D-二聚体2.0：开启临床应用的新篇章
张真路，主任技师、教授、医学博士。现任武汉大学附属亚洲心脏病学院，武汉亚洲心脏病医院检验中心主任，武汉亚心总医院检验医学中心主任。兼任中国生物化学与分子生物学会脂质与脂蛋白专业委员会委员、中国心胸血管麻醉学会临床与检验分会副主任委员、中国研究型学会血栓与止血专业委员会副主任委员、中国医师协会检验分会心脑血管疾病专业委员会副主任委员、中华医学会检验学会临床与体液专业委员会委员、中华医学会病理分会心血管病专业委员会副主任委员、中华医学会检验学会武汉市检验分会副主任委员、中华临床实验室管理电子杂志第一届编辑委员会委员、《中华检验医学杂志》编审专家。主要从事临床检验、病理诊断工作36年。具有较丰富的临床检验技术、临床病理诊断及实验室管理经验。近年来多次在临床心血管专业及检验专业全国性学术会上做大会专题报告。参入“NT-proBNP临床应用中国专家共识”和“高敏肌钙蛋白在ACS诊断中的应用中国专家共识”等中国专家共识6项，负责起草 “血小板功能检测在抗血小板治疗中应用共识”。近几年就心血管疾病相关检验，在《中华医学杂志》、《中华心血管病杂志》、《中华检验医学杂志》和《中华病理学杂志》等发表“共识”及“述评/专家论坛”文章15篇。
D-二聚体（D-dimer）是临床最常用的凝血检测项目之一，被临床广泛用于静脉血栓栓塞症（VTE）疾病的排除，以及凝血功能紊乱的评估等，然而随着近些年众多对D-dimer临床应用研究的发布，利用D-dimer自身的特点与临床疾病的关联，极大地拓展了D-dimer的应用空间和应用技巧，揭开了D-dimer临床应用的新篇章。本文尝试结合文献与笔者自身应用经验，对D-dimer的临床应用进行简要综述，以期为大家揭开D-dimer临床应用的层层面纱。
一、D-dimer应用的理论基础
D-dimer应用的基础特点之一：检测到D-dimer升高，说明机体内肯定发生了凝血系统活化和纤溶系统活化。D-dimer是由纤维蛋白原中的两个交联的D片段构成。当体内凝血系统激活后，生成的凝血酶使纤维蛋白原转变为纤维蛋白，然后在XIII因子的作用下，纤维蛋白相互交联形成稳定的纤维蛋白凝块，同时被激活的纤溶系统使交联的纤维蛋白发生降解，生成纤维蛋白降解产物（fibrin degradation products，FDPs），而D-dimer就是交联纤维蛋白特异性的降解产物（图1，引用自参考文献1）[1]。也因此，D-dimer被认为是血栓前或高凝状态的敏感标志物之一。
D-dimer应用的基础特点之二：通常情况下，在血栓开始形成后2个小时即可检测到D-dimer水平升高，生成的D-dimer在体内的半衰期约7-8小时[2]，这个半衰期长度与临床实践具有较好的匹配度：不会因为半衰期过短而很难被监测到，也不会因为半衰期过长失去监测的意义。此外，在离体后的血样本中，至少能稳定24-48小时，也使得准确检测D-dimer水平成为可能。这些特点使得D-dimer动态监测可以用于预测血栓形成、评价抗凝效果成为可能。
二、D-dimer的检测
目前所有D-dimer测定方法都基于抗原-抗体反应，如ELISA、免疫荧光法，乳胶增强免疫比浊法，或全血凝集法测定等，多数全自动凝血分析仪已可以简便地进行D-dimer定量检测。然而，D-dimer分析的标准化和结果一致性仍然不令人满意[3, 4]：目前依然缺乏可追溯性的国际参考物质；不同厂商用于D-dimer检测的单克隆抗体的特异性不同，以及方法或各种测定方法之间的检测性能差异巨大；此外，D-dimer检测的报告单位体系：D-dimer当量单位（DDU）与纤维蛋白原当量单位（FEU），两个报告体系的分歧；不同医院间结果单位间的不统一（如ng/mL、µg/mL、µg/L）等。所有这些因素可能会使实验室和临床医生感到困惑且容易混淆。因此，清楚地了解在自己的机构中使用的特定的D-dimer检测是很重要的。尽管D-dimer的检测存在这样那样的问题，但这并未影响到D-dimer在临床越来越广泛的应用价值。
三、D-dimer的传统的临床应用（D-dimer1.0）
1. 血栓性疾病的阴性排除：D-dimer检测结合临床风险评估工具（Wells评分等）可以高效地用于深静脉血栓（deep venous thrombosis，DVT）和肺栓塞（pulmonary embolism，PE）的排除诊断（图2）。这是当前接受范围最为广泛，研究最为深入D-dimer临床应用之一[5]。D-dimer在临界水平以下对静脉血栓栓塞症（VTE）具有98%以上的敏感性以及97%以上的阴性预测值，但需要强调的是，可用于VTE排除性诊断的D-dimer检测必须是符合国内外行业标准要求的高敏感方法，而且需要使用与检测系统相符排除截断值（Cut-off值）[6]。
同时，这种阴性排除价值在急性主动脉夹层（acute aortic dissection，AAD）的诊断中也得到验证[7]，一份纳入4份研究共计1557受试者的荟萃分析显示D-dimer水平＜500ug/ml对AAD有98%的敏感性以及95%阴性排除价值，这一结论也得到了另外两份荟萃分析的印证。
2. 弥散性血管内凝血（disseminated intravascular coagulation，DIC）的诊断：DIC的发病机制就是以纤溶系统亢进为表现之一, DIC患者FDPs和D-dimer会显著增高（10倍以上）。国内外DIC诊断指南或共识中[8]，均将D-dimer作为诊断DIC的实验室指标之一，D-dimer水平升高的程度在DIC评分系统中占据重要地位，当然DIC的诊断需要结合患者临床状况和其他实验室指标综合判断[9]。
3. 特殊人群中的D-dimer水平：老年人群：健康人D-dimer水平会随着年龄增加而有所升高，女性水平略高于男性，而妊娠期女性则会显著升高。目前多个研究推荐VTE患者阴性排除的CUT-OFF值：对50岁以下人群使用500ng/ml（FEU单位）作为；50岁以上人群使用Age*10ng/ml（FEU单位）。
妊娠期：妊娠期女性D-dimer水平会生理性增高，且随着孕周的增加，D-dimer的阳性比例和绝对水平会逐渐增加。妊娠期D-dimer升高的机制较为复杂：1）妊娠期女性孕激素会刺激肝脏合成凝血因子，减少抗凝蛋白的合成；2）胎儿压迫致下腔静脉回流受阻，血流减慢；3）孕晚期，随着子宫成熟度的增加，子宫螺旋动脉破裂释放组织因子等促凝物质等，使得孕妇机体呈现高凝倾向；4）少数孕妇合并有其他易栓因素，例如抗磷脂综合症等。妊娠期D-dimer水平在分娩前达到最高峰，产后D-dimer水平一般情况下会迅速下降。非孕期人群的D-dimer的参考范围不适用于孕妇。D-dimer在妊娠期女性中的应用策略目前存在较多争议，临床中面对妊娠期D-dimer水平升高，即不能恐慌备至，惧怕血栓疾病发生，盲目加以抗凝药物；也不能熟视无睹，以妊娠高凝一言盖之。前者可能会“治疗过度，增加出血”，后者可能“错失良机，延误治疗”。对检验来说，也亟需建立中国人群适用于不同品牌的妊娠期不同孕周的“正常”参考范围，以给临床正确的参考。
图2. D-dimer在VTE诊断中的应用
四、D-dimer临床应用2.0
1. D-dimer动态监测预测VTE形成：D-dimer在体内半衰期7-8小时的特点让D-dimer动态监测预测血栓风险成为可能。对于一过性高凝状态或微血栓形成，D-dimer会在轻度升高后迅速下降，理论上24小时内，生成的D-dimer经历3-4个半衰期，可以下降50%-90%。但当体内持续有新发血栓形成，体内的D-dimer会持续升高，呈现“几”字型升高曲线（图3为一例全身多处血栓形成案例的D-dimer变化曲线）。因此，对于特定的病人，尤其是急重症、外科术后患者，若出现D-dimer水平快速增高的表现，要警惕血栓形成的可能。《创伤骨科患者深静脉血栓形成筛查与治疗的专家共识》中率先推荐对骨科术后中、高风险患者，建议每48小时动态观察D-dimer变化，D-dimer持续阳性或升高的患者，及时行影像学检查排查DVT。
图3. 一例全身多发血栓形成患者的D-dimer动态变化图
（亚心医院案例）
2. D-dimer作为多种疾病的预后评价指标：由于凝血系统与炎症、内皮损伤等之间的密切关系，在感染、手术或创伤、心衰、恶性肿瘤等一些非血栓性疾病中也常观察到D-dimer的升高。一直以来，D-dimer缺乏疾病特异性一直被视为其缺点，仔细研究D-dimer相关的疾病可以发现，这些疾病最常见的不良预后还是血栓形成、DIC等，这些并发症中的大多数恰恰是最常见的引起D-dimer升高相关的疾病或状态。此时，在评估疾病的预后方面，D-dimer的低特异性却转变为优点，D-dimer可以作为一用途非常广泛且敏感的预后评价标志物[1]。
（1）对于恶性肿瘤患者，多个研究发现D-dimer升高的恶性肿瘤患者1-3年生存率显著低于D-dimer正常者，D-dimer可以作为评价恶性肿瘤患者预后的指标。其机制在于：1）肿瘤细胞或组织在生长发育过程中会释放癌促凝物，促进凝血系统活化；2）肿瘤细胞或组织释放多种物质，操作血管内皮，导致胶原暴露，激活凝血；3）肿瘤细胞在经血液转移过程中，合成或释放组织因子等物质，激活凝血。这也是为什么恶性肿瘤患者VTE发生风险显著高于非肿瘤患者原因。
（2）对于VTE患者，多个研究证实VTE患者抗凝期间D-dimer阳性患者后续血栓复发的风险是阴性患者的2-3倍，另一份纳入7项研究共计1818例受试者的荟萃分析显示，D-dimer异常是VTE患者血栓复发的主要预测因子之一，D-dimer目前已被列入多个VTE复发风险预测模型，如HERDOO2，DASH，Vienna模型等。
（3）对于房颤（AF）患者，D-dimer可以预测口服抗凝中的血栓事件和心血管事件。一项对269例房颤患者随访2年左右的前瞻性研究显示，口服抗凝期间，INR达标患者中约23%表现出D-dimer水平异常，而出现D-dimer水平异常的患者发生血栓事件和合并心血管事件的风险分别是D-dimer水平正常患者的15.8倍和7.64倍。两项大型国际多中心，双盲随机对照研究—ARISTOTLE研究和RE-LY研究也发现：无论是接受VKA，还是NOAC抗凝的AF患者，D-dimer水平与抗凝过程中的不良事件风险呈正相关，且D-dimer还可以改进AF卒中风险预测模型—CHADS2以及CHA2DS2-VASc评分的预测功效。
（4）对于机械瓣膜置换术（MHVR）患者，一项入选618例受试者的长期随访研究显示，MHVR后华法林期间D-dimer水平异常者发生不良事件的风险约是正常者的5倍左右，多因素相关性分析证实D-dimer水平是抗凝期间血栓或心血管事件的独立预测因子。除此之外，在心衰、恶性肿瘤等患者中，D-dimer水平异常也与后续的死亡、肿瘤复发等不良结局显著相关。总之，D-dimer可以预测患者口服抗凝过程中的全因事件。
其他，临床中还有很多疾病或严重状态，会激活凝血系统，引起D-dimer升高，D-dimer在用于诊断血栓性疾病时，并不具有优势，这也是大家认为D-dimer缺乏特异性的原因。其优势在于评估疾病的预后，总之，对于这些特定的疾病或特定的病人（溶栓治疗除外），D-dimer升高或持续阳性，往往预示着预后不良或病情恶化。
3. D-dimer在口服抗凝治疗中的应用：（1）D-dimer决定口服抗凝治疗的疗程：对于VTE患者，以及其他血栓性疾病，抗凝治疗的最佳时限目前仍无定论。无论是NOAC，还是VKA，国际相关指南建议抗凝治疗第3个月时根据出血风险高低，决定是否进行延长抗凝，而D-dimer检测可以为此提供更个体化的信息。
图4. D-dimer决定口服抗凝治疗时间
首先，D-dimer检测有助于判断VTE患者是否可以停止抗凝（图4）。一项纳入528例受试者的前瞻性研究显示VTE患者接受标指南建议的3个月抗凝治疗后，检测D-dimer，水平正常患者血栓复发风险低，可以安全停药，水平异常患者则建议继续抗凝治疗，这一结论也得到了后续一项包含410例受试者的多中心队列研究的验证，也有研究发现D-dimer指导下的抗凝治疗获益存在一定的性别差异，在女性人群中的获益显著高于男性[10, 11]。
其次，D-dimer检测有助于判断VTE患者停药后是否需要恢复抗凝（图4）。PROLONG研究是一项大型多中心，前瞻性随机对照临床研究[12]，该研究共纳入619例受试者，在VTE患者停止抗凝后1个月检测D-dimer水平，其中227例（36.7%）患者D-dimer阳性，将此227例患者随机分为恢复抗凝组和不恢复抗凝组，结果显示不恢复抗凝的患者VTE复发风险是恢复抗凝组的5.36倍，因此建议VTE患者根据停药后1个月的D-dimer结果确定是否恢复抗凝。该团队后续完成的PROLONGⅡ研究进一步发现，VTE患者停药1个月检测D-dimer，阴性患者此后应每2个月检测一次D-dimer，如果再次阳性，血栓复发风险依然高于持续阴性的停药患者，建议恢复抗凝。总之，D-dimer检测在指导VTE患者的个体化抗凝治疗中有着不可替代的作用。
（2）D-dimer指导口服抗凝强度调整：华法林和新型口服抗凝药物（利伐沙班、阿哌沙班、达比加群等）是目前临床最常用的口服抗凝药物。VKA是通过减少了II、VII、IX、X等凝血因子的合成发挥抗凝效应，NOAC是通过直接抑制活化的II因子（如达比加群）或X因子（如利伐沙班、阿派沙班）发挥抗凝效应（图1）。华法林、NOAC均可降低D-dimer水平，但抗凝药物在体内与D-dimer之间并无直接作用，是药物的抗凝效应减少了凝血系统和纤溶系统的活化，从而间接造成D-dimer水平下降。目前，NOAC不能用于心脏机械瓣膜置换手术患者的抗凝治疗，以华法林为代表的维生素拮抗剂（VKAs）依然是唯一选择。国内外指南推荐的MHVR标准抗凝强度[13]：主瓣置换：INR 2.0-3.0；二尖瓣置换：INR 2.5-3.5，但这些源自西方人群的抗凝治疗范围是否适用于中国人群还存在争论。不同种族、个体间由于基因、易栓因素、饮食等存在差异，华法林抗凝强度的选择应本地化、个体化。
国内的学者发现相对于西方人群，中国人群更易出血，而不易血栓，因此认为中国人群采用低强度的抗凝治疗（INR 1.5-3.0）。然而也有研究报道低强度抗凝治疗虽然降低了出血风险，但又会导致血栓事件增加。这提示低强度抗凝可以满足中国大部分MHVR患者，而另一小部分人可能需要高强度的抗凝。D-dimer有助于将那些需要高强度抗凝的人甄别出来。基于此，笔者团队注册并完成了一项前瞻性，随机对照临床试验[14]：研究共入选机械心脏瓣膜置换后患者748例，以1:1:1的比例被随机分配至D-dimer指导抗凝组（D-dimer阴性：INR 1.8-2.6；D-dimer阳性：INR 2.5-3.5），低强度抗凝对照组（INR:1.8-2.6）和标准强度抗凝对照组（INR:2.5-3.5）。试验结果显示D-dimer指导抗凝组有效地平衡了抗凝治疗中的安全性和有效性，不良事件发生率均显著低于使用标准和低强度抗凝的对照组，D-dimer可以用于指导口服抗凝治疗强度的调整。当然，该结论还需要更大样本量的、多中心的研究来验证。
研究还可以更进一步，探索D-dimer指导下的抗凝治疗策略是否可以扩展到AF、VTE等其他口服抗凝治疗的患者，以及中国以外的其他人群患者。前期的多个研究均证实而无论是VKA治疗，还是NOAC治疗，不良事件的风险均与D-dimer水平呈正相关。笔者团队正在进行的一项血栓标志物（D-dimer等）在NVAF患者抗凝药物剂量选择中的应用研究，就是使用D-dimer指导NOAC药物剂量选择，探索为患者提供更个体化的抗凝方案。
五、D-dimer在COVID-19患者中的应用
COVID-19从一定意义上讲，是一种免疫紊乱诱发的血栓性疾病（免疫性血栓病，immune thromboembolism），肺部弥漫性炎性反应及微血栓形成，据报道20%以上的COVID-19住院病例发生VTE。中国学者在全球范围内率先报道了COVID-19相关凝血功能紊乱并探索了D-dimer在COVID-19中的应用价值[15, 16]，相关研究结论均得到后续更多研究的验证。对COVID-19，D-dimer应用基础依然是前文中提及的理论基础及应用2.0范围的扩展。主要可用于以下几点：
1. 入院时D-dimer水平可独立预测患者院内死亡率，筛选出潜在的高风险患者：笔者研究团队率先报道[16]，入院D-dimer水平≥2.0μg/ml（参考范围上限4倍）的COVID-19患者院内死亡风险显著低于D-dime＜2.0μg/ml的患者。这一点对于早期识别出表观无重症表现，但内在反应严重、死亡风险高的患者非常有意义。目前在全球，D-dimer已成为COVID-19患者入院时关键的筛查项目之一。
2. D-dimer可用于指导COVID-19患者是否启用肝素抗凝治疗：COVID-19作为血栓高发的疾病，对合适的COVID-19患者进行预防或治疗性抗凝可显著降低死亡率，但盲目抗凝则会降低获益，增加出血风险。D-dimer可帮助选出需要进行抗凝的患者。据报道，D-dimer≥参考范围上限6-7倍的患者，启动肝素抗凝，可显著改善患者预后[17]。
3. 动态D-dimer监测，可用于预测COVID-19患者VTE的发生：VTE是COVID-19最普遍的并发症，然而对于COVID-19患者VTE的诊断面临较多困难；例如，COVID-19多是隔离治疗，无法外出。尤其是重症患者多需要呼吸机、俯卧位通气、甚至ECMO等，导致影像学检查常无法及时执行。有学者报道动态D-dimer监测为VTE的发生提供了相对便捷的预测工具。若观察到D-dimer会持续升高，呈现“几”字型升高曲线，需考虑VTE的高度可能。条件允许，可再行影像学确诊。
4. D-dimer监测，可用于评估COVID-19的病情转归：COVID-19病程长，常伴有并发症，且治疗药物、临床操作繁多，因此，对COVID-19的病情转归的评估，或对治疗方式是否有效的评价至关重要。凝血系统紊乱可以说是人体炎症反应、血栓、氧化应激、甚至感染等多种表现的最终归宿，D-dimer对凝血系统活化的敏感和适当的半衰期，可以有效地用于预测患者疾病的转归。若D-dimer持续升高，无论是何原因引起，无论治疗方案是否合理，均指示患者病情可能在持续恶化或未得到有效改善。
5. COVID-19治疗过程中，会面临很多抉择时刻。例如，呼吸机启动或撤机的时机抉择；患者是否转入ICU或转出ICU的抉择等，在这些抉择时刻，D-dimer是否能提供一些参考信息，目前国外正有多个临床试验进行观察。
总之，D-dimer检测已不再局限于VTE排除性诊断，DIC监测等传统应用。D-dimer以其与凝血系统的特有关系，及多数医院广泛开展的优势，在动态监测、评价预后、指导抗凝及COVID-19管理方面等多种疾病和临床状况下，D-dimer都显露出其特有的应用价值。相信随着研究的持续扩展，D-dimer的应用将揭开新的篇章，进入2.0时代。同时检验专业要跟上这一时代的步伐，使用敏感性更好的检测试剂系统，使D-dimer发挥更好的临床作用。
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