急性心肌梗死的生物標志物研究進展

徐遠勝，王寧夫

·綜述·

急性心肌梗死的生物標志物研究進展

徐遠勝1，王寧夫2

急性心肌梗死是臨床上最常見的危重疾病之一，并且其發病率呈逐年上升趨勢。早期及時準確的診斷和治療對挽救瀕死的心肌、改善患者的預后極其關鍵。肌鈣蛋白具有高度的敏感性和特異性，大大提高臨床診斷的準確性和及時性，但仍存在一定的局限性。近年來，在探索新型生物標志物方面取得了一些進展。微小RNA、和肽素、泛素連接酶、心臟型脂肪酸結合蛋白等都被發現和急性心肌梗死密切相關，有望成為新的生物標志物。

急性心肌梗死;生物標志物;微小RNA;和肽素;肌鈣蛋白

冠心病是嚴重危害人類健康的主要疾病之一，我國冠心病的死亡率也正逐年快速上升。而患者死亡大多發生在心肌梗死的最初數小時里，早期及時正確的治療將很大程度上挽救患者的生命。因此，對于心肌梗死的早期診斷就顯得至關重要。從早期的肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脫氫酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷草轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)，到現在廣泛應用的肌鈣蛋白(troponin,Tn)、肌紅蛋白(myoglobin,Myo)、B型腦鈉肽(B_type natriuretic peptide,BNP)等，血清生物標志物一直被用于心肌梗死的診斷。尤其是Tn更是被作為診斷急性心肌梗死的生物學檢測“金標準”。近年來，新一代超敏Tn(high_sensitivity troponin,hs_Tn)檢測技術更是大幅提高了Tn在診斷急性心肌梗死方面的敏感性[1]。但其升高常常在心肌壞死后2小時以上才能在外周血液中檢測到，而且還見于心力衰竭、心肌炎、腎功能衰竭等疾病，仍然存在一定的局限性。因此，人們一直致力于探索新的更為敏感特異度更高的生物標志物。本文將就這方面進展進行綜述。

1 微小RNA(microRNA,miR)

miR是近年發現的一類高度保守的非編碼單鏈小分子RNA，在生物進化和疾病發生發展過程中發揮著重要的調控作用。能夠與靶信使RNA特異性結合，降解或抑制其翻譯，從而參與細胞增殖、分化、凋亡等體內多種生理病理過程。而且內源性miR能夠抵抗核糖核酸酶的降解，在不同的pH值、室溫、多次凍融的情況下，仍穩定存在于血清中，含量變化甚微，便于檢測。多項研究發現諸多miR與心肌梗死、心力衰竭、心律失常等心血管疾病密切相關。如miR_1、miR_133a、miR_133b、miR_208a、miR_499、miR_328[2～4]等，都被發現在心肌梗死患者血清中明顯升高，有望成為心肌梗死的標志物。miR_208a被發現具有很強的心臟特異性，在健康人群和沒有發生急性心肌梗死的冠心病患者中均不能被檢測到，在心肌梗死后1小時即出現升高。并且在出現癥狀后4小時內的所有人群中均可以檢測到miR_208a不同程度的升高，診斷敏感度為90.90%。而相同的患者中只有85%可以檢測到Tn的升高。因此miR_208a有望成為和Tn一樣敏感的標志物，甚至優于Tn[2]。D'Alessandra[5]卻認為miR_208a在心肌梗死的患者中表達量非常低，甚至不能被檢測到。兩項研究截然不同的結果或許是因為樣本檢測的時間不一致造成的，因為miR_208a在心肌梗死后3小時達到高峰，24小時即回落到基線水平。Devaux[6]倡導了迄今為止最大規模的臨床研究，在對來自多個國家和中心的1155例胸痛患者的研究后發現，其中224例心肌梗死患者的miR_208b、miR_499和miR_320a水平顯著升高，其中miR_208b對心肌梗死的診斷準確性最高，受試者工作特征曲線下面積(area under the curve,AUC)波動在0.76～0.94，但仍低于hs_Tn，即使聯合檢測hs_Tn也不能提高其診斷效率。因此，盡管很多的miR被發現在心肌梗死早期即出現升高，有望達到甚至優于Tn的診斷價值，但仍需要大量的研究進一步證實。

2 和肽素(Copeptin)

和肽素是精氨酸加壓素原C末端的一部分，和嚴重應激反應相關，但具體功能尚未知，近年來研究發現其在冠心病急性心肌缺血梗死的診斷以及心力衰竭的預后判斷方面有著重要價值。和肽素在心肌梗死的早期(0～4小時)即出現增高，45小時后開始下降，和Tn I聯合應用診斷心肌梗死有著極高地敏感度和陰性排除價值。Reichlin[7]對487例因胸痛到訪急診的患者研究發現，81例最終確診心肌梗死的患者的和肽素水平顯著高于非心肌梗死患者，而且ST段抬高型心肌梗死患者顯著高于非ST段抬高型和不穩定性心絞痛患者。單獨應用TnT與聯合和肽素診斷心肌梗死的AUC為分別為0.86(95%CI:0.80～0.92)，0.97(95%CI:0.95～0.98)，差異具有統計學意義，二者聯合檢測對于心肌梗死的陰性預測價值為99.70%。2013年發表的CHOPIN研究納入了來自16個中心的1967名胸痛6小時以內的急診入院患者，同時測量其TnI及和肽素水平，并隨訪180天，156名患者最終被診斷為急性心肌梗死[8]。和肽素聯合TnI檢測排除了58%的非心肌梗死患者，陰性預測值為99.20%(95%CI:98.50%～99.60%)，具有較高的排除診斷價值。32名Tn I陰性的心肌梗死患者中，有23名(72%)和肽素水平升高，19名TnI陰性的非ST段抬高型心肌梗死，有10名(53%)和肽素水平升高。而且和肽素與Tn I同時升高是患者180天死亡的預測因子。但是和肽素并非心臟特異性，在膿毒癥休克、肺炎、腦出血等疾病時也會出現升高，而且水平受多種因素影響。因此在診斷心肌梗死上缺乏特異性，限制了其臨床應用。

3 單體型C反應蛋白

C反應蛋白(C_reactive protein,CRP)有兩種天然異構體，五聚體型(Pentameric CRP,pCRP)和單體型(Monomeric CRP,mCRP)。CRP除了被用作感染性指標反映急性炎癥狀態外，還被作為冠狀動脈粥樣硬化慢性炎癥反應的預測因子，其血漿水平和動脈粥樣硬化的患病率、預后直接相關[9]。盡管大量的證據表明CRP可以作為反映心血管疾病的危險因子，但具體的作用機理卻并不明確。在離體和在體試驗中甚至存在相互矛盾的結果，在apoE_/_的小鼠模型中，外源性注射CRP加速了粥樣硬化的進展[10]，而在過表達人類CRP的轉基因模型中，并沒有觀察到這種促粥樣硬化作用，甚至延緩了粥樣斑塊的形成[11]。這一不同的結果可以用mCRP與pCRP不同的生物學效應來解釋，因為之前的研究由于商業試劑的原因不能區分mCRP與pCRP。mCRP是由pCRP解聚形成，溶解性低，主要以組織結合的形式存在，能夠放大局部炎癥反應，發揮強大的促炎癥效應[12]。Wang[13]不僅在心肌梗死的小鼠模型中觀察到mCRP顯著升高，而且在臨床研究中也發現，急性心肌梗死組mCRP在癥狀開始后6小時顯著升高，24小時達到峰值，3天后迅速回落。而且30天死亡組的mCRP水平要顯著高于存活組，差異具有統計學意義。但診斷心肌梗死的效率略低于傳統的TnT。由于該試驗為單中心的小樣本研究，mCRP在心肌梗死中的診斷價值仍需要更多大量的臨床試驗證實。

4 泛素連接酶E3 Rnf207

泛素蛋白酶復合體系是細胞內蛋白質降解的主要途徑，在心肌細胞缺血壞死的發展過程中也起著重要的作用。泛素連接酶E3則是這一途徑中調節蛋白質降解的關鍵酶，在心肌、骨骼肌中高度表達，廣泛參與了心肌肥厚、心肌梗死、缺血再灌注損傷等。Han等[14]用微陣列基因芯片的方法篩選出心臟特異性的E3連接酶Rnf207，并在心肌梗死的大鼠模型中證實了Rnf207的特異性表達和變化規律：冠狀動脈結扎后1小時開始升高，3小時達到高峰，6～24小時開始下降。在急性心肌梗死患者中也發現了類似的變化趨勢。Rnf207在急性心肌梗死后1小時開始升高，3小時達到高峰，是非梗死組的4.7倍，差異具有統計學意義，而在其他非急性心肌梗死患者和健康人群中沒有明顯變化。Rnf207診斷急性心肌梗死的敏感度和特異度分別為90.50%和100%，與TnI相比二者較為接近，但因升高的時間要早于Tn，有望成為急性心肌梗死早期的敏感度標志物。同樣該研究因為納入患者較少，結論尚需進一步驗證。

5 心臟型脂肪酸結合蛋白(heart fatty acidbinding protein,hFABP)

hFABP是一種新型低分子量胞質蛋白，主要參與線粒體氧化反應的脂肪酸運輸，在心肌組織中表達，具有較高的特異性。在心肌細胞損傷壞死后30分鐘即釋放入血液中，6～8小時達到高峰，24小時回到基線水平。一項納入1411名胸痛患者的研究[15]認為hFABP早期診斷急性心肌梗死的價值與hs_Tn相當，而聯合檢測也不能明顯提高診斷價值。另一項納入1247名患者的類似研究[16]也得出了類似的結論。由于hFABP也在心肌以外的組織中表達，缺乏心臟特異性，目前的研究也不支持把hFABP納入到心肌梗死的早期檢測。

6 缺血修飾白蛋白(Ischemia modified albumin,IMA)

在心肌缺血缺氧后，出現組織酸中毒、氧自由基損傷等，導致了白蛋白N端與鈷、銅等過渡金屬結合部位受到化學修飾，形成了新的蛋白產物，即IMA。在心肌缺血后數分鐘開始升高，持續6～12小時，24小時內恢復正常[17]。Dawie等[18]的一項小樣本研究認為檢測IMA是一項迅速、方便而且高效的診斷方法，可以與Tn相當,診斷急性心肌梗死的敏感度和特異度分別為100%和85.30%。然而，Collinson等[19]對539例疑似急性心肌梗死患者的研究發現，二者聯合檢測對急性心肌梗死的排除價值大于診斷價值，陰性預測值為100%(97.90～100.0%)。Hjortshj等[20]的研究也認為盡管IMA的敏感度達到了86%，但是特異度卻只有49%，AUC為0.73，不足以作為診斷急性心肌梗死的標志物。

7 其他標志物

除此之外，還有基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、髓過氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、妊娠相關血漿蛋白A(pregnancy_associated plasma protein A,PAPPA)、可溶性CD40配體(soluble CD40 ligand,sCD40L)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor_α,TNF_α)、生長分化因子_15(growth_differentiation factor_15,GDF_15)等[21～25]均被發現在急性心肌梗死患者血漿中升高，它們的升高與粥樣斑塊的破裂有關，但由于缺乏組織特異性，只是作為冠心病的危險分層，對預后有一定的意義，而不能用于早期急性心肌梗死的診斷。

8 唾液中心肌壞死相關標志物

由于不典型心肌梗死的早期診斷存在一定困難，為了動態觀察生物標志物變化，往往需要多次復查。但反復抽血比較耗時，而且存在皮膚血管損傷，臨床依從性較差。因此探索一種無創的檢查非常必要。唾液不僅方便獲取，而且無創，是理想的標本來源。許多血液中的物質同樣存在于唾液中，并可以同步反映血液中各種分子的水平變化。在腫瘤、感染、風濕免疫等學科有著廣泛的應用前景。諸多研究證實，急性心肌梗死患者唾液中MPO、MMP、CRP、Myo、CK_MB和TnI的濃度對比健康人明顯升高，而且和血漿濃度呈正相關，結合心電圖變化，可以代替血清用于臨床診斷[26]。但是Rathnayake等[27]的研究卻認為唾液中的MMP、MPO濃度只是和牙周炎呈正相關，并不能用來鑒別患者是否發生心肌梗死。Floriano等[28]也認為盡管在唾液中可以檢測到CK_MB和TnI的升高，但是尚不足用來診斷急性心肌梗死。因此，唾液中心肌梗死標志物的檢測雖然有著廣闊的前景，但目前尚不能作為常規檢測手段應用于臨床。

從1959年CK被最早用來診斷心肌梗死到1979年世界衛生組織把CK、AST、LDH薦為心肌梗死診斷的生物學標志物，再到1999年，歐洲心臟病學會和美國心臟病學會把Tn作為心肌梗死診斷的生物學指標的“金標準”，臨床對于急性心肌梗死診斷的準確性和及時性大幅提高，但迄今為止，仍然沒有一種十全十美的生物標志物[29]。最近十幾年的研究盡管發現了許多和心肌梗死密切相關的生物學標志物，但是仍未能顯示出比Tn更好的優越性。由于心肌梗死的早期診斷和早期治療與患者的預后明顯相關，因此探索比Tn更特異更敏感的標志物是非常必要的，而且尚需要更加深入廣泛的研究。

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310006 浙江省杭州市第一人民醫院 南京醫科大學附屬杭州醫院(1.急診科； 2.心內科)

徐遠勝(1977_)，碩士，副主任醫師

王寧夫，主任醫師，教授，博士生導師，E_mail：wangningfu@hotmail.com

R542.2+2

A

1009_816X(2017)04_0297_04

10.3969/j.issn.1009_816x.2017.04.17

2016_12_22)