临床研究|开放获取
A. Frey, G. Ertl, C. E. Angermann, U. Hofmann, S. Störk, S. Frantz, "补充C3c作为心力衰竭的生物标志物",炎症介质, 卷。2013, 文章的ID716902, 7 页面, 2013. https://doi.org/10.1155/2013/716902
补充C3c作为心力衰竭的生物标志物
抽象的
介绍。实验数据表明先天免疫系统在心脏重塑和心力衰竭(HF)中发挥重要作用。补体是先天免疫系统的中枢效应通路。缺乏补体系统部分的动物可以免受不利的重构。基于这些数据,我们假设外周补体水平可能是HF患者不良重构和预后的良好标志物。方法和结果。由于补体激活聚集在补体因子C3上,我们测量了197例稳定收缩期心衰患者的血清C3c,一种稳定的C3转换产物。比较C3c水平正常和升高的亚组。17%的队列中C3c水平升高。与C3c正常患者相比,C3c水平升高的患者生存率更高,LVEF略高,NTpro-BNP值较低。NYHA功能类无差异。明显地,更多C3c升高的患者有糖尿病病史。在C3c升高的患者中,冠心病、动脉高血压和房颤的患病率没有增加。结论。在稳定性收缩期心力衰竭患者中,C3c水平升高与较少的不良重构和提高生存率相关。
1.介绍
心力衰竭患者经常表现为慢性低级别免疫系统激活,这表明细胞因子、趋化因子和炎症蛋白水平升高[1- - - - - -3.].多年来,它仍然不清楚心力衰竭如何,主要是非缺血性疾病,具有罕见的传染性心肌炎,免疫系统可以触发。然而,近年来,很明显,这些反应可能是由于通过内源的“危险信号”激活先天免疫系统[4- - - - - -6].例如,这些危险信号是由死亡细胞释放的,其中包括热休克蛋白等因素。
免疫激活对心力衰竭发展的影响是时间依赖的。急性心脏损伤(如心肌梗死)后,先天免疫系统的激活是充分愈合的先决条件[7,8].然而,长期的慢性先天免疫激活是有害的,可导致不利的左室重构和加重心力衰竭[3.,4,9].
在这种情况下,补语可能是一个重要的中介。补体系统是先天免疫系统的关键组成部分之一[10,11].它有双重作用:一方面,它是宿主感染的受体。另一方面,它也是一种效应蛋白,可以有效地吸引炎症细胞,并通过膜攻击复合物直接破坏细胞。从非心脏疾病我们知道不适当的补体激活是病理的并导致各种自身免疫性疾病[12,13].
补体系统有20多种不同的血清蛋白,它们是由不同的细胞产生的。这些蛋白质的相互作用构成了一个精心调节的级联激活步骤。最后,所有活化步骤都收敛于补体因子C3。在心脏中,激活的C3 (C3a)可引起心动过速、房室传导障碍、左心室收缩衰竭、冠状动脉收缩和组胺释放,注射到离体豚鼠心脏后[14].因此,C3似乎不仅是全面补体激活的良好指标,而且可能还与心血管系统的病理生理相关。因此,我们假设C3可能是先天性免疫激活的良好标记,也可能与稳定性心衰患者的不良心脏重塑和死亡率有关。
使用补体组件作为生物标志物的问题是,由于它们的侵略性,补充因素具有很短的半衰期。C3C是C3的稳定转化产物,其在体温下在1小时内产生C3。为了检测补体功能,因此我们使用了C3c [15,16在一项对稳定型心力衰竭患者的研究中。
2.方法
2.1。耐心
参与心力衰竭跨学科网络研究(INH研究,http://www.controlled-trials.com/,ISRCTN23325295)符合条件。Inh研究调查了基于电话的护士干预对临床结果的影响,并注册了巴伐利亚巴伐利亚九名医院住院的连续成年人,并为巴登 - 符腾堡州九家医院住院。纳入标准被告知书面同意,左心室喷射分数(LVEF)≤40%,含有典型的迹象和含有心力衰竭的症状。排除标准是禁止参与基于电话的干预的后勤或健康原因。批准INH研究议定书由负责任的伦理委员会获得[17,18].
2.2.数据收集及跟进
出院前,患者接受了标准化评估,包括详细的病史、体格检查(包括纽约心脏协会(NYHA)功能等级评估、血液化学、12导联心电图和超声心动图)。出院后每隔6个月进行一次评估。通过与患者本人或其普通医生接触确定3年后的生存状况[17].
2.3.实验室测试,C3c取样和测量
197名患者的连续血清C3C水平在2009年1月至2011年6月期间收集了197年举行的汽车门诊访问,在纳入原始研究后约3(1-7)年。由于心力衰竭相关的死亡率和不可能参加动态随访,我们可以在197名最初包含的1022名患者中评估C3C值。快速离心8至11点的静脉血液样品后,C3C立即在大学医院维尔茨堡的中央实验室中测量,符合刚性外部控制。在临床常规中,测量补体C3C而不是补体C3 [19- - - - - -21]使用比浊法(Cobas c502,罗氏,曼海姆,德国)。在我们的实验室中,成人的参考区间为75 - 140 mg/dL。
2.4。C3状态的定义
根据检测依赖参考区间,将患者细分为3组:低C3c (75 mg/dL)、正常C3c (75 - 140 mg/dL)和升高C3c (140 mg / dL)。我们根据预先确定的亚组对患者的临床特征、生存情况、超声心动图状况和实验室参数进行评估。
2.5.数据分析
患者按正常(75-140 mg/dL)和升高(>140 mg/dL) C3c水平分组;33例(16.8%)心力衰竭患者C3c水平升高。只有1例患者的C3c水平低于参考范围,并被排除在以下分析之外。因此,本研究纳入196例患者的C3c水平。数据表示为平均值(标准差)、中位数(四分位数)或(%), 作为适当的。使用Fisher的确切测试,Chi-Square测试,Mann-Whitney进行组明智比较-测试,或Kruskal-Wallis测试,视情况而定。构建Kaplan-Meier曲线考察C3c的预后价值,并采用log rank检验。使用Cox比例风险回归对C3c和生存之间关联的潜在混杂因素进行了调整,并报告了风险比(HR)和95%置信区间(CI)。参考C3c值正常的患者。报道价值是双面的,而且价值0.05被认为有统计学意义。所有测试均使用商业软件(SPSS Inc, Chicago, Illinois version 20.0)进行。
3.结果
3.1.研究对象
共纳入196例患者,中位年龄为69.0岁(32-87岁)。C3c值正常与升高的患者在年龄方面没有差异().整个样本的基线特征见表1.42名(27%)患者为女性,C3c升高组中女性比例呈上升趋势(30% vs 20%,;桌子1).在高血压患病率方面没有发现差异()、冠状动脉疾病()、慢性阻塞性肺疾病()恶性疾病()、外周动脉闭塞性疾病()与C3C升高的患者,与具有正常C3C的患者。升高C3C升高的二十七(82%)患者具有窦性心律和5(15%)的心房颤动,实际进行了ECG。剩下的患者(3%)有起搏器依赖节律。更频繁的鼻窦节奏的趋势(82%对66%;)在C3c升高的患者中观察到。心房颤动的频率没有观察到差异(15% vs 24%;).有趣的是,与C3c正常的患者相比,C3c升高的患者糖尿病患病率更高(61%对42%,).C3c值升高的患者在C3c评估中ICD和CRT设备植入的频率略高(27.3% vs 19.6%, 27.3% vs 11.0%)。C3c正常和升高的患者在心脏药物治疗方面没有发现差异(表)1).
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| 值是平均值(SD)或(%)。∞所有患者暗示所有患者的C3c测量结果,包括唯一一个C3c值降低的患者。*价值<0.05在Mann-Whitney检测,C3c正常组与C3c升高组的比较。°根据心电图判断心率。 __共病:心房颤动:由心电图诊断。高血压:坐位血压> 140/ 90mmhg或心衰或被认为是心衰主要原因的高血压性心脏病发作前有高血压病史。COPD:慢性阻塞性肺疾病:需要细支气管治疗或根据全球慢性阻塞性肺疾病倡议标准新诊断的该疾病病史[43].贫血根据世卫组织标准:血红蛋白<12克/ dL在女性和<13克/德尔中的男性[44].肾功能不全:估计肾小球滤过率< 60 mL/min/1.73 m²[45].植入ICD:心律转复除颤器。CRT:用双心室除颤器进行心脏再同步治疗;ACEi:血管紧张素转换酶抑制剂;血管紧张素受体阻滞剂。 |
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3.2.超声心动图
我们发现舒张末期变小的趋势(毫米和 mm;)及收缩期末(毫米和 mm;),并向较高的左室射血分数(% 相对%;补体C3c升高的患者(图1).无关的舒张功能没有相关的差异()及收缩期三尖瓣梯度().
3.3.实验室参数
在升高的C3C(468; 1182] PG / ml与1117的患者患者中发现了NTPRO-BNP的较低值[385; 2662] pg / ml;;数字2).C3c与NTPROBNP负相关(;).众所周知,房颤与BNP水平有关,而在C3c值升高的患者中,这一指标偏低。然而,双向方差分析没有显示C3c组分配、房颤发生和NTpro-BNP分布之间的相关相互作用。
认为C-反应蛋白(CRP)值高于0.5mg / dl(即,根据我们的医院实验室的正常范围的上阈值)升高。C3C升高的患者CRP水平显着高( mg/dL versus mg/dL;).在CRP正常和CRP升高的患者中,我们没有发现左室功能或形态之间的任何关联(左室舒张末期内径:与 mm,;LV Tendytolic直径:与 mm,;LVEF:与%,).Kaplan Meier生存分析显示,与C3c状态无关,CRP正常与升高的患者有更好的生存趋势(Log rank 0.081)。
我们发现C3c升高患者的血液谱发生了相关改变:血小板值升高(与/μ.L;),红细胞(与/μ.L;)和白细胞(与/μ.L;),但在血红蛋白方面没有差异(与g / dL;).铁蛋白水平显著升高(227 [152;441]而161 [84;325]μ.g / L;),并伴有相应转铁蛋白饱和度的改变(与%;).两组患者肾功能、肝功能无明显差异。
3.4。生存分析
随访期间(中位21个月;范围3-43个月)23例(11.7%)患者死亡。幸存者的随访时间至少为9个月(中位数为22个月;范围9-43)。随访中C3c正常组22例(13.5%)患者死亡,而C3c升高组只有1例(3.0%)患者死亡。与C3c值升高组相比,C3c值正常组的死亡风险有增加的趋势(log rank 0.078;数字3.).这对应的未调整风险比为5.0 (95% CI 0.68-37.3,).在调整年龄后,C3c值正常的患者死亡风险增加的趋势仅轻微减弱(HR 4.13, 95% CI 0.55-30.8,)和性别(HR 3.98, 95% CI 0.52-30.8,),但在调整NYHA功能等级后明显减弱(HR 3.4, 95% CI 0.44-25.1,).
4。讨论
因为在小动物研究中有很好的实验证据表明补体激活在机制上参与心肌梗死后的不良心脏愈合和重塑[22,我们假设补体血浆水平可能指示人类心力衰竭进展。然而,我们提供的数据表明,心力衰竭患者补体C3c水平升高与生存改善和心脏反向重构更好的趋势相关(即,左心室体积减少,射血分数增加,NT-proBNP值降低)。
4.1.补体——心力衰竭的预后标志?
一些报告证实心肌梗死后补体被激活[23- - - - - -25].Hill和Ward发现梗死心肌中C3切割,并证实补体系统在白细胞浸润中的作用[26].此外,心肌梗死后,补体抑制持续降低白细胞招募,突出了补体级联在缺血心肌炎症触发中的关键作用[25,27].它作为心力衰竭的预后标志物的作用仅被一个非常有限的调查所解决的问题:Gombos等人。最近呈现来自182名患者的数据,所述患者表明活性补体C3a与由心力衰竭进展组成的激活补体C3a和组合的终点,组成的终点组成的组合终点[28].Aukrust等人在39例慢性心力衰竭患者中发现了全身补体激活;在5个月的随访期间,静脉注射免疫球蛋白可减少补体激活并提高左心室功能[29,30.].然而,这两份报告都有重大的不足:Gombos等人的患者队列似乎相当异质性,因为作者不仅包括门诊患者,还包括最佳心脏补偿后的住院患者。此外,在本研究中没有显示评估左室重构的变量。相比之下,我们的患者都是稳定的门诊患者,在一项临床研究中接受了长期随访,通过超声心动图深入了解心脏重塑特征。Aukrust等人的研究的主要局限性是研究的患者数量少。在这两项研究中,一个进一步的方法学问题与补体测量有关。补体因子C3激活后,C3被裂解成两个片段:C3a和C3b。在被引用的研究中,C3a或C3b被测量。然而,这两种组分都不稳定,并且在冻结时降解,因此有必要或多或少立即进行测量[16,19- - - - - -21].在两种研究中,在分析之前将样品被冷冻,因此使获得的补体等离子体水平可疑。我们以两种方式规避了这个问题。首先,我们常规测量补充水平而不冻结我们的样品。其次,我们使用C3C,一种稳定的转化产品,在体温1小时内从C3开发出来[15].C3c测定的缺点是我们测定了总C3,不能区分激活补体和非激活补体。
我们的样本患者临床稳定,长期服用心力衰竭药物,在纳入原始研究3 - 4年后仍在观察。所以,我们研究的一个潜在限制可能是我们的病人没有病到足以产生免疫激活。然而,在我们的队列中,免疫反应的激活可以通过C3c与白细胞和c反应蛋白水平的增加的关联来证明。此外,我们的研究可能存在偏见,因为我们的评估只进行了一次,而心脏重塑是一个持续的过程。在我们的患者队列中,缺血性心脏病是心力衰竭的主要原因。由于这个原因,我们的数据不足以评估C3c在有其他原因的心力衰竭患者中的作用。最后,利钠肽可能直接导致促炎蛋白释放[31- - - - - -33].因此,人们必须考虑炎症标志物可能不一定是心力衰竭进展的独立标记。
4.2.外周补体水平是心内补体激活的标志吗?
心力衰竭与免疫系统的激活有关[34].重要的天生免疫细胞因子等外周水平,如肿瘤坏死因子(TNF) -α.与不良结局相关[2,3.,25,35].在另一边,输注tnf-α.或心脏内TNF-过表达α.导致心脏衰竭[36,37].这表明外周血TNF-水平α.反映了局部的,心内免疫系统的激活。然而,这种假设不能一概而论。例如,我们从自己的研究中知道,心内细胞外基质蛋白的水平并不反映在血浆中[38].在类风湿性关节炎中,患者关节间隙的免疫复合物激活补体导致局部C4抑郁[39].然而,类风湿性关节炎患者血清中C4,更具体地说,C3水平升高[40,41].因此,外周血补体水平只能部分反映补体参与目标组织的疾病发展和愈合过程。
此外,在临床常规中,低补体水平通常是高组织补体转换的指标,例如,在肾小球肾炎[42].因此,较高的外周水平也可以反映组织中补体的活化降低。这也可以解释为什么外周血和潜在较低的局部补体激活患者在我们的研究中具有更好的临床结果。
5.结论
我们提出的数据表明,C3c水平升高似乎与稳定性收缩期心衰患者较少的不良重构和提高生存率有关。血浆补体不可能反映心脏内补体激活。
利益冲突
作者宣布没有利益冲突,包括与本文主题有关的特定财务利益和关系。
承认
本研究的主要赞助商是联邦教育和研究部(BMBF,柏林,德国,项目01GL0304)。作者收到了德国能力网络心力衰竭(由BMBF资助的CNHF,项目01GI0205资助的CNHF)和综合心力衰竭中心Würzburg和该研究的额外财务支持也得到了联邦教育和研究的补助金(BMBF,柏林,德国,项目01EO1004)以及SFB 688.没有资金来源干扰了数据的收集,管理和解释,也没有要求审查本文。
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