張新超 北京醫院急診科
在臨床實踐中，沒有哪個器官系統病癥像心血管疾病在救治時效性方面的意義更為突出。急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）后1 h內得到再灌注治療，死亡率為1%，6 h內得到治療，死亡率約為10%～12%；急性主動脈夾層如未能得到及時準確地診斷和治療，早期死亡率約為每小時1%，半數左右將死于發病后48 h內；心臟驟停者，心肺復蘇（cardio-pulmonary resuscitation，CPR）每延遲1 min，生存率減低7%～10%，若在4 min內給予有效CPR，則生存率可達50%左右。因而，實施早期、有效地針對性“救命治病”，關鍵之一在于準確地診斷和鑒別心血管急癥（病）并評價病情的危急與嚴重程度，除詳盡了解病史和全面而重點的體格檢查、基本的心電圖與X線等檢查外，心血管生物標記物的即時檢驗（point-of-care testing，POCT）也是至關重要的。
1 心血管生物標記物
目前臨床使用較多的心血管生物標記物包括：反映心肌損傷的肌鈣蛋白（cardiac troponin，cTn）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase isoenzyme-MB，CK-MB）、肌紅蛋白（myoglobin，Myo）、心臟型脂肪酸結合蛋白（heart fatty acid binding protein，H-FABP）等，反映心臟功能的B型鈉尿肽（B-type natriuretic peptides，BNP）或N末端鈉尿肽前體（NT-proBNP）等，反映心血管炎癥狀態的C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）、白細胞介素6（interleukin-6，IL-6）等，以及反映機體血小板功能與凝血機制的D-二聚體（D-dimer）、纖維蛋白原等。通常認為，能反映急性心肌損傷或功能變化的理想標記物應具備下述特點：（1）高度的心肌特異性；（2）高度的靈敏性，即在心肌損傷或功能受累異常后很快釋放到血循環中并可被檢測到，同時在血循環中的持續時間即窗口期足夠長；（3）血循環中的心肌損傷或功能異常標記物濃度與損傷程度或功能異常程度有一定關系；（4）檢測方法簡便，速度快；（5）其應用價值已獲臨床證實。前述標記物中，cTn、BNP/NT-proBNP符合反映心肌損傷和心臟功能的理想標記物特點，其POCT具有突出的急癥救治意義。
1.1 心肌損傷標記物
cTnI/T在AMI發病2～4 h釋放入血，用于診斷AMI優于CK-MB等其他標記物。然而由于其在血循環中存留時間較長（約1～2周），不能用于診斷早期再梗死，對于評估再灌注治療效果也有相當困難。還需注意的是，急性心力衰竭、心臟挫傷、心肌炎性疾病、肺栓塞和肺動脈高壓、腎功能衰竭、急性神經系統疾病包括卒中、甲狀腺機能亢進等也可致cTn升高。
98%～99%的CK-MB存在于心肌，AMI后4～6 h升高，18～20 h達峰，持續約24～72 h。在4~6 h，診斷AMI的敏感度約90%，特異度95%。溶栓治療時若CK-MB酶峰前移，則標志再灌注。CK-MB質量測定具有更好的準確性，并適合于自動化。
Myo是存在于心肌和骨骼肌胞漿中的亞鐵血紅素蛋白，AMI后1～3 h就可在血循環中檢測到其增高，6～8 h達峰值，具有高度敏感性；但無心肌特異性，單獨陽性不足以診斷AMI，而陰性則有助于排除AMI診斷；在血循環中消失早（起病24 h內），可用于再梗死的診斷。
H-FABP是心肌細胞胞質蛋白，心肌受損時釋放入血，AMI后1～3 h開始升高，6～8 h達峰，12～24 h恢復正常。相對于Myo在骨骼肌存在較多（在骨骼肌中的濃度約為心肌中的2倍），H-FABP在心肌細胞中的濃度較高，反映心肌損傷有更好的特異性，也正在作為診斷AMI的早期標記物受到關注。
臨床實踐發現，約25%的AMI患者發病早期無典型臨床癥狀，約30%的AMI患者缺乏心電圖的特異改變；又約1/3～1/5的急性胸痛患者心電圖表現正常，而這些患者中約5%～40%存在心肌梗死。這種情況下，反映急性心肌損傷的生物標志物的檢測顯得更為重要，尤其是AMI早期或臨床癥狀不典型、心電圖未出現明顯改變時。
目前，心肌損傷標記物臨床廣泛應用于：（1）急性冠狀動脈綜合征早期診斷評估：有相關癥狀的患者都應進行生物標記物檢測，cTnI/T用于心肌梗死診斷，若不能檢測cTn，可用CK-MB質量檢測來替代。癥狀發作6 h內的患者，除cTn外，還應檢測早期壞死標志物Myo（目前最為常用）或H-FABP；（2）評估梗死面積大小以及早期溶栓治療效果：溶栓治療時若CK-MB酶峰前移，標志再灌注；（3）在發病早期cTn水平增高階段，CK-MB是檢測有無再梗死的標記物。
1.2 心臟功能標記物
心室肌細胞在適當刺激下，首先合成134個氨基酸的前激素原，隨后脫去一個26個氨基酸的信號肽，形成含108個氨基酸的鈉尿肽前體（proBNP），經心肌細胞膜結合蛋白酶作用，裂解成含76個氨基酸的無活性的氨基端片段（NT-proBNP）和32個氨基酸的有生物活性的羧基端片段（BNP），兩者等摩爾分泌至血循環中。刺激BNP或NT-proBNP釋放的主要因素是心肌張力的增加。
近年來越來越多的研究均表明，血漿BNP/NT-proBNP水平能夠很敏感地反映血流動力學變化，在急性心原性（心力衰竭）與非心原性呼吸困難的診斷與鑒別診斷中的作用日益突出，具有卓越的應用價值。需要強調的是，雖然BNP或NT-proBNP檢測是診斷心力衰竭的重要依據之一，尤其是BNP或NT-proBNP不高特別有助于除外左心收縮功能不全，但BNP或NT-proBNP增高不等同于心力衰竭，并且BNP或NT-proBNP在舒張性心功能不全中的價值有待進一步證實。BNP或NT-proBNP有助于心力衰竭嚴重程度和預后的評估，心力衰竭程度越重，BNP或NT-proBNP水平越高，預后越差。盡管從總體上看，不同心功能分級患者的BNP或NT-proBNP升高幅度有較大范圍的交叉或重疊，難以單次的BNP或NT-proBNP的升高水平來對個體心力衰竭的程度做出量化判斷，但連續動態的觀察對于個體的病情與發展趨勢的判斷是有很大幫助的，甚至于有指導臨床治療的作用[1]。
年齡、性別和體質量是影響BNP或NT-proBNP的主要生理因素；許多病理狀況如腎功能衰竭、肝硬化伴腹水、肺血栓栓塞癥、甲狀腺疾病、嚴重膿毒癥等都可引起血漿BNP或NT-proBNP升高，一些藥物如β受體阻滯劑、血管緊張素轉換酶抑制劑等也可影響血漿BNP濃度，應予注意。
1.3 凝血與纖溶標記物
D-dimer是交朕纖維蛋白被纖溶酶降解的產物，主要反映纖維蛋白溶解功能。機體血管內有活化的血栓形成及纖維蛋白溶解活動時（如急性肺栓塞、深靜脈血栓形成、急性主動脈夾層、急性冠狀動脈綜合征等急危癥），D-dimer質量（濃度）升高。研究已證實，D-dimer應用于排除深靜脈血栓形成（deep vein thrombosis，DVT）和肺栓塞的陰性診斷價值非常突出，已作為首要篩選指標之一：D-dimer陰性且改良式wells score小于2分時，可排除DVT；D-dimer<0.5 mg/L，可基本排除急性肺栓塞，對于除外主動脈夾層也有很高的敏感性和陰性預測值；不僅如此，D-dimer顯著升高還可能代表夾層撕裂的范圍較廣泛，不良預后風險增強[2]。需特別注意的是，D-dimer的檢測方法較多，其中酶聯熒光分析法具有較高的敏感性和陰性預測值，而床旁POCT方法目前還有欠成熟；年齡和妊娠狀態影響D-dimer的濃度，依年齡調整D-dimer質量（濃度）臨界值的方法適合老年人群的篩查，而對于孕婦除外急性肺栓塞等的D-dimer臨界值尚存在爭議。此外，臨床多種疾病如嚴重感染或膿毒癥、手術與創傷、彌散性血管內凝血、惡性腫瘤、嚴重肝腎疾病等也都可引起D-dimer質量（濃度）增高。
1.4 其他生物標志物
可溶性致癌抑制因子(soluble suppression of tumorigenicity 2, sST2）是IL-1受體家族的新成員，作為IL-33的誘騙受體，可以與IL-33結合，從而阻斷IL-33與ST2L結合，繼而削弱IL-33/ST2L信號通路的心血管保護作用。在心肌受到過度牽拉造成損傷的過程中，大量可溶性ST2（sST2）生成，使心肌缺乏足夠的IL-33的保護，從而加速心肌重構和心室功能障礙，導致死亡風險增高。近期研究結果顯示，充血性心力衰竭患者外周血sST2呈緩慢升高，但在急性加重或急性失代償時異常升高，sST2水平對于鑒別急性呼吸困難是否為心原性病因即診斷心力衰竭的效能具有很高的敏感性和特異性，并且其變化不受性別影響。ST2還是個獨立的預測心力衰竭發生不良事件的因素[3]，我們前期的工作也得出了類似的結果[4]。
和肽素（copeptin）是前精氨酸加壓素原（pre-proAVP）C末端的一部分，由39個氨基酸構成，當血流動力學或機體滲透壓改變時，與AVP一起由神經垂體等摩爾釋放到血液中。諸多研究發現，AMI后0～4 h內血漿和肽素明顯升高且很快達峰，升高的時間點早于cTn，提示對AMI早期cTn尚未明顯升高的患者有良好的診斷價值，多個研究均一致認為，聯合測定和肽素和cTn可使cTn單獨診斷AMI的價值提高，尤其是胸痛發作3～4 h內的患者，倘若cTn與和肽素均陰性，在急診基本可除外AMI。體內和肽素水平與心力衰竭患者的病情嚴重程度密切相關，可作為一種輔助的生物標記物用于心力衰竭患者早期診斷、病情監測和預后判斷。急性心力衰竭生物標記物試驗（The Biomarkers in Acute Heart Failure Trial）認為和肽素可以很好地預測急性心力衰竭患者90 d的不良事件，若與BNP聯合使用則價值更好。不過，從目前已認識到的機制來講，和肽素與應激反應有關，但應激激素在多種病理狀態下均升高，因而其特異性很難滿足一個理想生物標記物的特質，故其對某一特定病癥的診斷價值是有限的，現有文獻尚無單獨研究和肽素診斷效能的報道，而是與已知生物標記物如TnI、BNP聯合評價[5]。
1.5 心血管標記物的聯合應用
臨床研究表明，一種心臟疾病狀態常伴隨幾種生化標志物先后發生異常變化，例如AMI時，心肌損傷不僅導致cTn增高，還使心肌細胞受到的牽拉張力增加，導致BNP/NT-proBNP分泌增加；AMI因有急性炎癥反應的參與又有CRP升高。同樣地，心力衰竭時，心肌細胞張力增加不僅使BNP/NT-proBNP增高，也可由于長期慢性缺血缺氧甚或反復加重導致心肌損傷使cTn升高。聯合測定cTn和BNP/NT-proBNP等可作為評價AMI或心力衰竭患者病情以及預后的良好指標[6]。另外，考慮到AMI的不同時相其心肌損傷標記物會呈現不同的異常變化，當難以確定具體起病時間時，選擇某一標記物檢測可能有失客觀，若聯合測定Myo（或H-FABP）、CK-MB、cTn應能提高檢出率，避免漏診與誤診。
合理聯合應用心臟生物標記物不僅有利于提高其臨床應用的靈敏性和特異性，也有助于我們從不同側面了解心臟組織損傷或功能改變的情況，了解疾病發生發展的病理變化過程，增加對疾病的認知能力，并在一定程度上指導臨床決策[6]。
2 POCT的特點與應用
POCT是在患者醫療現場因實施醫療措施所需而進行的即時檢驗。國外曾有不少與POCT相關的名詞，如床旁檢驗（bedside testing）、患者身邊檢驗（near-patient testing）、醫師診所檢驗（physicians’ office testing）等。
從技術層面上，POCT具有儀器小型化、操作簡單化、結果報告即時化、不受時間與地點限制的特點，例如對于AMI的診斷，POCT整個過程只需要15～20 min。從節約醫療成本上，若只考慮“單個檢驗成本”，POCT或許相對較高，但由于大大縮短了臨床診斷和評價病情的時間，整體上無疑降低和節約了醫療資源的占用（患者住院時間，醫護人員占用時間等）。
由于目前國內尚缺乏POCT嚴格的質量控制體系和管理規范，臨床實踐上可能會偶爾出現檢驗結果偏倚的現象，這也是造成對POCT可靠性有些許爭議的主要緣由。正因如此，保障POCT臨床應用的科學性當是POCT發展中值得重視的首要問題。質量控制的前提是對POCT的組織管理和相關操作人員的崗位培訓與定期質量控制培訓，質量控制的技術途徑寄希望于高科技的應用和發展，使儀器功能真正達到質量自動管理，系統自動報錯和糾錯，使原本需要專業人士進行的質量控制和質量監察工作由儀器自身來執行。美國國家臨床生化學院2007年發布的POCT循證實踐指南提出了5條指導性建議：（1）應當發展POCT質量保證的正規程序，以便支持風險管理和減少醫療過失；（2）設置多學科管理POCT；（3）通過培訓措施提高POCT質量；（4）使數據管理成為一種機制提高POCT質量；（5）使用質量指標評估持續質量改進。
從檢驗模式上講，中心實驗室以“標本”為中心，而POCT以“患者”為中心，后者尤其符合21世紀人性化醫療服務的發展趨勢；從大政方針上講，我國黨和政府關注民生，強調“推進城鄉服務體系建設，重點健全農村三級衛生服務網和城市社區醫療衛生服務體系”；而從國內老齡化社會提早到來的嚴峻現實上講，患慢性病（糖尿病、冠心病）的人愈來愈多，他們不僅希望能得到醫院的系統診治，更需要能在醫生護士的指導下進行POCT自我監察、自我管理，例如心房顫動患者、心臟瓣膜置換術后患者口服華法林預防血栓栓塞性疾病的INR監測等。綜上所述，POCT的應用前景是廣闊的。
本文來源：張新超. 心血管生物標記物與即時檢驗[J]. 中國心血管雜志, 2015, 20(2): 81-84.