急性心肌梗死的生物标志物研究进展

徐远胜，王宁夫

·综述·

急性心肌梗死的生物标志物研究进展

徐远胜1，王宁夫2

急性心肌梗死是临床上最常见的危重疾病之一，并且其发病率呈逐年上升趋势。早期及时准确的诊断和治疗对挽救濒死的心肌、改善患者的预后极其关键。肌钙蛋白具有高度的敏感性和特异性，大大提高临床诊断的准确性和及时性，但仍存在一定的局限性。近年来，在探索新型生物标志物方面取得了一些进展。微小RNA、和肽素、泛素连接酶、心脏型脂肪酸结合蛋白等都被发现和急性心肌梗死密切相关，有望成为新的生物标志物。

急性心肌梗死;生物标志物;微小RNA;和肽素;肌钙蛋白

冠心病是严重危害人类健康的主要疾病之一，我国冠心病的死亡率也正逐年快速上升。而患者死亡大多发生在心肌梗死的最初数小时里，早期及时正确的治疗将很大程度上挽救患者的生命。因此，对于心肌梗死的早期诊断就显得至关重要。从早期的肌酸激酶(creatine kinase，CK)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)，到现在广泛应用的肌钙蛋白(troponin,Tn)、肌红蛋白(myoglobin,Myo)、B型脑钠肽(B_type natriuretic peptide,BNP)等，血清生物标志物一直被用于心肌梗死的诊断。尤其是Tn更是被作为诊断急性心肌梗死的生物学检测“金标准”。近年来，新一代超敏Tn(high_sensitivity troponin,hs_Tn)检测技术更是大幅提高了Tn在诊断急性心肌梗死方面的敏感性[1]。但其升高常常在心肌坏死后2小时以上才能在外周血液中检测到，而且还见于心力衰竭、心肌炎、肾功能衰竭等疾病，仍然存在一定的局限性。因此，人们一直致力于探索新的更为敏感特异度更高的生物标志物。本文将就这方面进展进行综述。

1 微小RNA(microRNA,miR)

miR是近年发现的一类高度保守的非编码单链小分子RNA，在生物进化和疾病发生发展过程中发挥着重要的调控作用。能够与靶信使RNA特异性结合，降解或抑制其翻译，从而参与细胞增殖、分化、凋亡等体内多种生理病理过程。而且内源性miR能够抵抗核糖核酸酶的降解，在不同的pH值、室温、多次冻融的情况下，仍稳定存在于血清中，含量变化甚微，便于检测。多项研究发现诸多miR与心肌梗死、心力衰竭、心律失常等心血管疾病密切相关。如miR_1、miR_133a、miR_133b、miR_208a、miR_499、miR_328[2～4]等，都被发现在心肌梗死患者血清中明显升高，有望成为心肌梗死的标志物。miR_208a被发现具有很强的心脏特异性，在健康人群和没有发生急性心肌梗死的冠心病患者中均不能被检测到，在心肌梗死后1小时即出现升高。并且在出现症状后4小时内的所有人群中均可以检测到miR_208a不同程度的升高，诊断敏感度为90.90%。而相同的患者中只有85%可以检测到Tn的升高。因此miR_208a有望成为和Tn一样敏感的标志物，甚至优于Tn[2]。D'Alessandra[5]却认为miR_208a在心肌梗死的患者中表达量非常低，甚至不能被检测到。两项研究截然不同的结果或许是因为样本检测的时间不一致造成的，因为miR_208a在心肌梗死后3小时达到高峰，24小时即回落到基线水平。Devaux[6]倡导了迄今为止最大规模的临床研究，在对来自多个国家和中心的1155例胸痛患者的研究后发现，其中224例心肌梗死患者的miR_208b、miR_499和miR_320a水平显著升高，其中miR_208b对心肌梗死的诊断准确性最高，受试者工作特征曲线下面积(area under the curve,AUC)波动在0.76～0.94，但仍低于hs_Tn，即使联合检测hs_Tn也不能提高其诊断效率。因此，尽管很多的miR被发现在心肌梗死早期即出现升高，有望达到甚至优于Tn的诊断价值，但仍需要大量的研究进一步证实。

2 和肽素(Copeptin)

和肽素是精氨酸加压素原C末端的一部分，和严重应激反应相关，但具体功能尚未知，近年来研究发现其在冠心病急性心肌缺血梗死的诊断以及心力衰竭的预后判断方面有着重要价值。和肽素在心肌梗死的早期(0～4小时)即出现增高，45小时后开始下降，和Tn I联合应用诊断心肌梗死有着极高地敏感度和阴性排除价值。Reichlin[7]对487例因胸痛到访急诊的患者研究发现，81例最终确诊心肌梗死的患者的和肽素水平显著高于非心肌梗死患者，而且ST段抬高型心肌梗死患者显著高于非ST段抬高型和不稳定性心绞痛患者。单独应用TnT与联合和肽素诊断心肌梗死的AUC为分别为0.86(95%CI:0.80～0.92)，0.97(95%CI:0.95～0.98)，差异具有统计学意义，二者联合检测对于心肌梗死的阴性预测价值为99.70%。2013年发表的CHOPIN研究纳入了来自16个中心的1967名胸痛6小时以内的急诊入院患者，同时测量其TnI及和肽素水平，并随访180天，156名患者最终被诊断为急性心肌梗死[8]。和肽素联合TnI检测排除了58%的非心肌梗死患者，阴性预测值为99.20%(95%CI:98.50%～99.60%)，具有较高的排除诊断价值。32名Tn I阴性的心肌梗死患者中，有23名(72%)和肽素水平升高，19名TnI阴性的非ST段抬高型心肌梗死，有10名(53%)和肽素水平升高。而且和肽素与Tn I同时升高是患者180天死亡的预测因子。但是和肽素并非心脏特异性，在脓毒症休克、肺炎、脑出血等疾病时也会出现升高，而且水平受多种因素影响。因此在诊断心肌梗死上缺乏特异性，限制了其临床应用。

3 单体型C反应蛋白

C反应蛋白(C_reactive protein,CRP)有两种天然异构体，五聚体型(Pentameric CRP,pCRP)和单体型(Monomeric CRP,mCRP)。CRP除了被用作感染性指标反映急性炎症状态外，还被作为冠状动脉粥样硬化慢性炎症反应的预测因子，其血浆水平和动脉粥样硬化的患病率、预后直接相关[9]。尽管大量的证据表明CRP可以作为反映心血管疾病的危险因子，但具体的作用机理却并不明确。在离体和在体试验中甚至存在相互矛盾的结果，在apoE_/_的小鼠模型中，外源性注射CRP加速了粥样硬化的进展[10]，而在过表达人类CRP的转基因模型中，并没有观察到这种促粥样硬化作用，甚至延缓了粥样斑块的形成[11]。这一不同的结果可以用mCRP与pCRP不同的生物学效应来解释，因为之前的研究由于商业试剂的原因不能区分mCRP与pCRP。mCRP是由pCRP解聚形成，溶解性低，主要以组织结合的形式存在，能够放大局部炎症反应，发挥强大的促炎症效应[12]。Wang[13]不仅在心肌梗死的小鼠模型中观察到mCRP显著升高，而且在临床研究中也发现，急性心肌梗死组mCRP在症状开始后6小时显著升高，24小时达到峰值，3天后迅速回落。而且30天死亡组的mCRP水平要显著高于存活组，差异具有统计学意义。但诊断心肌梗死的效率略低于传统的TnT。由于该试验为单中心的小样本研究，mCRP在心肌梗死中的诊断价值仍需要更多大量的临床试验证实。

4 泛素连接酶E3 Rnf207

泛素蛋白酶复合体系是细胞内蛋白质降解的主要途径，在心肌细胞缺血坏死的发展过程中也起着重要的作用。泛素连接酶E3则是这一途径中调节蛋白质降解的关键酶，在心肌、骨骼肌中高度表达，广泛参与了心肌肥厚、心肌梗死、缺血再灌注损伤等。Han等[14]用微阵列基因芯片的方法筛选出心脏特异性的E3连接酶Rnf207，并在心肌梗死的大鼠模型中证实了Rnf207的特异性表达和变化规律：冠状动脉结扎后1小时开始升高，3小时达到高峰，6～24小时开始下降。在急性心肌梗死患者中也发现了类似的变化趋势。Rnf207在急性心肌梗死后1小时开始升高，3小时达到高峰，是非梗死组的4.7倍，差异具有统计学意义，而在其他非急性心肌梗死患者和健康人群中没有明显变化。Rnf207诊断急性心肌梗死的敏感度和特异度分别为90.50%和100%，与TnI相比二者较为接近，但因升高的时间要早于Tn，有望成为急性心肌梗死早期的敏感度标志物。同样该研究因为纳入患者较少，结论尚需进一步验证。

5 心脏型脂肪酸结合蛋白(heart fatty acidbinding protein,hFABP)

hFABP是一种新型低分子量胞质蛋白，主要参与线粒体氧化反应的脂肪酸运输，在心肌组织中表达，具有较高的特异性。在心肌细胞损伤坏死后30分钟即释放入血液中，6～8小时达到高峰，24小时回到基线水平。一项纳入1411名胸痛患者的研究[15]认为hFABP早期诊断急性心肌梗死的价值与hs_Tn相当，而联合检测也不能明显提高诊断价值。另一项纳入1247名患者的类似研究[16]也得出了类似的结论。由于hFABP也在心肌以外的组织中表达，缺乏心脏特异性，目前的研究也不支持把hFABP纳入到心肌梗死的早期检测。

6 缺血修饰白蛋白(Ischemia modified albumin,IMA)

在心肌缺血缺氧后，出现组织酸中毒、氧自由基损伤等，导致了白蛋白N端与钴、铜等过渡金属结合部位受到化学修饰，形成了新的蛋白产物，即IMA。在心肌缺血后数分钟开始升高，持续6～12小时，24小时内恢复正常[17]。Dawie等[18]的一项小样本研究认为检测IMA是一项迅速、方便而且高效的诊断方法，可以与Tn相当,诊断急性心肌梗死的敏感度和特异度分别为100%和85.30%。然而，Collinson等[19]对539例疑似急性心肌梗死患者的研究发现，二者联合检测对急性心肌梗死的排除价值大于诊断价值，阴性预测值为100%(97.90～100.0%)。Hjortshj等[20]的研究也认为尽管IMA的敏感度达到了86%，但是特异度却只有49%，AUC为0.73，不足以作为诊断急性心肌梗死的标志物。

7 其他标志物

除此之外，还有基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)、妊娠相关血浆蛋白A(pregnancy_associated plasma protein A,PAPPA)、可溶性CD40配体(soluble CD40 ligand,sCD40L)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor_α,TNF_α)、生长分化因子_15(growth_differentiation factor_15,GDF_15)等[21～25]均被发现在急性心肌梗死患者血浆中升高，它们的升高与粥样斑块的破裂有关，但由于缺乏组织特异性，只是作为冠心病的危险分层，对预后有一定的意义，而不能用于早期急性心肌梗死的诊断。

8 唾液中心肌坏死相关标志物

由于不典型心肌梗死的早期诊断存在一定困难，为了动态观察生物标志物变化，往往需要多次复查。但反复抽血比较耗时，而且存在皮肤血管损伤，临床依从性较差。因此探索一种无创的检查非常必要。唾液不仅方便获取，而且无创，是理想的标本来源。许多血液中的物质同样存在于唾液中，并可以同步反映血液中各种分子的水平变化。在肿瘤、感染、风湿免疫等学科有着广泛的应用前景。诸多研究证实，急性心肌梗死患者唾液中MPO、MMP、CRP、Myo、CK_MB和TnI的浓度对比健康人明显升高，而且和血浆浓度呈正相关，结合心电图变化，可以代替血清用于临床诊断[26]。但是Rathnayake等[27]的研究却认为唾液中的MMP、MPO浓度只是和牙周炎呈正相关，并不能用来鉴别患者是否发生心肌梗死。Floriano等[28]也认为尽管在唾液中可以检测到CK_MB和TnI的升高，但是尚不足用来诊断急性心肌梗死。因此，唾液中心肌梗死标志物的检测虽然有着广阔的前景，但目前尚不能作为常规检测手段应用于临床。

从1959年CK被最早用来诊断心肌梗死到1979年世界卫生组织把CK、AST、LDH荐为心肌梗死诊断的生物学标志物，再到1999年，欧洲心脏病学会和美国心脏病学会把Tn作为心肌梗死诊断的生物学指标的“金标准”，临床对于急性心肌梗死诊断的准确性和及时性大幅提高，但迄今为止，仍然没有一种十全十美的生物标志物[29]。最近十几年的研究尽管发现了许多和心肌梗死密切相关的生物学标志物，但是仍未能显示出比Tn更好的优越性。由于心肌梗死的早期诊断和早期治疗与患者的预后明显相关，因此探索比Tn更特异更敏感的标志物是非常必要的，而且尚需要更加深入广泛的研究。

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310006 浙江省杭州市第一人民医院 南京医科大学附属杭州医院(1.急诊科； 2.心内科)

徐远胜(1977_)，硕士，副主任医师

王宁夫，主任医师，教授，博士生导师，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)