研究背景脑卒中是中国成年人致死和致残的首位原因,具有高发病率、高致残率、高复发率和高死亡率的特点。随着我国城市化进程和社会老龄化的不断加快,我国的脑卒中负担日渐加重,其中缺血性脑卒中约占所有脑卒中的80%,成为我国重大的公共卫生问题,给患者、家庭乃至整个社会带来了巨大的经济负担。目前已知的缺血性脑卒中不良预后危险因素包括吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、血脂异常和心房纤颤等,但是这些传统预后因素并不能完全解释缺血性脑卒中患者不良结局的风险。如果仅仅依靠现有的这些传统危险因素来筛选和识别不良预后高风险的患者,会导致许多处于中等甚至高等风险、需要加强预防性护理和治疗的个体无法被发现。因此,发现新的危险因素以识别处于不良预后高风险的患者尤为重要。近年来,国内外研究人员对识别缺血性脑卒中新型预后生物标志物的兴趣与日俱增,以期改善对缺血性脑卒中患者不良预后的预测能力。研究发现,肝细胞生长因子(HGF)、Dickkopf-1蛋白(DKK-1)和生长分化因子-15(GDF-15)在动脉粥样硬化的进展过程中发挥着重要作用,与缺血性脑卒中的发生风险密切相关。然而,HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者不良预后的关系仍不明确,需要在大样本的前瞻性队列研究中进行确认。我们在中国急性缺血性脑卒中降压试验(CATIS)的基础上,开展大样本、多中心、前瞻性队列研究来探讨血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后3个月和1年不良临床结局事件之间的关系。研究目的在来自于CATIS临床试验的缺血性脑卒中患者中,探讨基线时血清HGF、DKK-1和GDF-15水平与患者病后3个月和1年死亡或严重残疾复合结局、死亡、严重残疾以及脑卒中再发之间的关系。材料与方法本研究以参加了 CATIS临床试验并拥有血清标本的缺血性脑卒中患者作为研究对象。由经过培训合格的研究人员使用统一规范的调查问卷收集研究对象的基线资料,包括人口统计学特征、疾病史和临床特征等信息。研究对象在入院后24小时内,禁食至少8小时后,由经过统一培训的护士采集空腹外周静脉血样。血清HGF、DKK-1和GDF-15水平使用酶联免疫吸附法检测。在缺血性脑卒中发病后3个月和1年时,由经过培训合格的研究人员对研究对象进行随访,填写生活自理程度改良Rankin量表(mRS),同时记录死亡和脑卒中再发情况。本研究主要结局为死亡或严重残疾复合结局(mRS量表得分3-6),次要结局包括严重残疾(mRS量表得分3-5)、死亡、脑卒中再发和mRS量表有序评分。采用多因素Logistic回归模型计算比值比(OR)和95%可信区间(CI),评估血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后死亡或严重残疾复合结局、严重残疾的关系。使用多因素Cox 比例风险模型计算风险比(HR)和95%CI,评估血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后死亡和脑卒中再发的关系。采用多因素有序Logistic回归模型评估血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后mRS得分的关系。采用限制性立方样条结合Logistic回归模型或者Cox比例风险模型,评估血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者不良临床结局的剂量反应关系。根据年龄、性别、发病到入院时间、高血压史、入院收缩压、入院卒中量表评分和是否进行降压干预将研究对象分为多个亚组,分别在各个亚组中研究高水平血清HGF、DKK-1和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后死亡或严重残疾复合结局的关系。在传统危险因素的基础上,我们计算了净重分类改善指数(NRI)和综合判别改善指数(IDI)来评估血清HGF、DKK-1和GDF-15能否改善缺血性脑卒中不良临床结局的风险预测能力。结果本研究共有3027例缺血性脑卒中患者检测了血清HGF。经过3个月的随访后,共有750名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,665名研究对象发生严重残疾,85名研究对象发生死亡,54名研究对象发生脑卒中再发。HGF最高四分位组研究对象3个月的死亡或严重残疾复合结局、严重残疾、死亡的发生风险分别是最低四分位组研究对象的 1.80 倍(OR:1.80;95%CI:1.34-2.41)、1.36 倍(OR:1.36;95%CI:1.02-1.83)、8.48 倍(HR:8.48;95%CI:2.60-27.64)。将血清 HGF 四分位数添加到传统模型中,可以改善模型对3个月死亡或严重残疾复合结局(NRI:22.8%,P值<0.001;IDI:0.6%,P值<0.001)、严重残疾(NRI:14.8%,P值=0.001;IDI:0.2%,P值=0.041)、死亡(NRI:41.6%,P值<0.001;IDI:1.0%,P值<0.001)的预测能力。经过1年的随访后,共有653名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,484名研究对象发生严重残疾,169名研究对象发生死亡,144名研究对象发生脑卒中再发。HGF最高四分位组研究对象1年的死亡或严重残疾复合结局、死亡的发生风险分别是最低四分位组研究对象的2.14倍(OR:2.14;95%CI:1.59-2.89)、5.88倍(HR:5.88;95%CI:2.91-11.90)。血清HGF四分位数可以改善传统模型对1年死亡或严重残疾复合结局(NRI:26.7%,P值<0.001;IDI:1.0%,P值<0.001)、严重残疾(NRI:10.5%,P值=0.045)、死亡(NRI:46.1%,P 值<0.001;IDI:1.2%,P值<0.001)、脑卒中再发(NRI:24.0%,P值=0.007)的预测能力。本研究中共有3178例缺血性脑卒中患者成功检测了血清DKK-1。经过3个月的随访后,共有805名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,715名研究对象发生严重残疾,90名研究对象发生死亡,57名研究对象发生脑卒中再发。分析发现,DKK-1水平与3个月的死亡或严重残疾复合结局、严重残疾、死亡、脑卒中再发的发生风险无关。经过1年的随访后,共有687名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,510名研究对象发生严重残疾,177名研究对象发生死亡,154名研究对象发生脑卒中再发。DKK-1最高四分位组研究对象1年的死亡或严重残疾复合结局、严重残疾的发生风险分别是最低四分位组研究对象的1.37倍(OR:1.37;95%CI:1.03-1.83)、1.44倍(OR:1.44;95%CI:1.06-1.95)。将血清DKK-1添加到传统因素构建的模型中,可以改善传统模型对1年死亡或严重残疾复合结局(NRI:11.8%,P值=0.009;IDI:0.2%,P值=0.015)、严重残疾(NRI:13.4%,P值=0.008;IDI:0.3%,P值=0.023)的预测能力。本研究中共有3066例缺血性脑卒中患者检测了血清GDF-15。经过3个月的随访后,共有762名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,676名研究对象发生严重残疾,86名研究对象发生死亡,51名研究对象发生脑卒中再发。GDF-15最高四分位组研究对象3个月的死亡或严重残疾复合结局、死亡的发生风险分别是最低四分位组研究对象的 1.51 倍(OR:1.51;95%CI:1.10-2.07)、3.64倍(HR:3.64;95%CI:1.34-9.92)。将血清GDF-15四分位数添加到传统模型中,可以显著改善模型对3个月死亡或严重残疾复合结局(NRI:13.8%,P值=0.002;IDI:0.2%,P值=0.026)、死亡(NRI:48.3%,P值<0.001;IDI:0.5%,P 值=0.001)的预测能力。经过1年的随访后,共有653名研究对象发生死亡或严重残疾复合结局,485名研究对象发生严重残疾,168名研究对象发生死亡,145名研究对象发生脑卒中再发。GDF-15最高四分位组研究对象1年的死亡或严重残疾复合结局、死亡的发生风险分别是最低四分位组研究对象的1.84倍(OR:1.84;95%CI:1.32-2.56)、2.87倍(HR:2.87;95%CI:1.48-5.58)。血清GDF-15四分位数可以改善传统模型对1年死亡或严重残疾复合结局(NRI:18.7%,P值<0.001;IDI:0.5%,P值=0.001)、死亡(NRI:40.1%,P值<0.001;IDI:0.7%,P值<0.001)的预测能力。无论是病后3个月还是病后1年,血清水平升高的生物标志物的聚集程度与缺血性脑卒中患者不良预后显著相关。随着血清水平升高的生物标志物聚集数目的增加,缺血性脑卒中患者病后3个月和1年死亡或严重残疾复合结局、死亡的发生风险显著升高,mRS得分越高(P值均<0.05);在传统危险因素基础上增加血清水平升高的生物标志物的聚集程度,可以显著改善传统模型对缺血性脑卒中患者病后3个月和1年死亡或严重残疾复合结局、死亡发生风险的预测能力。结论本研究发现高水平血清HGF和GDF-15与缺血性脑卒中患者病后3个月死亡或严重残疾复合结局的发生风险增加相关,在传统危险因素的基础上,增加血清HGF或GDF-15可以显著改善传统模型对3个月死亡或严重残疾复合结局的预测能力。高水平血清HGF、DKK-1和GDF-15与1年死亡或严重残疾复合结局的发生风险增加有关,将血清HGF、DKK-1或GDF-15添加到传统危险因素中后,可以为1年死亡或严重残疾复合结局的发生风险提供额外的预后信息。随着血清水平升高的生物标志物数目的增加,患者病后3个月和1年的死亡或严重残疾复合结局的发生风险逐渐增加,血清水平升高的生物标志物数目对3个月和1年的死亡或严重残疾复合结局的发生风险有预测价值。