江苏省临检中心 临床化学继教班 10.心脏标志物-诊断及临床价值-徐东杰

心脏标志物——诊断及临床价值南京医科大学第一附属医院江

苏

省

人

民

医

院徐

东

杰心脏标志物的发展史•

急性心肌损伤、慢性心力衰竭和动脉粥样硬化等疾病是严重危害人类健康•

从50年代以来，动态测定一些代谢酶活性诊断急性心肌梗死•

具有高度特异性和敏感性的心肌标志物检测指标已普遍用于诊断，如cTnT或I、肌红蛋白、CKMB、B型尿钠肽、CRP等，为临床诊断、鉴别诊断和判断治疗效果起到了革命性的作用心脏标志物类型•

心肌损伤标志物CK、CKMB、cTnI/cTnT•

心力衰竭标志物•

炎性标志物心肌损伤标志物•

心肌坏死时心肌细胞膜完整性被破坏，常常伴有结构蛋白和其他细胞内大分子释放到心肌间质。这些心肌坏死的生物标志物包括心肌肌钙蛋白I和T（cTnI和cTnT）、CK、肌红蛋白等。与其他可用的心肌标志物相比，心肌肌钙蛋白具有良好的灵敏度和组织特异性，是心肌损伤检测的首选标志物。急性心肌梗死WHO定义•

缺血性胸痛临床病史：75％AMI表现胸痛。应注意非典型疼痛部位、无痛性心肌梗死和其他不典型表现

,女性常表现为不典型胸痛

,而老年人更多地表现为呼吸困难•

ECG系列变化：ＳＴ段抬高对诊断ＡＭＩ的特异性为

91

%,敏感性为

46%。50％病人不表现ST抬高•

血清心肌标志物的升高与降低WHO急性心肌梗死的新定义

心肌缺血引起的所有大小的心肌坏死均应定义为梗死现有的技术已能识别重量<1克的心肌坏死灶心肌梗死定义：急性、进展性或新近心肌梗死的标准满足下列标准中的一项，即可诊断急性、进展性或新近心肌梗死。1.

新近坏死的生化标志物明显升高并且逐渐下降（肌钙蛋白），或迅速上升与回落（CK-MB），同时至少具有下列一项：①

缺血症状②

心电图病理性Q波③

心电图提示缺血（ST抬高或压低）或④

冠状动脉介入治疗2.

AMI的病理学证据。心肌损伤标志物—肌钙蛋白1、TnC：分子量18000，呈晶体结构，是肌钙蛋白的钙离子结合亚基。骨骼肌和心肌中的TnC是相同的。2、TnI：分子量21000，是肌动蛋白抑制亚基，可抑制肌球蛋白与肌动蛋白结合，阻止肌肉收缩。它有三种亚型：快骨骼肌亚型、慢骨骼肌亚型和心肌亚型。这三种TnI亚型分别源于三种不同的基因。心肌亚型性对于两种骨骼肌亚型约有40%的不同源性。心肌损伤标志物—肌钙蛋白3、TnT：分子量37000，可能为不对称蛋白结构，是原肌球蛋白结合亚基。TnT也有三种亚型：快骨骼肌亚型、慢骨骼肌亚型和心肌亚型。他们在骨骼肌和心肌中的表达分别受不同的基因调控。当心肌损伤时，游离于胞浆内的心肌TnI、TnT快速释放入血循环，5-8小时外周血出现增高，并且随肌原纤维不断溶解破坏，TnI、TnT不断释出，与12-24小时内达到高峰，7-14天后降到正常。cTnI/cTnT临床价值•

cTnI/cTnT被美国和欧洲心脏病协会一致评为是诊断急性心肌梗死的高特异性和高敏感性的确诊标志物。•

血清/血浆中cTn水平在AMI发生后8～14h达高峰，1～2周后降至正常。•

胸痛发生4h后的患者，可直接采用cTnI/cTnT检测，其血清/血浆中水平升高具有诊断的特异性，AMI的早期诊断可为患者的治疗赢得宝贵时间。心肌损伤标志物—CKMB•

CK-MB

mass检测的敏感性和特异性都大大高于CK-MB活性（activity），故当没有开展cTnI或cTnT检测时，可用CK-MBmass协助临床诊断，其对于诊断急性冠脉综合征和评价心肌损伤程度，以及在敏感性和特异性方面都接近肌钙蛋白。CKMB酶学法检测•

CK测试大多采用DGKC法，ADP和肌酸磷酸在CK催化下，生成ATP与肌酸，ATP在己糖激酶的催化下，生成葡萄糖-6-磷酸，该物质在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的催化下与NADP+反应生成NADPH，NADPH在340nm处有特异吸收峰，通过测定NADPH的生成速率来计算CK的活性。而对于CK-MB则是事先用抗人CK-MM抗体封闭M亚基，再测定B亚基的活性，其结果乘以2就是CK-MB的活性。CKMB检测问题•

CK-MB会出现假阳性，甚至于CK-MB活性超过总CK活性，这在理论上是不应该的。原因有：试剂失效、定标失败等质量控制原因和偶然误差其他原因心肌损伤标志物—肌红蛋白•

肌红蛋白主要存于横纹肌（心肌、骨骼肌）细胞中，在细胞膜的氧化功能中具有重要作用。因其为小分子物质（相对分子质量17000～18000），当心肌细胞发生损伤时，Mb是最早进入血液的生物的标志物，其扩散入血的速度比CK-MB

mass或cTnI/cTnT更快。但因肌红蛋白在骨骼肌中也有表达，故骨骼肌损伤时也可有大量肌红蛋白释放，其不具有心肌特异性。心肌损伤标志物—肌红蛋白•

美国纽约心脏病协会的建议认为，肌红蛋白是用于心肌损伤的最佳早期标志物。由于其为小分子物质，在急性心肌梗死（AMI）时可快速入血，故在AMI发生的1.5～6

h内，通过动态检测二次血清肌红蛋白水平可早期诊断是否有急性心肌梗死发生。•

但应注意的是，严重休克、严重的广泛性创伤、终末期肾功能不全、心肌炎、急性感染、肌炎或肌病时肌红蛋白均可能升高。•

由于肌红蛋白的窗口时间最短，仅为3～4d，故在疾病发生后该指标不能用于回顾性分析•

心肌损伤标志物CK、CKMB,cTnI/cTnT•

心力衰竭标志物•

炎性标志物2014中国心力衰竭指南症状:呼吸困难心脏结构或功能的异常心室充盈或射血能力受损乏力体征:肺部湿罗音颈静脉压力升高水肿引起心衰的原发病：冠心病↑

高血压病↑

风湿性心瓣膜

↓NT-proBNP临床应用专家共识2014中国心衰指南：治疗评估•

疾病进展的评估症状、治疗改变再住院、死亡•

治疗效果的评估NYHA心功能6分钟步行超声心动图BNP/NT-proBNP生活质量•

预后的评定LVEF、肾功能低钠、低血压BNP/NT-proBNP2014中国心衰指南BNP和NT-pro

BNP的新运用急性心衰的排除标准：BNP100

pg/ml•

诊断和鉴别诊断：NT-proBNP300pg/ml慢性心衰的排除标准：BNP35

pg/mlNT-proBNP125pg/ml•

评价严重程度和预后•

动态监测可作为评估心衰疗效评估的辅助手段–

BNP/NT-proBNP水平降幅≥30%—治疗有效的标准2014中国心衰指南:急性心力衰竭的实验室检查•

常规实验室检查血常规、血生化检查高敏C反应蛋白•

生物学标志物BNPNT-proBNP有助于心衰的诊断和鉴别诊、危险分层和预后评估心肌坏死标记物其它生物学标记物MR-proANP、反映纤维化及肾损害的标记物美国2017年ACC/AHA心衰指南：生物标志物可用于预测预后或附加风险分层推荐慢性心衰患者测定BNP或NT-proBNP来延续13年指南推荐明确预后或疾病的严重程度推荐急性失代偿性心衰患者在入院时测定基线利钠肽和/或心脏肌钙蛋白以明确预后修订更新推荐患者在心衰住院期间测定出院前利钠肽水平以明确出院后预后情况进一步危险分层对于慢性心衰患者，测定其他临床可用的指标，例如心肌损伤或纤维化的生物标志物，可用于进一步危险分层修订YancyCW,et

al.

Circulation.

2017

Apr28.利钠肽家族（NPs）

ANP（心房利钠肽，28肽）——ANP存在于成人的心房，胚胎和新生儿的心室组织和肥大的心室。

BNP

（

B型利钠肽，32肽）——主要存在于心脏中；心房、心室肌细胞是BNP的主要来源。

CNP

（

C型利钠肽，22或53肽）——CNP主要在中枢神经系统和血管组织合成，心脏组织中几乎没有CNP。

Urodilatin（U型利钠肽，32肽）——由肾脏以旁分泌的方式分泌，具有利钠利尿作用。

DNP和VNP研究不多

虽然所有利钠肽都能在非心肌细胞中找到，但大多数人类利钠肽均主要由心脏分泌心肌细胞受刺激后，产生含134个氨基酸的Ｂ型利钠肽原前体Pre-ProBNP，随后形成含108个氨基酸的BNP前体ProBNP，后者在内切酶的作用下裂解为含有76个氨基酸、无生物活性的NT-ProBNP和含有３２

个氨基酸、有活性的B型利钠肽BNP.CongestHeart

Fail.

2004Sep-Oct;10(5

Suppl3):1-30BNP的生理作用Heart

2006;92:843–849BNP的临床价值

高BNP水平提示包括死亡在内的严重心脏事件

如果心衰患者的BNP水平治疗后下降，患者的预后可以改善

存在心源性呼吸困难的患者BNP水平通常高于400pg/mL

如果BNP低于100pg/mL，则不支持心衰的诊断

如果BNP介于100-400pg/mL，医师必须考虑呼吸困难的其它原因，如COPD、肺栓塞以及心衰的代偿期等影响BNP测定的混杂因素Heart

2005;91:1489–1494NT-proBNP与BNP的生物学特性对比NT-proBNPBNP差异性NT-proBNP检测早期半衰期稳定性60－120分钟20分钟或轻度心衰敏感性更高常温4小时4°C

血样送至实验室的时间常温72小时24小时更充分受体,NEP,

肾脏及可能存在其他途径肾脏（部分），主要经其他未知机制在肾功能不全患者未发现区别清除多种(Biosite,Bayer,

Abbot等)NT-proBNP检测方法为唯一专利方法所有实验室数据可以共享实验方法正常人群NT-proBNP范围（根据年龄及性别分层）影响正常人NT-pro

BNP水平的生理因素主要包括年龄、性别、肥胖和肾功能等Eur

Heart

J.2005:26(21):2269-2276.与BNP及

NT-proBNP水平升高的相关疾病中国心衰指南：急性心衰诊断流程根据年龄分层的“诊断”界值-ICON研究国际氨基末端脑钠肽原协助数据

(急性情况):诊断急性心力衰竭年龄分层合适界值

敏感性

特异性

阳性预测

阴性预测

精确度值值所有

<50岁

(n=183)所有

50-75岁450

pg/ml900

pg/ml

90%97%93%82%76%99%95%85%82%92%88%55%66%(n=554)1800pg/ml所有

>75岁

(n=519)85%90%75%84%83%86%88%总计*Ver

y

superior

to

single

cut-point

strategy

inmultivariable

bootstrapping

modSTOP-HF研究：有心衰风险人群降BNP治疗可降低事件发生率3123例患者评估合格排除1749例••1203例不符合纳入标准546例拒绝参与1374例进入随机化阶段HR0.69(0.49-0.98);P=0.04•697例随机接受BNP筛选，•677例随机接受常规初级BNP≥50

pg/mL者接受心血管专科治疗(合作医疗)-

697随机接受BNP筛查护理对照组263例BNP≥50

pg/mL接受多普勒超声检查和协同护理随访干预组•••535例完成随访70例失访•476例完成随访••69例失去后续随访132例退出研究92例退出研究-

83例对进一步参与不感兴趣-

34例无法参加门诊随访-

8例迁出或换医师-

7例其他原因-

61例对进一步参与不感兴趣-

17例无法参加门诊随访-

9例迁出或换医师-

5例其他原因012345首次随访后年数678697例纳入分析677例纳入分析•

患者随机接受常规初级护理(对照组，n=677)或BNP筛选(干预组，n=697)•

主要终点为无症状性左心室功能紊乱，伴或不伴新诊断心衰*包括：心律失常、短暂性脑缺血发作、卒中、心梗、外周或肺血栓、心衰LedwidgeM,etal.JAMA.

2013

Jul3;310(1)66-74利钠肽指导心衰治疗可降低患者死亡率已发表的荟萃分析数据对所有患者数据进行分析全因死亡率OR值BNP指导治疗临床指导治疗HR=0.62(0.45-0.85);P=0.0040.0

0.51.0

1.5年2.0利钠肽指导治疗更佳对照组更佳•检索MEDILINE,

Cochrance,

ISI

Web

of

Science及SCOPUS数据库，2012年8月之前发表的关于利钠肽指导治疗的研究，用以评价利钠肽对患者治疗结果的影响1.

Savarese

G,et

al.PLoSONE.2013;8_e582872.

Richard

W.

Tetal.

EuropeanHeartJournal

2014;35:1559–1567GUIDE-IT:更大样本的随机临床研究与之间的结果相矛盾Felker

GM,

et

al.JAMA.2017;318(8):713-720ST2：生长刺激表达基因

2蛋白•

growth

STimulation

expressed

gene

2是白介素

I受体家族的成员，在免疫和炎症反应中起到关键作用•

1989年首次被报道•

2002年,哈佛的波士顿布莱根妇女医院(Brigham

and

WomensHospital)发现ST2在心脏上的功能：a.

ST2蛋白是由心脏组织表达b.

ST2蛋白和受到损伤后的纤维化反应有直接关联性•

ST2蛋白有2种形式a.

可溶性ST2

(简称sST2或ST2)b.

跨膜形式的ST2(简称ST2L)ST2可以预测急性失代偿性心衰(ADHF)在30天内的死亡率:PRIDE研究急性发病后：•

ST2在发病后前30天就识别出高风险患者•

预测价值:一年以上Kaplan-Meier

Curvebasedonsupplemental

dataprovidedbyinvestigators

fromPRIDEstudy.

Original

studyresults

published:JanuzziJ

et

al.JACC

2007ST2和症状严重程度相关急性心衰

(PRIDE)慢性心衰

(PHFS)NYHA

ClassNYHA

Class200.0180.0160.0140.0120.0100.080.060.040.020.0-200.0180.0160.0140.0120.0100.080.060.040.020.0-P<0.0001P<0.0001NYHA

Class1NYHA

Class2NYHA

Class3NYHA

Class4NYHA

Class

INYHA

Class

IINYHA

Class

IIINYHA

Class

IVST2联合BNP对慢性心衰预后的判断2014中国心衰指南推荐

反映心肌纤维化的可溶性ST2等指标在慢性心衰的危险分层可能提供额外信息

(IIa,B)

反映心肌纤维化的可溶性ST2等指标在急性心衰中的危险分层中可能提供额外信息

(IIb,

A)中华医学会心血管病学分会，中华心血管病杂志编辑委员会(2014)

中国心血管病杂志,

42(2):98-122ADM：肾上腺素质素•

是多个器官组织中生成的具有扩血管利尿作用的活性多肽•

ADM半衰期22分钟，前体是pre-pro-ADM，MR-pro-ADM无活性，室温下72小时稳定•

特异性不强Galectin-3：半乳凝集素-3•

属于可溶性半乳糖苷结合凝集素，由活化的巨噬细胞释放，以响应炎症和醛固酮刺激，可在纤维化和左心室肥大过程中释放•

广泛存在于上皮细胞、成纤维细胞、树突状细胞、炎症细胞中，多种细胞均可表达•

多因素分析中引入BNP后价值明显减弱，心衰诊断和治疗价值不大，可用于危险分层GDF-15:生长分化因子-15•

转化生长因子-β超家族中一员。正常情况下心脏组织中几乎不表达。在缺血/再灌注损伤、拉伸、炎症等病理状态时，通过抗凋亡作用，在重塑过程中发挥作用•

缺乏心脏特异性，最好与NT-proBNP联合检测，为判断心衰诊断和预后、鉴别心肌肥大的不同诱因、协助鉴别射血分数降低和射血分数保留心衰MicroRNA：微小RNA•

长度22bp左右的非编码核酸分子•

转录后调控mRNA•

生物活性强大•

稳定存在于循环血中循环血微小RNA•

来源

主动分泌

凋亡/坏死细胞•

存在形式

外泌体包涵

蛋白结合•

特点

稳定

含量改变和疾病状态相关•

心肌损伤标志物CK、CKMB,cTnI/cTnT•

心力衰竭标志物•

炎性标志物2017年N

EnglJMed杂志公布CANTOS研究结果Ri