常用心肌標(biāo)志物在兒童疾病中的應(yīng)用進(jìn)展

魏佳，申漢俊，蔣理（1.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗(yàn)學(xué)部，南京 210029；2.國家醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)臨床醫(yī)學(xué)研究中心分中心，南京210029；.蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院檢驗(yàn)科，江蘇蘇州 215025）

心肌標(biāo)志物是指心肌受損后釋放至外周血并能夠被持續(xù)檢測到的蛋白質(zhì)和（或）酶類物質(zhì)，具有較高敏感性和特異性，對疾病的診斷、預(yù)后及療效評估具有重要指導(dǎo)意義。由于兒童心肌功能和神經(jīng)發(fā)育不成熟，心肌代償能力弱，心肌損傷發(fā)病率較高。鑒于兒童階段性生理代謝特點(diǎn)與成人不同，直接沿用已有的成人診斷標(biāo)準(zhǔn)勢必會導(dǎo)致兒童心肌疾病的漏診與誤診。因此，本文就臨床常用心肌標(biāo)志物在兒童疾病中的應(yīng)用價(jià)值展開綜述。

1 常用心肌標(biāo)志物及其在兒童中的生理水平

1.1 心肌肌鈣蛋白（cardiac troponin，cTn） cTn是心肌收縮主要調(diào)節(jié)蛋白，為定義心肌損傷的首選標(biāo)志物［1］。傳統(tǒng)的cTn檢測方法分析性能差異大，靈敏度較低，難以識別微小心肌損傷，無法滿足臨床應(yīng)用。Apple等［2］建議對cTn檢測方法采用雙重判斷界值建立統(tǒng)一判斷標(biāo)準(zhǔn)。新一代高敏肌鈣蛋白（high-sensitivity cardiac troponin，hs-cTn）檢測方法符合指南要求，在參考區(qū)間上限第99百分位值的檢測不精密度（coefficient of variation，CV）≤10%，同時能在50%以上的表觀健康人群中檢測到cTn［3］。cTnI檢測體系多樣，難以標(biāo)準(zhǔn)化，不同檢測體系抗非典型抗體（如異嗜性抗體、類風(fēng)濕因子等）干擾能力也不同，因此檢測結(jié)果間差異大；而Roche公司cTnT檢測采用電化學(xué)發(fā)光免疫法，標(biāo)準(zhǔn)化和一致性相對較好，在長期預(yù)后預(yù)測的準(zhǔn)確性方面可能優(yōu)于前者［4］。cTn在表觀健康人群中存在年齡、性別和種族差異，各實(shí)驗(yàn)室檢測體系也不同。雖然國際臨床化學(xué)和實(shí)驗(yàn)室醫(yī)學(xué)聯(lián)合會制定了囊括當(dāng)代大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室檢測適用的參考區(qū)間，但都局限于成人數(shù)據(jù)，且廠商提供的參考區(qū)間也都來源于歐洲成年人群［5-6］。因此，有條件的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)針對不同年齡段的兒童建立適用于自身檢測條件的特異性參考區(qū)間。兒童cTn水平往往高于成人，新生兒由于心肌細(xì)胞的生理性凋亡，cTn在出生一年內(nèi)先升后降［7］。早產(chǎn)兒由于明顯的缺氧和（或）缺血，cTnT明顯高于足月兒［8］。此外，青少年男性cTnT水平略高于女性，該結(jié)果與成人相似［9］。相關(guān)研究報(bào)道了兒童參考區(qū)間，但由于參考人群的種族、年齡劃分不同及實(shí)驗(yàn)室檢測技術(shù)不同，各個研究結(jié)果不一致（表1）［5，9-11］。在成人尤其研究有限的兒科領(lǐng)域，上述兩者的臨床應(yīng)用與結(jié)果解讀的差異尚不明了。

1.2 腦鈉肽 B型腦鈉肽（B-type natriuretic peptide，BNP）、N末端B型腦鈉肽前體（N-terminal fragment prohormone Btype natriuretic peptide，NT-proBNP）檢測是診斷和治療兒童急、慢性心衰的重要環(huán)節(jié)之一［12］。臨床上采用的檢測方法有：電化學(xué)發(fā)光法（Roche公司）、吖啶酯直接化學(xué)發(fā)光法（Abbott和Siemens公司）、化學(xué)發(fā)光-堿性磷酸酶雙抗體夾心法（Beckman公司）以及化學(xué)發(fā)光免疫分析法（Mindray公司）。此外，酶聯(lián)免疫吸附測定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法由于低靈敏度和精密度限制了其應(yīng)用［13］；免疫層析法簡單、快速、便于攜帶，適用于床旁快速檢測［14］。由于BNP生物半衰期短（僅18～20 min）、樣本采集儲存要求高，因此NT-proBNP的實(shí)驗(yàn)室檢測性能優(yōu)于BNP。

新生兒生理性水丟失、心室容積和壓力增高會導(dǎo)致外周血腦鈉肽濃度升高，直至嬰兒期逐步下降［15］。由于性激素對腎素-血管緊張素系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用，青春期腦鈉肽水平有略微升高［16］。Mir等［17］研究發(fā)現(xiàn)，腦鈉肽在未成年不同性別人群中差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表1）。目前年齡對腦鈉肽水平的影響較為明確，而性別差異仍存在爭議，需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本研究。

表1 臨床常用心肌標(biāo)志物在兒童與成人應(yīng)用方面的比較

1.3 心肌酶譜等傳統(tǒng)標(biāo)志物 傳統(tǒng)的酶類標(biāo)志物（天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、乳酸脫氫酶、α-羥丁酸脫氫酶等）敏感性較差，組織特異性不理想，已逐步被替代。肌酸激酶（creatine kinase，CK）及其同工酶（creatine kinase muscle B，CK-MB）水平隨兒童年齡增長逐漸下降，可用于心肌損傷早期診斷。目前大多采用CK-MB質(zhì)量法，避免了活性檢測法假性增高的問題［23］。肌紅蛋白在心肌損傷后最先釋放入血，可用于早期排除診斷。目前電化學(xué)發(fā)光法具備靈敏度高、分析速度快、儀器操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)室。

1.4 其他新型標(biāo)志物 除上述標(biāo)志物外，有學(xué)者探索了心臟型脂肪酸結(jié)合蛋白（heart-type fatty acid-binding protein，HFABP）、和肽素、半胱氨酸豐富血管生成誘導(dǎo)因子16等新型標(biāo)志物。H-FABP作為一種心肌高度特異蛋白可迅速釋放入血，血漿濃度呈規(guī)律性變化，是急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）早期診斷的生化指標(biāo)之一。其檢測方法包括：具有良好的分析性能的乳膠微粒增強(qiáng)免疫比濁法，適用于常規(guī)臨床實(shí)驗(yàn)室檢測；熒光免疫層析法，一種快速、特異、敏感的H-FABP定量方法，操作性強(qiáng)；競爭性ELISA，基于單克隆抗體進(jìn)行定量檢測；免疫傳感器測定法，抗體固定和電極包被耗費(fèi)大，不適用于臨床等［24］。和肽素為后葉加壓素原C末端片段，體外性狀穩(wěn)定，不受血小板影響，可通過放射免疫法和ELISA測定［25］。以上新型標(biāo)志物大多聯(lián)合肌鈣蛋白和（或）腦鈉肽在AMI和心衰的診斷和預(yù)后方面具有重要臨床意義，但在兒科疾病方面的研究仍較少。

2 常用心肌標(biāo)志物在兒童心臟疾病中的應(yīng)用

2.1 AMI和心肌炎 急性胸痛成年患者于急診就診時，通常檢測cTn來評估AMI和主要心血管不良事件發(fā)生的可能性。在兒童?？漆t(yī)院，胸痛患兒疑似AMI或其他基礎(chǔ)心臟疾病的發(fā)病率較低。Dionne等［26］研究顯示約9%急診青少年患兒cTnT值＞100 ng/L，其中60%患兒確診以心肌炎、心肌病為主的心臟相關(guān)疾病。雖然兒童發(fā)生AMI的可能性較低，但在臨床疑似或早期心電圖難以發(fā)現(xiàn)異常時篩查胸痛患兒cTn可有助于盡早診斷心肌損傷［27］。

兒童心肌損傷最常見于心肌炎，多由病毒感染引起，嬰兒期和青少年期為發(fā)病高峰年齡，許多無癥狀和輕微癥狀患兒易被漏診［28-29］。我國兒童心肌炎診斷建議指出，cTn或CK-MB升高伴動態(tài)變化可作為主要臨床診斷依據(jù)之一，且不能作為單一標(biāo)志物用于確診［30］。兒童心肌炎的cTnT診斷水平在0.052 ng/mL時，敏感性和特異性分別為71%和86%［31］；當(dāng)cTnT診斷水平低至0.1 ng/mL時，特異性達(dá)85%，陰性預(yù)測值高達(dá)100%，故通常用于心肌炎排除診斷［32］。兒童心肌炎的cTnT診斷閾值明顯低于成人，主要是因?yàn)閮和募】偭康陀诔扇?。NT-proBNP在左心室射血分?jǐn)?shù)低于30%的患兒中診斷效能較高，敏感性高達(dá)90%，特異性達(dá)81%［33］。心肌炎患兒由于后期繼發(fā)心室擴(kuò)大和心肌細(xì)胞伸展，BNP水平也會升高，但目前關(guān)于腦鈉肽在兒童心肌炎診斷方面的研究仍較少。

2.2 心力衰竭 腦鈉肽常用于兒童心力衰竭（pediatric heart failure，PHF）臨床診療，與兒童改良Ross心衰分級評分和心室充盈壓力密切相關(guān)。當(dāng)BNP水平超過140 pg/mL時，輕、中度PHF患兒病情惡化及相關(guān)死亡風(fēng)險(xiǎn)將倍增［34］。入院BNP水平超過2 000 pg/mL的高風(fēng)險(xiǎn)患兒發(fā)生院內(nèi)心源性死亡的概率是低風(fēng)險(xiǎn)患兒的5倍以上［35］。由于BNP易受人重組BNP藥物和新型PHF藥物（LCZ696，沙庫必曲/纈沙坦）影響出現(xiàn)假性升高，臨床已逐步使用實(shí)驗(yàn)室檢測性能更為優(yōu)越的NT-proBNP。當(dāng)NT-proBNP＞1 000 pg/mL時，鑒別診斷心功能Ⅲ～Ⅳ級患兒的敏感性和特異性分別為95%和80%［36］。

目前腦鈉肽在PHF診斷和管理中使用的臨床決定值仍未明確，因此極大限制了腦鈉肽在PHF中的應(yīng)用，難以解讀其結(jié)果的臨床意義。此外，cTn對PHF的特異性有限，cTnT在急性心肌炎導(dǎo)致的PHF中會升高，但與預(yù)后不相關(guān)［31］。

2.3 先天性心臟?。╟ongenital heart disease，CHD） CHD是嬰兒出生缺陷死亡最常見的原因，大多數(shù)患兒由于心臟結(jié)構(gòu)異常，常發(fā)生超負(fù)荷的心室容積/壓力、發(fā)紺及肺動脈高壓（pulmonary hypertension，PH）等［37］。這些異常的血流動力學(xué)會導(dǎo)致炎性因子釋放、成纖維細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞活化，造成心肌損傷、心肌肥大等［37］。心肌標(biāo)志物的檢測有助于監(jiān)測上述病理改變，其中腦鈉肽通常作為新生兒CHD初篩標(biāo)志物［38］。

BNP在嬰兒出生3 d內(nèi)診斷敏感性較低，至2周后才逐漸提升，當(dāng)BNP濃度低于66 ng/L可直接排除CHD，其敏感性達(dá)95%［38］。研究表明，CHD相關(guān)PH兒童的NT-proBNP濃度明顯增加，這與成人研究結(jié)果一致［39］。NT-proBNP、尿酸等水平也可用于CHD相關(guān)PH患兒的預(yù)后評估［40］。此外，高水平的cTnI患兒發(fā)病年齡更小，同時cTn濃度與肺動脈收縮壓呈顯著正相關(guān)，CHD合并PH患兒cTn水平明顯高于單純CHD患兒［41］。

3 心肌標(biāo)志物在兒童非心源性心肌損傷疾病中的應(yīng)用

3.1 感染 感染是誘發(fā)非心源性心肌損傷最為常見病因之一，以病毒感染居多，如輪狀病毒、柯薩奇病毒、腸道EV71、流感病毒等［27，42-44］。兒童輪狀病毒腹瀉會使cTnT、CK及CK-MB升高，且NT-proBNP≥100 mg/L是輪狀病毒感染誘發(fā)心肌損傷的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一［42-43］。柯薩奇病毒CA16感染患兒急性期心肌酶標(biāo)志物異常率高于腸道EV71感染患兒，但恢復(fù)至正常較腸道EV71病毒快［44］。在新型冠狀病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）大流行期間，出現(xiàn)了一種新的兒童多系統(tǒng)炎癥綜合征，其臨床表現(xiàn)與重度膿毒癥相似［45］。最新一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)患兒COVID-19相關(guān)多系統(tǒng)炎癥綜合征的歐洲患兒在入院時cTnT、腦鈉肽水平均升高，其升高程度與是否需要重癥監(jiān)護(hù)支持相關(guān)［46］。

其次是細(xì)菌感染，主要為金黃色葡萄球菌、大腸桿菌感染等引發(fā)的血流感染易并發(fā)心肌損傷［28，47］。有文獻(xiàn)報(bào)道了心肌標(biāo)志物檢測在敗血癥、膿毒癥心肌損傷患兒診斷和預(yù)后評估中的作用。血漿腦鈉肽、cTnI水平與膿毒癥患兒病情嚴(yán)重程度相關(guān)［48］。當(dāng)血漿NT-proBNP≥1 163 pg/mL作為截?cái)帱c(diǎn)時，診斷膿毒癥心肌損傷的敏感性和特異性分別為76%和74%［49］。另有研究報(bào)道，NT-proBNP可用于區(qū)分?jǐn)⊙Y兒童是否發(fā)生PHF及預(yù)測住院死亡率等［50］。關(guān)于cTn和腦鈉肽升高的具體機(jī)制目前仍不明確，cTn釋放增加可能是由于心肌炎癥反應(yīng)導(dǎo)致的直接損傷，而腦鈉肽升高可能歸因于線粒體功能障礙、心肌抑制物及鈣穩(wěn)態(tài)失衡等。

3.2 風(fēng)濕免疫性疾病 兒童急性風(fēng)濕熱（acute rheumatic fever，ARF）是發(fā)生PHF的主要病因。急性期ARF兒童NTproBNP水平較靜止期患兒和健康對照均升高，經(jīng)有效治療后可明顯下降［51］。NT-proBNP在265 fmol/mL臨界值水平診斷ARF患兒發(fā)生心臟損傷的敏感性和特異性分別達(dá)93%和92.9%［51］。由于cTn通常在心肌缺血性損傷時被大量釋放入血，而ARF僅會導(dǎo)致心內(nèi)膜炎等炎癥，因此ARF患兒cTn水平大多維持在正常濃度或僅輕微上升。

川崎病（Kawasaki disease，KD）是導(dǎo)致兒童后天性心臟病的常見原因，好發(fā)于五歲以下的兒童。KD常并發(fā)冠狀動脈瘤，其管腔內(nèi)血栓形成及內(nèi)膜增厚可造成冠狀動脈狹窄，引發(fā)心肌缺血和梗死［52］。一項(xiàng)薈萃分析顯示，NT-proBNP可作為KD診斷標(biāo)志物，其總體敏感性和特異性可達(dá)0.89和0.72［53］。Ye等［54］研究也發(fā)現(xiàn)NT-proBNP診斷效能較高，其ROC曲線下面積（area under the curve，AUCROC）為0.923。腦鈉肽升高可能是由于免疫系統(tǒng)過度激活，伴隨大量的腫瘤壞死因子、白介素、干擾素等細(xì)胞因子和炎性因子的釋放，損傷心肌細(xì)胞，進(jìn)而導(dǎo)致患兒心室壁應(yīng)力改變和心肌細(xì)胞牽張所致［55］。

3.3 白血病 白血病是兒童常見的惡性腫瘤，相關(guān)化療藥物的心臟毒副作用也越來越受到臨床的關(guān)注。臨床研究顯示，血漿NT-proBNP濃度與蒽環(huán)類藥物的累積劑量呈正相關(guān)［56］。同時，NT-proBNP在早期預(yù)測柔紅霉素引起的心臟不良反應(yīng)方面較為優(yōu)越［57］。然而，目前仍缺乏具有高敏感性和特異性的早期診斷標(biāo)志物，未來仍需進(jìn)一步研究。

3.4 遺傳代謝病及其他 除上述疾病外，遺傳代謝?。ㄈ缣窃鄯e癥Ⅱ型、黏多糖病等）、新生兒缺血缺氧等均可引起心肌損傷。15%兒科非特發(fā)性心肌病由遺傳代謝病導(dǎo)致，診斷兒童心血管疾病時應(yīng)重視排除遺傳代謝疾病［58］。心肌酶譜異常在遺傳代謝疾病中較為常見，Danon病由于LAMP-2基因缺陷會導(dǎo)致細(xì)胞空泡變性引起CK及CK-MB釋放增加［59］。此外，約30%新生兒會發(fā)生低氧血癥相關(guān)心肌功能障礙，cTnT可用于評價(jià)圍產(chǎn)期窒息導(dǎo)致的心肌損傷的嚴(yán)重程度和不良結(jié)局［60］。

4 小結(jié)與展望

心肌標(biāo)志物的結(jié)果解讀和應(yīng)用實(shí)踐雖然在兒童心源性和非心源性心肌損傷疾病中正日漸廣泛和深入，以下幾點(diǎn)仍值得注意：不同研究的研究對象和分析方法存在差異，導(dǎo)致結(jié)果比較和解讀頗為復(fù)雜；其次，大多數(shù)文獻(xiàn)局限于回顧性研究，不同實(shí)驗(yàn)室采用的檢測平臺和試劑盒也不盡相同。因此，在實(shí)際臨床應(yīng)用中，cTn與腦鈉肽在診斷及預(yù)后評估方面的優(yōu)勢難以確定。此外，由于兒童參考區(qū)間尚未明確，也有不少研究直接采用試劑商提供的成人參考區(qū)間來判斷結(jié)果是否異常。因此建立兒科學(xué)年齡和性別特異性參考區(qū)間迫在眉睫。日后研究應(yīng)著重于：（1）基于循證采用最新的檢測技術(shù)來建立兒科領(lǐng)域各類心肌標(biāo)志物的參考區(qū)間；（2）開展相關(guān)前瞻性研究，來減少不必要的醫(yī)療干預(yù)和改善預(yù)后；（3）探索心肌標(biāo)志物的單點(diǎn)檢測和連續(xù)監(jiān)測在兒童疾病中的實(shí)踐意義。