中华急诊医学杂志  2021, Vol. 30 Issue (6): 689-693   DOI: 10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2021.06.009
生长分化因子15与猝死的相关性研究
昌上清1 , 盛云婧1 , 韩国鑫2 , 李朔朔3 , 朱海燕1,4     
1. 急诊医学科,中国人民解放军总医院海南医院,海南省三亚 572013;
2. 急诊医学科,中国人民解放军战略支援部队特色医学中心,北京 100024;
3. 超声医学科,中国人民解放军总医院第一临床中心,北京 100853;
4. 急诊医学科,中国人民解放军总医院第一临床中心,北京 100853
摘要: 目的 探索生长分化因子15(growth differentiation factor 15, GDF15)对猝死(sudden death, SD)患者的预警预测价值。方法 选取2018年1月至12月于解放军总医院第一临床中心急诊科就诊的SD患者49名纳入病例组,随机(随机数字法)选取于解放军总医院体检中心就诊的健康查体人员46名纳入对照组,进行一般情况、心肌标记物比较及病例组基本资料分析,从而评估SD时各心肌标记物的预警价值。结果 年龄在40-49岁之间的病例在SD病例中最高,达26.54%。60岁以下的SD占比达59.19%,且男女比为3.83:1。病例组与对照组对比发现,CK-MB[(41.35±98.38) vs (3.13±2.17),P=0.009]、肌酸激酶[(2652.82±6845.66) vs. (102.73±47.93),P=0.012]、GDF15[(549.80±809.79) vs. (115.70±167.42), P=0.001]。同时对病例组中各个心肌标志物比较发现,GDF15对应的AUC值为0.816,对于SD的诊断价值最高。且CK-MB、CK及GDF15与年龄未表现出相关性。结论 GDF15作为生物学标记物,在SD方面具有很好地预警作用。
关键词: 猝死    生长分化因子15    心肌标记物    冠心病    急性心肌梗死    肌钙蛋白T    肌酸激酶    肌酸激酶同工酶    
The Correlation between GDF15 and sudden death
Chang Shangqing1 , Sheng Yunjing1 , Han Guoxin2 , Li Shuoshuo3 , Zhu Haiyan1,4     
1. Department of Emergency Medicine, Hainan Hospital of PLA General Hospital, Sanya 572013, China;
2. Department of Emergency Medicine, Characteristic Medical Center of PLA Strategic Support Force, Beijing 100024, China;
3. Department of Ultrasound Medicine, The First Medical Center of PLA General Hospital, Beijing 100853, China;
4. Department of Emergency Medicine, The First Medical Center of PLA General Hospital, Beijing 100853, China
Abstract: Objective To explore the early warning and prediction value of GDF15 for sudden death patients. Methods From January to December 2018, 49 patients with sudden death who were treated in the Emergency Department of the First Clinical Center of PLA General Hospital were included in the case group, and 46 healthy physical examiners in the Physical Examination Center of the Hospital were randomly selected as the control group. The general situation, comparison of myocardial markers and analysis of the basic data of the case group were carried out, so as to evaluate the early warning value of each myocardial marker in sudden death. Results Patients aged 40-49 years old accounted the highest proportion among sudden death cases, reaching 26.54%. Sudden death under 60 years old accounted for 59.19%, and the ratio of male to female was 3.83:1. There were significant differences between the case group and the control group in CK-MB [(41.35±98.38) vs. (3.13±2.17), P=0.009], CK [(2652.82±6845.66) vs. (102.73±47.93), P=0.012], and GDF15 [(549.80±809.79) vs. (115.70±167.42), P=0.001]. At the same time, the AUC value of GDF15 was 0.816, which has the highest diagnostic value for sudden death. And CK-MB, CK and GDF15 had no correlation with age. Conclusions GDF15, as a biological marker, has a good early warning function in sudden death.
Key words: Sudden death    Growth differentiation factor15    Cardiac markers    Coronary heart disease    Acute myocardial infarction    Troponin t    Creatine Kinase    Creatine Kinase isoenzyme MB    

全球每一年约有近6 000万人殒命,心源性猝死占其中的15%~20%。中国目前每年猝死(sudden death, SD)人群约有50多万,冠心病(coronary heart disease,CHD)引起的心源性SD约占其中的一半[1]。有学者研究发现,2型糖尿病和高体质量指数预测急性心肌梗死(acute myocardial infarction, AMI)所致心源性SD的风险为8倍[2]。生长分化因子15(growth differentiation factor 15, GDF15)作为一种新型的生物学标志物,可作为多种心血管疾病的早期预测及预后指标,已经作为了国内外学者及临床医生研究的热点之一[3-6]。但是,GDF15研究多集中在实验室阶段,临床研究仍未得到推广应用。本研究旨在研究GDF15预测SD的意义,以达到早期预警的目的,从而为临床大规模推广提供参考。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2018年1月至12月于解放军总医院第一临床中心急诊医学科就诊的SD患者49名纳入病例组。病例纳入标准:①入院时已呼吸、心搏骤停但死亡时间不超过6 h;②排除非自然原因死亡;③排除终末期疾病死亡的;④排除复苏成功的。同期随机(随机数字法)选取于解放军总医院体检中心就诊的健康查体人员46名纳入对照组。病例组男性36人,女性13人,年龄(56.1±18.4)岁,男性33人,女性12人,年龄(45.1±10.8)岁,均有完整的检验结果。

1.2 研究方法 1.2.1 临床检验指标

病例组采用股静脉穿刺抽血采集入院10 min内首次血液样本:肌钙蛋白T(troponin t,TnT), 肌酸激酶(creatine kinase,CK),肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme MB,CK-MB), GDF15。对照组采取肘正中静脉穿刺抽血采集血液样本。

生化检验采用解放军总医院第一临床中心生化科的自动血生化分析仪(Hitach 7600DDP,日本)测定;GDF15检测试剂盒(上海乐合生物科技有限公司,中国)采用荧光免疫层析法在解放军总医院海南医院急诊医学科测定。所有结果均通过本院伦理委员会论证,伦审第S2019-087-01号。抽血结果均取得患者家属知情同意。

1.3 统计学方法

采用SPSS17.0软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差(Mean±SD)表示。描述计数资料的频数和百分比。两组间比较采用成组t检验。采用卡方检验进行组间比较。以P < 0.05为差异有统计学意义,

2 结果 2.1 两组研究对象一般情况比较

SD患者与健康查体人员检验结果的比较。比较结果发现,病例组年龄(56.1±18.4)岁明显高于对照组(45.1±10.8)岁,差异有统计学意义(P=0.0006)。而性别差异无统计学意义。见表 1

表 1 两组研究对象一般情况比较 Table 1 Comparison of test results in the two groups
指标 病例组
n=49)
对照组
n=46)
t P
性别(男) 36(73.47%) 33(71.74%) 0.852
年龄(岁) 56.1±18.4 45.1±10.8 3.575 0.001b
注:aP < 0.05 bP < 0.01
2.2 SD人群的年龄构成分析

表 2是SD人群的基本情况分析。根据结果可以看出,年龄在40~49岁之间的病例在SD病例中最高,达26.54%。60岁以下的SD患者占比达59.19%,且男女比为3.83:1,具有明显的男女差异性。

表 2 SD人群的年龄构成分析 Table 2 Basic situation analysis of SD population
年龄(岁) 死亡例数 构成比(%) 性别
男:女
≤19 1 2.04 1 0 1:0
20~29 1 2.04 1 0 1:0
30~39 6 12.24 6 0 6:0
40~49 13 26.54 10 3 3.33:1
50~59 8 16.33 5 3 1.67:1
60~69 8 16.33 7 1 7:1
70~79 6 12.24 3 3 1:1
>80 6 12.24 3 3 1:1
2.3 两组研究对象心肌标志物比较

表 3所示,与对照组相比,CK-MB[(41.35±98.38) vs (3.13±2.17),P=0.009]、CK[(2652.82±6845.66) vs(102.73±47.93),P=0.012]、GDF15[(549.80±809.79) vs (115.70±167.42), P=0.001]。

表 3 两组研究对象心肌标志物比较 Table 3 Comparison of myocardial markers between the two groups
检验指标 病例组 对照组 t P
TnT(ng/mL) 1.39±4.73 0.07±0.11 1.959 0.056
CK-MB(U/L) 41.35±98.38 3.13±2.17 2.719 0.009b
CK(U/L) 2652.82±6845.66 102.73±47.93 2.608 0.012a
GDF15(ng/mL) 549.80±809.79 115.70±167.42 3.67 0.001b
注:aP < 0.05,bP < 0.01
2.4 年龄、TnT、CK-MB、CK及GDF15对SD预警的预测价值

图 1表 4所示,年龄对应的AUC值为0.676,TnT对应的AUC值为0.699,CK-MB对应的AUC值为0.681,意味着年龄、TnT、CK-MB对于SD的诊断价值比较低。CK对应的AUC值为0.748,意味着CK对于SD的诊断价值比较高,并且对应最佳界值为0.550(此时敏感度为0.571, 特异度为0.022)。GDF15对应的AUC值为0.816,对应最佳界值为0.528(此时敏感度为0.898, 特异度为0.370)。

图 1 年龄、TnT、CK-MB、CK及GDF15在SD方面的接受者操作特征曲线 Fig 1 ROC curves of age, TNT, CK-MB, CK and GDF15 in SD

表 4 年龄、TnT、CK-MB、CK及GDF15对SD预警的预测价值 Table 4 Predictive value of age, TNT, CK-MB, CK and GDF15 for sudden death warning
指标 AUC 标准误 P 95% CI
年龄 0.676 0.055 0.001b 0.568 ~ 0.784
TnT 0.699 0.054 0.000b 0.594 ~ 0.804
CK-MB 0.681 0.055 0.001b 0.574 ~ 0.789
CK 0.748 0.053 0.000b 0.643 ~ 0.852
GDF15 0.816 0.043 0.000b 0.731 ~ 0.901
注:aP < 0.05,bP < 0.01
2.5 CK-MB、CK及GDF15与SD的logistics回归分析

对CK-MB、CK及GDF15与SD相关性进行logistics回归分析,如表 5所示,CK及GDF15会对SD产生显著的正相关。CK-MB与SD相关性小。

表 5 CK-MB、CK及GDF15与SD的logistics回归分析 Table 5 Logistic regression analysis of CK-MB, CK, GDF15 and SD
指标 回归系数 标准误 z P
CK-MB 0.016 0.039 0.406 0.685
CK 0.007 0.003 2.190 0.029
GDF15 0.004 0.001 3.179 0.001
2.6 CK-MB、CK及GDF15在SD人群众分布情况

图 2可知,CK-MB、CK及GDF15与年龄未表现出相关性。CK-MB、CK及GDF15的峰值分布未表现出相关性。

2A为CK-MB;2B为CK;2C为GDF1 图 2 CK-MB、CK及GDF15在SD人群众分布图。 Fig 2 Distribution of CK-MB, CK and GDF15 in SD.
3 讨论

SD指的是在目击情况下,新症状或恶化症状出现后1 h内意外死亡,或无目击情况下,在最后一次被看到24 h内死亡[7]。机体在死亡条件下,身体处于高凝状态,采集样本工作争分夺秒。由于送至急诊的SD患者均已发生了心脏停搏且患者家属常缺乏记录院外病情变化时间的意识,本课题组均采集入院10 min内首次抽取的血液样本进行实验,但对于具体死亡时间无法精确推算。通过对年龄构成比分析,SD人群中年龄在40~49岁之间的病例(26.54%)在SD病例中最高,同时60岁以下的SD比例已占59.19%,这与既往报道[8]存在差异,考虑社会压力的不断增加导致SD人群日益年轻化。SD病例中性别差异较大,男女比例接近3:1, 考虑性别可作为SD的易感因素之一。Rahimi等[9]对140名18~50岁的SD者的研究中发现,肌钙蛋白T作为尸检的心脏生物标志物既无特异性也无实用性,这也与本文发现结果一致。对心肌标志物分析结果表明,GDF15在SD诊断价值最高。对SD人群进一步研究发现,CK、CK-MB、GDF15与年龄未表现出明显的相关性,考虑与发生SD的原因有关。

冠心病已成为引发SD的主要病因,而AMI就是其终点事件[10]。由于冠状动脉完全堵塞,心肌出现缺血坏死,导致一系列AMI相关并发症发生,严重者可出现SD[11]。临床上常用来检测AMI的检验指标包括cTn、CK以及CK-MB。cTn仅存在于心肌细胞中,是反应心肌损伤的一个重要指标, 临床上最常见的检验指标为TnT及TnI[12],其在诊断急性冠脉综合征中发挥重要作用[13]。CK主要存在于心肌及骨骼肌中,心肌损伤时常升高, 却易受骨骼肌干扰[14]。CK-MB在发生AMI时会迅速升高,对诊断AMI意义重大[15]。虽然TnT、CK及CK-MB是诊断AMI的“金指标”,但在SD预警方面缺乏参考价值[16]。然而,SD以其发生发展的紧迫性及危害性,在急症发病早期难以快速诊治,极易与普通急症发生混淆而错过最佳治疗时限。尽管国内外专家在冠状动脉早期缺血-再灌注方面已经取得了显著进展,但心源性SD的风险仍居高不下[17]。故而,为SD早期诊断寻找合适的检验标记物尤为关键。有研究表明[18],GDF15与心源性SD呈正相关。

作为转化生长因子β的超家族的一员,GDF15可在血浆中简单、快速检测[19]。既往研究[20]发现, 健康的心肌细胞基本不表达GDF15,但是在受到心脏出现负荷过重和氧供不足的情况下,GDF15就会大量产生。荟萃分析发现[21],GDF15是急性冠脉综合征患者病死率和不良事件的独立且一致的生物标志物,这与本研究结果相一致(AUC值为0.816,95%CI为0.731 ~ 0.901,P < 0.01)。Bouabdalloui团队[22]给大约2000例患者测量了GDF15的8个月的随访研究, 也同样证实了GDF15与心血管事件的独立相关性。目前国内主要有两种检测方法。一种是酶联免疫吸附分析(ELISA法)[23]。该方法可精准定量,但操作步骤繁琐,无法满足临床快速诊断的需求。另一种是荧光免疫定量技术,属于即时检测领域的新兴技术[24],能够快速、灵敏、简便的实现指标的定量检测,一般检测时间是15 min,可大幅速度检测周转时间,为患者提供黄金抢救时间,做到早期识别、早期诊断及早干预,这对于改善患者康复质量、降低致死率和致残率非常关键。

GDF15作为新型生物学标记物[25],在SD方面具有很好地预警作用。在本研究中,GDF15的敏感性明显优于传统的心肌标志物,这对于临床实际工作具有重要意义。由于本样本量较小且未能排除脑源性SD等其他因素的干扰,虽然经过统计学处理,但实验结果仍然存在误差。下一步我们打算进行GDF15推广应用,将更多的病例纳入研究,进一步评估GDF15作为心肌标记物的可靠性。

利益冲突  所有作者均声明不存在利益冲突

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