血清SDC-1、CTRP1水平与川崎病患儿冠状动脉病变的相关性分析

蒋萍影,唐国英,刘 青

(重庆市开州区人民医院儿科,重庆 405400)

川崎病(Kawasaki disease,KD)是一种病因不明的全身性血管炎,可涉及消化、呼吸、运动、神经、泌尿、心血管等多个器官/系统,冠状动脉病变(Coronary artery lesion,CAL)是KD患儿最严重的并发症,即使发病早期接受静脉注射免疫球蛋白(intravenous immunoglobulin,IVIG)治疗,CAL的发生率依然较高[1]。研究显示血管炎症导致进行性内皮功能障碍和损伤、血小板广泛活化和血管平滑肌细胞增殖,与病理性血管重塑和CAL有关[2]。多配体蛋白聚糖-1(syndecan-1,SDC-1)是在内皮糖萼上表达的主要核心蛋白,当内皮激活或损伤时SDC-1自内皮糖萼中脱落进入外周血循环,血清SDC-1水平增高被认为是血管内皮损伤的标志[3]。补体C1q肿瘤坏死因子相关蛋白1(complement C1q tumor necrosis factor-associated protein 1,CTRP1)是一种多功能的脂肪因子,具有调节能量稳态、胰岛素敏感性、促炎细胞因子表达的作用[4],在冠状动脉粥样硬化过程中CTRP1可调节低度慢性炎症,与冠状动脉疾病发展有关[5]。本研究拟检测KD患儿血清SDC-1、CTRP1水平,分析其与KD患儿发生CAL的关系,以期为临床治疗和预防提供参考。

1资料与方法

1.1临床资料

选择2019年1月至2022年5月重庆市开州区人民医院收治的92例KD患儿(KD组),纳入标准:①符合KD诊断标准;②患儿家属均知情同意并签署同意书。排除标准:①合并自身免疫性疾病、恶性肿瘤、血液疾病;②脓毒症;③先天性心脏病;④麻疹、猩红热、腺病毒感染、药物超敏反应等疾病。KD患儿中男52例、女27例;年龄1～5岁,平均年龄(2.99±0.33)岁。诊断标准参考第5次修订版川崎病诊断指南[6]:①反复发热;②手掌或足底潮红和硬性水肿;③皮疹;④双侧球结膜充血;⑤口唇干红、草莓舌、口腔弥漫性充血;⑥淋巴结肿大。具备①和②③④⑤⑥中的任意2～3项可诊断KD。CAL诊断参考日本KD心血管后遗症诊断和管理指南标准[7]:超声心动图提示冠状动脉扩张或冠状动脉瘤形成,心电图提示心肌损伤(心律失常、P-R间期延长、非特异性ST-T改变、QRS低电压等)。

根据是否合并CAL再将KD患儿分为CAL组(16例)和非CAL组(76例)。另选择同期我院儿科保健门诊接诊的51例健康儿童为对照组,其中男31例、女20例;年龄1～5岁,平均年龄(2.76±0.42)岁。KD组和对照组性别、年龄比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究已经获得我院伦理委员会批准。

1.2血清SDC-1、CTRP1和常规实验室检测

KD患儿治疗前(对照组体检当日)采集静脉血3mL注入干燥试管待血液凝固后,取上层液离心(相对离心力3 000×g,离心10min),收集血清并于-80℃储存。取血清样本,采用Varioskan LUX酶标仪(美国赛默飞公司)应用酶联免疫吸附试验检测血清SDC-1、CTRP1水平,SDC-1试剂盒购自上海康朗生物科技公司,CTRP1试剂盒购自上海优科唯生物科技公司。KD患儿完善血生化和常规检查,取血清样本,BS-280全自动生化分析仪(深圳迈瑞医疗)检测血清白蛋白(albumin,ALB)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)水平,UniCel DxI800全自动免疫分析系统(美国贝克曼库尔特公司)应用免疫化学法检测血清肌酸激酶(creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme,CK-MB)水平。酶联免疫吸附试验检测血清白细胞介素(interleukin,IL)-6水平,C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)水平。另采集静脉血2mL注入抗凝试管混匀备用,全自动血细胞分析仪检测白细胞(white blood cell,WBC)、血小板(platelets,PLT)、血红蛋白(hemoglobin,Hb)水平,1.8mL静脉血注入血沉管,orON-210全自动动态血沉仪(上海宸熙医疗器械公司)检测血沉(erythrocyte sedimentation rate,ESR)水平。

1.3临床资料收集

收集患儿年龄、性别、KD分型、IVIG治疗前热程、IVIG开始时间、IVIG使用剂量、IVIG治疗反应、使用激素情况及实验室指标。KD分型包括完全型KD(CKD)、不完全型KD(IKD),CKD具备发热及KD 5项临床特征中至少4项,IKD具备发热和4项临床特征。IVIG治疗反应包括无应答(标准初始治疗后36h体温仍高于38℃或用药2周内再次发热,并出现至少1项KD临床特征),其它为应答[6]。

1.4统计学方法

2结果

2.1 KD组和对照组血清SDC-1、CTRP1水平比较

KD组血清SDC-1、CTRP1水平均高于对照组(P<0.05),见表1。

表1 KD组和对照组血清SDC-1、CTRP1水平差异

2.2 CAL组和非CAL组血清SDC-1、CTRP1水平比较

CAL组血清SDC-1、CTRP1水平均高于非CAL组(P<0.05),见表2。

表2 CAL组和非CAL组血清SDC-1、CTRP1水平差异

2.3 SDC-1与CTRP1的相关性分析

KD患儿血清SDC-1 水平与CTRP1呈正相关(r=0.597,P<0.05),见图1。

图1 SDC-1与CTRP1关系的散点图

2.4 KD患儿发生CAL的单因素分析

CAL组血清CRP、IL-6、ALT、AST、CK-MB水平均高于非CAL组(P<0.05),IVIG治疗前热程长于非CAL组(P<0.05),IVIG无应答、IVIG开始时间≥10d的比例高于非CAL组(P<0.05),两组年龄、性别、KD分型、WBC、Hb等比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 KD患儿发生CAL的单因素分析结果

2.5 KD患儿发生CAL的多因素Logistic回归分析

以CRP、IL-6、ALT、AST、CK-MB、IVIG治疗前热程、IVIG治疗反应(赋值:应答=0,无应答=1)、IVIG开始时间(赋值:<10d=0,≥10d=1)、SDC-1、CTRP1为自变量,以KD患儿是否发生CAL为因变量(赋值:是=1,否=0),采用向后逐步法排除无关变量。结果显示,IVIG开始时间≥10d、IVIG无应答、高SDC-1、高CTRP1是KD患儿发生CAL的危险因素(P<0.05),见表4。

表4 KD患儿发生CAL的多因素Logistic回归分析

2.6 SDC-1、CTRP1诊断KD患儿发生CAL的价值

SDC-1、CTRP1诊断KD患儿发生CAL的曲线下面积为0.782、0.726,SDC-1与CTRP1联合诊断KD患儿发生CAL的曲线下面积为0.936,高于单独诊断(P<0.05),见表5、图2。

图2 SDC-1、CTRP1诊断KD患儿发生CAL的ROC图

表5 SDC-1、CTRP1诊断KD患儿发生CAL的效能

3讨论

KD是一种急性发热性全身性血管炎,其发病机制尚不清楚,目前认为是遗传因素、感染和免疫相互作用的结果[8],KD可导致CAL,引起冠状动脉永久性结构性损伤,表现为管壁内侧损伤、增厚和动脉瘤形成,并于成年期诱发心肌梗死和死亡,KD已成为患儿获得性心血管疾病的最常见原因。CAL的发病机制尚不清楚,已知内皮功能障碍、炎症反应是CAL发生和进展的关键因素,现有研究发现中性粒细胞、T细胞、IL-1、IL-6 和肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)信号通路的激活都参与该疾病的发病机制,在KD中小型动脉中可观察到大量循环细胞因子和炎症介质,免疫激活和血管炎症促使血管内皮功能障碍和冠脉损伤[9-10]。

3.1 SDC-1与KD患儿并发CAL有关

本研究发现SDC-1与KD患儿CAL的发生有关,CAL组血清SDC-1水平高于非CAL组,回归分析结果显示高SDC-1是KD患儿CAL的危险因素之一。SDC-1在上皮细胞、内皮细胞和浆细胞的糖萼上表达,是一种主要的跨膜硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,其核心蛋白主要由 3 个结构域组成,分别是胞外结构域、跨膜结构域和短胞质结构域,SDC-1的胞外域可从细胞表面脱落并通过基质金属蛋白酶-7、2、9以及生长因子、趋化因子和氧化应激等释放到血清中,因此血清中SDC-1水平被认为是内皮激活和创伤损伤的生物标志物[11]。现有报道显示SDC-1脱落受炎症反应调节,狼疮性肾炎[12]、炎症性肠病[13]患者血清SDC-1 水平升高,且SDC-1与炎症程度及疾病活动度有关。SDC-1覆盖健康血管内皮的表面,通过调节内皮屏障的渗透梯度维持血管稳态,SDC-1脱落将导致血管通透性增加,引起液体在体内潴留,与心力衰竭患者病情恶化和再住院有关[14]。SDC-1与CAL的发生和严重程度也存在密切关系,内皮糖萼完整性受损和SDC-1脱落与冠脉动脉粥样硬化斑块稳定性降低有关[15]。SDC-1参与KD患儿CAL的机制尚不清楚,推测为:KD急性血管炎症释放大量致炎细胞因子——TNF-α、IL-6 和 IL-1β,诱导基质金属蛋白酶-9活化,促使SDC-1从损伤内皮细胞中脱落[16],引起血清SDC-1水平升高,SDC-1水平越高表明内皮细胞损伤越严重。

3.2 CTRP1与KD合并CAL有关

本研究KD患儿血清CTRP1水平明显增高,且在伴CAL的患儿中血清CTRP1水平更高,CTRP1是KD患儿发生CAL的危险因素,表明CTRP1可能在KD及CAL病变过程中发挥促冠脉损伤的作用。CTRP1是脂联素的旁系同源物,与脂联素具有共同的结构域,主要在脂肪组织中表达,尤其是心脏周围的白色脂肪组织中表达最高,CTRP1参与糖脂代谢、炎症反应、细胞增殖和凋亡等多种病理生理过程,具有广泛的生物学效应[17]。越来越多研究表明CTRP1在心血管疾病中发挥关键作用,CTRP1可激活心肌细胞中的1P/cAMP信号通路减少细胞凋亡和炎症反应,减轻心肌缺血性损伤,CTRP1表达增加可改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐量,增加脂肪酸氧化和能量消耗,进而改善心脏代谢,CTRP1作为血管保护性脂肪因子,可通过 cAMP 依赖性途径抑制血管平滑肌细胞生长,减少受损动脉中新内膜增生和细胞增殖,防止病理性血管重塑[5]。推测CTRP1参与CAL的机制可能是CTRP1在促炎细胞因子刺激下分泌增加,通过激活 p38 丝裂原活化蛋白激酶/核因子-κβ增加黏附分子和趋化因子表达,刺激白细胞与内皮细胞粘附,促进巨噬细胞衍生为泡沫细胞,发挥促炎、促动脉粥样硬化的作用,加速冠脉疾病的进展[18-19]。

本研究相关性分析显示CTRP1与SDC-1呈正相关,推测CTRP1激活可能加剧炎症反应,导致血管内皮损伤和SDC-1自内皮糖萼中脱落,继而参与KD患儿冠脉损伤过程,但是上述推测尚缺乏足够的证据,仍需进一步研究证实。ROC分析SDC-1、CTRP1诊断CAL的曲线下面积为0.782、0.726,表明SDC-1、CTRP1可能成为CAL的潜在标志物。CTRP1与SDC-1联合诊断CAL的效能明显增加,表明联合检测血清CTRP1与SDC-1水平有助于提高对CAL的诊断效能,可为临床早期诊治和干预提供参考。回归分析显示,IVIG开始时间≥10d、IVIG无应答与CAL发病也有关,IVIG治疗对预防CAL发生有着重要作用,早期使用IVIG 治疗可将CAL风险从15%～25% 降至约4%,因此IVIG开始时间过长,治疗反应无应答将增加CAL的发生率。

3.3小结

综上,KD患儿血清CTRP1、SDC-1水平均显著增高,且在伴CAL的患者中增高更显著,高水平CTRP1、SDC-1是KD患儿发生CAL的危险因素,CTRP1与SDC-1联合可提高对CAL的诊断效能。本研究阐述CTRP1与SDC-1与KD患儿CAL的关系,为临床诊治和治疗提供了新的思路和参考,具有一定研究价值。局限性在于样本量相对较小,其次,本研究属于一项横断面研究,无法真正确定CTRP1、SDC-1与KD患儿CAL因果关系,尚待进一步开展前瞻性、大样本的纵向研究加以证实。