心肌炎中的診斷標志物研究進展

楊儒林 韓 波，2

1. 山東大學齊魯醫(yī)學院，山東 濟南 250012； 2. 山東第一醫(yī)科大學附屬省立醫(yī)院小兒心臟科，山東 濟南 250021

心肌炎是一種以心肌炎性細胞浸潤和非缺血性心肌細胞壞死為特征的疾病[1］，最終可能會導致慢性心力衰竭、擴張型心肌?。╠ilated cardiomyopathy，DCM）、心臟移植等，甚至導致個體死亡。每年發(fā)病率約為22/10 萬[2］。心肌炎的具體病因目前仍不明確，通常認為與病毒感染、藥物毒性及自身免疫性疾病等有關(guān)[3］。其中，病毒性心肌炎（viral myocarditis，VMC）是最常見的類型，B 組柯薩奇病毒則是最常見的病毒類型[4］。心肌炎的臨床表現(xiàn)具有異質(zhì)性，可表現(xiàn)為胸痛、心悸、心源性休克以及惡性心律失常等[5］，而在兒童患者中，臨床表現(xiàn)更不典型，最初可能會以呼吸道、消化道等癥狀出現(xiàn)[6］。急性心肌炎如治療不及時或治療效果不佳可轉(zhuǎn)為慢性心肌炎，導致不可逆的心臟結(jié)構(gòu)變化，最終演變?yōu)镈CM[7］，這將嚴重影響到患者的存活率及生存質(zhì)量。暴發(fā)性心肌炎（fulminant myocarditis，F(xiàn)M）是心肌炎中較為罕見但較嚴重的一種類型，主要特點為起病急、病情進展快、死亡率高，通常可在短時間內(nèi)出現(xiàn)心源性休克、心衰等嚴重并發(fā)癥并危及生命[8］。因此，及時準確地進行診斷對于改善心肌炎的預(yù)后具有重要意義。

1 目前診斷現(xiàn)狀

心肌炎診斷的金標準為心內(nèi)膜心肌活檢（endomyocardial biopsy，EMB），然而這項操作是有創(chuàng)的，并且敏感度較低。因此在美國心臟病學會及歐洲心臟病學會的一項聯(lián)合聲明中提到，不主張將心內(nèi)膜心肌活檢應(yīng)用于普通心肌炎的診斷，僅推薦在難治性心肌炎或懷疑特殊類型病原體感染的心肌炎中使用[9］。近年來，心臟磁共振在心肌炎中的診斷價值越來越受到重視，現(xiàn)已經(jīng)成為心肌炎診斷中最重要的無創(chuàng)診斷方法之一[10］。目前心肌炎并無明確的診斷標準，其診斷主要依賴于臨床診斷，因胸痛、心悸、呼吸困難、乏力、暈厥就診的患者應(yīng)警惕是否存在心肌炎。臨床上對于疑診為心肌炎的患者需進行心電圖、心臟超聲及血清學等相關(guān)檢查[11］，最終根據(jù)病史及輔助檢查結(jié)果做出綜合性的臨床診斷。因此目前心肌炎仍然缺乏高特異性、高靈敏度、低成本的診斷標志物。

2 傳統(tǒng)心肌炎診斷生物標志物

心肌炎的發(fā)病機制主要包括炎癥細胞浸潤及心肌細胞損傷兩部分，因此，用于心肌炎診斷的生物標志物也大致分為與炎癥細胞浸潤有關(guān)的標志物及與心肌損傷有關(guān)的標志物。傳統(tǒng)的心肌炎診斷標志物主要分為以下2類：（1）與感染及免疫反應(yīng)有關(guān)的標志物，如肝素結(jié)合蛋白（heparin-binding protein，HBP）[12］、S100 鈣結(jié)合蛋白A8 （S100 calcium binding protein A8，S100A8）[13］、S100鈣結(jié)合蛋白A9（S100 calcium binding protein A9，S100A9）[13］、LAP+Treg[14］、血清半乳糖凝集素（galectin-3，Gal-3）[15］、白介素-33（interleukin-33，IL-33）[16］、生長刺激表達基因2 蛋白（growth stimulating express gene 2，ST2）[17］等；（2）與心肌損傷或心功能障礙有關(guān)的標志物，如高敏肌鈣蛋白I（hypersensitive cardiac troponin I，hscTnI）、高 敏 肌 鈣 蛋 白T（hypersensitive cardiac troponin T，hs-cTnT）、N 末 端原B 型利 鈉 肽（Nterminal pro-BNP，NT-proBNP）、肌酸激酶同工酶（creatine kinase MB，CK-MB）等[18-24］。

臨床中較常用的標志物有以下4 種：（1）cTnI，僅存在于心肌細胞中，在正常人外周血中含量極低，心肌受損后大量釋放，具有良好的特異性和敏感度，能夠很好地反映心肌損傷。在心肌損傷后1 h，cTnI 在血中的濃度開始升高，并且長時間存在，是診斷心肌炎可靠的標志物[18］；（2）CK-MB，主要存在于心肌細胞及骨骼肌中，當心肌細胞受損時，外周血中CK-MB含量開始升高，在10 ~ 30 h內(nèi)達到高峰，并且能夠反映心肌細胞受損程度，然而其窗口期較短[19］；（3）cTnT，是一種調(diào)節(jié)肌肉組織的蛋白，負責肌鈣蛋白復合物與原肌球蛋白的結(jié)合，有研究表明，在心肌梗死中，與其他心肌酶相比，cTnT具有更高的診斷價值，能夠更好地反映心肌壞死水平[20-21］，同時有研究發(fā)現(xiàn)cTnT在腎衰竭患者中會升高[22］；（4）NT-proBNP，是一種心臟衍生肽，在左心室肥厚、心肌梗死、肺動脈高壓及心力衰竭等疾病中均會升高，但其主要作為心力衰竭的標志物而被廣泛使用。值得注意的是，腎功能受損時NT-proBNP也會升高[23］。此外，也有部分研究專注于NTproBNP在心肌炎預(yù)后方面的作用[24］。

3 新型心肌炎生物標志物

非編碼RNA （non-coding RNA，ncRNA）是指人類基因組中不編碼蛋白質(zhì)的RNA，根據(jù)大小分為長非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）與微小RNA（microRNA，miRNA），還 有 一 種 環(huán) 狀RNA（circular RNA，circRNA），由一個共價閉合的連續(xù)環(huán)組成，具有較好的穩(wěn)定性，因此也更有組織特異性[25］。越來越多的學者開始關(guān)注ncRNA 在各種疾病中的表達。ncRNA 在癌癥組織及心血管系統(tǒng)中含量豐富，并參與某些疾病的發(fā)生與發(fā)展。外周血中部分ncRNA 的含量在不同疾病狀態(tài)下會發(fā)生變化，并且在外周循環(huán)中能夠穩(wěn)定地存在，易于檢測。因此ncRNA在FM的診斷中具有較大的潛力。

3.1 miRNA

miRNA 是一類含有19 ~ 25 個核苷酸的小RNA，在調(diào)節(jié)基因表達方面起著重要作用，約1/3的蛋白編碼基因調(diào)控與miRNA有關(guān)[26］。Nie等[27］認為miR-4763-3p 有望成為心肌炎的特異性生物標志物。研究人員首先對FM患者的外周血進行基因芯片分析，在檢測到的miRNA 中發(fā)現(xiàn)has-miR-4763-3p、has-miR-4281、has-miR-3960 的表達上調(diào)，hasmiR-151a-3p 的表達下調(diào)。隨后在急性心肌梗死患者中評估了這些不同表達的miRNA，發(fā)現(xiàn)has-miR-4763-3p、has-miR-3960及has-miR-151a-3p的表達無明顯變化，has-miR-4281 表達明顯上調(diào)。實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)檢測結(jié)果與基因芯片分析結(jié)果一致。在FM 患者隨訪過程中，has-miR-4763-3p 和has-miR-4281 的表達逐漸恢復正常，而has-miR-151a-3p 表達仍下調(diào)?；蛲贩治霭l(fā)現(xiàn)has-miR-4763-3p 通過多種途徑參與FM 的發(fā)生發(fā)展過程。在細胞實驗中，has-miR-4763-3p可加重脂多糖誘導的心肌細胞損傷。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)has-miR-4763-3p 與左室射血分數(shù)呈負相關(guān)，表明其表達量與FM 患者的病情嚴重程度相關(guān)，其受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線下的面積為0.85。此研究表明has-miR-4763-3p 可能是FM 的特異性生物標志物，并且具有較高的敏感性和特異度。另一項研究在小鼠中鑒定出一種新miRNA，確定了其人類同源的has-miR-Chr8：96，并在心肌炎患者中進行了驗證，其診斷心肌炎的ROC曲線下面積為0.93[28］。此外，miR-146b、miR-208b、miR-499、miR-1、miR-146b、miR-29b、miR-21-5p、miR-1-3p、has-miR-155、has-miR-320a 等[29-34］在不同研究中也被驗證參與心肌炎的發(fā)生發(fā)展過程，有望成為其潛在的生物標志物。

3.2 lncRNA

lncRNA 是指核苷酸數(shù)量 > 200的ncRNA，研究表明lncRNA 可以在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后、翻譯、翻譯后水平上影響基因表達，在心血管疾病的調(diào)控中起著重要作用。但由于其同源性較差，目前對于lncRNA在心肌炎診斷方面的研究遠少于miRNA[35］。Zhu等[36］研究驗證了lncRNA SOX2OT 在心肌細胞內(nèi)毒素脂多糖誘導心肌炎中的作用，抑制lncRNA SOX2OT 的表達可減輕脂多糖誘導的心肌損傷，但其在心肌炎中的診斷價值尚未被評估。此外，對lncRNA ROR[37］、 ENSMUST00000188819[38］、ENSMUST00000199139[38］、ENSMUST00000222401[38］、lncRNA MALAT1[39］、lncRNA NONHSAT177112.1[40］、lncRNA HIF1A-AS1[41］等均進行了相關(guān)研究，闡述了相關(guān)lncRNA 在心肌炎病程中的作用機制，然而卻均未在臨床患者中驗證，因此這些lncRNA 能否作為心肌炎診斷標志物仍需進一步研究。

3.3 circRNA

circRNA 是由共價閉合的連續(xù)環(huán)組成的ncRNA，近年來有關(guān)circRNA在心血管系統(tǒng)疾病中的研究越來越多，但多聚焦于其在心肌缺血再灌注損傷中的作用，與心肌炎相關(guān)的探索較少[42］。Zhang等[43］研究發(fā)現(xiàn)，circACSL1 可以通過競爭性吸收miR-8055來加重心肌炎癥和心肌損傷，從而上調(diào)絲裂原活化蛋白激酶14 的表達。研究人員在FM 患者的外周血中檢測了circACSL1 的表達，發(fā)現(xiàn)其表達量明顯上調(diào)，與急性期相比，恢復期circACSL1的表達量顯著下降。因此，circACSL1 可能是心肌炎診斷的一種潛在新型生物標志物。Fan等[44］在脂多糖誘導心肌炎動物模型中發(fā)現(xiàn)，敲降circHIPK3 可有效緩解心肌組織損傷，改善心臟功能，抑制心肌細胞凋亡。

4 總結(jié)與展望

心肌炎是一種感染性心肌疾病，在兒童和青年中發(fā)病率較高，及時、準確的診斷對于改善心肌炎患者預(yù)后具有重要意義，但目前仍缺乏簡便、特異性的早期診斷標志物。我們總結(jié)了ncRNA 作為心肌炎新型生物標志物的研究進展。ncRNA 可在外周血中穩(wěn)定存在，在疾病狀態(tài)下其在循環(huán)中的表達量會發(fā)生改變，這種改變具有組織特異性與疾病特異性，這為ncRNA作為心肌炎的診斷標志物提供了可能。已有多項研究進行了ncRNA 在心肌炎診斷方面的探索，部分ncRNA 尤其是miRNA 表現(xiàn)出優(yōu)秀的診斷潛力。

目前ncRNA 作為心肌炎的診斷標志物也有一定局限性。大部分研究為單中心、小隊列研究，結(jié)果有待于在多中心、大隊列中進行前瞻性驗證。單一ncRNA在疾病診斷中的靈敏度和特異度有限，有研究將多個ncRNA組合用于疾病診斷，其靈敏度和特異度均高于單一的ncRNA。此外，不同實驗室所使用的RNA提取方法及樣本的來源不同，這可能導致結(jié)果的異質(zhì)性。在心肌炎的不同時期中ncRNA的表達水平也隨之變化，確定采集樣本的時間以及制定統(tǒng)一的定量化診斷標準也是需要解決的問題。未來還需進行深入的研究，以促進ncRNA作為心肌炎的無創(chuàng)、高效的診斷標志物進行臨床運用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突