急性肺血栓栓塞癥診斷相關(guān)生物標(biāo)志物研究進(jìn)展

李 圳，徐志紅，胡家安

（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院老年病科，上海 200025）

急性肺血栓栓塞癥（acute pulmonary embolism，APE）是由于血栓性栓子堵塞肺動脈及其分支而引起的以肺循環(huán)功能和呼吸障礙為主的臨床和病理生理綜合征。APE 是臨床常見的心肺血管系統(tǒng)疾病，具有較高的致死率，其臨床表現(xiàn)復(fù)雜多變，常規(guī)檢查缺乏特異性，容易漏診、誤診[1]。目前診斷主要依賴計算機(jī)斷層掃描術(shù)肺動脈造影（computed tomographic pulmonary angiography，CTPA），肺通氣/血流灌 注（pulmonary perfusion/ventilation,V/Q） 及V/Q 單電子發(fā)射電子計算機(jī)體層攝影 （single photon emission computed tomography，SPECT）、肺動脈造影等影像學(xué)檢查。但上述檢查存在無法床旁操作、有輻射、對比劑過敏或腎功能衰竭患者不易行CT 檢查、費用高、影像解讀差異等不足，臨床應(yīng)用受到限制，能否通過生物學(xué)標(biāo)志物快速對APE 進(jìn)行診斷和病情判斷成為臨床關(guān)注的關(guān)鍵問題。血液生物標(biāo)志物在臨床廣泛使用，并展現(xiàn)出良好的診斷價值和使用前景，本文就APE 診斷相關(guān)生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

血栓標(biāo)志物

一、D-二聚體

D-二聚體是繼發(fā)性纖維蛋白溶解特有的代謝物，是體內(nèi)血栓形成的生物標(biāo)志物。APE 同時激活凝血系統(tǒng)和纖維蛋白溶解系統(tǒng)，交聯(lián)纖維蛋白降解產(chǎn)物D-二聚體水平升高，可作為APE 的生物標(biāo)志物。D-二聚體水平隨年齡增長而增加，且升高常見于腫瘤、炎癥或嚴(yán)重感染、妊娠等多種情況，特異度不高。然而，D-二聚體有極高的陰性預(yù)測價值，臨床上主要用于排除血流動力學(xué)穩(wěn)定的中低可能性疑似APE 患者的診斷。在急診疑似肺栓塞患者中，酶聯(lián)免疫吸附測定試驗陰性的D-二聚體結(jié)果聯(lián)合臨床可能性評估，能排除30%非APE 患者。D-二聚體診斷的特異度與年齡呈負(fù)相關(guān)，年齡＞80 歲，D-二聚體診斷特異度降低約10%，隨年齡調(diào)整的D-二聚體臨界值可提高診斷的特異度。目前，年齡校正后的D-二聚體臨界值作為APE 的篩查方法已納入2019 年歐洲心臟病學(xué)會APE 診治指南中[2]。具體方法為：根據(jù)年齡選擇臨界值，年齡≤50 歲疑似APE 患者，取D-二聚體＜500 μg/L 作為臨界標(biāo)準(zhǔn)；年齡＞50 歲的患者，采用年齡（歲）×10（μg/L）作為D-二聚體的臨界標(biāo)準(zhǔn)。完善D-二聚體檢查可在疑診APE患者中有效篩除非APE 患者，減少過度檢查和避免醫(yī)療資源浪費，提高診斷效能。

二、新型血漿信號肽-CUB-表皮生長因子樣結(jié)構(gòu)域包含蛋 白1 （signal peptide-complement C1r/C1s,Uegf，and bone morphogenetic protein 1-epidermal growth factor domain-containing protein 1，SCUBE1）

SCUBE1 是血小板內(nèi)皮分泌的一種異常蛋白，在血小板內(nèi)高表達(dá)，儲存在未被激活的血小板α 顆粒，當(dāng)血小板被凝血酶激活后，SCUBE1 分子改變其分布位置，轉(zhuǎn)移到血小板表面，然后水解成小分子可溶性顆粒，參與血栓形成過程中血小板的凝集。已證明SCUBE1 在心腦血管疾病（冠狀動脈綜合征、缺血性卒中）中扮演重要角色[3]，而在急性血栓性疾病中，血漿中SCUBE1 可作為血小板活化的生物標(biāo)志物。程彎彎等[4]的一項病例對照研究發(fā)現(xiàn)，APE 組的血漿SCUBE1[（11.37±3.14） mg/L][（11.37±3.14） ng/mL]明顯高于健康對照組[（7.51±2.17) mg/L]，SCUBE1 診斷APE 的受試者操作特征曲線（receiver operator characteristic curve，ROC 曲線）下面積（area under the curve，AUC） 為0.845 [95%置信區(qū)間(confidence interval,CI）：0.714～0.931]，最佳臨界值為8.09 mg/L，此時SCUBE1 診斷APE 的靈敏度為87.10%，特異度為68.42%。在崔波等[5]的一項病例對照研究中，APE 患者血漿SCUBE1 水平明顯高于對照組（t=5.863，P=0.037），缺血修飾白蛋白（ischemia-modified albumin，IMA）、SCUBE1 指標(biāo)單獨及聯(lián)合應(yīng)用診段APE 的ROC 曲線AUC 分別為0.796、0.839和0.888，提示血清IMA 與血漿SCUBE1 的聯(lián)合檢測對APE 的診斷優(yōu)于單一指標(biāo)檢測。可見血漿SCUBE1 用于診斷APE 有一定的臨床價值。

三、平均血小板體積（mean platelet volume，MPV）

血小板的生理功能主要參與止血和血栓形成，促凝塊收縮，收縮與修復(fù)血管，同時參與炎癥反應(yīng)，MPV 反映血小板活性，血小板體積增大，代謝及酶活性增高，血小板活性增高，血栓形成率更高。近年研究認(rèn)為MPV 可作為APE 的預(yù)測因子。張志忠等[6]的一項病例對照研究發(fā)現(xiàn)MPV 是合并肺栓塞的深靜脈血栓形成 （deep venous thrombosis，DVT）患者的獨立危險因素[優(yōu)勢比（odds ratio，OR）=22.18，95%CI：9.36～53.16，P＜0.01]，如果DVT 患者M(jìn)PV＞9.15 fL 則提示患者存在肺栓塞可能，ROC 曲線AUC 為0.91，靈敏度、特異度、陽性和陰性預(yù)測值分別為85%、81%、76%和60%。而FARAH 等[7]的一項327 例患者的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，在急性靜脈血栓栓塞癥（venous thromboembolism，VTE）組中MPV明顯高于對照組，MPV 的臨界值為8.6 時預(yù)測急性VTE 的ROC 曲 線AUC 為0.61 （0.53～0.68），P=0.014，靈敏度 為52%，特異度為67%。表明MPV 是APE 的重要預(yù)測因子。

四、微RNA（micro RNA,miRNA）

miRNA 是一類參與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄后基因表達(dá)的非編碼RNA，血液中miRNA 將信息傳遞到不同的組織器官，是許多疾病的循環(huán)標(biāo)志物。大量研究提示，miRNA 可用于肺栓塞的診斷，雖其類型說法不一，但2016 年一項包含不同類型miRNA（miR-134、miR-28-3p、miR-1233、miR-27a）、涵蓋254 例研究對象的薈萃分析提示，miRNA 可用于肺栓塞的診斷，靈敏度可達(dá)83%，特異度為85%，陽性預(yù)測值5.4，陰性預(yù)測值0.20，AUC 0.90[8]。崔玲[9]在APE 大鼠模型的研究中發(fā)現(xiàn)，循環(huán)血miR-195 在大鼠模型體內(nèi)24 h 呈現(xiàn)先升高后降低的動態(tài)模式AUC 為0.956，當(dāng)miR-195 相對表達(dá)量為1.706 時，對APE 動物模型診斷的特異度為100%，靈敏度為80%,證實miR-195 對APE 的診斷價值。王亞平等[10]在檢測miR-134表達(dá)水平的過程中，發(fā)現(xiàn)APE 組的血漿miR-134 水平明顯高于健康組，使用ROC 曲線分析診斷價值并與D-二聚體相比較，發(fā)現(xiàn)兩者對APE 均具有診斷價值，但特異度miR-134高于D-二聚體（分別為71.41%和66.7%）。Zhou 等[11]的研究指出，血漿miR-28-3p 在APE 患者中的水平與正常人有顯著差異，當(dāng)miR-28-3p 相對表達(dá)量為1.66 時，診斷APE 的AUC 為0.792，特異度為83%，靈敏度為62%。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)miR-1233 可能是診斷APE 靈敏度和特異度較高的生物標(biāo)志物，能鑒別APE 和非ST 段抬高型心肌梗死，且不受冠心病的干擾，靈敏度為90%，特異度為92%，但還需臨床大樣本驗證[12]。miR-27a/b 也是潛在的APE 診斷生物標(biāo)志物，通過實時定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng) （real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction，qRT-PCR） 技術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)血漿miR-27a、miR-27b 在APE 患者中均顯著升高，具有高靈敏度和特異度[13]。Xiang 等[14]總結(jié)了miR-1233、miR-134、miR-145、miR-483-3p、miR-582、miR-532 和miR-195作為VTE 生物標(biāo)志物的潛力，其中對miR-134 的研究最廣泛、最可靠。綜上所述，miRNA 用于肺栓塞的診斷有明確價值，但仍需要大樣本的系統(tǒng)研究，以探索具體類型及使用方法。

心臟生物標(biāo)志物

APE 時肺動脈阻塞，肺動脈壓升高，右心室壓力負(fù)荷增大，心肌細(xì)胞受損，血流動力學(xué)改變，導(dǎo)致一系列生物標(biāo)志物的升高。心臟生物標(biāo)志物針對APE 繼發(fā)心肌損傷敏感，可用于APE 早期診斷和排除。

一、心臟脂肪酸結(jié)合蛋白 （heart-type fatty acid binding protein，H-FABP）

H-FABP 是心臟中富含的一種新型小胞漿蛋白，通常在細(xì)胞胞漿內(nèi)，當(dāng)心肌細(xì)胞受到損害時，大量H-FABP 釋放到血液，濃度明顯升高[15]。半小時即可在外周血中檢測出低微濃度H-FABP，6 h 后H-FABP 達(dá)峰值，可作為心肌缺血或損傷的早期標(biāo)志物[16]。近年研究發(fā)現(xiàn)，在APE 患者中，右心室后負(fù)荷加重和心肌損傷也會釋放H-FABP。黃遠(yuǎn)東等[17]研究發(fā)現(xiàn)APE 患者血清H-FABP 水平顯著高于非APE 對照組（t=10.979，P＜0.05），H-FABP 診斷APE 的臨界值取7.06 mg/L時，特異度為84.37%，靈敏度為70.04%，具有重要的早期診斷價值。Qian 等[18]的研究發(fā)現(xiàn)高水平血漿H-FABP 確診肺栓塞陽性率要高于心肌肌鈣蛋白I （cardiac troponin，cTNI）（75.4%比40.6%）。此外，越來越多的學(xué)者研究H-FABP 在APE 患者預(yù)后評估及風(fēng)險分層中的價值[19]。H-FABP 是公認(rèn)的早期、敏感、特異心肌損傷指標(biāo)，也是診斷APE 有前景的新型心臟生物標(biāo)志物。

二、IMA

白蛋白隨血液循環(huán)流經(jīng)缺血組織后，改變了原有的白蛋白氨基末端序列，造成其與金屬離子結(jié)合能力下降，這種受損后的人血清白蛋白稱之為IMA[20]。IMA 可反映出患者心肌和肺部缺血、缺氧程度，以及由此而引發(fā)的一系列炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng)對機(jī)體破壞程度，可作為APE 的診斷標(biāo)志物。王銘建[21]的一項研究指出肺栓塞患者血清IMA 水平顯著高于非肺栓塞患者，且IMA 水平隨著肺栓塞危險程度升高而升高，是檢測肺栓塞有價值的重要指標(biāo)。在崔波等[5]的病例對照研究中，APE 組患者血清IMA 水平高于健康對照組 （t=7.562，P=0.029），研究中評價標(biāo)準(zhǔn)以IMA≥63.30 U/mL 為陽性，單獨診斷APE 的靈敏度和特異度分別為66.92%和77.08%。由此可見，IMA 反映APE 發(fā)生、發(fā)展過程中應(yīng)激氧化水平，可作為標(biāo)志物用于APE 診斷。

炎癥相關(guān)生物標(biāo)志物

多項研究發(fā)現(xiàn)肺栓塞的發(fā)生與炎癥有密切關(guān)系，炎癥因子伴隨肺栓塞發(fā)生、發(fā)展貫穿整個疾病過程。近年來，炎癥標(biāo)志物在APE 診斷中的作用越來越受到重視。

一、中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值（neutrophil-lymphocyte ratio，NLR）

NLR 反映中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞之間的平衡狀態(tài)，是一種新的炎癥標(biāo)志物，機(jī)體炎性反應(yīng)可促使中性粒細(xì)胞迅速增加，而淋巴細(xì)胞迅速凋亡，導(dǎo)致NLR 升高。近年來，NLR逐漸被用于心血管、癌癥等疾病的嚴(yán)重程度評估及預(yù)后監(jiān)測。同時，越來越多學(xué)者研究探討NLR 在APE 中的診斷價值。FARAH 等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，急性VTE 組中NLR 值明顯高于對照組，對NLR 進(jìn)行了預(yù)測急性VTE 的ROC 曲線分析，當(dāng)NLR 的臨界值為5.3 mg/L 時，AUC 為0.67 （0.60～0.75），P＜0.001，靈敏度為69%，特異度為57%。而在黃遠(yuǎn)東等[17]的研究中發(fā)現(xiàn)，NLR 診斷APE 的臨界值取7.81 mg/L 時，特異度為100%，靈敏度為72.34%。NLR 具有早期診斷APE 的價值，其具體應(yīng)用有待大樣本的臨床病例研究。

二、紅細(xì)胞體積分布寬度（red cell distribution width，RDW）

RDW 是反映紅細(xì)胞大小差異性的一項參數(shù)，即紅細(xì)胞體積的離散程度。近期研究發(fā)現(xiàn)，RDW 與慢性心力衰竭、肺動脈高壓、心肌梗死等疾病密切相關(guān)，目前認(rèn)為可能是參與靜脈血栓形成的炎癥因子，同時影響了RDW，故RDW 增高被認(rèn)為是炎癥前狀態(tài)的標(biāo)志物。Celik 等[22]發(fā)現(xiàn)，肺栓塞組患者RDW 水平明顯高于非肺栓塞患者，RDW＞18.9%預(yù)測肺栓塞的靈敏度為20.7%，特異度為93.4%，可作為診斷疑似肺栓塞患者的一項有效指標(biāo)。但RDW 還受卒中、急性冠狀動脈綜合征等疾病的影響，故其特異度不高。但RDW 的檢測簡便快速，費用低廉，大量研究提示RDW 對APE 患者仍具有較高臨床應(yīng)用價值，值得臨床重視和推廣。

三、白介素（interleukin，IL）和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）

IL 是重要的炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)因子，一般可分為促炎細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子兩類，前者包括IL-1β、IL-6、IL-8 等，主要引起組織損傷，刺激繼發(fā)性炎性介質(zhì)的釋放；后者包含IL-4、IL-10、IL-13 等，可平衡前者的損傷效應(yīng)，抑制其產(chǎn)生。TNF-α 主要在脂多糖的誘導(dǎo)下由激活的單核巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等產(chǎn)生，是急性肺損傷的早期促炎物。邵紅霞等[23]的APE 兔模型研究顯示，TNF-α 在APE 兔模型的右心表達(dá)升高，較對照組差異有統(tǒng)計意義，同時經(jīng)過免疫組織化學(xué)證實，模型組可見明顯心肌炎性細(xì)胞浸潤，空泡變性及灶性梗死，說明肺栓塞模型組出現(xiàn)了心肌損害，而隨著心肌損害加重，TNF-α 表達(dá)也升高。提示血清TNF-α 可能參與了APE 的病理生理過程，為APE 的臨床診斷提供參考指標(biāo)。段亞敏等[24]通過60 例APE 患者的病例對照研究發(fā)現(xiàn)，APE 組患者血漿TNF-α 水平明顯高于對照組，與其他細(xì)胞因子比較，TNF-α 增幅最大，提示TNF-α 在APE 發(fā)生中起關(guān)鍵作用，對肺損傷的提示作用較敏感，可成為APE 的診斷指標(biāo)。研究還顯示，APE 患者IL-1β 水平較對照組明顯增高，溶栓治療6 h 后血漿IL-6 水平明顯下降，提示IL-1β、IL-6 是反映APE 早期炎癥狀態(tài)的指標(biāo)。有關(guān)IL 和TNF 用于APE 診斷還需大量臨床研究支持。

四、正五聚蛋白3（pentraxin 3,PTX3）

PTX 3 是近年新發(fā)現(xiàn)的一種急性炎癥反應(yīng)蛋白，由單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的炎性細(xì)胞因子調(diào)節(jié)生成，參與各種心血管疾病發(fā)病機(jī)制中的炎性反應(yīng)過程。當(dāng)APE 發(fā)生后，在極短的時間內(nèi)巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞等趨化聚集、活化，釋放各種炎性細(xì)胞因子，PTX3 濃度升高。有研究顯示PTX3 對APE 的早期檢測較C 反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）和腦鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）更具敏感性，BNP 和CRP水平與肺部動脈血流有密切關(guān)系，而PTX3 可以檢測出APE早期階段肺部血流動力正常的患者，且肺動脈高壓的APE患者血清PTX3 顯著高于肺動脈壓力正常組，有助于早期識別肺動脈高壓的APE 患者[25]。提示PTX3 可作為APE 診斷的早期預(yù)警指標(biāo)，當(dāng)然還需要進(jìn)一步多中心、前瞻性、大樣本的研究證實這一結(jié)論。

APE 診斷相關(guān)生物標(biāo)志物有良好診斷價值和應(yīng)用前景，目前研究主要集中在血栓、心臟和炎性標(biāo)志物方面，可用于APE 的預(yù)測 （MPV、RDW）、早期識別（H-FABP、NLR、IL、PTX3）、診斷（SCUBE1、miRNA、IMA、TNFα）和排除診斷（D-二聚體）。其中D-二聚體作為肺栓塞經(jīng)典標(biāo)志物，主要用于APE 排除診斷。MPV 反映血小板活性、RDW 是炎癥前狀態(tài)標(biāo)志物，均可預(yù)測APE；H-FABP 是心肌和肺部缺血、缺氧早期標(biāo)志物，NLR、IL、PTX3 參與APE 早期炎癥反應(yīng)，均有助于早期識別APE；SCUBE1 是血小板活化標(biāo)志物，miRNA參與信息傳遞，IMA 反映心肌和肺部缺血缺氧，TNFα 是APE 早期促炎物，均有明確APE 診斷價值；但這些標(biāo)志物對于APE 診斷的臨床應(yīng)用還存在一定的局限性，目前還需要臨床大樣本試驗進(jìn)一步驗證相關(guān)結(jié)果。所以臨床上對于APE 的診斷和評估還需要結(jié)合臨床癥狀評分和影像學(xué)等檢查，以及可聯(lián)合使用多種生物學(xué)指標(biāo)以提高臨床使用價值和陽性檢出率，綜合分析得出最終結(jié)論。讓更多有價值的生物標(biāo)志物廣泛應(yīng)用于臨床APE 診斷，仍需更多臨床研究。