代谢特征及心脏磁共振分析在肥厚型心肌病心肌纤维化诊断和预后价值的研究

【目的】对肥厚型心肌病(Hypertrophic cardiomyopathy,HCM)患者利用代谢组学分析识别心肌纤维化血浆代谢物,利用心血管磁共振(Cardiovascular magnetic resonance,CMR)中T1 mapping技术及定量评估心肌纤维化,探索两electronic immunization registers者在肥厚型心肌病明确诊断和评估预后的价值。【方法】纳入2021年6月至2022年10月于昆明医科大学第一附属医院就诊的30例HCM患者(实验组)及30例心脏室壁厚度正常的高血压患者(对照组),收集所有实验组及对照组患者血浆、临床资料及CMR资料,包括延迟强化扫描(Late gadolinium enhancement,LGE)和T1 mapping序列,图像于后处理工作站分析处理,得出心脏相关参数,根据美国心脏协会心肌17节段分法,测量各段心肌的增强前T1值、增强后T1值及心肌细胞外容积分数(Extracellular volume fraction,ECV)。对所有患者进行前瞻性随访。对采集的血样采用基于超高效液相色谱(Ultra Performance Liquid Chromatography,UHPLC)与高分辨质谱联用,即液质联用(LC-MS/MS)技术对样本进行代谢组学分析,对患者血浆代谢物进行多元统计分析,包括主成分分析(Principal component analysis,PCA)、偏最小二乘法判别分析(Partial Least Squares Discrimination Analysis,PLS-DA)等,揭示不同组别的代谢模式差异。利用层次聚类(Hierarchical C寻找更多lustering Alg,HCA)和代谢物相关性分析,揭示样本之间及代谢物和代谢物之间的关系及主要的代谢通路。通过COX单因素、多因素回归分析代谢物及CMR参数,探讨其与HCM终点事件发生的关系。最后联合Kaplan-Meier生存分析,探讨HCM终点事件影响因子对该疾病的预后价值。【结果】纳入实验组、对照组各30例,人群平均年龄分别为58±12、59±12岁,男女比均为1.3。在实验组中,BNP水平、超敏C反应蛋白水平、NYHA的分级、室间隔厚度、左房内径、二尖瓣瓣叶收缩期前向运动发生率均高于对照组,差异有统计学意义。两组60个样本共鉴定到正离子模式代谢物626个,负离子模式代谢物393个。有84个正离子模式代谢物差异显著,其中77个代谢物上调,7个代谢物下调;有48个负离子模式代谢物差异显著,其中44个代谢物上调,4个代谢物下调。其中咖啡酸乙酯(Ethyl caffeate),十五烷酸(Pentadecanoic Acid)、N-乳酰基苯丙氨酸(N-lactoyl-phenylalanine)、牛磺酸(Taurocholic acid,TC)和甘胆酸(Glycocholic acid,GCA)等代谢物的差异较为显著。初级胆汁酸合成途径(Primary bile acid biosynthesis,map00120)、胆固醇代谢途径(Cholesterol metabolism,map04979)是差异代谢物的显著富集途径。TC和GCA在上述代谢途径中重复富集Fulvestrant半抑制浓度。两组根据美国心脏协会心肌17节段分法,各将心脏分为480个节段,实验组肥厚段心肌137段(28.84%),非肥厚段心肌343段(71.16%),其中间隔壁肥厚最常见,共103段(75.2%)。实验组整体心肌增强前T1值及ECV值均高于对照组(增强前T1值:t=10.933,P<0.001,ECV值:t=9.564,P<0.001)。实验组组内对比肥厚段心肌增强前T1值及ECV均高于非肥厚段(t=11.538,P<0.001,t=12.408,P<0.001)。根据左室流出道是否梗阻或二尖瓣前叶是否前向运动(SAM征)将实验组分为梗阻型13例(43.3%)、非梗阻型17例(56.7%)。梗阻与非梗阻心肌增强前T1值及ECV值均高于对照组(增强前T1值:t=11.541,P<0.001,ECV值:t=6.564,P<0.001)。梗阻患者肥厚段、非肥厚段心肌增强前T1值、增强后T1值和ECV均高于非梗阻患者(肥厚段增强前T1值:t=2.515,P=0.013;增强后T1值:t=4.958,P<0.001;ECV:t=2.649,P=0.009;非肥厚段增强前T1值:t=3.469,P=0.001;增强后T1值:t=4.625,P<0.001;ECV值:t=2.735,P<0.001)。梗阻患者组内肥厚段心肌增强前T1值、ECV高于非肥厚段(增强前T1值t=7.433,P<0.001,ECV t=7.158,P=0.012);非梗阻患者组内肥厚段心肌增强前T1值、增强后T1值、ECV高于非肥厚段(增强前T1值t=10.132,P<0.001,增强后T1值t=2.184,P=0.030,ECV t=13.518,P<0.001)。根据LGE存在与否将实验组分为LGE阳性组及LGE阴性组。HCM患者LGE阳性与LGE阴性肥厚段心肌增强前T1值及ECV值均高于对照组(增强前T1值:t=6.759,P<0.001,ECV值:t=9.374,P<0.001;增强前T1值:t=7.735,P<0.001,ECV值:t=11.374,P<0.001)。LGE阳性肥厚段心肌增强前T1值、增强后T1值和ECV均高于阴性组(增强前T1值:t=5.921,P<0.001;增强后T1值:t=2.984,p=0.003;ECV:t=7.032,P<0.001);LGE阳性非肥厚段心肌增强前T1值、ECV均高于阴性组(增强前T1值:t=2.945,P=0.003;ECV:t=12.373,P<0.001)。LGE阳性患者肥厚段心肌增强前T1值、ECV均高于非肥厚段(增强前T1值:t=7.906,P<0.001;ECV:t=2.537,P=0.012);LGE阴性患者肥厚段心肌ECV高于非肥厚段(t=2.347,P=0.020);同时还发现,LGE阴性非肥厚段ECV高于对照组(t=1.578,P=0.039)。BNP水平、LVEF、心肌质量指数对HCM患者的主要终点事件和次要终点事件均有独立预测意义(P<0.05),CRP水平,是否使用利尿剂,LVESD只对主要终点事件有独立预测意义(P<0.05),LAD只对次要终点事件有意义(P<0.05)。在Kaplan-Meier生存分析中,随着BNP、CRP、LVESD、心肌质量指数和ECV的增加,主要终点事件的发生率显著升高(P<0.05)。随着LVEF减少,主要终点事件的发生率显著升高(P<0.05)。【结论】HCM患者体内咖啡酸乙酯,十五烷酸、N-乳酰基苯丙氨酸、TC和GCA等代谢物可作为新型生物标志物行进一步研究。TC和GCA在初级胆汁酸合成途径和胆固醇代谢途径重复富集,或可成为调节肥厚型心肌病疾病进程的新靶点。利用CMR的T1 mapping技术和ECV可以定量评估HCM患者心肌纤维化,以ECV诊断效能较高。BNP水平、CRP水平、LVEF、LVDSE、心肌质量指数和ECV可作为评估HCM患者主要终点事件的危险因素,影响疾病预后。