临床生物标志物四项联合检测在 胸痛鉴别诊断中的价值
张真路，主任技师，湖北省检验学会委员、《中华检验医学杂志》编审专家。从事临床检验、病理诊断20余年。具有丰富的实验室管理经验，所领导的检验中心在国家卫健委、湖北省实验室室间质量控制评审中连续多年获得优秀成绩。在省内率先做到检验结果的国际溯源性。其主持及参加的科研项目多次获省市科技进步奖。
【摘要】以胸痛（或胸部不适）为主要临床表现的一些相关疾病，如缺血性心脏病、肺栓塞、夹层动脉瘤、心力衰竭及肺炎等都是严重威胁到生命的急重症。而血液中生物标志物检测具有快速、方便、非侵袭性操作等特征而被广泛应用。但围绕以胸痛为主要症状相关疾病的诊断与鉴别诊断生物标志物合理组合如何即科学又经济，值得探讨。为此，笔者建议组合“胸痛生物标志物新四项”以满足临床需要。
【关键词】胸痛；生物标志物；急性冠脉综合征；心力衰竭；肺栓塞；夹层动脉瘤；肺炎及感染
以胸痛（或胸部不适）为主要临床表现的一些相关疾病，如缺血性心脏病、心肌炎、急性心包炎、肺栓塞（PE）、夹层动脉瘤（AD）、心力衰竭及肺炎等，都是严重威胁患者生命的急重症。为此，近几年国内各家医院申报“胸痛中心”的工作如同雨后春笋般在各地普遍开展。这是一件有利于病人及提高相关医院胸痛患者抢救能力的好事。
血液中生物标志物检测具有快速、方便，无创和非侵袭性操作等优点，目前被临床广泛应用。2001-2004年，美国胸痛中心（chest pain centers）已超过150家，其生物标志物检测有了三倍的增加[1]。但在中国胸痛中心评审的相关标准中[2]，关于生物标志物部分，只是提到必须要有POCT检测肌钙蛋白（cTn）和D-二聚体（D-dimer）检测手段，且要求在20min出结果。
针对急重症检验项目，检验专业必须分秒必争，快速而准确地作出报告，并迅速报送到临床，这一点无需讨论，毋庸置疑。但相关检验项目如何更有针对性，更具早期检测敏感性及特异性，更能满足胸痛患者诊治要求，这就需要临床与检验进行沟通交流，协商制定。
10年前，笔者讲课PPT中画了一个卡通人物，他喊道“胸痛找我”。他的两只眼睛分别是cTn和BNP/NT-proBNP，鼻子是前降钙素原（PCT）或C反应蛋白（CRP），嘴巴是D-dimer。胸痛为什么要找他帮忙？因为，涉及到心肌损伤/坏死判断，如缺血性心脏病和心肌炎等需要肌钙蛋白，特别是高敏肌钙蛋白（hs-cTn）检测；心力衰竭诊断与排除或呼吸困难的鉴别诊断要通过BNP/NT-proBNP；肺栓塞或夹层动脉瘤诊断与排除诊断可以通过D-dimer提供帮助；而肺炎诊断或合并有感染，PCT/CRP可以提供线索等等[3,4]。我想这个卡通人物“五官”中的“四官”所代表的临床意义大家都不会有异议，可少了“耳朵”！大家要“兼听则明”，要了解相关检验项目的“内幕”，要倾听来自临床检验科医师所讲的，即：如何用好胸痛检测新四项！
一、关于肌钙蛋白或高敏肌钙蛋白：
cTn具有近100%的心脏特异性。以前由于检测技术的敏感性不够，心肌梗死（MI）发生后4-6h，甚至更长时间才能检测出,存在cTn检测“盲区”，故需要“心梗三项”中肌红蛋白（Myo）和CK-MB所谓“早期”MI生物标志物做“帮手”。现在由于cTn检测敏感性的不断提高，进入“高敏肌钙蛋白时代”，hs-cTn现已成为心肌“损伤”标志物，意味着其检测心肌损伤的范围远远超过“当代/普通”肌钙蛋白。敏感性的提高意味着肌钙蛋白检测“盲区”时间的极大缩短，现在已有0-1h或0-3h NSTEACS诊断和排除流程，甚至有最低检出限（LoD）排除策略，即检测不出意味着绝对排除[5]；当然，敏感性提高意味着心肌损伤检测涉及到的疾病范围的扩大，不光与心肌缺血损伤（myocardial ischemia）相关，还与氧化应激（oxidative stress）、炎性因子（inflammatory cytokines）、儿茶酚胺释放（catecholamine excess）、心脏压力增加（myocardial well stress）、侵袭性病变（infiltrative processes）及直接损伤（direct trauma）等相关，即上述这些病理生理学变化，通过hs-cTn都可检出[6]。更具体讲，不光是心肌细胞内大量结合肌钙蛋白可以检测出，同时胞浆内少量（2%-6%）游离肌钙蛋白也可检测出[7]。当然，敏感性的提高一定会意味着所谓诊断特异性的下降，但不管什么原因，肌钙蛋白升高，意味着患者预后不良已成为共识，临床要尽快了解引起肌钙蛋白升高的原因，如是急性升高，就要引起临床的高度重视，尽快寻找其升高的病因，并立即对因、对症治疗。目前，解决肌钙蛋白“具有器官特异性，而无疾病特异性”的最好手段是结合临床并动态观察。
当然，目前临床检测肌钙蛋白绝大多数目的是AMI诊断，特别是NSTEMI诊断及ACS危险分层。所以，要提醒临床，特别是胸痛中心所使用的POCT检测系统，其检测敏感性如何？症状发生后多长时间才可在血中检出cTn，其最低检测限（LoD）是多少？其检测低值的重复性如何？能帮你进行早期诊断及危险分层吗？20分钟出的可能只是一个“数字”，敏感性不够的检测方法真会延误病情，有些医院已经发生类似“悲剧”！
那什么是“好”的肌钙蛋白？即应该是能满足临床不同需要。笔者认为应具有下列“特质”。
1、具有准确、及时的AMI诊断能力，即特异性好，具有较高的检测敏感性（临床认可、满意）；
2、早期、准确的ACS危险分层的辨别能力，即高检测灵敏度及极低值稳定可靠的检测能力(浓度变化敏感，有利于动态观察）；
3、早期ACS的排除能力，即具有极高且稳定的极低值检测能力（LoD排除策略实施）；
4、优秀的AMI的诊断，病变程度、疗效及预后判断能力，即检测范围既低又宽（检验要给临床高值的具体结果数据，即超过检出限一定要稀释后再测）；
5、进行性慢性结构性心肌损伤的判断能力，即高敏感且特异性好；
6、心血管疾病一级预防判断能力，即稳定的pg/ml级的检测能力；
7、特异性好，抗干扰能力强，试剂稳定性、效期长；
8、具有完善配套的质控品（特别是低值LoD-99th间）；
9、检测标准化；
10、出结果快（使用肝素抗凝血浆、全血检测）[8,9]。
最后要强调的是，高敏肌钙蛋白才能满足心肌梗死诊断新定义（第四版）要求，肌钙蛋白检测敏感性的不断提高将大大缩小心肌梗死的临床诊断与病理学诊断之间的差异，让临床提前诊断，提前干预，有利于患者。当然，在高敏肌钙蛋白的具体临床应用中不能把其当做“一锤定音”项目。所以，在2015 ESC NSTE-ACS诊疗指南生物标志物部分中指出：生物标志物是怀疑NSTE-ACS患者临床评估和12导联ECG所行诊断、危险分层和治疗的补充，而12导联ECG是一线诊断工具。当然，测定心肌损伤标志物，特别是使用hs-cTn对所有怀疑NSTE-ACS是必须的[5]。“肌钙蛋白检测是实验室对心肌损伤/坏死的检出，而MI是临床诊断[10]”。所以，任何实验室检测结果都不能脱离临床背景。临床希望通过高敏肌钙蛋白某一个具体数据来决定ACS/NSTEMI诊断是不严谨科学的，特别是涉及到更多并发症时。
二、关于BNP/NT-proBNP：
BNP最早用于临床的是急诊科针对是心源性还是肺源性呼吸困难的鉴别诊断。现在，BNP/NT-proBNP已成为国际相关指南针对急、慢性心力衰竭诊断和预后判断ⅠA类推荐，成为HF生物标志物“金标准”。但其升高是由于心室内容量负荷增加、心室受到牵拉的结果，故准确地讲，其是心脏“压力表”，所有引起心脏压力及负荷增加的各种病理生理学情况都会引起其升高。另外，相关cutoff值设置不能“一刀切”，不同年龄、性别、BMI、肾功能、急性HF和慢性HF都不一样。相关药物用药前后采血，即“干、湿”状态，也会引起结果的很大不同[11,12]。
尽管新的心衰生物标志物不断出现，但到目前为止利钠肽家族（NPs），特别是BNP/NT-proBNP仍然是心力衰竭（HF）方面临床最为依赖且最重要的生物标志物。2019年ESC相关指南[13]再次明确强调BNP/NT-proBNP在心力衰竭诊断与治疗中的重要性，并列表强调如下几点：
1、NPs的应用始终要结合临床相关信息；
2、NPs是心室内容积（volumes）和灌注压（filling pressures）的代言人；
3、NPs检测应该针对所有临床表现提示HF，如呼吸困难和/或疲劳，以利于HF早期诊断和危险分层；
4、NPs具有高度HF与其他原因引起呼吸困难的鉴别能力：NP浓度高则HF引起的呼吸困难可能性大；
5、表现为急性呼吸困难急诊科患者NP诊断急性HF（极高灌注压）最佳cutoff值会高于慢性HF患者（静息状态灌注压中度升高）；
6、肥胖患者会引起NPs浓度降低，相应cutoff会降低（大约低50%）；
7、针对稳定HF患者，但存在其他心脏疾病，如MI、瓣膜性心脏病、房颤或PE，NP浓度具有高度的死亡和HF再入院的预测能力；
8、相关心脏疾病，包括左室收缩功能异常伴随相关心血管危险因素应用NPs进行的早期筛查，有利于判断这些患者相关风险的增加及便于其进行针对性治疗和预防；
9、BNP、NT-proBNP和MR-proANP诊断及预后判断价值相当；
10、针对休克患者，NPs不可用于鉴别原因（如cardiogenic vs. Septic shock）但具有预后判断能力；
11、Nps不能用于判断HF的潜在原因，因此，其值升高始终要结合心脏影像学检测结果。笔者建议要增加一点，即肾功能不良对NPs结果升高有重叠效用。
尽管NPs获得临床的高度认可，但近年来，国际上研究发现一些主流试剂不论是BNP，还是NT-proBNP，其检测的是proBNP（含糖基化）、NT-proBNP（含糖基化）及BNP片段等相关肽的“混合物”[14]。现在，药物诺欣妥（sacubitril/valsartan）在HF治疗中的大量应用，也给BNP和NT-proBNP的临床应用带来了一些“新变数”，给临床带来许多新困惑，这些更需要临床与检验相互沟通与交流[15,16]。为此，2019年，IFCC-C-CB（国际临床化学和实验室医学联盟心脏生物标志物临床应用委员会）在以前NACB建议的基础上，从实验室角度提出10条新建议[17]。
建议1：鉴于利钠肽的生物学特性和裂解过程复杂性及不同检测系统方法学间的差异，在临床实践中不建议一家医疗机构同时使用不同的NP检测方法。临床医师要知道同一个样本不同的检测系统结果会不同。不推荐不同检测系统间结果换算。
建议2：检测系统正式投入临床应用前，要经过充分的性能评估和验证。涉及到分析过程的前、中、后。包括样本类型、储存条件、识别表位、交叉反应、分析特异性、分析敏感性、稀释效应、定标品来源及报告单位。由于不同NPs翻译后修饰的不一致性（如降解过程、糖基化等因素），故IFCC C-CB建议使用质量单位（ng/L，SI units），不建议使用pg/mL或pmol/L。
建议3：采用年龄和性别相对应的参考值上限。
建议4：强烈建议开发高阶（higher-order）的参考方法和可互通的BNP和NT-proBNP的标准品，且标准化效果要考虑不同的NP片段和糖基化的影响。
建议5：要改善分析方法的不精密度（建议CV＜10%），以便于临床决策更加精准。
建议6：以NPs作为治疗干预靶标时，需要考虑种族间差异，这方面研究需加强。
建议7：与不同年龄相对应的BNP急性心力衰竭诊断阈值要确定（NT-proBNP已建立）。
建议8：目前不支持以BNP/NT-proBNP特定目标作为靶值。
建议9：在针对具体患者结果解释和治疗决策时，要考虑相关并发症对结果的影响。引起升高因素包括：老年人、肾功能损伤、房颤、肺动脉高压、肺栓塞、右心功能障碍、急性冠脉综合征、贫血、或心脏高输出状态、脓毒血症及二尖瓣关闭不全等。引起结果降低的情况包括：肥胖、急性肺水肿、缩窄性心包炎、终末期心肌病及遗传变异等。
建议10：接受NEP抑制剂治疗患者长期疗效评估涉及到BNP和NT-proBNP仍需深入研究。该建议的详细解释是在接受sacubitril/valsartan治疗的头2-3个月不同于BNP，NT-proBNP罕有升高，不太容易造成临床诊断困惑。然而，针对长期预后判断价值，BNP和NT-proBNP具有相同的准确性，两者没有差异。
三、关于D-二聚体（D-dimer）
理论上讲，有出血，就应该有止血/凝血；有凝血/血块，就应该有纤溶；有纤溶，就应该有D-dimer，即其是伴随纤维蛋白溶解的血栓形成标志物，不等同是血栓栓塞性疾病标志物。所以，D-dimer现在不光是诊断DIC，更是用于诊断或排除VTE的非常重要的生物标志物，也是判断血栓形成及抗凝溶栓治疗疗效的重要生物标志物。现在，血栓性疾病已成为最重要的流行性和高致死性疾病，其中包括肺栓塞和夹层动脉瘤。D-dimer在低危PE患者的阴性排除作用及AD诊断提示作用已凸显[18]。但要提醒临床的是，D-dimer目前最大价值是用于排除深静脉血栓（VTE），但现在市面上的检测试剂有几十种，其敏感性能否用于排除？要经过临床验证[19]。为此，“中华人民共和国卫生行业标准，D-二聚体定量检测（WS/T 477-2015）”强调所使用试剂敏感性≥97%，阴性预测值≥98%，阴性预测值95%可信区间下限≥95%。该标准在涉及到具体检测方法部分中指出，双抗夹心定量检测方法（ELISA），检测结果相对可靠，敏感性高，是普遍公认的可靠方法，主要用于确认其他常规方法检测结果的可靠性。微粒聚集定量检测方法，是血液凝固分析仪采用的主要检测方法，该方法可以满足常规和急诊标本的检测要求。微粒聚集半定量检测方法，适用于高浓度D-二聚体检测（如弥漫性血管内凝血、溶栓治疗等），但该方法不适应于VTE排除诊断。关于床旁检测（POCT），检测结果要与可靠的检测方法进行比对，该方法不适用于VTE的排除诊断。同时提出，VTE排除诊断临界值可能与参考区间不相同。正常参考范围：反应的是当地“健康”人群的D-Dimer水平波动范围，采用的是X±2SD范围。而Cut-off值：用来排除VTE与PE的固定值，而不是用于区别健康人群与非健康人群，要通过ROC曲线计算得到。二者可以很接近，但不会完全相同。报告单上必须明确注明是何种界限。由于现在D-dimer检测方法会超过几十种和20多种单克隆检测抗体的使用，加之目前没有实现标准化，无统一的国际标准品等因素会造成不同医疗机构检测结果间的很大差异。同时存在两种报告形式：D-dimer当量（DDU）和纤维蛋白原当量(FEU)及多种报告单位如ng/mL、µg/mL、g/L、g/mL、mg/L等共存。还有，其会随年龄增长而升高（超过50岁FEU：cutoff=年龄×10µg/L, 而DDU其cut-off值不能进行溯源单位间的转换）。其也会在妊娠期出现生理性升高。另外，血栓形成时间短于6h，或超过14天，都不易检出。上述相关问题在临床应用中都要引起注意[18,20]。
四、关于降钙素原（PCT）：
PCT是关于感染引起“宿主反应”方面较好的生物标志物。诱导其产生需要条件：1）要有触发刺激（局部/全身）作为宿主反应的启动因素（通常是细菌感染或组织损伤）；2）要有机体的免疫反应激活（如通过单核细胞的粘附，细胞与组织间的相互作用传播的全身炎性反应）；3）炎症反应要达到一定程度[21]。只有在细菌感染导致的炎症反应且该反应相当严重时（包括局部或全身反应），才能使PCT达到可检测水平，通常需要立即治疗。当然，一些外科创伤会引起其一过性升高。在重症监护室，非细菌性诱导的PCT产生也比较常见。造成原因包括胃肠道屏障功能减弱，导致“细菌移位”，此时，无任何细菌病灶证据存在时，全身免疫系统激活和器官灌注（微循环异常），有时也会引起PCT轻中度升高[21]。
PCT与cTn及BNP/NT-proBNP的联合检测也有利于判断心力衰竭患者是否合并有肺部感染及是否存在心肌损伤，也有利于胸痛病因的判断及相关针对性治疗疗效判断。
近几年，国际上有些文章提出心型脂肪酸（heart-type fatty acid binding protein，htFABP）及和肽素（copeptin）在ACS早期诊断中具有增值意义，但与单独检测hs-cTn比较就没有提升价值[22]。
综上所述，四项指标组合是笔者建议的“胸痛生物标志物新四项”，能涵盖以胸痛为主要症状的重要致死性疾病的诊断、鉴别诊断或辅助诊断。但在具体应用中，不同医院使用不同的检测手段，可能带来不同的临床效果。现阶段，检验与临床都要提高这四个项目的“驾驭能力”。检验与临床要密切配合，加强沟通。检验要服务临床，要向临床提供最具临床价值和性价比最好的检测“组合”！
参考文献：
Kost GJ, Tran NK. Point-of-Care Testing and Cardiac Biomarkers: The Standard of Care and Vision for Chest Pain Centers. Cardiology Clinics[J], 2005, 23(4): 467-490.
中国胸痛中心认证工作委员会. 中国胸痛中心认证标准（2015年11月修订）. 中国介入心脏病学杂志[J], 2016, 24(3): 121-130.
Thomas MR, Lip GY. Novel Risk Markers and Risk Assessments for Cardiovascular Disease. Circ Res[J], 2017, 120(1): 133-149.
Thomas MR, Lip GYHJCR. Novel Risk Markers and Risk Assessments for Cardiovascular Disease. 120(1): 133-149.
Roffi M, Patrono C, Collet J, et al. 2015 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation: Task Force for the Management of Acute Coronary Syndromes in Patients Presenting without Persistent ST-Segment Elevation of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal[J], 2011, 37(3): 267-315.
Eggers KM, Lindahl B. Application of Cardiac Troponin in Cardiovascular Diseases Other Than Acute Coronary Syndrome. Clinical Chemistry[J], 2017, 63(1): 223-235.
White HD. Pathobiology of Troponin Elevations: Do Elevations Occur With Myocardial Ischemia as Well as Necrosis? Journal of the American College of Cardiology[J], 2011, 57(24): 2406-2408.
张真路. 如何面对新一代高敏感肌钙蛋白检测时代的到来. 中华检验医学杂志[J], 2012, 35(12): 1081-1086.
张真路, 周新. 高敏肌钙蛋白升高的临床意义. 中华检验医学杂志[J], 2014, 37(7): 555-558.
De Lemos JA. Increasingly Sensitive Assays for Cardiac Troponins: A Review. JAMA[J], 2013, 309(21): 2262-2269.
张真路. B型利钠肽和N端B型利钠肽原检测结果判断要考虑的影响因素. 中华检验医学杂志[J], 2012, 35(2): 134-136.
张真路，BNP和NT-proBNP结果判断一定要结合临床背景。中华检验医学杂志[J], 2012, 35(10): 874-877.
Mueller C, Mcdonald K, De Boer RA, et al. Heart Failure Association of the European Society of Cardiology practical guidance on the use of natriuretic peptide concentrations. European Journal of Heart Failure[J], 2019, 21(6): 715-731.
张真路. 重新认识利钠肽家族的临床意义. 中华检验医学杂志[J], 2012, 40(6): 414-416.
Zhang ZL, Ran LI, Yang FY, et al. Natriuretic peptide family as diagnostic/prognostic biomarkers and treatment modalities in management of adult and geriatric patients with heart failure: Remaining issues and challenges. Journal of Geriatric Cardiology[J], 2018, 15(8): 540-546.
张真路. B型利钠肽和N末端利钠肽原的过去、现在和未来. 中华心血管病杂志（网络版）[J], 2019, 2: e1000015.
Kavsak PA, Lam CSP, Saenger AK, et al. Educational Recommendations on Selected Analytical and Clinical Aspects of Natriuretic Peptides with a Focus on Heart Failure: A Report from the IFCC Committee on Clinical Applications of Cardiac Biomarkers. Clin Chem[J], 2019, 65(10): 1221-1227.
Konstantinides S, Meyer G, Becattini C, et al. 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of acute pulmonary embolism developed in collaboration with the European Respiratory Society (ERS). European Heart Journal[J], 2019.
Bruinstroop E, De Ree MAV, Huisman MV. The use of D-dimer in specific clinical conditions: A narrative review. European Journal of Internal Medicine[J], 2009, 20(5): 441-446.
Favresse J, Lippi G, Roy PM, et al. D-dimer: Preanalytical, analytical, postanalytical variables, and clinical applications. Crit Rev Clin Lab Sci[J], 2018, 55(8): 548-577.
Meisner M. Procalcitonin - Biochemistry and Clinical Diagnosis, 1st edn.: UNI-MED Science, 2010.
Neumann JT, Sorensen NA, Westermann D. Biomarkers in the triage of chest pain: are we making progress? Biomark Med[J], 2016, 10(4): 345-347.
