心脏标志物检测及临床应用

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心脏标志物xiangyang 心脏标志物定义心脏标志物(cardiacbiomarkers)：是指在循环血液中可测出的生物化学物质，能够敏感、特异地反映心肌损伤(异常)及其严重程度，因而可以用作心肌损伤(异常)的筛查、诊断、评定预后和随访治疗效果的标志心脏标志物正常情况下，主要或仅存在于心脏（心肌），在心脏或心血管异常情况下由心脏大量释放 心脏标志物种类一、心肌蛋白二、CK-MB三、肌红蛋白四、心肌酶谱五、利钠肽六、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)七、CRP 一、肌钙蛋白 TnI：是抑制亚单位，可抑制肌球蛋白与肌动蛋白结合阻止肌肉收缩，有三种亚型：①快骨骼肌亚型（fTnI）；②慢骨骼肌亚型（sTnI）；③心肌亚型（cTnI）；由于基因顺序不同三者的一级结构也不完全相同，cTnI相对fTnI和sTnI有约40%左右的氨基酸序列不同源性。独特的氨基酸顺序具有较高的心肌特异性和抗原特异性。cTnI在心肌中无其它亚型存在，故cTnI是一种理想的心肌细胞特异性标志物。肌钙蛋白I 分布：心肌肌钙蛋白即cTnC、cTnT、cTnI主要以复合物的形式存在于心肌收缩蛋白的细肌丝上，调节肌肉的收缩和舒张，cTnI在骨骼肌发育的各个阶段都不表达，具有高度的心肌特异性，更优于cTnT。cTnI的特异性不受骨骼肌的损伤、剧烈运动和肾脏疾病的影响。正常情况下，健康人血中检测不到cTnI，因此微小心肌损伤即可引起血清水平的显著升高。cTnI含量为4-6mg/g湿重组织，而CK-MB为1.4mg/g和肌红蛋白为23.6mg/g湿重组织。肌钙蛋白I在细胞内的分布与释放 心肌细胞受到可逆和不可逆的损伤时，cTnI就会从细胞里释放到血液中。释放时间：cTnI在急慢心肌梗死后4-6h在血中高于正常阈值，与CK-MB相近（4-6h升高），但出现晚于肌红蛋白（2-4h）升高。12-36小时cTnI达到最高峰，增高可持续3-7d（cTnI）所以说cTnI的诊断窗口期长，优于LD的窗口期，所以cTnI可替代LD。肌钙蛋白I的释放 心肌梗死：由于长时间缺血导致的心肌细胞死亡(坏死）。心肌坏死可以通过血液中出现的从受损心肌细胞中释放的不同蛋白来识别。由于识别急性心肌梗死对于预后和治疗选择十分重要，对于所有疑似ACS患者都应检测心肌坏死标志物。肌钙蛋白I首选心肌梗死标志物(欧洲心脏病协会） cTnI是一个十分敏感和特异的急性心肌梗死标志物，损伤后4-6h达诊断决定值（0.16ng/ml为阳性诊断临界值），14-36h达峰值，持续3-7天甚至14天。AMI发病后7天，cTnI诊断的敏感性超过LD1/LD2，其敏感度为97%，特异性98%.cTnI升高的程度与心肌梗死的面积有关。1、cTnI对AMI的诊断应用 采用溶栓疗法AMI患者使冠脉复通后cTnI的峰值提前至15-18小时，而且上升的速度较快，而溶栓未通的患者峰值出现在24-30小时，而且上升的速度较慢。2、cTnI在溶栓后再灌注的判断应用 cTnI对不稳定性心绞痛和非Q波AMI，血中的阳性率为20-40%，这类病人属高危患者，30天或6个月内发生AMI和死亡率均明显高于阴性者，应及时采用经皮冠状动脉成形术或溶栓治疗。cTnI升高强烈提示近期死亡率升高，非ST段抬高型急性冠脉综合征的病人发生非致命性心梗也提高。cTnI升高CK-MB正常时，提示病人有微小心肌损伤，以后的死亡发生率、心梗、血运重建率增加。临床测到cTnI升高,都提示心脏病发生率增高。3、cTnI对心肌损伤的预测 1.心脏挫伤或其他创伤，包括手术、消融、起搏等2.急性或慢性心力衰竭3.主动脉夹层4.主动脉瓣膜病5.肥厚型心肌病6.快速或缓慢性心率失常，或心脏传导阻滞7.心尖彭隆综合征8.横纹肌溶解伴心脏损伤9.肺栓塞、严重肺动脉高压10.肾功能衰竭11.急性神经系统疾病12.浸润性疾病，如淀粉样病变、血色沉着病硬皮病13炎症疾病,心肌炎或心内膜心包炎的心肌波及14.药物中毒或毒素15.重危患者，尤其是呼吸衰竭或败血症16.烧伤，尤其是大面积烧伤17.极度劳顿无明显缺血性心脏病时肌钙蛋白升高的原因 广泛存在于心肌、骨骼肌、平滑肌、脑组织。心肌湿重组织CK-MB为1.4mg/g。Ck-MB在外周血出现的时间与AMI的关系:AMI发病在6-30h其敏感性达到92-96%。目前将CK-MB作为早期心肌损伤标志物看待，诊断特异性达95%。二、Ck-MB CK-MB在6-8小时开始升高，20-24小时达到高峰，36-72小时回复正常。故采血时间为12小时一次，连续3次CK-MB在急性心梗的变化二、Ck-MB 快速、经济、有效。与其他指标同时测定可用于判断梗死范围。能测定心肌再梗死。CK-MB作为急性心肌梗死标志物的优点 肌红蛋白（Myo）是存在于心肌和骨骼肌胞浆中的亚铁血红蛋白，不存在于平滑肌中。肌红蛋白在AMI发病后1~4小时就可在血中检测到增高，6-7小时达到峰值，是目前代表心肌损伤的升高最早的生化标志物之一。肌红蛋白无心肌特异性，其心肌和骨骼肌中含量丰富，AMI时能迅速释放入血，具有高度的敏感性。因此，肌红蛋白阴性有助于排除AMI的诊断肌红蛋白是AMI早期诊断较好的生化标志物，但其特异性较差。三、肌红蛋白 标志物的浓度用AMI临界值的倍数表示，即任何超过正常参照人群99个百分位的测量值（URL=正常参考上限)。在小面积梗死（一般是NSTEMI非ST段抬高心肌梗死)中，肌钙蛋白水平稍微超过URL，而在大面积梗死（一般是STEMI)中可以上升到URL20至50倍。Myo1~3h升高4~8h达到高峰20~30h恢复正常水平CK-MB3~8h升高8~24h达到高峰3d恢复正常水平cTnI4~8h升高8~16h达到高峰5~10d恢复正常水平 天门冬氨酸转氨酶（AST）乳酸脱氢酶及同酶（LD）急性心肌梗死时LD及同工酶的应用原则限制应用，不作常规检查，个案处理，主要用于排除AMI诊断。胸痛发作24h后测定LD同工酶作为CK-MB补充。CK-MB或cTnI阳性结果，没必要作LD及同工酶检测，因LD在血中出现较迟，发病8-12h出现血中，48-72达峰值。LD及同工酶对AMI的敏感性和特异性较差。现已不作为诊断心肌梗死的标志物。四、心肌酶谱 CK-MB和肌红蛋白诊断早期（6小时内）心肌梗死(MI)最有效，而cTnI则对心脏有高度特异性，病程晚期诊断心肌梗死MI最有效。肌钙蛋白（cTnI）能够发现少量心肌损害，即“微灶性MI”（微梗死），肌钙蛋白的浓度对预后的评价更有意义。CK-MB是大面积MI有用的标记物，但是CK-MB正常不能除外微梗死，也不能除外微梗死不良后果的危险。CK-MB要连续测定。使用肌钙蛋白时，临床医务人员和检验科人员要熟悉使用方法，努力协作，缩短测定时间。强调：发病6小时内，肌钙蛋白可以不升高，此时如果阴性，在发病8-12小时应再次测定。心肌标志物应用一般原则 MyoCK-MBcTnI心肌酶谱临床应用 一级1.表现ACS症状的所有患者均应进行心肌标志物的检测2.患者的临床表现、心电图应该与心肌标志物结合诊断心梗3.肌钙蛋白I是诊断心梗的首选标志物。4.患者入院即刻就应采血测定，对于大多数的病人，应分别在入院即刻和6-9小时采血。5.出现在ACS临床表现24小时内，至少有1次肌钙蛋白I浓度超过参考阈值，（观察肌钙蛋白I浓度的升高或降低有利于识别心肌损伤的时间）。应用生物标志物诊断心肌梗死的建议 二级1.症状发作6小时内的患者，除肌钙蛋白I外，还应考虑早期心肌坏死标志物。肌红蛋白是目前最广泛的用于早期诊断的标志物。2.早期多次采血测定心肌标志物可以为综合治疗策略的制定提供有益参考。应用生物标志物诊断心肌梗死的建议 一级：1.疑似为ACS患者，应该根据临床症状、体征、心电图和生物标志物进行早期危险分层。2.肌钙蛋白I是进行危险分层的首选标志物，如果可行，所有疑似为ACS患者均应进行肌钙蛋白I的检测。临床症状符合ACS的患者，肌钙蛋白I峰值超过参考阈值，将预示其病死和缺血时间再发生率的危险增加。3.应在患者入院即刻并根据临床实际情况在入院后进行一系列检测。对于大多数患者，应在入院即刻及入院后6-9小时进行采血测定。4.除肌钙蛋白I外，测定NT-proBNP对于ACS患者进行危险评估也是有帮助的。应用生物标志物进行ACS危险分层的建议 二级：1.除肌钙蛋白I和心电图外，对于心肌缺血可能性低的患者，测定心肌多种标志物有助于排除ACS.2.除肌钙蛋白I外，测定多种标志物有助于加强ACS患者的危险分层。3.因为与治疗策略密切相关，早期重复测定肌钙蛋白I（如入院后2-4小时）是适当的。应用生物标志物进行ACS危险分层的建议 人心房利钠肽(h-ANP)脑利钠肽(h-BNP)C利钠肽(h-CNP)的结构ANP主要由心房肌细胞分泌，可介导许多生物活性作用，如扩张血管，排钠利尿，抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统，对抗肾上腺素能神经系统，抑制血管平滑肌增生等。BNP主要贮存于心室肌中，其结构与作用均与ANP十分相似，正常时血液循环中BNP的水平比ANP低得多，BNP可使血管扩张，排钠利尿。CNP主要存在于血管，为内皮细胞所分泌，可扩张周围血管，降低动脉压，抑制内皮素，但其钠利尿作用微弱。已发现利钠肽至少有3种受体（A,B,C），A及B受体可介导利钠肽的血管扩张剂钠利尿作用，C受体则主要是一种清除受体，可将利钠肽清除出血液循环。五、利钠肽 ANPorANF:主要在心房表达，（也存在于其它组织）。其分泌与心房压力相关。通过肽链内切酶或清除受体的作用而排出。BNP:主要在心室表达,同时也存在于脑组织;在血浆中的半衰期长于ANP。左心室功能不全时,由于心肌扩张而快速合成与释放入血.CNP:主要表达在血管组织。明确的功能尚不清楚Urodilatin(肾源性利钠肽):在肾脏产生，随尿液分泌排泄。明确的功能尚不清楚BNPNatriureticPeptide,NP利钠肽类 钠尿肽家族共有三种肽，心利钠肽（ANP），脑（或B型）利钠肽（BNP)和C型利钠肽(CNP).这些神经激素是心肌细胞响应心室壁压力的增加而释放。BNP由心室分泌，少量由心房分泌，其前体分子ProBNP被剪切后以BNP的形式出现在血液中。这个剪切的过程还导致N末端对应物NT-ProBNP的形式出现在血液中。因此，在收缩时心力衰竭(HF)时该分子的血液浓度增加。氨基末端-B型钠尿肽原 Pre-Pro-BNP1-134（前脑利钠肽）26-氨基信号序列NT-proBNP1-76N末端脑钠肽前体BNP77-108脑钠肽Pro-BNP1-108（脑利钠肽原）t1/2=18分钟室壁张力增加t1/2=60-120分钟脑钠肽的演变 BNP主要在心室肌细胞合成，以PreproBNP（134个氨基酸）存在于心室肌细胞的分泌颗粒中，切去N端26个氨基酸，成为ProBNP（108个氨基酸），经furin的作用分解为无活性的NT-proBNP（76个氨基酸）及有活性的BNP（32个氨基酸）脑利钠肽原N末端脑钠肽前体脑钠肽人脑利钠肽（hBNP） NT-proBNP心房细胞的组织表达较心室细胞丰富。但由于心室体积远大于心房，70－88％的NT-proBNP来源于心室细胞。透壁性心梗由于左心室重塑造成的直径和内压增加，或作为最初缺血损伤的后果，是AMI患者NT-proBNP升高的原因。除心肌细胞外，人体的大脑、肺、肾脏、大动脉及肾上腺还有低浓度的BNP释放。NT-proBNP组织分部 NT-proBNP与BNP的区别 NT-proBNP用于诊断或排除急性HF具有高度的敏感性和特异性，是医生对急性呼吸困难患者进行诊断和分诊时既经济又有效的辅助工具。NT-proBNP<125ng/l提示心衰可能性小，>450ng/l提示心衰的可能性较大。在对NT-proBNP水平进行诊断时必须结合患者完整的病史和体格检查。NT-proBNP在急性呼吸困难的患者中评估HF(收缩性心力衰竭) <75years>75years100-125ng/L125-450ng/L>125ng/L>450ng/LNTProBNP<100ng/L:急性心力衰竭可能性不大HF可疑,考虑其他原因HF可能性大(86%PPV)NTProBNP>100ng/L:NT-proBNP临床指导意义 住院期间需要监测几次NT-proBNP水平?至少3次入院时治疗24小时后出院前 没有发生HF时NT-proBNP水平上升 心肌标志物的检测需要POCT即时检验(POCT)AMI后<1h内得到治疗死亡率约为1%AMI后6h得到治疗死亡率约为10–12%假定呈线形关系每30min死亡率约增加1% 临床常见疑问解答出现假阴性cTnI可能的原因对于诊断心梗，进行cTnI连续检测非常重要，如果患者在出现症状后立即就诊，在入院时进行的第一次检测结果仍然可能是阴性。当血液循环中存在肌钙蛋白自身抗体时，可能会发生假阴性结果。 出现假阳性可能的原因。如果存在潜在的干扰因子，如异嗜体抗体或类风湿因子，可能会出现分析假阳性结果。在没有发生ACS的情况下，很多潜在疾病会导致假阳性，即使没有心脏缺血，cTnI上升也与不良预后有关，为了将急性冠状动脉时间与其他相对慢性疾病区分开来，有必要进行连续的cTnI检测，急性事件的特征是典型的上升和下降。cTnI水平变化≥20%认为有显著性变化。临床常见疑问解答 cTnI上升的非ACS疾患 对于cTnI水平正常的疑似ACS患者，只依靠临床和心电图异常风险分层欠精确。对于cTnI正常的疑似ACS患者，NT-proBNP>450ng/l对于鉴别高危个体具有很好的价值。联合检测cTnI和NT-proBNP意义 据报道，患者推迟在疑似HF的急诊患者中进行初次NT-proBNP检测或治疗延迟，会增加院内死亡率，所以及时的检测非常关键。在入院后4、12和24小时进行连续检测有助于证实急性HF的诊断。NT-proBNP水平的变化还可以预测出院后的治疗结果。NT-proBNP检测的最佳时机是何时？ 据报道，患者推迟在疑似HF的急诊患者中进行初次NT-proBNP检测或治疗延迟，会增加院内死亡率，所以及时的检测非常关键。在入院后4、12和24小时进行连续检测有助于证实急性HF的诊断。NT-proBNP水平的变化还可以预测出院后的治疗结果。NT-proBNP检测的最佳时机是何时？ 六、心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)FABP是一组多源性的小分子细胞内蛋白质，分子量为12～16ku，广泛存在于哺乳动物的小肠、肝、脂肪、心、脑、骨骼肌等多种细胞中，目前已鉴定出9种不同类型的FABP，其蛋白质序列有较大的同源性。FABP是多基因家族，大约有20个相同的成员，不同种属动物、不同组织FABP的结构有很多同型异构体。H-FABP是心脏细胞胞质中含量最丰富的蛋白质之一 心肌受损时H-FABP可以很快地释放出来，受损心肌的多少是血中H-FABP浓度升高程度的直接原因，临床上已经证实H-FABP浓度能够估测心肌的受损面积。大约50%～80%的心脏能量都是由脂质氧化提供的，H-FABP在心肌代谢中特别重要，由于H-FABP在心肌受损90min后即可迅速地测量出来。因此，H-FABP是一种潜在的可以帮助测定心肌受损症状开始的指标。因此,血浆H-FABP水平可以预测急性心肌梗死（AMI）、充血性心力衰竭、急性肺栓塞等疾病的发生及判断患者的预后。H-FABP 早期诊断AMI早期AMI患者经常表现出非典型症状，为了及时诊断和救治患者，就必须有敏感特异性的指标。H-FABP可以作为早期急性心肌梗死的生物学指标。当心肌细胞受损时可快速释放到血液中，其血浆浓度在AMI发生1.3～3h开始升高，8h左右达高峰，12～24h恢复正常H-FABP 已经在欧洲上市的H-FABP快速诊断试剂临床观察结果显示：H-FABP诊断早期AMI的敏感性为77.4%，特异性为89.4%cTnI诊断早期AMI的敏感性为21.3%，特异性为96.9%H-FABP在AMI发病后30分钟至3小时在血液中升高，其诊断早期AMI的灵敏度为78%，明显高于cTnI（6-44%）、cTnT（50-59%）、CK-MB（17-62%）、Mb（50-59%）。H-FABP 七、CRPCRP(C-Reactiveprotein)于1930年首次发现，是一种能与肺炎球菌C多糖体反应形成复合物的急性时相反应蛋白多由白细胞介素-6（IL-6）等炎性分子刺激肝脏细胞合成 PrimaryProinflammatoryCytokines主要炎性细胞因子(eg,IL-1,TNF-α,IL-6)IL-6“Messenger”Cytokine信使细胞因子ICAM-1细胞黏附因子Selectins,HSPs,etc热休克蛋白LiverProinflammatoryRiskFactors促炎风险因子Endothelium内皮细胞andOtherCells和其他细胞CRPCirculation循环CRP的合成 正常健康人的CRP值非常低，90%的正常人CRP＜1.0mg/L在炎症或急性组织损伤后，CRP的合成则在4～6小时内迅速增加，36～50小时达高峰，峰值可为正常值的100～1000倍，经积极合理治疗后，3～7天迅速降至正常CRP的水平变化特点 测基于免疫透射比浊和免疫散射比浊方法，检测能力在3～5mg/L以上，因缺乏较高的灵敏性已不足以预测心血管事件的危险近年相继采用免疫增强比浊法等技术大大提高了分析的灵敏度（检测低限为0.005~0.10mg/L），这些方法所进行测定的CRP称为超敏C反应蛋白（high-sensitivityC-reactiveprotein，hsCRP）hsCRP CRP与hsCRP相同点：CRP和hsCRP在化学本质上无区别，是同一种物质，只是检测方法的下限不同不同点：CRP主要用于细菌感染、各种炎症过程、组织坏死与组织损伤(如外科手术后)及其恢复期的筛检、监测、病情评估与疗效判断hsCRP主要用于诊断和预测心血管事件的发生、发展 AS形成过程 泡沫细胞脂质条纹间质损害粥样斑块纤维化斑块多重损伤/破裂内皮功能障碍平滑肌和胶原进展主要由于：脂质聚集血栓形成,血肿AdaptedfromStaryHCetal.Circulation.1995;92:1355-1374.动脉粥样硬化病变进程AS形成过程 AS形成过程 hsCRP可用于监测他汀类药物的疗效最为理想的他汀类药物治疗效果被认为是同时将LDL-C和hsCRP分别降至100mg/dL和2mg/L以下，这种“双重目标”的治疗概念已经被引入心血管疾病的临床实践中hsCRP的临床应用 1.对健康人群首发心血管事件的预测把hsCRP纳入常规的胆固醇筛查:提高对心血管风险预测的水平，而不再单独依赖于LDL-C的预测hsCRP浓度的升高可以筛选出胆固醇水平正常，但未来心血管病事件的高风险无症状者hsCRP的临床应用 当冠心病患者血清中hsCRP浓度每增加一个标准差时，发生非致命性心肌梗死的相对危险增加45%hsCRP可作为冠心病患者病情恶化及发生心梗危险的独立预报因子，提示可利用hsCRP来区分高危险和低危险患者2.冠心病患者再发心血管事件的预测hsCRP的临床应用 无症状周围动脉手术间歇性hsCRP用于男性未来周围血管疾病发病率的风险预测hsCRP的临床应用 谢谢！