Multimarker Approach in Risk Stratification of Patients with Decompensated Heart Failure

Abstract

Purpose: to study prognostic value of various biomarkers and their combinations in patients who survived decompensation of chronic heart failure.Materials and methods.Patients (n=159) who were hospitalized with diagnosis of heart failure (HF) decompensation were included in a prospective single-center study. Examination on admission and the day of hospital discharge, included measurement of concentrations of N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP), high-sensitivity troponin T (hsTnT), copeptin, soluble suppression of tumorigenicity 2 (sST2), kopetin, neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), and galectin-3. Te combined primary endpoint comprised cardiovascular (CV) death, frst hospitalization because of HF heart failure decompensation, episodes of HF deterioration which required additional i/v diuretics, and CV death with successful resuscitation.Results.During one-year follow-up 56 pts (35.2%) reached the combined primary endpoint. Tere were 78 (49.1%) cardiovascular events. During hospitalization, patients with the decompensation of heart failure experienced a decrease of sST2, NT-proBNP, galectin-3, kopetin, hsTnT and an insignifcant increase of NGAL. ROC analysis identifed signifcant relation between concentrations of NT-proBNP, sST2, copeptin and, to a lesser degree, hsTnT, determined at hospital discharge, and risk of combined primary endpoint during 1-year follow-up: area under the curve (AUC) was 0.733 [95% CI 0.645–0.820], p<0.0001, 0.772 [95% CI 0.688–0.856], p<0.0001, 0.735 [95% CI 0.640–0.830], p<0.0001, and 0.659 [95% CI 0.553–0.764], p=0.005, respectively. Patients who during hospitalization did not achieve cut-off values of NT-proBNP ≤1696 rg/ml, sST2≤37.8 hg/ml, copeptin≤28.31 rmol/L and hsTnT≤28.37 rg/ml, had higher risk of reaching adverse events during 1 year; OR and 95% CI were 2.96 [1.61, 5.42] p<0.0001, 4.31 [2.34, 7.93] p<0.0001, 3.06 [1.59, 5.89] and 2.19 [2.12, 4.27]), respectively. According to Cox regression analysis, risk of the combined primary end point was the highest in patients with 3 or more elevated markers (OR = 6.6 [3.584, 12.158], p<0.0001), average in patients with 2 elevated markers (OR = 1.123 [0.51, 2.48]), p=0.7), and the lowest in patients with no markers increase or increase of only one marker (OR = 0.11 [0.049, 0.241], p<0.0001). In the Kaplan-Mayer survival analysis all three groups were statistically different. In order to identify the most prognostically strong model, a reclassifcation analysis was performed. According to this analysis, the combination of sST2 and NT-proBNP concentrations determined at hospital discharge, exceeded one NT-proBNP (reclassifcation = –8.1%). At the same time, predictive value of only sST2 just insignifcantly less than value of sST2 and NT-proBNP combination (reclassifcation = –1.9%).Conclusion.Patients with three and more elevated markers at hospital discharge have high risk of adverse events. Te biggest prognostic value has combination of sST2 and NT-proBNP concentrations. In order to determine the long-term prognosis of a patient with HF decompensation, it is sufcient to measure concentrations of sST2 and NT-proBNP at hospital discharge. Alternatively, it is possible to limit to sST2 only, which is just insignifcantly inferior to the sST2 and NT-proBNP combination. Patients with concentrations of sST2 ≥37.8 hg/ml and NT-proBNP ≥1696 rg/ml at hospital discharge have maximal 1year risk of death due to recurrent HF decompensation.

Biomarkers in predicting mortality from cardiovascular events in patients with heart failure and an implanted cardioverter-defibrillator

“…Большинство исследователей признает отсутствие общепринятого отрезного значения концентрации NT-proBNP, обладающего оптимальным соотношением чувствительности и специфичности в отношении прогноза смерти, связанной с ОДСН. Так, отечественные авторы обнаружили максимальный риск смерти от сердечно-сосудистых осложнений и повторной декомпенсации сердечной недостаточности в течение года у пациентов, с концентрацией NT-proBNP при выписке из стационара ≥1696 пг/мл [2]. Однако стоит заметить, что биомаркер, отражая реакцию организма на «гемодинамический» (перегрузка давлением или объемом) миокардиальный стресс, может повышаться и по внекардиальным причинам, включая ХБП [16].…”

“…В то же время В. Н. Протасов и соавт. [2] показали, что риск достижения конечных точек (включая смерть от ОДСН) при длительном наблюдении больного после перенесенной декомпенсации ХСН был статистически значимо выше при наличии у пациента отрезных значений концентрации sST2 ≥37,8 нг/мл (относительный риск 4,31; 95% ДИ 2,34-7,93; p<0,0001). Более того, использование этого предиктора повышало диагностическую ценность моделей, имеющих в своем составе дополнительные биомаркеры [2].…”

“…Имеющиеся данные позволяют предположить, что концентрации биомаркеров крови могут оказаться полезными при проведении оценки индивидуального риска, в том числе для прогноза летального исхода больных ХСНнФВ. На сегодняшний день к наиболее достоверным маркерам риска наступления летального исхода у пациентов этой когорты относят растворимый стимулирующий фактор роста (sST-2) [2], мозговой натрийуретический пептид (и N-терминальный фрагмент мозгового натрийуретического пептида, NT-proBNP) [3], галектин-3 [4], маркеры почечной дисфункции [5].…”

Soluble ST2 – as a biomarker, a tool for risk stratification and therapeutic target in patients with chronic heart failure

“…Весомый вклад в изучение вопросов клинической значимости серийного тестирования sST2 вносят и российские исследователи, разноплановые работы которых, в целом поддерживают данную стратегию. При этом внимания заслуживают аспекты явного преимущества sST2 по сравнению, в частности, с копептином при использовании новых биомаркеров СН (в дополнение к NT-proBNP) в долгосрочных прогностических моделях [52]; необходимость снижения уровня sST2 (<30 нг / мл или ≥25 % от исходного) для улучшения прогноза [53]; целесообразность использования мультимаркерной панели [54]. И, наконец, очень небольшая, но перспективная серия наблюдений (n =35), где было продемонстрировано, что определение содержания sST2 в крови до и после теста 6-минутной ходьбы позволяет повысить специфичность и чувствительность метода стратификации риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий (86,7 и 85,0 % соответственно; AUC=0,86, р<0,0001) [55].…”

Натрийуретические Пептиды И Растворимый ST2-рецептор: Роль В Диагностике, Стратификации Риска И Лечении Больных С Хронической Сердечной Недостаточностью

“…ROC-анализ показал, что наибольшую чувствительность в отношении развития в течение года ККТ имели значения sST2, определенные при выписке, -площадь под кривой (AUC) составила 0,768 (при 95% ДИ от 0,682 до 0,854, р<0,0001), в то время как для NT-proBNP этот показатель был несколько меньше -0,727 (при 95% ДИ от 0,637 до 0,816 [46]. Проведенный анализ реклассификации подтвердил, что sST2 в качестве прогностического фактора превосходит другие биомаркеры и лишь незначительно уступает наиболее сильной комбинации -sST2 и NT-proBNP (индекс реклассификации составил -1,9) [47]. Надо отметить, что найденное нами при ROC-анализе пороговое значение концентрации sST2 -37,8 нг/мл, которое делило пациентов на группы высокого и низкого риска, оказалось выше показателей, определенных в других исследованиях, -33 нг/мл, 35 нг/мл и 36,3 нг/мл [48][49][50], что, по всей видимости, обусловлено более тяжелым контингентом больных, включенных в нашу работу.…”