏病(CKD)是心力衰竭(HF)的公认危险因素,但是目前缺乏在病程早期识别高危HF风险的CKD患者以指导后续治疗的方法。既往研究表明生物标志物(如高敏肌钙蛋白T[hsTnT]和B型利钠肽[BNP])与普通人群HF风险增加相关。目前已经证明单一生物标志物在识别发生HF的高危CKD患者中的效用,但更全面的方法可以提供更高的灵敏度和特异性。许多潜在的生物标志物可能有助于确定疾病病理生理途径的改变。炎症标志物(高敏C反应蛋白[hsCRP]、髓过氧化物酶[MPO]、纤维蛋白原)、磷酸盐代谢和肾素-血管紧张素系统激活的成纤维细胞生长因子23(FGF23)都可能在识别HF风险中起作用。
目前需要一个简单且综合的生物标志物评分来帮助对可能的HF的发展进行风险分层。本研究假设,多因素生物标志物组比单一生物标志物更有助于识别有发生HF事件风险的CKD患者。本研究是对慢性肾功能不全队列(CRIC)中多因素标志物组与HF发生之间关系的调查。
研究方法
CRIC是一个前瞻性队列研究,招募了年龄在21-74岁之间、轻度至中度CKD、入组时未进行透析且估算肾小球滤过率(eGFR)≥20 ml/min/1.73 m2的患者;排除了NYHA心功能III级和IV级、任何在入选时被诊断为HF或缺少关注的生物标志物的患者。纳入研究时会分析11种与CKD和HF之间具有潜在机制联系的生物标志物,包括BNP(心肌拉伸)、hsCRP(炎症和白细胞内皮激活)、CXCL12(CXC基序趋化因子配体12)、MPO、CX3CL1(趋化因子)、纤维蛋白原、NGAL(中性粒细胞明胶酶相关脂质沉积蛋白)、hsTnT(心肌损伤)、FGF23(磷酸盐代谢)、胎球蛋白A(脂肪酸循环)和醛固酮(神经激素激活)。主要结局是明确/可能发生的HF事件。
研究结果
此研究共纳入3182例患者,平均年龄58.0±11.0岁,平均eGFR 45±15 ml/min/1.73 m2。中位随访7年期间,推导队列中有207例(12.7%)患者发生HF事件(157例明确发生,50例可能发生);验证队列中有204例(13.1%)患者发生HF事件(157例明确发生,47例可能发生)。本分析根据受试者工作特征(ROC)计算了每个相关因素(BNP:41.6 pg/ml,FGF23:159.3 RU/ml,纤维蛋白原:4.1 g/L,hsTnT:12.5 pg/ml)的Youden指数(特异性的最大值+发生HF的敏感性)。在结合了四种生物标志物(以高于与低于Youden指数进行二分)的Cox模型中,BNP、FGF23、纤维蛋白原和hsTnT与推导队列中的HF发生独立相关。
在调整了临床因素的模型中,所有四种生物标志物(高于和低于Youden指数进行二分)仍与HF显著相关:BNP(HR 2.05 [1.44-2.93],P<0.001)、FGF23(HR 1.42 [1.03-1.94],P=0.03)、纤维蛋白原(HR 1.72 [1.23-2.40],P=0.001)和hsTnT(HR 1.80 [1.25-2.52],P=0.002)。在验证队列中也观察到类似的结果:BNP(HR 2.40 [1.75-3.29],P<0.001)、FGF23(HR 1.78 [1.32-2.40],P<0.001)、纤维蛋白原(HR 1.71 [1.27-2.29],P<0.001)和hsTnT(HR 3.36 [2.40-4.71],P<0.001)。由于每种生物标志物的HR持续接近2,因此每种生物标志物在最终模型中被赋予相等的权重。每个高于Youden指数临界值的生物标志物被赋予1分,潜在的生物标志物总分是0-4分。
在总体人群中,572例(18.0%)患者的生物标志物评分为0,806例(25.3%)患者评分为1,824例(25.9%)患者评分为2,635例(20.0%)患者评分为3,345例(10.8%)患者评分为4。HF的发生率随着生物标志物评分的增加而增加。推导队列中,从0分的2.0%到4分的46.6%,而验证队列中,0分的2.4%到4分的43.5%。使用生物标志物评分估计1年时HF发生风险为7%,因为252例生物标志物评分为4的患者中有17例(7%)发生HF,而生物标志物评分为0的患者中有0例(0%)。
与生物标志物评分为0的患者相比,验证队列中生物标志物评分为4分的患者HF发生风险增加24倍(未调整HR 24.25[10.41-56.47],P<0.001)。在调整后的分析中,验证队列中评分为4(与评分为0的患者相比)的患者HF发生风险几乎增加了10倍(调整后的HR 9.83[3.88-24.91],P<0.001)。在ROC分析中,生物标志物评分在整个队列中对HF发生具有良好的区分度(AUROC=0.76[95%CI 0.74-0.79])。该AUC显著优于任何单独的一种生物标志物,包括BNP(AUROC=0.72[0.69-0.74],P<0.001)、FGF23(AUROC=0.66[0.64-0.69],P<0.001)、纤维蛋白原(AUROC=0.65[0.63-0.68],P<0.001)、hsTnT(AUROC=0.72[0.70-0.746],P<0.001)或10年Framingham风险评分(AUROC=0.67[0.65-0.70],P<0.001)。生物标志物风险评分提高了对临床风险模型的区分度(生物标志物+临床的AUROC vs 单独的临床AUROC=0.808[0.787-0.829],P<0.001)。在基础临床模型中加入生物标志物评分提高了模型准确性(P<0.001),并导致净重分类发生介于0.13-0.16的改善。在3146例患者中,与单独的临床风险模型相比,包含临床因素和生物标志物的模型将601例(19%)患者的风险重新分类(352例[11%]患者为高风险,249例[8%]为低风险)(净重分类改善了0.16)。此外,与临床因素+BNP+hsTnT+纤维蛋白原的模型相比,在此模型基础上增加FGF23导致HF发生重新分类的净重分类改善了0.11。
在eGFR低于中位数(43.7 ml/min/1.73 m2)(AUROC=0.76 [0.72-0.81])与eGFR高于中位数(AUROC=0.72 [0.69-0.75])的患者中,生物标志物评分对预测HF的准确性相似。在BNP<100 pg/ml(n=2535)患者的敏感性分析中,与评分为0分的患者相比,评分为1(P=0.046)、2(P<0.001),3(P<0.001)和4(P<0.001)的患者的HF发生风险增加。
研究结论
BNP、hsTnT、纤维蛋白原和FGF23这四种与心肌拉伸、心肌损伤、血栓形成/炎症和磷酸盐代谢相关的生物标志物的组合可以识别轻度至中度CKD患者发生HF的风险。在临床风险模型中增加生物标志物评分可适度重新分类HF发生风险,并略微提高预测率。这些发现对于早期识别CKD中的HF高危患者具有重要意义,应激发未来针对改善CKD和心血管结局的个性化药物治疗方法研究,降低合并CKD的HF患者的发病率和死亡率。
参考文献
Janus S E, Hajjari J, Chami T, et al. Multi‐Variable Biomarker Approach in Identifying Incident Heart Failure in Chronic Kidney Disease Results from the Chronic Renal Insufficiency Cohort (CRIC) Study[J]. European Journal of Heart Failure, 2022.
供稿:齐晨
审校:黄燕
审核专家:张宇辉