《Scientific Reports》：Changes in circulating biomarkers in symptomatic atrial fibrillation from before to one day after catheter ablation
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本研究为前瞻性病例对照研究，旨在探讨循环生物标志物是否与症状负担相关、在有症状心房颤动（AF）患者与对照者之间是否存在差异，以及导管消融术前与术后第1天采集样本之间是否存在差异。研究纳入100例首次接受AF消融的患者及100例年龄、性别匹配的对照者；1例AF患
本研究为前瞻性病例对照研究，旨在探讨循环生物标志物是否与症状负担相关、在有症状心房颤动（AF）患者与对照者之间是否存在差异，以及导管消融术前与术后第1天采集样本之间是否存在差异。研究纳入100例首次接受AF消融的患者及100例年龄、性别匹配的对照者；1例AF患者因血样不合格被排除。症状采用AF6问卷及欧洲心律协会（EHRA）评分评估。采用Olink Target 96 Inflammation panel测定92种蛋白，并在本地检测6种附加生物标志物。AF6中位数为23（IQR 14–32），46%患者改良EHRA评分为III级。经Bonferroni校正后，未发现生物标志物与症状之间存在统计学显著关联。在年龄和性别校正比较中，12种生物标志物在AF患者与对照者之间存在差异，包括N末端B型利钠肽前体（NT-proBNP）、CCL20和CXCL10升高，成纤维细胞生长因子19（FGF-19）降低。术后第1天，51种生物标志物与术前水平存在显著差异，其中高敏肌钙蛋白I（hs-TnI）、白细胞介素6（IL-6）和高敏C反应蛋白（hs-CRP）升高幅度最大。上述结果表明AF患者与对照者之间存在生物标志物差异，且术后出现与心肌损伤和炎症一致的急性反应。临床试验注册号：ClinicalTrials.gov NCT05201989，注册日期2022年1月9日。
**一、研究背景与问题提出**
心房颤动（atrial fibrillation, AF）是最常见的持续性心律失常，也是健康相关生活质量受损的重要原因。部分患者出现心悸、胸痛、乏力等致残性症状，另一些患者则症状轻微或完全无症状，这种症状负担的巨大个体差异目前尚未被充分阐明，且仅能部分由AF类型、心室率或客观心律失常负荷解释。在临床实践中，症状严重程度常决定包括导管消融转诊在内的关键处理决策，但临床医生缺乏识别症状生物学相关因素、区分可能获益于靶向上游治疗亚组的工具。
炎症与心肌应激参与AF病理生理过程，并可通过利钠肽、心肌肌钙蛋白及炎症介质等循环生物标志物反映，但其与患者报告症状负担的关系仍不明确。高通量蛋白组学可同时定量多条炎症通路，有望发现超越传统临床变量的症状性AF生物学特征。导管消融联合肺静脉隔离（pulmonary vein isolation, PVI）是有症状AF的基石治疗，接受消融者通常症状负担较重，但该选定人群中症状严重程度变异的生物学因素了解甚少。消融本身可引起短暂心肌损伤和炎症，表现为术后早期高敏肌钙蛋白I（hs-TnI）和白细胞介素6（IL-6）等升高，IL-6亦与类风湿关节炎等疼痛性炎症疾病相关。
因此，研究人员主要目的是以炎症聚焦蛋白组学panel结合选定的成熟生物标志物，判断循环生物标志物是否与拟行导管消融AF患者的症状负担相关；次要目的为比较AF患者与年龄、性别匹配对照者的生物标志物水平，并描述消融术前与术后第1天样本间生物标志物的差异。
**二、主要关键技术方法**
本研究为瑞典厄勒布姆大学医院2022年1月至2023年5月开展的前瞻性病例对照研究，连续纳入18–75岁、拟行首次含PVI导管消融的有症状阵发性或持续性AF患者，对照者经本地广告、社交媒体及口口相传招募，按年龄、性别匹配。症状采用AF6问卷和改良EHRA评分评估；采用基于邻近延伸分析（proximity extension assay）技术的Olink Target 96 Inflammation panel于瑞典乌普萨拉SciLifeLab测定92种炎症相关蛋白，并在本地实验室检测hs-TnI、NT-proBNP、hs-CRP、胱抑素C、CA-125和S100B；血样于术前及术后第1天采集，随访24个月以心电图证实的AF复发为终点；统计采用主成分分析、线性回归及Bonferroni多重检验校正，并以Metascape进行通路富集与蛋白互作网络分析。
**三、研究结果**
**研究人群**：共纳入100例有症状AF患者及100例匹配对照者，研究期间另有111例拟行消融者因符合排除标准被排除；1例因血样不合格被排除，最终99例AF患者进入分析，其中阵发性61例、持续性38例。症状及病例对照分析纳入99例有Olink测定、97例有本地测定者，完全校正的配对分析分别纳入94例和93例。94例行射频消融，5例行冷冻球囊消融，无脉冲场消融。AF队列中位年龄62岁，男性占71%，入院时14%为AF心律；高血压为最常见合并症（46%），无临床显著肾功能损害者；自首次心电图记录AF至消融中位病程4年，62%使用I类或III类抗心律失常药；8例有心动过速性心肌病病史但左心室射血分数已恢复、入组时无活动性心衰。与对照者相比，AF患者体重指数更高、高血压患病率更高、β受体阻滞剂及血管紧张素转换酶抑制剂或血管紧张素受体阻滞剂使用更频繁（均p<0.001）；所有对照者采样时均为窦性心律且无AF病史。
**症状负担与生物标志物关联**：AF6总评分中位数23（IQR 14–32），46%患者改良EHRA评分为III级。在年龄和性别校正线性回归中，经Bonferroni校正后未发现术前生物标志物水平与AF6总评分间存在统计学显著关联。
**病例对照生物标志物差异**：术前AF患者与匹配对照者比较，经年龄和性别校正后，邻近延伸分析panel测定的11种炎症生物标志物存在显著差异；其中10种在AF患者中升高，以CCL20、CXCL10和CXCL11居首。具体而言，CCL20（0.63 log?单位；95% CI 0.34–0.91）、CXCL10（0.54 log?单位；95% CI 0.33–0.75）和CXCL11（0.43 log?单位；95% CI 0.21–0.66）均约高1.5倍；FGF-19是唯一在AF患者中显著降低者（?0.56 log?单位；95% CI ?0.81至?0.32）。6种实验室测定标志物中，仅NT-proBNP组间差异显著（1.55 log?单位；95% CI 1.16–1.93），相当于AF患者高2.9倍。
**术后第1天生物标志物差异**：邻近延伸分析panel测定的46种炎症生物标志物在术前与术后第1天样本间存在显著差异。7种术后第1天升高，包括IL-6（7.4倍；2.88 log?单位；95% CI 2.61–3.16）、成纤维细胞生长因子21（FGF-21；2.5倍；1.32 log?单位；95% CI 1.13–1.50）和白细胞介素10（IL-10；1.8倍；0.84 log?单位；95% CI 0.67–1.02）。39种蛋白术后第1天降低，包括CXCL5（0.4倍；降低57%，?1.22 log?单位；95% CI ?1.54至?0.90）、SIRT2（0.5倍；降低52%，?1.07 log?单位；95% CI ?1.40至?0.75）和4E-BP1（0.5倍；降低50%，?1.00 log?单位；95% CI ?1.27至?0.73）。6种实验室测定标志物中5种在两个采样时点间显著变化：术后第1天hs-TnI升高6.6×10
2倍（9.38 log?单位；95% CI 9.21–9.54），hs-CRP升高4.6倍（2.20 log?单位；95% CI 2.00–2.39），NT-proBNP升高1.75倍（0.81 log?单位；95% CI 0.62–0.99）；相反，CA-125为术前水平的0.88倍（?0.18 log?单位；95% CI ?0.25至?0.11），胱抑素C略低（?0.068 log?单位；95% CI ?0.093至?0.043）。限定于射频消融的敏感性分析纳入89例（Olink）和88例（本地测定），生物标志物差异的方向与幅度与主分析一致，主分析中显著者均保持显著，FGF-23另达到Bonferroni校正显著性阈值（?0.15 log?单位；95% CI ?0.22至?0.08）。
**通路富集**：为解释生物标志物水平差异，研究人员对每个比较中显著蛋白集合进行通路富集与网络分析。病例对照比较中，11种显著差异Olink蛋白主要富集于细胞迁移和免疫信号相关通路，包括细胞迁移的正向调控和免疫系统中的细胞因子信号。术前与术后第1天比较中，46种显著差异Olink蛋白富集范围更广，涉及细胞因子信号、白细胞迁移与增殖、经典NF-κB和JAK–STAT信号及相关炎症通路。在合并列表网络中，两个比较共享富集条目，但主要由术前与术后第1天比较所代表。MCODE识别出数个连接密集的蛋白模块，包括一个显著的趋化因子富集模块。
**主成分分析**：全部生物标志物的主成分分析显示，对照者与AF患者在术前及术后第1天沿PC1（解释方差18.8%）和PC2（9.0%）呈部分分离；对照者聚集紧密，而术前与术后第1天样本占据不同但重叠的区域。
**随访期间AF复发的探索性分析**：23例（23%）患者在3个月空白期结束至消融后24个月间出现至少一次心电图证实的AF复发，消融至复发中位时间5个月（IQR 4–16）。年龄和性别校正的探索性分析中，肿瘤坏死因子（TNF）、NT-proBNP和基质金属蛋白酶1（MMP-1）与AF复发呈名义关联，但经Bonferroni校正后无生物标志物保持显著。
**四、讨论部分总结**
研究人员指出，尽管进行了广泛蛋白组学分析，校正多重检验后仍未发现生物标志物与症状的显著关联，部分可能反映本队列症状评分范围受限（所有参与者均有症状并转诊消融）；既往研究同样表明AF症状学是多因素的，难以由单一因素预测。研究人员既往工作显示，有症状的永久性AF患者较无症状者存在痛觉敏化增强；值得注意的是，区分疼痛性膝骨关节炎与健康对照者的若干蛋白（包括HGF和CCL20）在本AF队列中亦升高，提示不同慢性疾病间可能存在参与症状感知的共同炎症通路，但其相关性可能具有疾病特异性，需进一步研究。
与对照者相比，AF患者最显著的差异为NT-proBNP、CCL20和CXCL10升高；NT-proBNP绝对差异最大，与其作为心脏应激、心房压力和牵张标志物的既定作用一致；CCL20和CXCL10为参与免疫细胞募集的趋化因子，通路分析亦突出细胞迁移和细胞因子/免疫信号，这些发现与AF患者心脏应激差异及趋化因子驱动的免疫激活相符。既往蛋白组学工作同样显示AF循环生物标志物谱异质性，BMP10、IGFBP7、ANGPT2、NT-proBNP、FABP3和GDF15有助于识别心血管事件率不同的临床表型。但鉴于AF患者与对照者在合并症、采样时心律及心血管用药方面存在差异，观察到的差异应谨慎解读。
术后第1天观察到显著生物标志物变化，hs-TnI和IL-6升幅最大，hs-CRP、FGF-21和IL-10同步升高，与既往消融研究报道的急性心肌损伤、全身炎症和代谢应激一致；但术后谱亦可能受非消融围术期因素影响。由于95%患者接受射频消融、仅5例冷冻球囊消融且无脉冲场消融，急性生物标志物结果主要反映射频PVI，可能不适用于其他消融技术；不同消融方式可能产生不同的标志物释放模式和幅度，例如脉冲场消融主要通过非热机制造成组织损伤。限定射频消融的敏感性分析效应估计相似，支持主结果的稳健性，FGF-23另达到Bonferroni校正阈值。因此这些发现应被解读为描述对手术的整体急性生理反应，而非仅归因于消融所致心房组织改变；术后生物标志物变化不应被视为即刻具有临床可操作性，其临床相关性需独立验证并与临床有意义结局相关。IL-6、IL-10、hs-CRP、FGF-21等升高与术后早期炎症、反向调节和代谢应激通路激活一致；反之，若干蛋白术后第1天降低不应作机制性解读，因为血浆容量变化、再分布、消耗及其他围术期因素未被直接测量。尽管炎症负荷既往与射频PVI后AF复发相关，本研究未评估急性生物标志物变化幅度与后续复发的关系；术前生物标志物水平的探索性分析在校正多重检验后未发现与AF复发的显著关联。主成分分析同样显示术前与术后第1天谱的部分分离，与各单项分析中观察到的广泛生物标志物差异及既往报道的AF消融后蛋白组学变化一致。
**局限性**：第一，研究仅纳入转诊消融的有症状患者，症状负担范围受限，可能降低检测生物标志物–症状关联的能力；样本量适中及多重检验校正亦限制检测能力，故不能排除循环生物标志物与症状负担间存在生物学意义的关系。此外，对照者经广泛资格筛查，代表相对健康的对照人群，存在健康志愿者选择偏倚和残余混杂的可能。AF表型和采样时心律可能同时影响生物标志物水平和症状负担；生物标志物–症状分析仅校正年龄和性别，未校正AF表型或心律，亦未进行表型或心律特异性敏感性分析，这些因素可能影响观察到的关联。第二，术后血样仅在术后第1天采集，无后续样本，故无法确定观察到的生物标志物差异在术后恢复后是否持续或是否反映对AF相关生物学的长期影响；手术结束至采血的确切间隔未记录，液体输注、麻醉、血液稀释、心脏复律、手术时长和损伤范围等围术期因素可能影响观察到的变化；冷冻球囊例数少且无脉冲场消融，亦无法进行消融方式间有意义比较。第三，panel虽含92种炎症相关蛋白及6种附加标志物，但未涵盖代谢物、脂质或microRNA等其他潜在相关分子类别，其靶向性亦限制对更广泛循环蛋白组的结论；AF复发例数有限限制了探索性复发分析的统计效能。最后，本研究为单中心观察性研究，样本量相对适中，结果不能确立因果关系，需在更大、更多样化队列中验证以评估其普适性。
**五、研究结论翻译**
在经多重检验校正后，本选定接受消融的有症状AF患者队列中未检测到循环生物标志物与症状严重程度间存在统计学显著关联。若干炎症蛋白，尤其是CCL20和CXCL10，以及NT-proBNP，在AF患者与选定对照者间存在差异。术后第1天观察到显著的生物标志物变化，尤以心肌损伤和全身炎症标志物为著。这些发现描述了机体对手术的急性生理反应，但未确立消融的持续效应、与复发的关联、预后价值或即刻临床适用性；在考虑任何临床应用前，尚需进一步验证并与临床有意义结局相关联。
