心肌酶學檢查是判斷冠心病患者有無心肌損傷壞死的重要手段之一,最常用于急性心肌梗死(AMI)的診斷,但存在特異性較差,在血中持續時間短暫等缺點。心肌鈣蛋白I(cTnI)是近年來迅速發展起來的高度特異、高度敏感的反映心肌細胞損傷壞死的標志物,對急性心肌梗死的診斷、預后及療效判斷等具有重要的意義 [1] 。本文論述cTnI的生化特性、診斷敏感性和特異性以及在缺血性心臟病方面研究進展。
1、cTnI的生化特性
肌鈣蛋白(Tn)系肌肉收縮系統的主要調節蛋白,存在于肌原纖維的細絲中,由3個亞單位組成,即TnT、TnI、TnC。TnI具有3不同形式,分別定位于骨骼肌快肌、慢肌和心肌中,其中心肌TnI(cTnI)的分子量、氨基酸組成及免疫學特性方面均有別于骨骼肌中的兩種形式,是心肌損傷的特異性敏感指標。cTnI是一種對心肌損傷高度特異的調節蛋白,它不存在于骨骼肌中,心肌細胞損傷時,其釋放入血循環 [2] 。近年來,研究表明,cTnI是心臟特異性抗原,其釋放入血循環是心肌細胞損傷的特異標志且具有高度敏感性,由于cTnI分子量小,心肌嚴重缺血時,心肌細胞膜完整性喪失,cTnI極易釋放入血,即使在微小范圍心肌細胞損傷時也可被檢測到,且骨骼肌損傷及腎功能不全不影響結果的判斷,特異性強 [3,4] 。
2、AMI患者血清cTnI的動態改變
研究cTnI的動態變化規律對于及時診斷AMI,及時采取治療方法搶救病人具有非常重要的意義。國內外學者對此研究很多,Cummins等 [5] 用放射免疫法檢測32例AMI患者血清,cTnI于發病后4~6h開始升高,平均18h達峰值,平均峰值水平為正常上限值的10~12倍,平均持續168h(6~7天)。大多數患者的濃度時間曲線上在發病60~80h又出現一個峰值,但其水平均較第一次峰值低。Mair等 [6] 研究18例AMI患者,其中非Q波型4例,所有患者均接受靜脈內溶栓治療。結果表明cTnI均升高,平均14.75h達峰值,持續時間大于4天,平均6天,最長可達11天。朱氏 [7] 研究提示AMI病人胸痛發作6h內,cTnI及CK-MB均可出現陽性,但CK-MB陽性只持續3天。急性心肌梗死后前3天測定cTnI陽性率與CK-MB陽性率統計學無差別,由于cTnI陽性可在急性心肌梗死后1周內持續存在,故提高了本方法診斷AMI的敏感性,尤其為臨床上AMI48~72h以后才入院病人在診斷上提供了有力依據。
3、cTnI與CK-MB的診斷相關性
測定血清CK-MB是既往診斷AMI常用的生化指標,但由于橫紋肌肉內也有CK-MB來源,如肌病、橫紋肌損傷時也可升高,其特異性受到限制。近年來,為研究cTnI在AMI的診斷特中的異性與靈敏性,對于兩者在診斷陽性率及漏診率等相關性研究很多。Cummins等 [8] 以犬為實驗動物,夾閉其左前降支冠狀動脈后,每隔4h采血一次至24h,然后適量延長采血間隔,繼續采血至第10天,以多克隆抗體酶聯免疫法檢測血清中cTnI含量,實驗結束時殺死犬,測定其壞死心肌面積,結果發現:(1)心肌肌酸激酶同工酶(CK-MB)峰值水平及其濃度時間曲線下面積與壞死心肌面積有很好的相關性,其r值分別為0.87和0.90。(2)CK-MB與cTnI峰值亦有較好的相關性,其r值為0.52。但是,cTnI峰值水平及濃度時間曲線下面積與壞死心肌面積的相關性較差,其r值分別為0.33和-0.011,具體原因尚不明確。Bodor等 [9] 研究顯示,從發病到達峰值時間,CK-MB與cTnI相關性良好(r=0.68),甚至單個患者的CK-MB與cTnI都有良好的相關性(r=0.883~0.990)。朱氏 [7] 應用固相層析免疫分析技術定性檢測cTnI,結果顯示cTnI的測定對診斷AMI的敏感度為83.3%,特異度為97%。AMI前3天測定cTnI與CK-MB,其陽性率統計學無差別(P>0.05),但CK-MB陽性只持續3天,cTnI陽性可在AMI1周內持續存在,故本方法提高了診斷AMI的敏感性與降低其漏診率。總之,cTnI與CK-MB的診斷相關性較好,且cTnI診斷窗口時間較長,能為早期和病程在一周內的AMI的診斷提供一個靈敏、準確、特異性強的檢測指標。
4、cTnI與心肌鈣蛋白
T的診斷比較心肌鈣蛋白T(cTnT)是心肌鈣蛋白(cTn)的另一個亞單位,它的作用是將肌鈣蛋白復合體附著在原肌球蛋白上。它也是近年發展起來的一種高度特異,高度敏感反映心肌損傷的血清標志物,已有多項研究表明 [10,11] ,在AMI患者,血清cTnT出現早、峰值高,且持續時間長,和cTnI相似。但總體來看,似乎是cTnT的敏感性更好,而cTnI的特異性更好。Bhayana等 [12] 對2例腎臟疾病患者的血清cTnI和cTnT水平進行研究,發現兩者并不一致。一例橫紋肌溶解、急性腎功能衰竭患者,cTnT持續升高達250h,峰值達正常上限值的67.5倍,而cTnI一直處于正常水平;另一例慢性腎功能衰竭患者,cTnT持續升高達180h,峰值達正常上限值的14.3倍,而cTnI一直未見異常。但該例患者同時合并有糖尿病、高血壓病及心房纖顫,cTnT升高可能提示心肌亦有損傷,而這正是cTnT的高敏感性表現。
5、血清cTnI水平與冠心病患者預后cTnI對經CK-MB檢測
漏診的AMI及亞急性心肌梗死患者具有可靠的診斷價值,對AMI的病情監測及預后判斷也要重要意義。趙氏 [13] 老年不穩定心絞痛(UAP)患者隨Braunwald臨床分級增高血清cTnI值相應增高,此與心肌缺血逐級加重、微小范圍心肌細胞損傷壞死加重、cTnI釋放入血增多有關。由此看出血清cTnI水平與UAP嚴重程度相關,血清cTnI檢測是判斷老年UAP患者預后的無創性方法,可初步對老年UAP患者進行危險分層。Antman等 [14] 研究1404例不穩定心絞痛患者和非Q波心肌梗死患者的血清cTnI水平及其與預后的關系,以42天病死率為判斷指標,發現cTnI每升高1ng/ml,死亡的危險性即明顯增加。當cTnI<0.4ng/ml時,病死率為1%;0.4~1.0ng/ml時,為1.7%;1~2ng/ml時,為3.4%;2~5ng/ml時,為3.7%;5~9ng/ml時,為6.0%;而39.0ng/ml時,即為7.5%,這種相關性在胸痛持續時間>6h及年齡>65歲者更加明顯,cTnI升高者更易出現心電圖ST段改變(壓低或一過性抬高)。最近的一項研究 [15] 對516例不穩定冠狀動脈疾病患者根據其血清cTnI水平進行早期危險分層,其中不穩定心絞痛309例,非Q波心肌梗死190例。以下列幾項作為判斷指標:AMI,心源性死亡,頑固性心絞痛和反復心絞痛。多元回歸分析顯示cTnI是一項重要的預測急性心肌梗死或心源性死亡的獨立指標。此外,筆者認為進行危險分層的最佳采血時間是入院后12h。
6、展望
目前,測定血清CK-MB被認為是診斷急性心肌梗死的重要指標,但CK-MB并非心臟特有的酶,正常人骨骼肌中也有少量存在,如肌病、橫紋肌損傷時也可升高,故其診斷急性心肌梗死的特異性受到限制。隨著社會人口的老齡化,冠心病的發病率越來越高,成為人類第一致死原因。因此準確、及時診斷AMI非常重要,當AMI合并有慢性肝、腎疾患、急慢性骨骼肌病損等情況時,應用傳統的心肌酶學檢查,常導致許多漏診甚至誤診。cTnI具有在血中出現早且持續時間長,敏感性和特異性均高等優點,但cTnI最終能否完全取代傳統的酶學檢查,尚需要進一步的研究。此外,AMI后期cTnI水平與部分不穩定心絞痛患者有重疊,如何確定不穩定心絞痛與AMI的判定標準,亦需進一步探討。
參考文獻
1 Adams JE,Bodor GS,Davila-Roman VG,et al.Cardiac troponin I:a marker with high specificity for cardiac injury.Circulation,1993,88:101.
2 Etievent JP,Chocron S,Toubin G,et al.Use of cTnI as a marker of peri-operative myocardil ischemia.Ann Thorac Surg,1995,59:1192.
3 張麗,王士雯,趙玉生.心肌肌鈣蛋白I在心血管疾病中的應用.中華心血管病雜志,1997,25:390-392.
4 Etievent JP,Chocron S,Toubin G,et al.Use of cTnI as a marker of peri-operative myocardial ischemia.Ann Thorac Surg,1995,59:1192- 1195.
5 Cummins B,Auck-land M,Cummins P.Cardiac-specific troponin I radio-immunoassay in the diagnosis of acute myocardial infarction.Am Heart J,1987,113:1333.
6 Mair JM,Wagner I,Puschendorf B,et al.Cardiac troponin I to diagnose myocardial injury.Lancet,1993,341:838.
7 朱蕾,方衛華.心肌肌鈣蛋白Ⅰ在檢測急性心肌梗死中的作用.中國現代醫學雜志,1999,9(4):23-25.
8 Cummins B,Cummins P.Cardiac specific troponin-I release in canine experimental myocardial infarction:Development of a Sensitive Enzyme-Linked Immunoassay.J MolColl Cardiol,1987,19:99.
9 Godor GS,Porter S,Landt Y,et al.The development of monoclonal anti-bodies and an assay for cardiac troponin I with preliminary results in suspected myocardial infarction.Clin Chem,1992,38:2203.
10 王敏,廖玉華,何勇.肌鈣蛋白T檢測對急性心肌梗塞的診斷價值.臨床心血管病雜志,1997,13:35.
11 龐繼恩,范洪亮,于宏偉.不穩定性心絞痛患者血清心肌鈣蛋白T含量變化及臨床意義.臨床心血管病雜志,1997,13:15.
12 Bhayana V,Gougoulias T,Cohoe S,et al.Discordance between results for serum troponin T and troponin I in renal diseases.Clin Chem, 1995,41:312.
13 趙志明,劉昌慧,溫建秋,等.肌鈣蛋白I對老年不穩定性心絞痛患者危險分層的判斷價值.中華老年醫學雜志,2000,19(5):23-25.
14 Antman EM,Tanasijevic MJ,Thompson B,et al.Cardiac-specific tro-ponin I levels to predict the risk of mortality in patients with acute coronary syndrome.N Engl J Med,1996,335:1342.
15 Luscher MS,Thygesea K,Kavkilde J,et al.Applicability of cardiac tro-ponin T and I for early risk stratification in unstable coronary artery diseases.Circulation,1997,96:2578.