急性心肌梗死檢測方法的研究進展

陶寧亞，張貝，任陽光，王志增

(1.河南大學 抗體藥物開發(fā)技術國家地方聯(lián)合工程實驗室/基礎醫(yī)學院/細胞與分子免疫重點實驗室，河南 開封 475004；2.河南大學淮河醫(yī)院 乳腺甲狀腺外科，河南 開封 475004)

引 言

國家心血管病中心發(fā)布的《中國心血管報告2017》顯示，目前心血管疾病死亡率居城鄉(xiāng)居民總死亡率的首位，且患病率和死亡率均處于上升階段，其中急性心肌梗死(acutemycardialinfarction,AMI)是關鍵致死因素[1]。目前AMI檢測方法主要分為臨床常用檢測方法和非臨床檢測方法兩大類。本資料比較了不同檢測方法的特點，以期給臨床工作者提供參考。

1 心肌梗死簡介

當前，心血管疾病是引起世界范圍內(nèi)人口死亡的首要因素，其中急性心肌梗死(acutemyocardialinfarction，AMI)是關鍵致死原因[1]。AMI是由不穩(wěn)定性缺血綜合征引起的心肌壞死[2]。心肌壞死是一種不可逆損傷，在心肌梗死發(fā)作后的2h內(nèi)85%的心肌組織會出現(xiàn)損傷情況，并且延遲治療會增加死亡的可能性[3]。自溶栓療法出現(xiàn)以后，AMI的預后得到了大大的改善，其致殘率、死亡率也有所降低[4]。溶栓療法的實施時間對溶栓治療的成功與否起著決定性的作用。臨床上將AMI發(fā)作6h稱為溶栓治療的“時間窗”，而溶栓治療需要在“時間窗”內(nèi)盡早進行,才能取得良好的預期效果[5]。因此，早期、快速檢測AMI對挽救患者生命、提高其生存質量、減輕經(jīng)濟和社會負擔具有至關重要的作用。

2 AMI的檢測方法

目前對AMI的檢測方法主要分為兩大類：臨床常用的方法和尚處于研發(fā)階段的方法。

2.1 臨床常用的檢測方法

根據(jù)ACC/AHA協(xié)會制定的AMI臨床診斷標準[6]，臨床醫(yī)師對AMI的診斷除了通過胸痛、心悸等癥狀判定外，還可借助心電圖、血清心肌標志物和冠狀動脈造影等檢測手段。迄今為止，心電圖仍是檢測AMI的首選方法，血清心肌標志物的檢測是一種輔助手段，而冠脈造影則是檢測AMI的“金標準”，冠脈造影雖是一種侵入性檢測方法，但能更直觀地顯示梗死部位及其嚴重程度。

2.1.1心電圖 臨床所用心電圖分普通心電圖和動態(tài)心電圖(即Holter監(jiān)測)兩種。AMI心電圖的特征性改變是新出現(xiàn)的Q波以及ST段抬高和ST-T動態(tài)演變等[7]。心電圖檢查使用方便，易于普及，且通過動態(tài)心電圖能夠對患者的心肌梗死情況進行動態(tài)觀察，從而提高了檢測的準確性[8- 9]。

2.1.2心肌標志物的檢測 心電圖是一種常用的檢測方法，但它需要結合一些輔助手段，例如血清中的心肌壞死標志物檢測等。臨床常用的有肌紅蛋白(myoglobin，Mb)、肌酸激酶(creatinekinase，CK)、肌酸激酶同工酶(creatinekinase-MB，CK-MB)、心肌肌鈣蛋白(cardiactroponin，cTn)、心型脂肪酸結合蛋白(heart-typefattyacidbindingprotein，H-FABP)等[10]。這些標志物的出現(xiàn)時間、峰值時間、恢復時間以及其在檢測AMI時的臨界值見表1。心肌損傷標志物升高程度與心肌壞死程度、范圍及其預后有明顯的關系[11]。

表1臨床常用的檢測AMI的標志物[12- 13]

標志物分子質量/kD發(fā)病后出現(xiàn)時間達到峰值時間恢復至正常時間臨界值CK-MB863～8 h9～30 h48～72 h3 μg·L-1Mb17.80.5～2 h5～12 h18～30 h100 μg·L-1cTnT393～6 h10～24 h5～10 d0.5 μg·L-1cTnI243～6 h14～20 h7～14 d1 μg·L-1CK863～8 h10～36 h72～96 h200 U·L-1H-FABP150.5～2 h4～6 h20～36 h5 μg·L-1

盡管CK- MB對判斷AMI具有較高的特異性，但同時它對檢測AMI的價值也存在一定的爭議。早在2014年，AHA/ACC指南就已經(jīng)指出，CK- MB對于心臟病發(fā)作的檢測并沒有額外的價值[14]。隨后，Alvin等[15]也建議臨床醫(yī)師在接診疑似急性冠脈綜合征(ACS)的患者時，應停止使用CK- MB來檢測是否有心肌損傷。Mb以及近期研究較熱的H- FABP在AMI早期便有升高，而cTnI和cTnT雖較前者更敏感、可靠，但出現(xiàn)時間稍晚，在AMI發(fā)病后的3～4 h后才開始升高。臨床常將cTn水平的增高作為檢測AMI的敏感指標[16]。盡管將cTn用作AMI的首選標志物已達成共識，但由于其出現(xiàn)時間較晚，對于AMI發(fā)作的較早期不能起到很好的指示作用。高敏cTnI(hs- cTnI)不僅靈敏度更高且能檢出1 h內(nèi)的AMI[17]，從而彌補了cTnI出現(xiàn)時間晚的缺點。目前歐洲心臟病學會(european society of cardiology，ESC)指南建議在使用hs- cTnI檢測1 h或3 h后應連續(xù)檢測cTn[18]，以防AMI的誤診。

2.1.3 冠狀動脈造影 冠狀動脈造影是一種創(chuàng)傷性的檢測方法，雖然它不能對狹窄的病因作出判定，也不能對非阻塞性動脈硬化的病變進行檢測，但由于該方法能夠清晰地顯示血管相關信息從而使梗死的血管實現(xiàn)再灌注[19- 20]，尤其適于早期冠狀動脈病變患者的檢測[21]。因此，冠狀動脈造影技術在指導臨床醫(yī)師對梗死血管實施再灌方面仍起關鍵作用。

2.1.4 免疫標記技術 除了以上3種方法外，尚有一類利用放射性同位素、酶、熒光、膠體金及生化發(fā)光劑等作為示蹤物，標記抗原或抗體進行免疫反應即免疫標記技術[22]。因其具有快速、定性或定量甚至定位的特點而被廣泛應用，其中應用最廣的是以酶為示蹤物制作的酶聯(lián)免疫試劑盒(enzyme- linked immunosorbent assay kit，ELISA試劑盒)。目前市場上已有多種AMI試劑盒：瑞萊生物采用雙向側流免疫法研發(fā)的cTnI試劑盒，檢測范圍為0.1～16 ng·ml-1；德國羅氏研制的cTnT試劑盒，檢測范圍為0.1～2 ng·ml-1，當測定值低于0.1 ng·ml-1或高于2 ng·ml-1時，儀器將顯示LOW或HIGH，使得AMI的檢測實現(xiàn)量化。這些試劑盒靈敏度均已低于相應標志物的臨界值，可對AMI作出初步檢測。同時，使用者用肉眼進行觀察，通過顯色結果的強弱便能對檢測結果進行判定，使用更簡便。

在臨床工作中，對因胸痛就診的患者，問診后常先進行常規(guī)心電圖檢測，再通過生化分析儀、試劑盒等輔助手段檢測患者血清中心肌梗死標志物的含量是否已經(jīng)超出閾值，而冠狀動脈造影則用于觀察血管是否存在狹窄，從而對AMI作出確切的檢測，最后才給出相應的檢測報告。

2.2 非臨床檢測方法

除上述AMI檢測方法外，目前尚有更加簡便、快捷的非臨床AMI檢測方法。

2.2.1 側向層析試紙條 以膜為基礎的側向免疫層析試紙條(lateral flow immunochromatographic strip，LFICS)因其快速、經(jīng)濟、對使用者無害且結果易于判讀而成為一種有用的工具，同時，這種技術不需要任何儀器，僅僅需要將試劑儲存在干燥的環(huán)境中[23]。對于AMI的檢測，金納米顆粒展現(xiàn)出了其特有的優(yōu)勢，使檢測的靈敏度大大提高。Zhu等利用改良的LFICS聯(lián)合檢測hs- cTnI和Mb，檢測限分別達到1 ng·L-1和1 μg·L-1，該LFICS采用兩種不同粒徑大小的金納米顆粒，并利用生物素化的單鏈DNA作為橋梁，使小顆粒的金顆粒(13 nm)和鏈霉親和素標記的金(41 nm)結合起來作為一種放大器來放大極低的信號[24]；熒光免疫層析試劑盒可定量檢測cTnI，從而避免了膠體金免疫層析法僅能進行定性檢測而定量檢測靈敏度很低的缺點，且所需樣品僅為10 μl[25]；此外，利用金磁微粒免疫層析技術研發(fā)的H- FABP試劑盒、cTnI試劑盒及二者聯(lián)用試劑盒均能夠盡早的排除AMI。因此，無論運用何種標記探針，LFICS都因其獨有的優(yōu)勢而將成為早期檢測AMI的一種備選方案。

2.2.2 適體 適體是能以極高的親和力和特異性與靶分子結合的一段寡核苷酸序列。適體與靶分子的結合與抗原-抗體相互作用相似，但它具有明顯優(yōu)于抗體的諸多優(yōu)點：靶分子范圍廣、與配體作用親和力高、特異性強、穩(wěn)定性高、安全經(jīng)濟及制備簡單等[26]。經(jīng)過十幾年的發(fā)展，適體技術開始廣泛應用于分子識別、實驗檢測、疾病治療和藥物研究等領域。Jo等[27]利用適體和絲網(wǎng)印刷碳電極，通過夾心法對cTnI進行高度敏感電流檢測，其最低檢出限達到0.024 ng·L-1，遠遠低于臨床AMI的檢測閾值；此外，Rezaei等[28]設計了一種以金納米顆粒-量子點為基礎的適體納米生物傳感器，用于檢測cTnI，其靈敏度達到0.3 fM。這些借助于適體所研發(fā)的一系列用來檢測AMI的產(chǎn)品，其靈敏度已經(jīng)遠低于AMI的檢測閾值，能夠對AMI作出較早的檢測。

2.2.3 生物傳感器 生物傳感器是一種對生物物質很敏感并能將其濃度轉換成電信號從而進行檢測的儀器。Liu等[29]使用In2O3納米棒生物傳感器檢測cTnI、CK- MB和腦鈉肽(brain natriuretic peptide，BNP)，相應的靈敏度達到1 pg·L-1、0.1 ng·L-1和10 pg·ml-1，遠低于臨床相關指標的臨界值。因此，該方法亦能用于AMI檢測。

2.2.4 其他 除以上之外，Hu等[30]通過聯(lián)合檢測高半胱氨酸(homocysteine，HCY)和紅細胞體積分布寬度可變系數(shù)對AMI做出檢測。Weng等[31]采用藍光技術以定量檢測心臟標志物，大大降低了成本及儀器和樣品消耗，且能夠滿足高通量檢測，從而可用于床旁檢測和現(xiàn)場化學分析。

3 展 望

目前，用于檢測AMI的方法有多種，每種檢測方法均有其優(yōu)勢和不足。但不可否認，無論哪種方法都是為了更快速、準確、特異地對AMI作出判斷，以提高患者的生活質量及改善預后。心電圖因直觀而將繼續(xù)成為檢測AMI的首選方法，同時與其他檢測方法相結合可提高AMI檢測的準確率；冠脈造影雖是一種侵入性的檢測手段，但它是AMI檢測的“金標準”；LFICS則具有操作簡便、易于推廣、可實現(xiàn)家庭自檢等優(yōu)勢，但較低的靈敏度限制了其廣泛應用；處于研發(fā)階段、具有較高靈敏度的適體和生物傳感器等檢測方法對AMI超早期的檢測具有很好的指示作用，然而其復雜的制備過程、特殊的儀器裝備及難以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)則限制了其使用。AMI的檢測要求快和準以免誤診、漏診，因此，完善現(xiàn)有臨床常用方法，并結合一些輔助檢測或許可以更加準確地對AMI作出早期檢測，同時也能滿足AMI檢測走向家庭。鑒于此，在未來AMI的檢測方面，根據(jù)AMI的早期癥狀，使用LFICS進行即時檢測，入院后結合心電圖、生化檢測等方法進行輔助檢測，必要時采用冠脈造影以便能夠更快速、安全地對AMI作出檢測。