缺血修饰白蛋白在急性冠脉综合征中的研究进展

章延春，张荣林，王万虹

(1.南京医科大学，江苏南京 210008;2.南京大学医学院附属鼓楼医院心血管内科，江苏南京 210008)

急性冠脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)是临床常见的心血管急症，包括不稳定型心绞痛、ST段抬高及非ST段抬高性心肌梗死和心源性猝死。目前诊断的依据主要包括临床心肌缺血胸痛的表现，心电图(ECG)ST-T动态改变及肌钙蛋白(cTnT)的升高。但胸痛常缺乏特异性，ECG改变灵敏度低。cTnT的灵敏度和特异度虽然很好，但它在心肌缺血刚发生时通常不升高，而在心肌损害发生4～6 h致心肌坏死后才开始升高，故不能及时迅速地反映患者心肌缺血情况，尤其对于那些没有心肌坏死的不稳定型心绞痛患者。近年来对于缺血修饰白蛋白(ischemia modified albumin，IMA)的研究表明，IMA是一个敏感的早期心肌缺血标记物［1］。本文主要就IMA在ACS患者中的临床应用的研究进展作一综述。

1 IMA的形成机制

IMA由美国学者Bar-Or等首先发现，系人血白蛋白(human serum albumin，HSA)流经缺血组织时N-末端氨基酸序列被修饰而形成［2］。HSA在肝脏中合成，其N-末端包含氨基酸序列天冬氨酸-丙氨酸-组氨酸-赖氨酸，该氨基酸序列为人类所特有，是过渡金属离子钴(Co2+)、铜(Cu2+)、和镍(Ni2+)等主要的结合位点。当机体组织缺血发作时，组织局部的血液供应和氧供减少，细胞进行无氧代谢，代谢产物乳酸堆积导致酸中毒，局部微环境pH值下降，致使Cu2+从HSA的金属结合位点上释放出来，在还原剂(如维生素C)存在时，Cu2+被转化为Cu+，Cu+与氧反应生成超氧自由基(O2-)，在超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的作用下被岐化为过氧化氢(H2O2)和氧。正常情况下，H2O2是无害的，由过氧化物酶水解成水和氧。而当有金属离子存在时，可通过Fenton反应形成羟自由基(·OH)，羟自由基损害 HSA，使N-末端序列的2～4个氨基酸发生N-乙酰化或缺失，从而形成IMA。在一过性心肌缺血后，IMA在数分钟内即开始升高，4～6 h达峰值，12～24 h内回复到正常浓度，当存在持续性心肌缺血时，IMA则会持续升高［3］。

2 IMA的测定原理

目前IMA检测采用的方法是美国食品药品监督局(the food and drug administration，FDA)首次批准用于检测心肌缺血的白蛋白-钴结合实验(the albumin cobalt binding test，ACB)［4］。其基本原理是:正常人血清中加入氯化钴溶液后，CO2+可与白蛋白N-末端结合，血浆中游离的CO2+浓度就会降低，而心肌缺血患者血浆中的白蛋白多处于修饰状态，加入相同浓度的氯化钴溶液时，由于IMA与CO2+结合的能力减弱，使溶液中存在较高浓度的游离CO2+，加入二巯苏糖醇(1，4-dithiothreito，DTT)，溶液可与游离 CO2+发生颜色反应，未结合CO2+越多，显色越强，以分光光度法测定其吸光度，得出ACB值，即可推测IMA含量。最早由Bar-Or等采用手工试验方法检测［5］，随后出现了IMA自动化分析试剂并应用在Roche Cobas MIRA Plus、Beckman LX20、Roche Modular P Hitachi911 及Konelab20等自动生化分析仪上，其检测的批内及批间精密度均＜4%［6］。值得注意的是，由于测定IMA没有标准品，各实验室使用的仪器也不相同，测定时所选波长也不相同，所得结果会有偏差，最新研究［7］表明使用ACB法测定的IMA值与温度明显相关，同一份血清样本在温度为25、28、31、34及37℃时测定的IMA值不同，表现为IMA值随着温度的升高而升高;在室温下测得的IMA均值低于37℃时测定的IMA数值，该实验首次证实IMA测定受温度影响。所以各实验室应当制定自己的参考值范围。

3 IMA是心肌缺血标记物，而非心肌损伤标记物

Cho等［8］在冠脉内行麦角新碱激发试验诱发冠脉痉挛时，IMA浓度一过性升高，而冠脉痉挛可导致一过性的心肌缺血。心脏介入手术是一个良好的短暂心肌缺血模型，Quiles等［9］研究发现接受PCI治疗的稳定型心绞痛患者在球囊扩张术后5 min抽血测IMA即升高。Hjortshoj等［10］对行PCI治疗的急性ST段抬高心肌梗死(STEMI)的患者频繁采血检测IMA，发现IMA在术后3～5 min即升高，40 min达峰值，2.5 h恢复正常，这提示IMA能早期诊断心肌缺血，但诊断时间窗较窄。而Sbarouni等［11］研究了射频消融术治疗术中、术毕、术后2 h、术后1 d血液 IMA、CK、CK-MB及cTnT的变化，发现CK及其同功酶CK-MB和cTnT均显著升高，而IMA无明显变化。由于射频消融术时只有心肌损伤而无心肌缺血，以上结果表明IMA在单纯心肌细胞坏死时不会升高，证明了IMA是心肌缺血标记物而非心肌损伤标记物。进一步研究［12］发现，在心脏除颤和起搏器植入术后即刻、术后6 h抽血测IMA、cTnT均升高，48 h测IMA、cTnT降低至基线值，表明心脏除颤和心脏植入起搏器不仅导致心肌损伤，同时也存在心肌缺血。

4 IMA在ACS早期诊断中的应用

Bar-Or等学者于2000年首次进行临床实验，将139例急性胸痛发作4 h内至急诊就诊的患者分为两组，第1组99例患者有心肌缺血证据，第2组40例无心肌缺血证据，分别测定其IMA水平，结果用ACB试验吸光度单位(absorbance units ABSU)表示，ABSU截断值取0.400。第1组患者平均ABSU±SD为0.519±0.086，第2组ABSU ±SD为0.316±0.092，两组间ABSU有统计学差异(P＜0.01)，表明有心肌缺血证据的患者在胸痛发作4 h内IMA水平较无心肌缺血证据的胸痛患者明显升高，该实验初步证实IMA可能成为早期诊断急性心肌缺血的生化标记物［5］。随后Bhagavan等［13］将可疑心肌损伤至急诊就诊的167例胸痛患者利用传统生化标记物CK、CK-MB、cTnI分为75例心肌缺血组和92例非心肌缺血组，分别测定其IMA水平，非缺血组ABSU±2SD为0.43±0.10，缺血组 ABSU±2SD为0.63±0.25，两组间ABSU有统计学差异(P＜0.000 1)，ROC曲线下面积为0.95，95%CI为0.92～0.99，ABSU 截断点为0.50。推测IMA诊断心肌缺血的灵敏度和特异性分别为88%和94%，最终证实IMA可对急性心肌缺血作出早期诊断。Sinha等［14］将208例因急性胸痛至急诊就医的患者最终分为非缺血性胸痛、UA、ST段抬高性及非ST段抬高性心梗，并将IMA、ECG、cTnT分别及组合检测得出与上述四种疾病的相关性。在所有患者中，IMA诊断缺血性胸痛的灵敏度为82%，而ECG和cTnT分别为45%和20%。IMA与ECG或cTnT联合后其灵敏度分别上升为92%和90%，而三者联合后诊断缺血性胸痛的灵敏度高达95%。因此可见IMA为早期诊断心肌缺血的高灵敏度生化指标。Peacock等［15］对急诊检测IMA排除ACS的8项研究共1 800多例患者进行荟萃分析，以正常ECG、阴性cTnT和正常IMA为阴性三联试验(triple prediction test，TPT)，结果TPT排除ACS的灵敏度和阴性预测值(negative predictive value，NPV)分别为94.4%和97.1%。近年来，关于IMA的研究方向多以联合其他诊断指标以提高诊断ACS的灵敏度和特异性。Talwalkar等［16］的研究认为IMA是一个急性缺血事件和诊断ACS的有用标记物，联合IMA和cTnT对胸痛患者的早期诊断和处理更有价值。Liyan等［17］在对cTnT阴性和ECG正常的ACS患者的研究中发现，联合心脏脂肪酸结合蛋白(heart fatty acid binding protein，HFABP)和 IMA 比单独使用IMA有更好的灵敏度(96.3%，95%CI为92.2% ～100%)和准确度(92.6%，95%CI为87.7% ～97.5%)。Lee等［18］研究发现IMA单独诊断ACS的灵敏度为93%，特异性为39.6%，而肌红蛋白、CK-MB、cTnT三者联合的灵敏度为80.2%，特异性为57%，而四种生化标记物联合检测，则灵敏度可升高至94.5%，但特异性下降至45.1%。国内有研究［19］发现IMA在患者胸痛3 h时单独应用IMA、ECG、cTnI诊断AMI的敏感性分别为85.7%、46.5%和18.7%，而三项指标联合应用后敏感性可高达95.3%，与国外研究结果一致。同时Lee等研究发现，IMA指数=［HSA(g/dl)×23+IMA(U/ml)/100］，建立 IMA指数有利于提高其诊断ACS的灵敏度和特异性。但国外一项对于成熟与新兴生化标记物诊断低、中危可疑ACS的探索性研究却得出不同的结果［20］:入选315例可疑ACS患者，最终有62例(19.5%)确诊为ACS，单独应用某生化标记物的诊断价值为游离脂肪酸(unbound free fatty acids，FFAu)＞高敏肌钙蛋白(high-sensitivity troponin I，hsTnI)＞氨基末端 B型利钠肽(amino terminal pro-B-type natriuretic peptide，NT-proBNP)＞cTnT＞HFABP＞IMA。与传统生化标记物cTnT相比，单独应用HFABP及IMA既不能检测ACS也不能排除ACS。

5 IMA在ACS患者的危险分层及预后评估中的意义

IMA可对低危ACS患者进行排除诊断及危险分层。Pollack等［21］综合心脏病高危因素、临床症状及体征、ECG和心肌损伤标记物的信息，对ACS低危人群进行危险分层，随访2周后增加IMA结果再次进行危险性评价。结果IMA阴性者均未发生ACS，其NPV高达100%。这项研究表明联合IMA可更有效地将ACS低危患者分成低风险者和高风险者，以便于区分治疗。Dusek等［22］的研究也证实，对于急诊就诊疑似心源性胸痛的患者，ECG无缺血改变，cTnT阴性，IMA也为阴性时，可排除ACS诊断。但Worster等［23］的研究认为在尚未发生严重心血管事件的ACS患者IMA不能排除72 h后发生恶性心血管事件(死亡、心肌梗死、充血性心力衰竭、心律失常、顽固性缺血性胸痛)的风险。IMA评价预后的价值也在临床研究中不断得到证实。Aparci等［24］测定ACS患者、稳定型心绞痛患者和正常人的IMA水平，发现ACS患者的IMA水平显著升高，随访上述患者1年后，发现IMA截断值为477 U·ml-1时，判断ACS患者1年病死率的灵敏度和特异性分别为70%和82%，引入Cox回归模型分析发现，IMA是除了原发性高血压病、糖尿病和高龄之外，又一个独立的预测ACS患者1年死亡率的预测因素。Bali等［25］对包含79例非ST段抬高ACS患者的一项预后研究表明，在1年内发生恶性心血管事件和未发生恶性心血管事件的ACS患者IMA值有统计学差异，也验证了IMA可作为判断 ACS的预后指标。Dominguez等［26］对ST段抬高型心肌梗死(ST-elevation myocardial infraction，STEMI)患者的研究发现，行PCI术后ST段不能完全回到基线患者的IMA水平明显高于ST段完全回到基线者，且其诊断ST段不能完全回到基线的灵敏度为91.4%，特异性为45.7%，该研究发现IMA是一个独立的ST段不能完全回到基线的预测指标。Dominguez等［27］的研究还发现IMA和左心室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)呈明显负相关，IMA水平越高，LVEF越低，多元分析显示两者均与心力衰竭相关。而心力衰竭本身即可作为ACS的远期预后指标，间接表明IMA可作为ACS的预后指标。

6 结 语

2003年，IMA成为FDA批准的第一个检测心肌缺血的生化标记物，用于ACS的辅助诊断［28］。然而，其用于临床诊断的最佳截断点仍需进一步明确。现有的研究也提示IMA可以用来判断ACS患者的预后。但是，很少有研究探讨其对不稳定型心绞痛患者预后的预测能力。所以，充分发挥IMA在ACS诊断与预后评估中的作用仍有很长的路要走。在IMA作为临床常规应用的心肌缺血指标前，仍需临床工作者寻找更多的循证医学证据支持。

［1］COLLINSON P O，GAZE D C.Biomarkers of cardiovascular damage［J］.Med Princ Pract，2007，16(4):247-261.

［2］BAR-OR D，CURTIS G，RAO N，et al.Characterization of the Co(2+)and Ni(2+)binding amino-acid residues of the N-terminus of human albumin［J］.Eur J Biochem，2001，268(1):42-47.

［3］ROY D，QUILES J，GAZE D C，et al.Role of reactive oxygen species on the formation of the novel diagnostic marker ischaemia modified albumin［J］.Heart，2006，92(1):113-114.

［4］CHRISTENSON R H，DUH S H，SANHAI W R，et al.Characteristics of an albumin cobalt binding test for assessment of acute coronary syndrome patients:a multicenter study［J］.Clin Chem，2001，47(3):464-470.

［5］BAR-OR D，MELDRUM D R，SEHIEFER B.A novel assay for cobalt albumin binding and its potential as a marker for myocardial ischemia a preliminary report［J］.J Emerg Med，2000，19(4):311-315.

［6］MAGUIRE O C，O'SULLIVAN J，RYAN J，et al.Evaluation of the albumin cobalt binding(ACB)assay for measurement of ischaemia modified albumin(IMA)on the Beckman Coulter LX220［J］.Ann Clin Biochem，2006，43(6):494-499.

［7］HAUSEN B S，SIGNOR C，KOBER H，et al.Effect of temperature on albumin cobalt binding and its influence on ischemiamodified albumin levels in patients with suspected acute coronary syndrome［J］.Clin Lab，2012，58(1-2):169-172.

［8］CHO D K，CHOI J O，KIM S H，et al.Ischemia modified albumin is a highly sensitive serum marker of transient myocardial ischemia induced by coronary vasospasm1［J］.Coron Artery Dis，2007，18:83-87.

［9］QUILES J，ROY D，GAZE D，et al.Relation of ischemia modified albumin(IMA)levels following elective angioplasty for stable angina pectoris to duration of balloon induced myocardial ischemia［J］.Am J Cardiol，2003，92:322-324.

［10］HJORTSHOJ S P，DETHLEFSEN C，KRISTENSEN S R，et al.Kinetics of ischemia modified albumin during ongoing severe myocardial ischemia［J］.Clin Chim Acta，2009，403(1-2):114-120.

［11］SBAROUNI E，GEORGIADOU P，PANAGIOTAKOS D，et al.Ischemia modified albumin in radiofrequency catheter ablation［J］.Europace，2007，9(2):127-129.

［12］SBAROUNI E，GEORGIADOU P，PANAGIOTAKOS D，et al.The ischemia modified albumin in relation to pacemaker and defibrillator implantation［J］.Pacing Clin Elect Rophysiol，2008，31(1):83-87.

［13］BHAGAVAN N V，LAI E M，RIOS P A，et al.Evaluation of human serum albumin cobalt assay for the assessment of myocardial ischemia and myocardial infarction［J］.Clin Chem，2003，49:581-585.

［14］SINHA M K，ROY D，GAZE D C，et al.Role of“Ischemia Modified Albumin”，a new biochemical marker of myocardial ischemia，in the early diagnosis of acute coronary syndromes［J］.Emerg Med J，2004，21(1):29-34.

［15］PEACOCK F，MORRIS D L，ANWARUDDIN S.Meta analysis of ischemia modified albumin to rule out acute coronary syndromes in the emergency department［J］.Am Heart J，2006，152(2):253-262.

［16］TALWALKAR S S，BON-HOMME M，MILLER J J，et al.Ischemia modified albumin，a marker of acute ischemic events:a pilot study［J］.Ann Clin Lab Sci，2008，38(2):132-137.

［17］LIYAN C，JIE Z，XIAOZHOU H.Prognostic value of combination of Heart-type fatty acid-binding protein and ischemiamodified albumin in patients with acute coronary syndromes and normal troponin T values［J］.J Clin Lab Anal，2009，23(1):14-18.

［18］LEE Y W，KIM H J，CHO Y H，et al.Application of albumin adjusted ischemia modified albumin index as an early screening marker for acute coronary syndrome［J］.Clin Chim Acta，2007，384(1-2):24-27.

［19］佘吉佳.联合检测血生化标志物对急性心肌梗死的诊断价值［J］.现代医学，2010，37(2):172-174.

［20］BHARDWAJ A，TRUONG Q A，PEACOCK W F，et al.A multicenter comparison of established and emerging cardiac biomarkers for the diagnostic evaluation of chest pain in the emergency department［J］.Am Heart J，2011，162(2):276-282.

［21］POLLACK C V Jr，PEACOCK W F.Ischemia modified albumin(IMA)is useful in risk stratification of emergency department chest pain patients［J］.Acad Emerg Med，2003，10(5):555-556.

［22］DUSEK J，TICHY M，STASEK J，et al.Ischemia modified albumin:a new marker of myocardial ischemial［J］.Cas Lek Cesk，2005，144:295-297.

［23］WORSTER A，DEVERAUX P J，HEELS-ANSDELL D，et al.Capability of ischemia modified albumin to predict serious cardiac outcomes in the short term among patients with potential acute coronary syndrome［J］.CMAJ，2005，172(13):1685-1690.

［24］APARCI M，KARDESOGLU E，OZMEN N，et al.Prognostic significance of ischemia modified albumin in patients with acute coronary syndrome［J］.Coron Artery Dis，2007，18(5):367-373.

［25］BALI L，CUISSET T，GIORGI R，et al.Prognostic value of ischemia modified albumin in patients with non-ST-segment elevation acute coronary syndromes［J］.Arch Cardiovasc Dis，2008，101(10):645-651.

［26］DOMINGUEZ R A，KASKI J C，ABREU-GONZALEZ P，et al.Role of ischemia modified albumin to ST-segment resolution after mechanical reperfusion in patients with ST-segment elevation myocardial infarction［J］.Atherosclerosis，2009，203(2):576-580.

［27］DOMINGUEZ A，ABREU P，GARCIA M J，et al.Relation of ischemia modified albumin levels and left ventricular systolic function in patients with ST-segment elevation myocardial infarction treated with primary percutaneous coronary intervention［J］.Clin Chim Acta，2008，388(1-2):196-199.

［28］SBAROUNI E，GEORGIADOU P，VOUDRIS V，et al.Ischemia modified albumin changes-review and clinical implications［J］.Clin Chem Lab Med，2011，49(2):177-184.