回顾高敏肌钙蛋白检测的发展史，大致分为以下五个阶段：
一、第一代肌钙蛋白T检测 —— ELISA-Troponin T检测
上世纪80年代之前，临床上评估心肌细胞损伤的金标准是检测肌酸激酶同工酶（CK-MB），它与天冬氨酸氨基转移酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH）一并被称为”心肌酶谱”。 1979年，世界卫生组织联合国际心脏病学会提出心肌梗塞的诊断依据：即胸痛病史、心电图和血清心肌酶的变化，3项中有2项阳性即可作出诊断[1]。
然而临床上也逐渐发现CK-MB对心梗诊断敏感性和特异性的不足[2] [3]，人们也希望能更早地检测到心梗，但大多数研究都集中于血小板活动和血栓形成相关的生物标记物。另一个主流研究方向则是寻找在早期阶段即能检测到的心肌凋亡的标记物，肌球蛋白在这方面被认为很有希望。正是在这个时候，德国海德尔堡大学的Hugo A Katus博士申请到哈佛大学医学院麻省总医院心脏病科Edgar Haber教授的实验室做研究员，从事用肌球蛋白成像诊断心梗的研究。
但经过两个月的尝试后，Hugo A Katus发现将肌球蛋白抗体成像用于临床过于复杂，考虑到其从之前的研究中了解到心脏和横纹肌表达不同型的肌球蛋白轻链，因而决定调整策略，转向血清肌原纤维蛋白的免疫学检测的研究开发，并提出假设：由于具有较高的心脏特异性和胞内蛋白质量，肌球蛋白同型轻链可能比CKMB在心梗的诊断上更优越。
在接下来2年的时间里，Hugo A Katus的团队克服了诸多困难，比如从不同类型的肌肉组织中纯化出人肌球蛋白轻链、免疫兔子获得抗血清、优化放射免疫技术，以及将试验性检测首次用于临床等等。其中他们取得了一个重要成绩——开发出了创新的三明治式双抗体夹心法，即用两个预先筛选出的单克隆抗体（生物素化的捕获抗体和辣根过氧化物酶标记的信号抗体）结合在肌球蛋白轻链分子两个不同的抗原表位，以加强检测的心脏特异性，并且对其申请专利了保护。
1980年代末，他们说服了Boehringer Mannheim公司（后来被Roche收购）与其合作，联合开发了肌球蛋白轻链检测技术。然而，但正是在这个时候，Hugo A Katus团队认识到心脏肌钙蛋白比肌球蛋白具有更高的特异性，从而开始转向研发肌钙蛋白T检测。经过大量实验后他们认识到肌钙蛋白T（Troponin T, TnT）比CK-MB具有更高的心脏特异性[4]，并于1992年推出第一代商品化的肌钙蛋白T检测，即自动化酶联免疫S-TnT检测。随着其应用的逐渐推广，临床上进一步证实了TnT比CK-MB在心肌损伤方面具有更高的敏感性，且认识到TnT在非稳定性心绞痛的预后方面具有一定价值[5]。
二、第二代肌钙蛋白T检测 —— Enzymun Troponin T
然而，第一代TnT在临床应用中也逐渐发现其在严重骨骼肌损伤的患者中会出现假阳性[6]。这是由于检测试剂的两个抗体中，信号抗体并非心脏特异性的，与骨骼肌来源的肌钙蛋白T发生非特异性的结合，从而引起交叉反应。
Hugo A Katus团队对此加以了改进，推出名为“Elecsys Troponin T”的第二代产品，其捕获抗体和信号抗体全部采用心脏特异性的单克隆抗体，从而大大提高了检测特异性。
改进后的试剂在体外对浓度高达1000μg/l的骨骼肌来源的肌钙蛋白T无交叉反应；且在健康的马拉松运动员和严重的骨骼肌损伤患者中均未观测到假阳性现象[7]。
随着检测技术的改进，cTnT在临床上的应用得以进一步拓展，E.Mangus Ohman等人发现其对急性心肌缺血患者的风险分层具有重要价值[8]。Syed A. Abbas等人发现cTnT是非稳定型心绞痛早期心血管事件的独立的预测因子[9]。
三、第三代肌钙蛋白T检测——Elecsys® Troponin T
第一代和第二代cTnT检测所用的标准品均是从牛血清制备而来，在高浓度样品稀释时容易出现线性关系不好的问题[10]。1999年，随着人重组cTnT作为标准品的成功应用，第三代cTnT检测问世，之前的线性问题得以解决。
除此之外，第三代标准品在由捕获抗体M-11-7识别的一个抗原表位的氨基酸序列上也做了改进，由丝氨酸代替了原来的丙氨酸，从而提高了抗体结合的亲和力[10]。
随着检测方法的不断改进，cTnT检测对AMI患者的敏感性和特异性日益提升，逐步取代CK-MB等”心肌酶谱”，成为临床诊断AMI的主要心脏标志物。欧洲心脏病学会和美国心脏病学会于2000年联合提出重新定义AMI, cTn变化成为诊断AMI的一个重要条件，这一标准随即得到广大心脏病学学者的认同[11]。
四、第四代肌钙蛋白T检测——Elecsys® Troponin T
第三代cTnT检测推向市场后，人们发现肝素抗凝的血浆中cTnT测量值比正常值偏低，这是由肝素对免疫反应产生的干扰所致[12][13]。因而，2002年推出的第四代cTnT检测克服了这一问题，并且实验证实了cTnT检测结果在血清和肝素抗凝血浆中无差别[14]。
这一时期很多研究包括GUSTO IV和FRISC II都表明肌钙蛋白T 升高不仅常见于急性冠脉综合征（ACS）患者，而且也与不良预后有关。重要的是，cTnT不仅具有灵敏的诊断价值和风险预测价值，而且还能用于指导治疗。不断有临床研究显示,肌钙蛋白阳性的非ST段抬高的ACS患者会受益于经皮冠脉介入治疗（PCI）以及口服更大剂量的血小板抑制药物[15]。正是基于这些发现，2007年，全球心脏病学专家在第2版心肌梗死通用定义中推荐将hs-cTn作为首选心脏标志物[16]。
五、第五代钙蛋白T检测——Elecsys® Troponin T-hs
目前，cTn在诊断心肌损伤（包括AMI）中的重要作用得到广泛认同。随着其临床应用的日益广泛，临床上也逐渐对之提出了更高的要求，如在AMI发生前数个小时内敏感性差[17]。2010年，新一代高敏感方法检测hs-Troponin T试剂问世。最低检测浓度3ng/L, 第99百分位值<14ng/L, CV为10%时的最低检测浓度为13ng/L，进一步满足了临床需求。
1999年，IFCC和NACB分别提出cTn的参考范围上限取表观健康人群第97.5百分位值。而2000年、2007年和2012年三版心肌梗死定义文件提出cTn临床判断值应取表观健康人群参考范围上限第99百分位值，同时该处检测不精密度（以CV表示）应≤10%，高于此值伴相应症状和（或）特征性心电图改变，考虑AMI诊断[11] [16] [18]。
高敏感检测技术有助于检测既往易被漏诊的微小心肌损伤、更早期诊断AMI、更合理筛查心血管事件高危患者，优化临床治疗决策与预后评估。
以往临床通常需等约6h，观察cTn的有意义增高，而如今采用高敏感的方法检测cTn，只需3 h就可检测到有助于临床诊断AMI的cTn增高。且近年研究表明，应用hs-cTn检测在就诊后1～3h就可对疑似ACS患者的做出诊断和鉴别诊断[19] [20] [21]。
六、临床应用
随着灵敏度的提高，连续监测hs-cTn(间隔2～4h)成为可能。这将有助于区分患者究竟是急性心肌损伤（缺血），或慢性损伤（心脏结构性病变或其他病变），提示cTn不仅是ACS的生物标志物，而且也有可能成为筛查临床症状不明显的心脏疾病的标志物[22][23]。
另外，准确应用cTn不仅有助于诊断，也有助于ACS预后的危险分层，hs-cTn能更敏感用于ACS危险分层。对心血管病患者、门诊患者或社区人群的多项研究发现，hs-cTn增高以及增高变化程度与之后的心血管事件明显相关，长期连续观察更有价值；分析cTn的检测值结合变化率有助于预测长期的心力衰竭或心血管事件的发病率或病死率[24]。
最近几年，全球各国的研究团队不懈努力，为临床如何更好地使用高敏心肌肌钙蛋白检测做出了许多努力。例如，更优急性冠脉综合征评估指标分析研究（Advantageous Predictors of Acute Coronary Syndrome Evaluation，APACE）[25]是一项前瞻性，多中心研究，共入选急诊872名急性非创伤性胸痛受试者。研究采用盲法测定受试者入院和1小时后的hs-cTn T水平，同时聘请2位独立的心内科医生对hs-cTn T检测得出的诊断结果进行验证。研究者首先随机选取436名受试者，按照研究流程采用hs-cTn T测得确诊或排除急性冠脉综合征的hs-cTn T基线值和1小时内的绝对变化值，进而推导出0小时/1小时分诊流程 。然后，研究者在剩余的436名受试者中验证该0小时/1小时分诊流程的准确性。同时，研究亦随访根据分诊流程给予相应临床处置的所有受试者30天的预后。研究证实，hs-cTn T检测0小时/1小时分诊流程的排除诊断相关灵敏度和阴性预测价值均为100%，而确诊相关特异性和阳性诊断价值分别为97%和84%，8%的需要留观受试者最终诊断急性心肌梗死。与此同时，根据分诊流程给予不同临床处置的所有受试者，其30天生存率分别是排除诊断组99.8%，留观组98.6%以及确诊组95.3%。该研究首次证实了临床使用hs-cTn T检测0小时/1小时分诊流程是有效且安全的。
为进一步验证hs-cTn T检测0小时/1小时分诊流程在更大规模人群应用的准确性，hs-cTn T检测快速排除急性心肌梗死研究（High-Sensitivity Cardiac Troponin T Assay for Rapid Rule Out of Acute Myocardial Infarction, TRAPID-AMI）[26] 作为一项全球多中心诊断性研究，入选1,282例急诊胸痛<6小时的疑似急性心梗受试者，验证hs-cTn T检测0小时/1小时分诊流程的准确性。研究结果提示，该流程对排除诊断急性心梗的阴性预测价值和灵敏度分别为99.1%（95% CI 98.2% 至 99.7%）和96.7%（95% CI 93.4% 至 98.7%），而确诊的阳性诊断价值和特异性分别为77.2%（95% CI 70.4% 至 83.0%）和96.1%（95% CI 94.7% 至 97.2%）。同时，留观组中则有22.5%的受试者为急性心肌梗死。综上所述，研究者支持hs-cTn T检测0小时/1小时分诊流程应用于急诊早期快速筛选疑似的急性心梗患者。
鉴于此，更新的2015ESC非ST段抬高型急性冠脉综合征诊治指南在充分肯定2011版中相关推荐（如hs-cTn 检测0/3小时分诊流程）的基础上，总结了近年来有力的新证据，制定了一些新的推荐，如急性心梗与不稳定心绞痛的差异以及hs-cTn检测0/1小时分诊流程等[27]。同时，2015版ESC指南也明确指出早期诊断急性心梗和不稳定心绞痛所存在的不足与不确定性，以及未来进一步研究的方向。
为此，TRAPID-AMI研究的主要研究者撰文根据指南中提及的不足与缺陷，制定了以下7条的临床规则，希冀有助于最大限度地在急性心梗早期诊断中运用好高敏心肌肌钙蛋白检测[28]：
第一，早期诊断急性心梗必须基于全面整合各种临床评估数据，包括胸痛特征，患者生命体征，心电图以及血心肌肌钙蛋白T或I水平。
第二，hs-cTn检测0/3小时或0/1小时分诊流程只能在12导联心电图排除ST段显著抬高需要快速转运至心导管室的情况之后使用。
第三，不可在重症监护室的危重患者中进行心肌肌钙蛋白的检测，除非高度怀疑其合并急性心梗。尽管大多数重症患者也存在心肌损伤，但其hs-cTn检测结果升高与急性心梗关联不大。
第四，加强对医护人员关于使用新型hs-cTn检测以及0/1小时分诊流程的教育和培训。因为大多数检验科都可以在1小时内给出hs-cTn 检测结果，所以在测得0小时的hs-cTn检测结果后可以更快地得到1小时的hs-cTn 检测结果。
第五，由于与急性心梗发生和心肌肌钙蛋白水平变化密切相关，所以hs-cTn 检测可以于1，2或3小时后，在更短的时间间隔内进行第二次检测。这将缩短诊断和治疗策略制定的时间以及节省患者急诊留观时间和费用。
第六，hs-cTn 检测是一个心肌损伤的定量指标。不可将其仅仅视为定性指标。hs-cTn检测值越高，则急性心梗的可能性越大。反之，hs-cTn 检测值越低，则急性心梗的可能性越小。相应地，急性心梗患者hs-cTn 检测值相对较低，患者预后相对较好，30天死亡风险极低。
第七，尽管hs-cTn 检测0/3小时和0/1小时分诊流程可有效安全的分流患者，但这两种流程的阴性预测和阳性预测价值并不对等。
所以，尽管hs-cTn 检测0/1小时分诊流程可有效排除胸痛或疑似急性心梗患者，但全面结合其他临床评估指标最终确诊患者仍然十分重要。并且，根据不同的诊断结果而制定不同的治疗策略。
自2010年高敏肌钙蛋白T检测问世以来，国内专家也从许多方面对其进行了探索和应用。潘柏申等[29]率先建立了适合其实验室的hs-cTnT参考范围，即表面健康人群第99百分位值为：女性≤60岁为0.003μg/L，男性≤60岁为0.008μg/L，女性>60岁为0.015μg/L，男性>60岁为0.021μg/L。叶平等[30]对社区人群的研究发现，在社区无明确心血管疾病的人群中，无论是基线hs-cTnT水平还是hs-cTnT的变化值均与未来死亡及心血管事件的风险相关，在临床实践中可作为筛选高危人群的工具。张捷等[31]则建立了临床适用的hs-cTnT诊断急性心肌梗死的临界值，建议以0.035μg/L作为AMI的诊断界值为宜。随着高敏肌钙蛋白检测开展的逐渐普及，2014年中华医学会心血管病学分会和中华医学会检验医学分专家联合起草了《高敏感方法检测心肌肌钙蛋白临床应用中国专家共识》，成为指导hs-cTn规范合理应用的有效指引。
近来，随着检测技术的发展，即时检验（Point-Of-Care Test，POCT）凭借其检测周期短、操作简便等优势，在临床中的应用越来越广泛。然而，正如2014版高敏感方法检测心肌肌钙蛋白临床应用中国专家共识所明确指出的[32]，由于 POCT 方式检测 cTn 的分析敏感性不够，难以确定“阴性”检测是否是真阴性。Sørensen JT等通过对958例疑似急性心梗的患者进行院前POCT检测发现，最终临床确诊急性心肌梗死的患者共有202人，有139人POCT检测结果为阴性，灵敏度为31%[33]。院前定量分析冠心病人群肌钙蛋白T水平研究（Prehospital Quantitative Troponin T in Heart Attack Patients，PreHAP）纳入924例疑似急性心梗的胸痛受试者采用院前POCT检测，结果提示最终临床确诊急性心肌梗死的患者共有192人，有119人POCT检测结果为阴性，灵敏度为39%[34]。鉴于此，采用TRAPID-AMI研究证实的高敏心肌肌钙蛋白检测0/1小时分诊流程对POCT检测阴性的结果进行验证十分重要。
参考文献
[1] International Society and Federation of Cardiology, World Health Organization Task Force on Standardization of Clinical Nomenclature.Nomenclature and criteria for diagnosis of ischemic heart disease[J]. Circulation. 1979; 59(3): 607-609.
[2] Shell WE, DeWood MA, Kligerman M, Ganz W, Swan HJC:Early appearance of MB-creatine kinase activity in nontransmural myocardial infarction detected by a sensitive assay for the isoenzyme. Am J Med. 1981;71:254-262.
[3] Apple FS, Rogers MA, Sherman WM, Ivy JL: Comparison of serum creatine kinase and creatine kinase MB activities post marathon race versus post myocardial infarction. Clin Chim Acta. 1984;138:111-118.
[4] Katus HA et al. Enzyme linked immuno assay of cardiac troponin T for the detection of acute myocardial infarction in patients. J Mol Cell Cardiol. 1989 ;21(12):1349-1353.
[5] Hamm CW et al. The prognostic value of serum troponin t in unstable angina. N Engl J Med 1992 Jul 16;327(3):146-150.
[6]S L Braun et al. Discrepant results for cardiac troponin T and troponin I in chronic myopathy, depending on instrument and assay generation. Clinical Chemistry. 1996;42 (12):2039-2041.
[7] Margit Mu¨ ller-Bardorff et al. Improved troponin T ELISA specific for cardiac troponin T isoform: assay development and analytical and clinical validation. Clinical Chemistry. 1997; 43(3): 458-466.
[8] Ohman EM et al. Cardiac troponin T levels for risk stratification in acute myocardial ischemia. GUSTO IIA Investigators. N Engl J Med. 1996;335(18):1333-1341.
[9] Syed A. Abbas et al. Serum Cardiac Troponln T Measurements in Unstable Angina: An Early, Accurate Marker of Increased Risk. J Am Coll Cardiol. 1995;25(2s1):147A-148A.
[10] Hallermayer K, Klenner D, Vogel R: Use of recombinant human cardiac Troponin T for standardization of third generation Troponin T methods. Scand J Clin Lab Invest Suppl. 1999; 230:128-131.
[11] AlpertJS, ThygesenK, AntmanE, et al. Myocardial infarction redefined: a consensus document of the Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee for the redefinition of myocardial infarction[J]. J Am Coll Cardiol. 2000;36(3): 959-969.
[12] Kenneth F. et al. More on Troponin Assays and Heparin. Clinical Chemistry. 2001;47 (1):144-147.
[13] Hugo Stiegler et al. Lower Cardiac Troponin T and I Results in Heparin-Plasma Than in Serum. Clinical Chemistry. 2000;46(9):1338-1344.
[14] Hermsen D et al. Results from a multicenter evaluation of the 4th generation Elecsys Troponin T assay. Clin Lab. 2007;53(1-2):1-9.
[15] Hugo A Katus. Invention of the troponin T assay. European Heart Journal. 2016;37, 2389-2391.
[16] ThygesenK, AlpertJS, WhiteHD, et al. Universal definition of myocardial infarction[J]. Eur Heart J. 2007;28(20): 2525-2538.
[17] Macrae AR, Kavsak PA, Lustig V, et al. Assessing the requirement for the 6-hour interval between specimens in the American Heart Association Classification of Myocardial Infarction in Epidemiology and Clinical Research Studies. Clin Chem. 2006;52:812-818.
[18] ThygesenK, AlpertJS, JaffeAS, et al. Third universal definition of myocardial infarction[J]. Circulation. 2012, 126(16): 2020-2035.
[19] ReichlinT, HochholzerW, BassettiS, et al. Early diagnosis of myocardial infarction with sensitive cardiac troponin assays. N Engl J Med. 2009;361(9): 858-867.
[20] KatusHA, GiannitsisE, JaffeAS. Interpreting changes in troponin-clinical judgment is essential[J]. Clin Chem. 2012; 58(1): 39-43.
[21] ReichlinT，SchindlerC，DrexlerB，et al. One-hour rule-out and rule-in of acute myocardial infarction using high-sensitivity cardiac troponin T[J]. Arch Intern Med. 2012;172(16): 1211-1218.
[22] McQueenMJ, KavsakPA, XuL, et al. Predicting myocardial infarction and other serious cardiac outcomes using high-sensitivity cardiac troponin T in a high-risk stable population[J]. Clin Biochem. 2013; 46(1-2)：5-9.
[23] DiamondGA, KaulS. How would the reverend bayes interpret high-sensitivity troponin?[J] Circulation. 2010; 121(10): 1172-1175.
[24] OmlandT, de LemosJA, SabatineMS, et al. A sensitive cardiac troponin T assay in stable coronary artery disease．N Engl J Med. 2009；361(26): 2538-2547.
[25] Tobias Reichlin et al. One-Hour Rule-out and Rule-in of Acute Myocardial Infarction Using High-Sensitivity Cardiac Troponin T. Arch Intern Med. 2012;172(16):1211-1218.
[26] Christian Mueller et al. Multicenter Evaluation of a 0-Hour/1-Hour Algorithm in the Diagnosis of Myocardial Infarction With High-Sensitivity Cardiac Troponin T. Ann Emerg Med. 2016; 68(1):76-87.
[27] Roffi M 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. 2016；37(3):267-315
[28] Christian Mueller. High-sensitivity cardiac troponin 2016: from a European perspective. European Heart Journal. 2016； 37, 2388-2389.
[29] 潘柏申等. 高敏感方法检测心肌肌钙蛋白T的分析性能评价. 中华检验医学杂志,2010;33(9):814-818.
[30] 叶平等. 高敏肌钙蛋白在心血管事件预测中的价值. 中华心血管病杂志,2012;40(10):889-891.
[31] 张捷等. 高敏心肌肌钙蛋白T在急性心肌梗死早期诊断中的临床价值. 中华检验医学杂志,2014;37(2):150-154.
[32] 霍勇，尚红等. 高敏感方法检测心肌肌钙蛋白临床应用中国专家共识(2014). 中华内科杂志,2015;54(10):899-904.
[33] Sørensen JT et al. Prehospital troponin T testing in the diagnosis and triage of patients with suspected acute myocardial infarction. Am J Cardiol. 2011;107(10):1436-1440.
[34] Carsten Stengaard et al. Quantitative Point-of-Care Troponin T Measurement for Diagnosis and Prognosis in Patients With a Suspected Acute Myocardial Infarction. Am J Cardiol. 2013;112(9):1361-1366.
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