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编号:10223563
急性冠状动脉综合征的生化标志物研究进展
http://www.100md.com 《现代诊断与治疗》 2000年第6期
     作者:李崇剑(综述) 徐耕(审校)

    单位:浙江大学医学院附属第二医院心内科,浙江 杭州 310009

    关键词:急性冠状动脉综合征;心肌酶;肌钙蛋白

    现代诊断与治疗000607 摘要:随着对急性冠状动脉综合征(ACS)病理生理过程的研究深入,传统心肌酶学用于诊断缺血性心肌损伤越来越多暴露出诊断时间窗短、特异性不高、早期阳性率不高等不足,心肌肌钙蛋白等指标弥补了这些不足而备受关注。本文就ACS相关生化标志物的组织特异性、释放动力学特征、临床应用作一综述。

    中图分类号:R541.4 文献标识码:A 文章编号:1001-8174(2000)06-0337-03

    Research Advance of Biochemical Markers for Diagnosis of Acute Coronary Syndrome
, 百拇医药
    LI Chong-jian

    (Department of Cardiology,The Second Affiliated Hospital,Medical College,Zhejiang

    University,Hangzhou 310009,China)

    Abstract:With our greater understanding of the pathophysiolgy of the acute coronary syndromes,cardiac markers have progressed from measurement of enzymes such as serum glutamate oxaloacetate transaminase and creatin kinase isoenzymes,which unfortunately have significant limitation,to structural proteins such as cardiac troponins.The purpose of this paper is to review the tissue specificity,release dynamics and clinical application of markers of ACS.
, 百拇医药
    Key words:Acute coronary syndromes;Biochemical marker;Cardiac troponins

    急性冠状动脉综合征(Acute coronary syndrome,ACS)是由于冠状动脉(简称为冠脉)内粥样斑块破裂、表面破损或出现裂纹继而出血和血栓形成,引起冠脉不完全或完全阻塞所致,临床表现为完全无症状、不稳定性心绞痛(Umstable agina pectoris,UA)、急性心肌梗死(AMI)或心源性猝死[1]。对于理解ACS作为一个连续病理生理过程特点以及提高诊断准确性、降低误诊率、对ACS患者危险分层、预后判断来说,心肌酶学的应用己经不能完全满足,这就要求人们不断开发对心肌细胞损伤坏死高度特异、敏感、释放足够早,持续时间足够用于检测的其他生化标志物。本文拟就ACS相关的生化标志物的组织特异性、释放动力学特征、临床应用作一综述。

    1 心肌生化标志物的组织特异性
, 百拇医药
    1.1 肌酸磷酸激酶及其同工酶 肌酸磷酸激酶(Creatin kinase,CK)是由两个亚基组成的二聚体,据亚基差异可分为MM、MB、BB和Mt(线粒体中)四种同工酶。CK-MB由于组织特异性好而一直被认为是诊断心肌坏死的“金指标”之一[2]。CK-MB主要存在于心肌细胞的外浆层,一般认为占CK总活性的5%~30%。Ingwall等[3]取材健康年青人和脑死亡者心肌活检分析CK-MB成分占心肌CK总活性的百分比,发现正常心肌中此百分比<2%,而Voss等[4]取材正常人和有慢性冠脉疾病的患者得出结论,慢性冠脉疾病患者中,左心室病变和右心室病变者CK-MB分别较正常者增加30%和35%。心肌细胞中CK-MB含量的动态变化在许多缺血诱导的心肌损伤动物模型中得到证实,而在骨骼肌中CK-MB含量99%是动态变化的,损伤因子作用或强烈运动都可致CK-MB成倍地升高。所以,CK-MB并非100%心肌特异,其升高评价需结合其他临床资料。

    1.2 肌钙蛋白 心肌和骨骼肌肌丝中肌钙蛋白复合体均由3个亚单位(TnT,TnI,TnC)组成,临床上对前二者的研究较为深入。心肌肌钙蛋白T(cTnT)和骨骼肌TnT异构体有各自的编码基因,因此,二者在结构和免疫学方面有很大的差别,cTnT的抗血清与骨骼肌TnT之间的交差反应率只有1%~2%,这种差异在种属间并不明显[5]。cTnT在肌营养不良、多发性肌炎和慢性肾功能不全等患者血中有不同程度的升高,最近研究发现,cTnT在形成调控过程中形成了4种独立基因编码的异构体,用第二代抗cTnT抗体经免疫印迹法可检测出不同心肌特异的cTnT异构体,而且骨骼肌中表达的TnT异构体并不引起假阳性反应[6]。cTnI是唯一心肌细胞特异的,它在N端有31个氨基酸序列区别于其他快、慢肌细胞的TnI,还没有证据表明人和动物的再生或病变的骨骼肌表达cTnI或可检测的cTnI的mRNA[7]。因此,cTnT和cTnI都有可能代替CK-MB应用于临床心肌损伤的检测。
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    2 心肌生化标志物的释放动力学

    作为心肌生化标志物的酶或蛋白质在血中浓度取决于循环半衰期和从受损细胞释放入血的时间间期,释放速度则受分子量影响。肌红蛋白(Mb)分子量低于CK-MB和cTn,因而AMI时快速释放入血,在2小时升高至2倍于正常值,4小时达峰值,清除也较快,但Mb也大量存在于骨骼肌细胞中,对心肌缺乏特异性而限制了其应用价值,CK-MB总量,CK-MB活性和总CK均较Mb特异,但心肌损伤后需4~8小时可检测到升高,发病6小时仍有相当部分病例的酶学指标还没有升高。CK-MB总量的定量测定己代替总CK、CK-MB活性测定用于检测心肌损伤。

    心肌细胞中有3%~7%的cTn游离存在于胞浆或基质中,其余部分结合于收缩成分上。由于cTn的分子量小,细胞内外浓度差很大,当心肌损伤时,游离部分快速释放入血,与CK-MB相似,cTnT或cTnI在心肌损伤早期4~6小时可检测到升高,但阳性率、阳性预测值更高。之后是结合部分解离释放,虽然cTn的实际半衰期较短,但由于结合的部分持续释放使它在血中保持升高7~21天,提供了较宽的诊断时间窗。
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    3 心肌生化标志物在ACS方面的临床意义

    3.1 诊断急性心肌梗死 以往AMI生化诊断指标主要是总CK、CK-MB活性等酶学指标,最近研究认为cTnT或cTnI等心肌蛋白成分对心肌损伤有高度的特异性和敏感性。Katus等[8]研究指出,如不区分AMI和UA,cTnT对诊断AMI的特异性为78%,而若将临床诊断UA患者从分析中划分出来,则诊断AMI的特异性可达 95%以上。诊断的敏感性和特异性与AMI发生后的时间有关。Schuchert等[9]用快速定性试验于患者入院前与入院后分别测定cTnT,其诊断AMI的敏感性分别是18%和98%,特异性分别是78%和88%,分析指出住院前cTnT低敏感性与胸痛发生到检测cTnT的时间间隔短有关。因cTnI为100%的心肌特异性,使cTnI成为极好的诊断心肌损伤和区分那些常有CK-MB假性升高患者的良好指标,cTnI对于诊断AMI敏感性和阴性预测值均可达100%。在Falahri等[10]研究中,AMI患者cTnI水平与增高的CK-MB总量有明显的相关性(r=0.89,P<0.02),峰浓度的诊断敏感性和特异性方面,cTnI与CK-MB总量或总CK相当或更好,但cTnI在胸痛96小时后诊断敏感性可达94%以上。尽管cTn在AMI开始的极早期并非一个极敏感的指标,但对于诊断或排除AMI,增加Mb,总CK、CK-MB、LDL同工酶等指标可能并无帮助,用cTnT或cTnI代替前述各指标即能提供等价的信息。
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    3.2 ACS患者危险分层 与CK-MB不同的是,cTn被证实为所有ACS患者危险分层的理想指标,对于UA患者和诊断微小心肌损伤(MMD)特别有用。目前WHO的标准在实践中很大程度上依据CK-MB的水平明确划分为AMI和UA,实际上,大约有30%~50%UA患者cTn中度升高而CK-MB总量和活性均在正常范围内,这些患者其冠心病事件(AMI、心性猝死、脑中风)危险性异常增高。Josse等[11]研究胸痛患者心血管事件发生率,cTnI低于可检测下限(1.0ng/ml)和高于正常上限(2.0ng/ml)者其发生率分别是17%和89%,而介于上下限之间者其发生率仍有53%。从受试者工作曲线分析结果显示,对于有急性胸痛而没有达到AMI诊断标准的患者发生心血管并发症的诊断价值和阳性预测值方面,cTnT较CK-MB总量测定更好,回顾性分析则显示在非AMI的UA患者中,cTnI是独立的危险因子,并且即使CK-MB不升高,危险性与cTnI浓度升高也成比例关系,cTnI异常者早期行溶栓治疗可明显提高生存率[12]。然而目前尚无任何资料表明cTn等可用于ACS患者中检出无症状的“沉默性”心肌缺血。Thayapran等[13]发现胸痛患者即使在进行核素心室显影显示有明确的血流减少的情况下也无cTnT或cTnI的升高。
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    3.3 可逆性心肌缺血和不可逆性心肌坏死的区分 ACS发展过程中敏感生化标志物的升高取决于冠脉狭窄的程度和侧支循环建立情况。可逆性心肌缺血和不可逆性心肌坏死其近期发生心脏事件的危险性不同。生化标志物的升高情况也不相同。大量动物实验和临床观察都表明非AMI的可逆的心肌缺血和不可逆的心肌坏死都可致cTn浓度升高,但升高的程度是不同的,在不可逆的心肌坏死,明显高于可逆性缺血的升高程度。虽然尚存在着许多异议,美国国家临床生化操作标准化委员会(NACB)己经推荐用cTn的两个界值来区分ACS中非AMI心肌损伤这两种情况,低浓度cTn预示可逆性心肌缺血而高浓度预示不可逆性心肌坏死[14]

    3.4 胸痛患者鉴别 急诊室中应用心肌生化标志物来检测ACS过程中心肌坏死、预后判断方面的指导治疗作用己逐渐受到关注。Mb、CK、CK-MB、cTnT和cTnI都是较理想的指标,这些项目的系列组合对于检测AMI可能更为有效。NACB己经推荐用双指标来诊断AMI,即一个在胸痛出现6小时内就升高的“早期”指标如Mb、CK、CK-MB,另一个是症状出现6~9小时后升高、对心肌坏死高度敏感、特异且在血中保持数天的“晚期”确证指标,如cTnT和cTnI[14]。伴有诊断性心电图改变(ST升高,病理性Q波,2个或2个以上相邻导联有左束支阻滞)的AMI患者,对于确证诊断、定性估计梗死面积、监测再梗死的发生等方面较少次数生化标志物测定(如一天两次)就己有价值,而对于无明确心电图改变的患者,诊断AMI需分别在接诊时、2~4小时、6~9小时等3个时刻点检测以上“早期”和“晚期”指标,在16小时检测则可提供更多的有关危险分层的信息。NACB关于诊断AMI是否需要用2个生化指标还有争议,而认为对于有诊断心电图改变的患者,在没有急诊生化标志物结果前也可作出AMI的诊断并开始实施治疗,患者收入急诊室后的前几个小时若没有作出AMI诊断则无需Mb等“早期”指标,只需cTn等确诊指标即可,而且测定次数也可减少。
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    4 ACS新的标志物研究

    ACS是一系列细胞事件的结果,反映冠脉血管反应性、粥样斑块形成和斑块的不稳定性的实验指标可涉及生化、免疫和凝血等方面。当前研究认为慢性冠脉病变过程中有明显的炎症反应成分,检测与ACS起始阶段相关的炎症、血栓形成、血小板聚集和可逆性心肌缺血等病理生理改变的指标有急性反应蛋白(CRP)、纤维蛋白原(Fbg)、淀粉样蛋白A、血栓前体蛋白、P选择素和糖原磷酸化酶同工酶BB等等。Fbg、CRP反映UA患者冠脉炎症进展过程[15]。CRP是一种与白细胞介素-6密切相关的炎症介质,它在动脉粥样硬化患者中水平升高而在变异性心绞痛中不升高,在AMI中并不随心肌梗死而持续升高。De Winter等[16]研究显示,UA患者中,无论cTnI正常与否,CRP升高(>5mg/dl)者较CRP正常者近6个月主要心血管事件发生率明显增高,而CRP升高且cTnI也异常(>0.4mg/L)者其预后最差,因而认为CRP与cTnI是独立的预后判断指标,二者联合应用对于早期危险分层有益。作为不正常冠脉中炎症过程的指示物,CRP与cTn在预后价值方面有协同性[17,18]。这样,也就是说通过检测CRP、Fbg等能够检出某些炎症反应严重的冠脉病变,因为其斑块更为活动,斑块破裂的危险性也就更大。
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    5 问题与展望

    总之,ACS的生化指标物有多种,传统的心肌酶学指标己经不能很好地满足准确、快速的诊断要求以及作出正确预后评价、指导治疗,而cTn等指标的检测使ACS的诊断和治疗更趋简单、可靠,使人们对ACS作为一复杂的综合征的理解也更深入。但是,cTn实验室检测和床边检测(Point of care testing)的主要问题是检验方法的标准化,而且,不同的检测方法中常有因为纤维蛋白凝块和异嗜性抗体所致的假阳性结果。cTn能否最终完全取代传统的酶学检查或cTn与酶学指标如何组合以提供最多信息,以及在鉴别诊断ACS与其他能引起cTn轻至中度升高的疾病如心肌炎、心力衰竭等方面的应用,都需更多的研究,最新的一系列标志物应用于临床诊断之前也需要大量的研究资料。

    作者简介:李崇剑(1973-),男,江西上饶人,硕士,主治医师,主要从事冠心病的基础与临床研究。

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    收稿日期:2000-05-19

    修回日期:2000-07-17, 百拇医药