脂蛋白(a)水平与钙化性主动脉瓣狭窄患者瓣膜钙化体积及进展的研究

An Analysis of the Relationship between Lipoprotein (a) Levels and the Variation of Calcification Volume in Patients with Calcific Aortic Stenosis

摘要: 目的：本文旨在描述钙化性主动脉瓣狭窄患者的临床特征，揭示疾病进展的个体差异，分析评价脂蛋白(a) [Lp(a), lipoprotein (a)]在该疾病病变程度及病情进展中的作用。方法：本研究类型为回顾性的病例对照研究及自身前后对照研究。选取2017年9月至2023年9月我院158例钙化性主动脉瓣狭窄接受主动脉瓣置换术患者，在大致为1年的研究时间窗内，根据主动脉瓣狭窄、钙化程度区组比较Lp(a)水平，根据Lp(a)水平以300 mg/l为截断值分为病例组及对照组比较进展。在研究时间窗终点，患者自身的主动脉瓣年化增长钙化体积(mm³/y)、主动脉瓣年化增长瓣口峰值流速(m∙s⁻¹/y)作为衡量钙化、狭窄的具体进展指标。收缩期主动脉瓣口峰值流速是评估瓣膜狭窄程度的重要血流动力学指标，其来源于超声医师的经胸二维超声心动图报告。应用计算机断层显像(CT, Computerized Tomography)评估进行主动脉瓣的钙化程度，由影像学医师带领研究生使用GE Healthcare后处理医学图像软件6.0版本中的测量工具勾画心脏CT中的病灶区域得出钙化体积。Lp(a)测定主要采用透射比浊法。统计学结果由R语言3.5版本运行获得。结果：1) 158例患者中，男性、谷丙转氨酶、Lp(a)、高脂血症家族病史对主动脉瓣钙化的影响具有统计学意义；Lp(a)与主动脉瓣钙化体积呈正相关(r = 0.19, P = 0.0154)；主动脉瓣钙化体积与主动脉瓣瓣口最大流速呈正相关(r = 0.32, P < 0.001)；Lp(a)与主动脉瓣瓣口最大流速无明显相关关系(P = 0.80)。2) 92例主动脉瓣重度钙化组Lp(a)高于66例轻度钙化组(163.7比152.4 mg/l，P = 0.032)；120例主动脉瓣重度狭窄组Lp(a)高于38例中度狭窄组(192.3比135.3 mg/l，P = 0.028)。42例对照组与20例高Lp(a)组的年化增长主动脉瓣瓣口最大流速差异无统计学意义(0.33比0.29 m∙s⁻¹/y，P = 0.76 > 0.05)；17例高Lp(a)组年化增长主动脉瓣钙化体积高于45例对照组(86.1比50.8 mm³/y，P = 0.018)。3) 62例患者Lp(a)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol)等血脂成分作为标志物绘制接受者操作特征曲线(ROC, Receiver Operating Characteristic)曲线，曲线下面积(AUC, area under curve) Lp(a) = 0.70 (95% CI 0.57~0.84)且最大，AUCHDL-C = 0.49 (95% CI 0.34~0.64)且最小，AUC Lp(a)/AUC HDL-C曲线比较差异有统计学意义(P = 0.0469)，可以认为两者判断钙化进展效能不同；53例患者中，主动脉瓣钙化体积进展对主动脉瓣口最大血流速度进展的影响有统计学意义，Lp(a)对主动脉瓣口最大血流速度进展的影响无统计学意义。4) 158例患者中，113例对照组与45例高Lp(a)病例组生存曲线的比较差异无统计学意义(P = 0.85)。结论：在钙化性主动脉瓣狭窄患者中，Lp(a)与主动脉瓣瓣膜钙化体积相关，而与疾病进展无关。

Abstract: Objective: To describe the clinical features of patients with calcified aortic stenosis, reveal individual differences in disease progression, and evaluate the role of lipoprotein (a) [Lp(a)] in the severity and progression of the disease. Methods: A retrospective case-control and self-control study was conducted on 158 patients with calcified aortic stenosis who received aortic valve replacement in our hospital from September 2017 to September 2023. Within approximately one year of the study time window, according to the degree of aortic stenosis and calcification, the patients were divided into case and control groups to compare Lp(a) levels. According to the Lp(a) level with 300 mg/l as the cut-off value, the patients were divided into a case group and a control group to compare their progress. At the end of the study time window, patients’ annualized increase in aortic valve calcification volume (mm³/y) and maximum aortic valve flow velocity (m∙s⁻¹/y) were used as specific calcification and stenosis progression indicators. Systolic peak aortic orifice velocity is an essential hemodynamic index to evaluate the degree of valve stenosis, which is derived from the two-dimensional transthoracic echocardiography. The degree of aortic valve calcification is evaluated using Computed Tomography (CT). The imaging technician used the measurement tool in GE Healthcare post-processing imaging software version 6.0 to map the lesion area in the cardiac CT to obtain the calcification volume. Lp(a) was determined by transmission turbidimetry. The statistical results were obtained by running R 3.5 version. Results: 1) Among the 158 patients, the effects of male, alanine aminotransferase, Lp(a), and history of hyperlipidemia on the aortic valve calcification volume were statistically significant. No statistically significant correlation existed between Lp(a) and the maximum aortic valve flow velocity (P = 0.80). However, Lp(a) was positively correlated with aortic valve calcification volume (r = 0.19, P = 0.0154), and aortic valve calcification volume was positively correlated with the maximum aortic valve flow velocity (r = 0.32, P < 0.001). 2) Lp(a) in the severe aortic valve calcification group was higher than in the mild aortic valve calcification group (92 vs. 66 cases, 163.7 vs. 152.4 mg/l, P = 0.032). Lp(a) in the severe aortic stenosis group was higher than in the moderate stenosis group (120 vs. 38 cases, 192.3 vs. 135.3 mg/l, P = 0.028). There was no statistically significant difference in terms of the annualized increase of the maximum aortic valve flow velocity between the control group and the abnormal Lp(a) group (42 vs. 20 cases, 0.33 vs. 0.29 m∙s⁻¹/y, P = 0.76 > 0.05). The annualized increase of aortic valve calcification volume was higher in the group with abnormal Lp(a) than in the control group (17 vs. 45 cases, 86.1 vs. 50.8 mm³/y, P = 0.018). 3) Among the 62 patients, the Lp(a), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) were selected as markers to plot the Receiver Operating Characteristic (ROC) curve. The area under the curve (AUC) Lp(a) was 0.70 (95% CI 0.57~0.84), which is the largest, so it is considered to be the best in diagnosing calcification progression, and the AUCHDL-C was 0.49 (95% CI 0.34~0.64) which is supposed to have the reverse predictive value of calcification progression. In 53 patients, the effect of calcification volume variation, instead of Lp(a), on the progression of the maximum aortic valve flow velocity is statistically significant. 4) Among the 158 patients, there was no significant difference in survival curve between the control group and the abnormal Lp(a) group (113 vs. 45 cases, P = 0.85). Conclusion: In patients with calcific aortic valve stenosis, Lp(a) was associated with aortic valve calcification volume but not with disease progression.

1. 引言

心脏瓣膜病自听诊器发明以来就引发了众多临床医生的关注。每个医学生在临床学习的早期阶段都会面临辨别心脏瓣膜病变杂音的挑战。20世纪70年代以后，针对冠状动脉粥样硬化性心脏病的随机试验、药物疗法、手术或微创介入治疗得到了快速发展，然而，针对心脏瓣膜病的发病机制、发病人群特征、治疗方法受限于其复杂的解剖、病理及自然病程而停滞不前。21世纪以来，时代已然变化，对心脏瓣膜病的研究如火如荼的展开，已迅速发展成医学进展中最激动人心的一部分。心脏瓣膜病研究热潮的出现，很大程度上归因于各式各样的心脏超声、影像学技术[1]，更加早期的风险评估，以及更加微创和低风险的经皮介入瓣膜置换技术[2]。心脏瓣膜病的重要性不言而喻，临床医务工作者都应尽早认识该领域的前沿知识与技术。

主动脉瓣狭窄是一种常见的心血管疾病，亚洲发达国家主动脉瓣狭窄的发病率具有年龄相关性，65岁以后发病率随年龄逐步增长，75岁以上人群发病率为3%，而85岁上人群可达8% [3]。主动脉瓣狭窄的最常见病因是钙化性主动脉瓣狭窄(calcific aortic valve stenosis, CAVS)，其发病常常始于主动脉瓣局灶性的增厚，慢慢发展成以主动脉瓣钙化为特征的主动脉瓣狭窄。随着全球人口老龄化的日益加剧，65岁及以上人群中CAVS患病率约2%以上[4]，其将逐渐成为主要的医疗负担。CAVS一旦发生，就随时间不可逆地进展。一项大规模前瞻性研究显示，8年的随访期间内，主动脉瓣硬化进展为钙化性主动脉瓣狭窄的发生率为16% [5]。中度主动脉瓣狭窄的进展速度平均为每年主动脉瓣瓣口最大流速增长0.3 m/s，每年平均跨瓣压差增加7 mmHg [6]，大致相当于CAVS患者瓣膜中度至重度狭窄的时间进程为3年。主动脉瓣钙化与心血管事件发病率和死亡率高度相关，患病患者的冠脉事件风险为1.72倍[95%置信区间(CI, Confidence interval) 1.19~2.49]，心血管事件风险为1.50倍(95% CI 1.10~2.03)，心血管死亡风险为2.51倍(95% CI 1.22~5.21) [7]。

主动脉瓣粥样硬化、钙化、狭窄是一个自然的演进过程[8]。CAVS由最初的主动脉瓣粥样硬化及随之而来的钙化沉积进展而来，其病理机制复杂，涉及环境、遗传、炎症、脂质代谢等多种因素。退行性变的主动脉瓣膜弹性、顺应性减低，涉及转化生长因子激活、细胞因子修饰、单核–泡沫细胞的浸润和肌纤维母细胞介导的基质重塑[9]，其中，主动脉瓣膜病变进展的普遍特征是脂质沉积及钙质形成，这些病理改变与粥样硬化性血管病变中的内膜变化有很多相似之处。目前，绝大多数研究支持Lp(a)是钙化性主动脉瓣狭窄的一项独立危险因素[10]-[12]。血清Lp(a)浓度主要与遗传有关，基本与性别、年龄、体重指数、体育锻炼、大多数降胆固醇药物的使用无关。正常人群中Lp(a)水平呈现正偏态分布，欧美白色人种中80%在300 mg/L以下，部分高胆固醇血症家族史患者可高达1000 mg/L以上[13] [14]。Lp(a)具有致主动脉瓣粥样硬化作用，通常以300 mg/L为切点，高于此水平作为CAVS风险增强因素。新版《中国血脂管理指南》[15]覆盖从儿童到老年全生命周期的血脂管理，另外，家族或遗传性血脂异常始于儿童，提高公众或CAVS患者对血脂异常的知晓率、治疗率和控制率是CAVS一级预防、二级预防的核心策略。家族性高脂血症的一级和二级亲属均应进行血脂筛查，增加其早期检出率。血脂检测应列入小学、初中和高中体检的常规项目。上述人群接受的血脂检测中，应至少包括一次Lp(a)的检测。

2. 资料

2.1. 研究对象

本研究入选自2017年9月至2023年9月在青岛大学附属医院接受主动脉瓣置换术且心脏计算机断层显像(CT, Computerized Tomography)、超声心动图需符合CAVS诊断患者共计158人，入选标准及排除标准如下：

入选标准：(1) 年龄大于50岁。(2) 超声心动图证实主动脉瓣增厚或钙化声影伴收缩期瓣口峰值流速大于2.5 m/s。(3) 心脏CT证实主动脉瓣区域存在高亮的钙化点或团块。(4) 患者因CAVS最终接受主动脉瓣置换术。

排除标准：(1) 风湿性心脏瓣膜病。(2) 单纯性主动脉瓣反流。(3) 先天或遗传性主动脉瓣畸形。(4)感染性心内膜炎。(5) 主动脉瓣置换术后生物瓣膜的钙化或狭窄。

2.2. 临床特征

CAVS患者在人群特征上，多为中老年男性。在症状体征上，主诉常为胸痛和(或)呼吸困难。心脏听诊可闻及主动脉瓣听诊区4级以上收缩期喷射样杂音，向右侧颈动脉及锁骨下动脉处辐射，第二心音出现逆分裂，其中主动脉瓣心音成分常减弱或被射血杂音掩盖。高血压、冠状动脉粥样硬化性心脏病、糖尿病为主要合并症。患者未使用过降脂药或单用他汀类降脂药。

在检查结果上，超声心动图示主动脉瓣中度以上狭窄伴主动脉瓣区域强回声声影；病程前期室间隔肥厚，后期左室射血分数下降、左室舒张末期内径增大。心脏CT证实主动脉瓣存在高亮钙化组织。心电图常示心前导联高电压，因钙化组织影响心电传导系统，严重者大多存在房室和(或)束支传导阻滞。Lp(a)水平、主动脉瓣钙化体积在患者中呈偏态分布。更多的总体描述数据作为基线资料表述在本文结果部分。

3. 方法

3.1. 目标和结局

本文旨在描述钙化性主动脉瓣狭窄患者的临床特征，揭示疾病进展的个体差异，分析评价脂蛋白(a)在该疾病病变程度及病情进展中的作用。

Lp(a)在主动脉瓣硬化至钙化狭窄进程中起到重要作用，暂且假设其水平在主动脉瓣钙化、狭窄程度重的患者中水平较高且其高水平会进一步加重CAVS进展。为提高数据收集的质量及水平，研究时间窗扩展为1年左右，同时，收集患者出院时及既往最高的Lp(a)水平资料以防止单次测量可能出现的误差。

本研究选取作为基线资料的时间点为患者接受主动脉瓣膜置换手术实际入院时间，多提示病情进展，故各指标更具代表性。本研究的主要终点为患者完成主动脉瓣膜置换术。研究时间窗为确诊CAVS和(或)出现典型症状时间点至主要终点的时间范围。

3.2. 研究类型和分配方法

本研究类型为回顾性的病例对照研究及自身前后对照研究，通过电子病历信息系统回顾性查阅接受主动脉瓣置换术患者的临床资料，根据纳入排除标准入组。在研究时间窗内，根据基线时间点主动脉瓣狭窄、钙化程度区组比较Lp(a)水平。根据Lp(a)水平以300 mg/l为截断值分为病例组及对照组比较疾病进展。

定期随访对评估CAVS进展速度至关重要，在诊疗活动中及时建议胸痛和(或)肺淤血、体循环淤血的主动脉瓣中重度狭窄患者进行外科或经导管瓣膜置换术评估。患者入组后随即完成一般基线临床资料收集，包括年龄、性别、体重指数、肾小球滤过率、谷丙转氨酶、血红蛋白、心肌酶、N末端脑钠肽前体(NT-pro BNP, N-terminal pro-B-type natriuretic peptide)、心电图，既往基础疾病及有无高脂血症家族史等信息。入组患者尽快完善主要数据收集，包含血脂分析、心脏超声及心脏CT。

3.3. 主要指标的采集分析方法

收缩期主动脉瓣口峰值流速是评估瓣膜狭窄程度的重要血流动力学指标，其主要来源于超声科医师的经胸二维超声心动图报告，这是评价主动脉瓣狭窄程度最广泛应用的非侵入性方法。经食管超声心动图、三维超声心动图能更加准确的评估狭窄程度。当每搏输出量不变时，主动脉瓣口越狭窄，射血血流速度越快、流动越远，主动脉瓣狭窄瓣口收缩期峰值血流速度 ≥ 2.5 m/s即存在狭窄，≥4.0 m/s为重度狭窄。

心脏CT检查为重要的主动脉瓣置换术术前检查，可明确主动脉瓣病变类型及有无畸形、判断主动脉瓣钙化的程度及分布、测量主动脉瓣瓣环面积及主动脉瓣钙化体积，其可在计算钙化体积变化的同时评估瓣环面积及血管入路条件，同时，其适用于冠状动脉疾病的排除诊断，具备良好的阴性预测优势。参考《经导管主动脉瓣置换术CT检查技术中国专家共识》[16]，本研究使用我院GE Healthcare医学图像软件6.0版本进行影像学研究，主动脉瓣钙化程度的通过纵膈窗病变灶高亮的钙化组织多少来评估：轻度为散在小钙化结节，中度为散在的较大钙化结节，重度为弥漫的团块状钙化。基于心电门控的取自同一心动周期的心脏CT图像能提供更精细的钙化位置结构，能减少钙化组织可能存在的伪影并能计算更加准确的钙化体积信息，尤其适用于考虑经导管介入主动脉瓣置换术的患者。主动脉瓣的钙化体积由影像学医师带领研究生对图像进行分析和识别，通过后处理处理测量工具勾画病灶区域得出定量数值。为了充分保证病变部位选取的可靠性及定量指标测量的一致性，当意见有分歧时，请求另一位医师进行鉴别，进行重复测量。

参考《中国临床血脂检测指南》[17]，受检者准备及血液样品采集与处理：(1) 采集样品前受试者处于稳定代谢状态，至少2周内保持日常饮食习惯和稳定体重；(2) 采集样品前受试者24 h内不进行剧烈身体活动；(3) 采集样品前受试者禁食约12 h；(4) 用静脉血作血脂测定样品，抽血前受试者坐位休息至少5 min，除特殊情况外，受试者取坐位接受抽血；(5) 静脉穿刺时止血带使用不超过1 min；(6) 血液样品保持密封，尽量避免震荡；(7) 主要实验室指标：用血清作血脂分析样品，血液样品在1~2 h内离心，分离血清。甘油三酯采用两步酶法、血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C, high-density lipoprotein cholesterol)及血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C, low-density lipoprotein cholesterol)测定主要方法为匀相法。血清载脂蛋白(a) [Apo(a), apolipoprotein (a)]、载脂蛋白B (ApoB, apolipoprotein B)和Lp(a)测定主要采用透射比浊法。我院对临床实验室应对血脂检测系统的精密度和准确度等性能指标进行定期验证及日常监测，具备标准化和一致性。

3.4. 分析单位和方法

采集患者为行瓣膜置换入院时的Lp(a) (mg/l)、主动脉瓣钙化体积(mm³)、收缩期主动脉瓣口峰值流速(m/s)为主要基线指标。计算主动脉瓣年化增长钙化体积(mm³/y)、主动脉瓣年化增长瓣口峰值流速(m∙s⁻¹/y)作为衡量钙化、狭窄的具体进展指标。

在数据分析方法上，首先通过多因素线性回归分析验证研究资料中影响主动脉瓣钙化体积的主要因素。其次，分别根据主动脉瓣狭窄、钙化程度分组，比较各组之间的Lp(a)水平，进而采用单因素相关分析进一步明确验证三者之间线性相关关系。然后，根据研究起点终点绘制时间生存曲线并以Lp(a)水平区组比较患者生存率。最后，根据患者Lp(a)水平区组比较主动脉瓣年化增长钙化体积、主动脉瓣年化增长瓣口峰值流速。采用多因素线性回归分析、ROC效能曲线明确CAVS进展的重要因素。

需要指明，在回顾性收集符合纳入排除标准的158例患者资料后明确，研究时间窗内完善2次及以上心脏CT、心脏超声数据患者各为62人，根据其计算主动脉瓣年化增长瓣口峰值流速、主动脉瓣年化增长钙化体积并绘制ROC曲线；研究时间窗内同时完善心脏CT、心脏超声至少2次的患者共53人，根据其进行主动脉瓣口最大血流速度进展的多因素线性回归分析。

3.5. 统计学方法

本研究中的统计学结果由R语言3.5版本运行获得。符合正态分布的计量资料以均数 ± 标准差表示，符合偏态分布的计量资料以第一、三百分位值[M (Q1, Q3)]表示。符合正太分布且方差齐的总体均数间比较用T检验，符合偏态分布的计量资料采用Kruskal-Wallis H检验比较各总体的中位数。验证相关性采用的是卡方检验、单因素线性相关分析和多因素线性回归分析。应用ROC曲线评估所选标志物的诊断效能。应用时间生存曲线评估预后。

4. 结果

4.1. 基线资料及多因素相关分析

Table 1. Multivariate linear regression analysis of baseline data and calcification volume (n = 158)

表1. 基线资料与钙化体积的多因素线性回归分析(n = 158)

	总体描述	回归系数	置信区间	P值
男性[例(%)]	103 (65.2)	181.00	(49.16, 312.82)	0.0075^*
年龄(岁，$\overline{x}\pm s$ )	75.3 ± 6.6	−1.16	(−10.55, 8.23)	0.81
体重指数(kg/m^2, $\overline{x}\pm s$ )	23.9 ± 3.6	−10.88	(−29.88, 8.12)	0.26
吸烟[例(%)]	49 (31.0)	−66.70	(−203.89, 70.48)	0.34
高血压[例(%)]	83 (52.5)	−63.27	(−186.63, 60.08)	0.31
糖尿病[例(%)]	54 (34.2)	−14.89	(−139.14, 109.35)	0.81
肾小球滤过率(ml/min, $\overline{x}\pm s$ )	72.3 ± 30.5	0.12	(−2.14, 2.38)	0.92
谷丙转氨酶[U/L, M (Q1, Q3)]	M (13.0, 23.0)	3.41	(0.60, 6.22)	0.0179^*
血红蛋白(g/L, $\overline{x}\pm s$ )	124.5 ± 20.0	2.28	(−0.51, 5.07)	0.10

注：决定系数 = 0.14，回归贡献的程度为14%；^*P < 0.05；入选患者主动脉瓣钙化体积[mm³, M (Q1, Q3)]为M (308.0, 679.0)。

见表1，在入院基线水平方面，上述项目决定系数为0.14，意味着可以解释主动脉瓣钙化体积的14%变化原因。主动脉瓣钙化体积与年龄、体重指数、肾小球滤过率、血红蛋白，是否吸烟、合并高血压、糖尿病关系不密切。男性、谷丙转氨酶对主动脉瓣钙化体积的影响有统计学意义。

Table 2. Multivariate linear regression analysis of past medical history and calcification volume (n = 158)

表2. 既往病史与钙化体积的多因素线性回归分析(n = 158)

项目	总体描述	回归系数	置信区间	P值
陈旧性心梗[例(%)]	13 (8.2)	1.84	(−233.97, 237.64)	0.99
既往PCI [例(%)]	26 (16.5)	−97.65	(−266.62, 71.31)	0.26
既往CABG [例(%)]	5 (3.2)	−137.09	(−484.36, 210.18)	0.44
房颤[例(%)]	23 (14.6)	−141.50	(−313.21, 30.20)	0.11
慢性阻塞性肺疾病[例(%)]	7 (4.4)	17.55	(−272.01, 307.12)	0.90
卒中[例(%)]	19 (12.0)	120.92	(−66.66, 308.51)	0.20
肿瘤[例(%)]	9 (5.7)	−84.54	(−342.01, 172.92)	0.52
高脂血症家族史[例(%)]	27 (17.1)	265.24	(106.28, 424.20)	0.0012^*

注：决定系数 = 0.11，回归贡献的程度为11%；PCI为经皮冠状动脉介入治疗；CABG为冠状动脉旁路移植术；^*P < 0.05；入选患者主动脉瓣钙化体积[mm³, M (Q1, Q3)]为M (308.0, 679.0)。

见表2，在既往病史方面，上述项目决定系数为0.11，意味着可以解释主动脉瓣钙化体积的11%变化原因。既往陈旧性心梗、PCI手术史、冠状动脉旁路移植手术史、房颤、慢性阻塞性肺疾病、卒中、肿瘤与主动脉瓣钙化体积关系不密切，但高脂血症家族病史对主动脉瓣钙化体积的影响具有统计学意义。

Table 3. Multivariate linear regression analysis of lipid composition and calcification volume (n = 158)

表3. 血脂成分与钙化体积的多因素线性回归分析(n = 158)

项目	总体描述	回归系数	置信区间	P值
甘油三酯(mmol/L, $\overline{x}\pm s$ )	1.15 ± 0.73	−29.89	(−129.22, 69.43)	0.55
总胆固醇(mmol/L, $\overline{x}\pm s$ )	4.25 ± 1.09	−24.60	(−272.74, 223.54)	0.85
LDL-C (mmol/L, $\overline{x}\pm s$ )	2.40 ± 0.86	84.69	(−188.25, 357.63)	0.54
HDL-C (mmol/L, $\overline{x}\pm s$ )	1.26 ± 0.35	176.88	(−191.09, 544.85)	0.34
载脂蛋白(a) (mg/L, $\overline{x}\pm s$ )	1.35 ± 0.31	−77.63	(−435.63, 280.38)	0.67
载脂蛋白B (mg/L, $\overline{x}\pm s$ )	0.80 ± 0.24	−270.35	(−1035.40, 494.71)	0.49
Lp(a) [mg/l, M (Q1, Q3)]	M (120.20, 249.00)	0.36	(0.12, 0.61)	0.0044^*

注：决定系数 = 0.08，回归贡献的程度为8%；LDL-C为低密度脂蛋白胆固醇；HDL-C为高密度脂蛋白胆固醇；Lp (a)为脂蛋白(a)；^*P < 0.05；入选患者主动脉瓣钙化体积[mm³, M (Q1, Q3)]为M (308.0, 679.0)。

见表3，在血脂成分方面，上述项目决定系数为0.08，意味着可以解释主动脉瓣钙化体积的8%变化原因。甘油三酯、总胆固醇、LDL-C、HDL-C、载脂蛋白(a)、载脂蛋白B水平与主动脉瓣钙化体积关系不密切，而Lp(a)对主动脉瓣钙化体积的影响具有统计学意义。

4.2. 分组比较及相关检验

见图1，根据入院时主动脉瓣钙化程度分为轻(n = 66)、重(n = 92)度两组，正态检验示各组总体Lp(a)呈偏态分布、方差不相等，采用H检验结果表明主动脉瓣重度钙化组Lp(a)高于轻度钙化组(163.7比152.4 mg/l，P = 0.032，统计量χ² = 4.63)。见图2，根据入院时主动脉瓣狭窄程度分为中(n = 38)、重(n = 120)度两组，正态检验示两组总体Lp(a)呈偏态分布、方差不相等。采用H检验结果表明主动脉瓣重度狭窄组Lp(a)高于中度狭窄组(192.3比135.3 mg/l，P = 0.028，统计量χ² = 4.83)。

Figure 1. Lp(a) comparison of different aortic valve calcification groups

图1. 主动脉瓣钙化程度区组的Lp(a)比较

Figure 2. Lp(a) comparison of different aortic stenosis groups

图2. 主动脉瓣狭窄程度区组的Lp(a)比较

见图3，通过秩相关检验，Lp(a)与主动脉瓣钙化体积呈正相关(r = 0.19, P = 0.0154)；见图4，主动脉瓣钙化体积与主动脉瓣瓣口最大流速呈正相关(r = 0.32, P < 0.001)；见图5，Lp(a)与主动脉瓣瓣口最大流速无明显相关关系(P = 0.80)。

Figure 3. Correlation between Lp(a) and aortic valve calcification volume

图3. Lp(a)与主动脉瓣钙化体积的相关性

Figure 4. Correlation between aortic valve calcification volume and maximum valve orifice flow rate

图4. 主动脉瓣钙化体积与瓣口最大流速的相关性

4.3. 关于主动脉瓣钙化、狭窄进展的分析

见图6，根据既往所测最高Lp(a)以300 mg/l为截断值将患者分为正常对照组与高水平病例组。在主动脉瓣狭窄进展方面，正态检验示两组总体不为正太分布，采用H检验表明对照组(n = 42)与病例组(n = 20)的年化增长主动脉瓣瓣口最大流速差异无统计学意义(0.33比0.29 m∙s⁻¹/y，P = 0.76 > 0.05，统计量χ² = 0.09)。见图7，在主动脉瓣钙化进展方面，正态检验示两组总体不为正太分布，采用H检验表明病例组(n = 17)年化增长主动脉瓣钙化体积高于对照组(n = 45) (86.1比50.8 mm³/y，P = 0.018，统计量χ² = 5.64)。

Figure 5. Correlation between Lp(a) and maximum velocity at the aortic valvular orifice

图5. Lp(a)与主动脉瓣瓣口最大流速的相关性

Figure 6. Comparison of the annualized increase of the maximum flow velocity at the aortic valvular orifice in each group

图6. 区组比较年化增长主动脉瓣瓣口最大流速

4.3.1. 钙化进展诊断分析

见图8，比较符合纳入排除标准的62名患者研究时间窗内的心脏CT影像，计算出主动脉瓣年化增长体积中位数为64.17 mm³/y，在本研究中，高于此中位数定义为钙化进展快。选用患者既往最高Lp(a)及入院时Lp(a)、LDL-C、HDL-C等血脂成分作为标志物，衡量诊断主动脉瓣钙化体积增长快慢效能。ROC曲线下面积分别为：AUC既往最高Lp(a) = 0.70 (95% CI 0.57~0.84)、AUC Lp(a) = 0.69 (95% CI 0.56~0.82)、AUC LDL-C = 0.52 (95% CI 0.37~0.67)、AUC HDL-C = 0.49 (95% CI 0.34~0.64)，AUC Lp(a)/AUC HDL-C曲线比较差异有统计学意义(P = 0.0469)，可以认为两者判断钙化进展效能不同。Lp(a)水平判断钙化进展效能较优，而HDL-C水平具有钙化进展的反向预测价值。

Figure 7. Comparison of the annualized increase in aortic valve calcification volume

图7. 区组比较年化增长主动脉瓣钙化体积

Figure 8. ROC curves of calcification progression assessed by different markers

图8. 不同标志物评估钙化进展的ROC曲线

4.3.2. 狭窄进展相关分析

见表4，进行年化增长主动脉瓣瓣口最大流速与最高Lp(a)水平、年化增长主动脉瓣钙化体积、钙化位置、主动脉瓣畸形的多因素线性回归分析。上述项目决定系数为0.16，意味着可以解释年化增长主动脉瓣瓣口最大流速的16%变化原因。结果表明：狭窄程度进展与最高Lp(a)水平、钙化位置、主动脉瓣畸形关系不密切，而主动脉瓣钙化体积进展对主动脉瓣口最大血流速度进展的影响有统计学意义。

Table 4. Multivariate linear regression analysis of the effects on the annualized increase of the maximum aortic orifice velocity (n = 53)

表4. 影响年化增长主动脉瓣瓣口最大流速的多因素线性回归分析(n = 53)

项目	总体描述	回归系数	置信区间	P值
最高Lp(a) [mg/l, M (Q1, Q3)]	M (149.0, 259.0)	−0.0003	(−0.001, 0.0004)	0.39
年化增长主动脉瓣钙化体积[mm^3/y, M (Q1, Q3)]	M (41.1, 102.6)	0.0013	(0.0003, 0.0023)	0.0103^*
瓣叶钙化[例(%)]	50 (94.3)	0.16	(−0.55, 0.86)	0.66
瓣环钙化[例(%)]	30 (56.6)	−0.19	(−0.57, 0.18)	0.31
左室流出道钙化[例(%)]	11 (20.8)	−0.02	(−0.45, 0.41)	0.93
主动脉瓣畸形[例(%)]	23 (43.4)	−0.006	(−0.34, 0.33)	0.97

注：决定系数 = 0.16，回归贡献的程度为16%；^*P < 0.05；年化增长主动脉瓣瓣口最大流速[m∙s⁻¹/y M (Q1, Q3)]为M (0.26, 0.61)。

4.4. 结局

见图9，根据Lp(a)以300 mg/l为截断值将患者分为正常对照组与高水平病例组，定义患者确诊CAVS和(或)出现典型症状时间点至接受主动脉瓣置换手术的时间范围为生存时间。1年生存率对照组为30.1%，病例组为24.4%。3年生存率对照组为3.54%，病例组为8.89%。对照组中位生存时间为0.66年，病例组为0.49年。生存曲线的比较差异无统计学意义(P = 0.85)，尚不可认为Lp(a)对疾病进展影响有差异。

Figure 9. Comparison of time survival curves between blocks

图9. 区组比较时间生存曲线

5. 讨论

5.1. 关于主动脉瓣膜钙化及冠状动脉钙化共病的研究

在临床、遗传和解剖学因素的共同影响下一个活跃的钙化过程是主动脉瓣狭窄的发病机制。与冠状动脉钙化类似，瓣膜的钙化过程包括细胞介导的炎症反应、脂蛋白浸润、和成骨环境共同参与的高度受控的过程。通常认为高龄、男性、肥胖、高脂血症、高血压、糖尿病、吸烟等是这一过程的非遗传性危险因素。瓣叶的钙化出现的最早，这可能是因为此处弯曲折叠导致的机械应力增加，并在此形成湍流所致。这常常导致瓣尖之间钙化融合嵴的产生，导致钙化性二叶化主动脉瓣畸形。本研究发现，男性、谷丙转氨酶水平对主动脉瓣钙化体积的影响有统计学意义。对此结果的解释是男性心指数高，对应有更大的主动脉瓣环面积，有更大的钙化沉积空间。在临床上较为常见肝功能异常的病因是脂肪肝，此类患者往往长期高脂饮食、缺乏运动、体型肥胖，作为脂类分解代谢主要器官的肝脏功能紊乱。同时，肝功能异常是他汀类药物减量或禁用的指症，肝损害患者降脂药物选择受限。上述解释了肝功能异常的患者血清非HDL-C类血脂水平高，脂质沉积引起瓣膜钙化体积大。本研究发现，右冠瓣、无冠瓣钙化融合性二叶化主动脉瓣与狭窄的关系更强，主动脉瓣狭窄的进展速度也更快。对于此类中–重度狭窄患者，即使没有明显症状，也应积极控制合并症的同时尽早行瓣膜置换手术。

基于与冠状动脉粥样硬化疾病的共病联系，美国心脏病学会建议在经导管主动脉瓣置换术围手术期，推荐对左冠状动脉主干、右冠状动脉开口及近端大于70%管腔直径的狭窄提前进行经皮冠状动脉介入治疗[18]。最近有学者提出了“心脏总钙化评估”这一概念，用冠状动脉钙化、主动脉瓣钙化和主动脉根部钙化评分预测主要不良心血管事件。日本多中心前瞻性队列研究NADESICO [19]招募了接受冠脉CTA的疑似冠状动脉疾病患者，对总共980名患者(平均年龄65 ± 7岁，女性占45.8%)冠状动脉、主动脉瓣钙化进行了分析。风险评分表明，累及冠状动脉开口的主动脉瓣钙化是主要不良心血管事件增加的主要预测因素(95% CI 0.64~0.77, P < 0.01)。根据冠状动脉钙化程度匹配后，主要不良心血管事件的风险随着主动脉瓣钙化程度的严重而增加(风险比1.44比2.66，P < 0.05)。共计86例患者，包括65名男性和21名女性，在4年中位随访时间内发生了主要不良心血管事件。不同性别患者的主动脉瓣钙化程度均与冠状动脉钙化程度呈正相关。

主动脉瓣膜钙化导致了有效瓣口面积减少，进行性左室压力负荷增加引起了左室肥厚作为代偿机制的同时，也降低了心腔顺应性，导致左室舒张期末压力升高，舒张功能受损。心肌的肥厚及收缩期末室壁张力升高增加了心肌氧耗。左室肥厚及顺应性下降增加了冠脉灌注阻力，导致心内膜下心肌灌注减少。此外，左室肥厚还降低了心脏运动储备，减少的冠脉血流在心动过速时导致心内膜下缺血，而肥厚的心肌对缺血损害更加敏感，最终导致心肌纤维化，心室收缩和舒张功能异常。一旦心肌肥厚和心肌收缩力不足以克服射血阻力，每搏输出量和左室射血分数(LVEF, Left Ventricular Ejection Fractions)减少，外周平均动脉压降低，临床上就会出现症状。脑卒中常发生在老年钙化性主动脉瓣狭窄患者中，与脑血管供血不足及瓣膜钙化组织栓塞有关，导致严重的头晕头痛甚至昏厥；心肌供血不足无疑是雪上加霜，最终导致左室扩大，收缩无力，主动脉瓣跨瓣压差降低，压力高负荷转变为了容量超负荷，导致了咳粉红泡沫痰、呼吸困难伴肺野大部湿啰音。同时，血液的湍流使细菌易于附着在钙化的瓣膜上导致感染性心内膜炎发病风险增加10倍[20]。

血管内皮及瓣膜钙化最强的基因学证据来自一项针对6900名欧洲遗传背景的白种人群的2,500,000种基因突变的单核苷酸多态性研究，位于6号染色体的脂蛋白(a)基因[LPA, lipoprotein (a) gene on chromosome]的rs10455872突变与CT发现主动脉瓣钙化高度相关，这一发现已在数千名拥有不同人种学背景的人群中得到了证实。这一突变在总人群中的发生率为7%，除与主动脉瓣钙化相关外，更可使主动脉瓣狭窄的发病率升高50% [21]。这一基因学发现为Lp(a)水平导致主动脉瓣病变的机制研究提供了支持。目前对CAVS的药物治疗主要致力于维持血流动力学稳定和控制合并症、预防并发症。基于与冠状动脉疾病潜在的病理联系，人们热衷使用降脂药物来延缓主动脉瓣病变的进展，尽管人们对此期望很高，但事实上结果并不理想。其中一项SEAS随机对照研究对使用辛伐他汀 + 依折麦布或安慰剂治疗的1873名轻-中度症状性主动脉瓣狭窄患者进行调查，结果未能发现降脂药物组的主动脉瓣狭窄相关事件发生率有明显降低[22]。然而，在具有等位基因突变呈异质性分布的疾病中，在发现新的特定致病突变前，需要进行基因分型及等位基因的自动化测序，还要通过对预计并未携带相同等位基因变异的大量正常个体对照，才能确定致病性，此外，还应比较同一家族中高Lp(a)与其他个体的基因序列。即便发现了新的序列变异，相关位点是否可作为治疗靶点，降低此类疾病的主要心血管不良事件发生或延缓其进展仍未可知。

5.2. 结合指南对研究结果的解释

主动脉瓣狭窄程度的参考依据主动脉瓣瓣口最大流速是一个血流动力学指标，受左心功能的影响。重度钙化患者主动脉瓣瓣口有效半径及面积很小，根据血流阻力公式R = 8 ηL/πr4，阻止血流从左室流出道进入主动脉根部的后负荷很高，为维持心脏血流动力学的稳定，心脏前期通过心肌肥厚增生维持心肌收缩力，后期通过Frank-Strarling机制保证搏出量。然而，随着左室内残留血液逐渐增多，导致左室心腔扩张、心肌收缩功能恶化，左心室收缩期射出的血流排量低、流速慢。临床上这些主动脉瓣重度钙化的患者，虽然主动脉瓣瓣口最大流速没有增加甚至减低，但实际上反映的是心衰加重、病情进展。

本研究中确诊主动脉瓣重度狭窄的患者在2年内约75%左右会因典型胸痛、呼吸困难、晕厥等症状接受主动脉瓣置换手术。严重CAVS患者入院行经导管主动脉瓣置换术治疗时，主动脉瓣明显后于肺动脉瓣关闭，通过术中常规进行心导管测压及经食管超声心动图检查能形象地解释原因。心导管测压检查示左室流出道至主动脉根部等容收缩期末压力差明显拉大，左心室等容收缩期高压达峰时间长于右心室等容收期压力达峰时间，经食管超声心动图可见主动脉瓣较肺动脉瓣开放晚。为保持同一心动周期射血量质量守恒，受主动脉有效瓣口面积减小影响，主动脉瓣时间速度积分(AV-ATI, Aortic valve-velocity time integral)增大，左室收缩期时间增长和(或)主动脉收缩期瓣口血流速度增快，经食管超声心动图可见主动脉瓣关闭延迟。

美国心脏病学会[23]、欧洲心脏病学会[24]瓣膜病指南均引入了更加详细的疾病进展分期系统。A期为“风险期”，包括有发生主动脉瓣狭窄的高危因素(主动脉瓣粥样硬化或二叶瓣畸形)的无症状患者。B期为“进展期”，包括所有进展中的主动脉瓣狭窄，即主动脉瓣收缩期峰值血流速度2.5~3.9 m/s的轻中度狭窄。C期无症状的主动脉瓣重度狭窄。D期是有症状的主动脉瓣重度狭窄：首先，其满足重度主动脉瓣狭窄的定义，即主动脉瓣收缩期峰值血流速度 ≥ 4 m/s，主动脉瓣口两侧平均跨瓣压 ≥ 40 mmHg，估测主动脉瓣口面积 ≤ 1 cm²。其次，D期又分为三种亚型，D1亚型为高血流速、高跨瓣压差的症状性重度狭窄；D2亚型为长期压力高负荷条件下心肌离心性肥大导致每搏输出量降低，LVEF ≤ 50%，而导致的低排量、低流速、低跨瓣压差的症状性重度狭窄；D3亚型为LVEF > 50%的低排量、低压差、低流速症状性重度狭窄，多伴室间隔增厚的心肌向心性肥厚。相比于跨瓣压升高的D1亚型狭窄而言，D2、D3亚型又称为“矛盾性低排量、低压差的主动脉瓣狭窄”，这种更严重的病变因合并了心室结构的重塑及心肌收缩舒张功能的障碍，其临床结局也更差。D2期的诊断需要在药物纠正后的心排血量基础上，同时出现峰值流速 ≥ 4 m/s和估测瓣口面积 ≤ 1 cm²。主动脉瓣重度钙化(弥漫性团块状钙化，甚至伴瓣叶嵴融合)患者更可能处于D2期，经食管超声心动图和心脏CT平扫也可更直观的鉴别解剖情况。多巴酚丁胺负荷超声心动图在D3亚型应用仅见于规模较小的队列研究，表现为高跨瓣压、高流速、LVEF的恢复，但多巴酚丁胺强烈的正性激动作用对已经功能失调的心脏具有增加不良事件发生率的影响，目前未被指南推荐，尚有待大样本研究确定。

从脂质沉积到钙质形成，主动脉瓣膜的钙化是一个随时间逐步演进的过程，受多种因素影响。虽然Lp(a)与主动脉瓣瓣膜钙化体积具有相关性，然而其对钙化体积的回归贡献程度仅为8%，基因、性别、肝功能、家族病史及药物选择亦会影响钙化体积。同时，随着主动脉瓣钙化体积逐步增大，其对主动脉瓣瓣口最大流速增长的回归贡献程度也仅为16%。弥漫性团块状钙化导致有效瓣口面积及心脏搏出量逐步降低，主动脉瓣瓣口最大流速不会持续升高，在病程最后常常因心功能恶化对应的是低流速。以上可以解释Lp(a)与主动脉瓣瓣口最大流速无关，根据Lp(a)区组的时间生存曲线亦可证实其与病情进展无关。

5.3. 文章局限性及展望

Lp(a)与CAVS的患病密切相关，本研究对此进行了证实。本研究是在查阅大量相关文献的基础上提出的，理论依据充分，保证了立题的科学性和可靠性。但本研究仍存在一些局限性，回顾性收集数据时可能存在选择偏移，同时存在研究时间窗内部分心脏CT、心脏超声数据缺失。研究对象来自山东沿海地区，存在人群地区偏倚。解决方案为严格按照纳入和排除标准选择病例，延长病例收集时间，增加病例数量，进行回顾性调查时尽量充分客观。虽然快速发展的分子遗传学方法已改变了传统的诊断过程并提供了治疗和预后信息，但临床应用要与最新的进展保持同步仍是一项艰巨的任务，本研究未对Lp(a)水平明显异常患者进行LPA基因突变检测，未应用基因测序探索新的等位基因变异与个体层面血清Lp(a)水平差异的相关性。

6. 结论

本研究通过回顾性的病例对照及自身前后对照，显示出钙化性主动脉瓣狭窄患者中，Lp(a)与主动脉瓣瓣膜钙化体积存在显著的相关性，但并未显示出Lp(a)与病变进展的直接联系。同时，Lp(a)区组的生存曲线的比较也无差异，再次印证了Lp(a)直接对疾病进展影响弱。

综上，本研究认为Lp(a)与主动脉瓣瓣膜钙化体积相关，而与疾病进展无关。

NOTES

^*通讯作者。