缺血修饰白蛋白的研究进展

李守霞，郭丽丽(综述)，要跟东(审校)

(邯郸市中心医院检验科，河北邯郸056001)

最近几年，心肌缺血的发生率日益增多，多种新型心肌损伤标志物逐渐应用于临床，用来协助医师诊断急性心肌缺血，其中缺血修饰白蛋白(ischemia modified albumin，IMA)作为急性心肌缺血早期诊断的标志物日益受到国内外医疗工作者的广泛关注，并相继对IMA展开多项研究。美国食品药品管理局于2003年批准，将IMA用于急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)的排除诊断，这样可以降低非心肌缺血性患者的收治率及高危心血管患者的漏诊率。

1 IMA的形成机制

当组织发生缺血时，释放出的产物使血液循环中的部分白蛋白N末端结合位点发生改变，与金属离子的结合能力下降，发生这种改变的白蛋白称之为IMA或钴结合蛋白(albumin cobalt binding，ACB)。人血清白蛋白(human serum albumin，HSA)的N末端为天冬氨酸-丙氨酸-组氨酸-赖氨酸，序列为人类特有，是过渡金属元素Co2+、Cu2+、Ni2+的主要结合位点。然而Mothes等［1］提出，钴与HSA主要结合位点A(第67位组氨酸)和B(目前未定义)，N末端是钴的第3结合部位。

生理情况下，过渡金属紧密结合于HSA的N末端序列，当各种原因引起缺血时，组织缺氧进行无氧代谢，ATP生成减少，乳酸等代谢产物堆积，局部微循环pH值下降，导致大量游离Cu2+、Fe2+被释放入血。Cu2+在还原剂(如维生素C)作用下被还原为Cu+，最终形成生物体内化学性质最活泼的OH·，HSA受其损害结构发生改变，导致N末端的2～4个氨基酸乙酰化或缺失，与过渡金属离子结合能力下降，形成IMA。IMA的形成机制尚无定论，有待进一步探讨。

2 IMA的临床应用

2.1 与心源性疾病 公认敏感、特异的心肌梗死标志物心肌肌钙蛋白I(cardiac troponin I，cTnI)或心肌肌钙蛋白 T(cardiac troponin T，cTnT)往往在心肌损伤后4～6 h才能检测到升高，短期和可逆的心肌缺血阶段多为阴性;而IMA是反映早期心肌缺血的敏感指标，可用于ACS的早期诊断。

2.1.1 IMA-心肌缺血标志物 肌酸激酶同工酶(creatine kinase isoenzyme，CK-MB)、cTnI和肌红蛋白(Myoglobin，Mb)是评估急性心肌梗死和心肌坏死的标志物，但不适于判断不可逆心肌细胞坏死造成的早期心肌缺血，而IMA在急性心肌缺血的早期便能被检测出来。

Sbarouni等［2］的研究发现，接受射频消融术的患者术前、术中、术后2 h及术后1 d，IMA均无明显变化，而CK、CK-MB、cTnI较术前明显升高，表明射频消融术时只有心肌损伤而无心肌缺血，进一步证明IMA是心肌缺血标志物，非心肌损伤标志物。Cho等［3］发现IMA与心肌缺血的严重程度有关。

2.1.2 IMA对ACS患者早期诊断、危险分层和预后评估的意义 ACS包括不稳定型心绞痛(unstable angina pectoris，UA)、非ST段抬高心肌梗死和ST段抬高心肌梗死。ACS所致缺血性胸痛是急诊和住院最常见原因之一［4］。

周玉芝［5］测定了37例ACS患者和80例体检者血清IMA浓度，IMA取截断值为80.0 kU/L诊断ACS的灵敏度和特异度分别为81.1%、72.2%，阳性预测值和阴性预测值分别为61.0%、89.0%，提示IMA可能在早期诊断心肌缺血及辅助排除ACS上具有潜在价值。夏勇等［6］对40例ACS患者(23例UA患者和17例急性心肌梗死患者)、18例因胸痛入院的非ACS患者和102例健康体检者进行血清IMA测定，发现IMA是心肌缺血的敏感指标，但不能很好地区分UA和急性心肌梗死;ACS组某些患者的IMA水平较高，但冠状动脉无明显病变，考虑与冠状动脉痉挛有关，提示IMA水平不能反映心肌缺血患者冠脉病变的严重程度。

2003年，陈磊等［7］对251例急性胸痛患者在入院时依据症状、体征、心电图表现、常用生化指标结果和危险因素进行危险分层，2周后加入血清IMA水平重新进行危险分层。结果显示，不加入血清IMA结果时，66例患者被定为极低危险;加入血清IMA结果时，236例患者被定为极低危险，且所有IMA阴性的患者均未发生ACS。这项研究结果说明了联合应用IMA可有效地将患者分为高风险组和低风险组，从而选择相应的治疗方式。

Abadie等［8］的研究结果显示，IMA在诊断ACS方面阴性预测值较阳性预测值意义更重要，IMA阴性的患者可排除ACS诊断的可能性。

对于预后评估，Aparci等［9］以477 kU/L为界，将50例ACS患者分组，发现IMA＞477 kU/L组1年病死率为50%，明显高于IMA＜477 kU/L组(病死率为8.3%)。COX回归模型分析表明，IMA独立于高血压、糖尿病和高龄等因素之外，是ACS患者死亡的独立预测因子。Van Belle等［10］对471例急性心肌梗死患者，入院24 h内检测血清IMA、C反应蛋白、肌钙蛋白，并对其1年后进行随访，观察其死亡、需心肺复苏、复发性心肌梗死、心力衰竭、脑卒中等一级终点事件的发生率。结果发现，住院期间和1年后分别有75例(15.6%)、144例(30.6%)发生终点事件，IMA＞104 kU/L的患者中有40%发生终点事件，而IMA＜83 kU/L的患者中终点事件的发生率仅为20%。多因素逻辑回归分析显示，IMA是1年内发生终点事件的独立预测因素。

Dominguez-Rodriguez等［11］研究提示，在ST段抬高心肌梗死患者胸痛发作6 h内，IMA是一个独立的ST段不能完全回到等电位线的预测指标。

2.1.3 IMA与扩张性心肌病 Sbarouni等［12］的研究显示，扩张性心肌病组与对照组的IMA无显著性差异;但纽约心脏功能分级会造成IMA的显著不同，且IMA与左心室射血分数呈负相关，因此IMA与扩张性心肌病的严重程度有显著的关系。

2.1.4 IMA与其他指标联合应用在心源性疾病中的价值 Peacock等［13］以正常心电图、正常肌钙蛋白及正常IMA为阴性三联试验，研究发现阴性三联试验的灵敏度和阴性预期值分别为94.4%和97.1%，且对长期预测价值分别达89.2%和94.5%，因此阴性三联试验对排除急性冠状动脉综合征有很高的临床意义。

沈国强［14］分别监测56例ACS患者在胸痛3 h内(3 h组)、胸痛6 h时(6 h组)和24 h时(24 h组) IMA、超敏C反应蛋白(high sensitivity C reactive protein，hs-CRP)和N端脑利钠肽前体(N-terminal brain natriuretic peptide precursor，NT-proBNP)水平，与40例健康体检者(对照组)进行比较。结果3 h组、6 h组和24 h组IMA水平的差异无统计学意义，而hs-CRP和NT-proBNP呈显著性升高;ACS患者3 h组血清IMA、hs-CRP水平显著高于对照组;而NT-proBNP与对照组比较差异无统计学意义;3 h组、6 h组和24 h组组间IMA阳性率差异无统计学意义，但均显著高于对照组阳性率及相应时段的hs-CRP和NT-proBNP阳性率。该试验提示，观察ACS患者IMA、hs-CRP和NT-proBNP的动态变化水平可推测其缺血、炎症和心功能受损情况。

吕卫群等［15］随机选择73例在胸痛3 h内就诊的ACS患者，即时抽血检测IMA、同型半胱氨酸和hs-CRP，与40例体检健康者进行对照比较。结果:①单指标检测，IMA对ACS的灵敏度为87.67%，特异度为100%，高于同型半胱氨酸和hs-CRP;②多指标联检，三指标联检灵敏度可提高至97.26%，且敏感性和特异性之和最大。认为IMA与同型半胱氨酸和hs-CRP联检，有助于 ACS的风险评估及早期诊断。

李方雄等［16］对87例疑似ACS患者在胸痛发作3 h内测定IMA及妊娠相关血浆蛋白A(pregnancy associated plasma protein A，PAPP-A)，结果显示，IMA及PAPP-A对检测ACS早期的灵敏度分别为80.0%及85.0%，两者联合灵敏度达95%;IMA及PAPP-A呈显著正相关。提示IMA及PAPP-A可能是ACS早期的预测因子，两者联合可提高ACS早期诊断能力。

暴清波等［17］从因急性胸痛发作5 h内就诊患者中选取经冠状动脉造影术确诊的UA患者，测定其血中IMA、P选择素和hs-CRP，三项指标联合检测UA患者的灵敏度为90.74%，特异度为83.62%，较三项指标单独或两两联合的灵敏度都高。提示IMA、P选择素和hs-CRP联合检测可提高UA患者的诊断率。

吴琴等［18］对153例急性心肌梗死患者血清中IMA、Mb、cTnI及CK-MB在不同时期进行检测，发现四项联合应用在急性心肌梗死患者3 h内入院即刻抽血检测，灵敏度可达96%，IMA、Mb、cTnI及CK-MB的联合检测可作为急性心肌梗死的早期诊断依据。

2.2 与非心源性疾病 由于IMA不具有心肌特异性，因此在非心源性缺血的情况下也可出现IMA升高。陈家强等［19］研究发现，缺血性脑卒中患者血清IMA含量与脑梗死体积密切相关。张珊珊等［20］对急性脑梗死大鼠的动物模型实验研究中发现，IMA在急性脑梗死大鼠血中增高，提示血清IMA有可能作为早期诊断脑梗死的血清标志物。Stachowicz-Stencel等［21］入选了99例血清清蛋白正常的儿科肿瘤患者和30例健康儿童，将其分为成神经细胞瘤(NB)组、软组织肉瘤(STSs)组和对照组，分别测定IMA水平。结果显示，NB组IMA平均水平为(114.6± 36.6)kU/L，STSs组IMA平均水平为(119.8±27.5) kU/L，对照组IMA水平为(87.3±38.3)kU/L，差异有统计学意义;这些儿科肿瘤患者还被分为治疗前组和治疗中组，与对照组相比，两组IMA水平显著升高。IMA有可能对儿科肿瘤患者的诊断、治疗、预后发挥重要作用。

IMA对排除肺栓塞是一个有价值的标志物。李宾公等［22］入选39例确诊急性肺栓塞(acute pulmonary embolism，APE)患者和30例健康受试者并测定IMA及D-二聚体，结果显示，APE患者IMA和D-二聚体均较对照组明显升高，据受试者工作特征曲线(receiver operation characteristic curve，ROC曲线)确定IMA截断值在63.3 kU/L时，诊断APE的灵敏度为87.2%，特异度为80%;D-二聚体截断值在0.57 mg/L时诊断APE的灵敏度为94.9%，特异度为66.7%，联合IMA和D-二聚体诊断APE的灵敏度为97.4%，特异度为90%;IMA在APE高危、中危、低危各亚组之间存在差异。提示，IMA可作为APE的诊断标志物，且有助于APE的危险分层。

Sharma等［23］对114例晚期肾脏疾病患者进行多巴酚丁胺负荷超声心动图实验，检测患者在实验前与实验后1 h的IMA水平，通过ROC曲线分析，显示预测心肌缺血发生的IMA最佳升高值为20 kU/L;后期随访也表明多巴酚丁胺负荷超声心动图实验中IMA升高 ＞20 kU/L的患者其存活率显著下降。Luiz等［24］的研究报道发现，慢性贫血的慢性肾病(chronic anemia of chronic kidney disease，CKD)患者IMA水平升高，与血红蛋白水平呈负相关，与肌酐水平呈正相关。王红梅等［25］将72例CKD患者分为心肌缺血组、非心肌缺血组各36例，选择30例健康受试者作为对照组，检测3组IMA水平。两组CKD患者IMA水平较对照组均显著升高，CKD心肌缺血组IMA水平高于非缺血组，提示CKD患者不存在心肌缺血时亦有IMA水平升高，IMA可作为早期诊断CKD患者心肌缺血的灵敏度、特异度的指标。

另有研究显示，IMA还与2型糖尿病［26-29］、高脂血症［30］、妊娠［31］、深静脉栓塞［32］、严重下肢缺血［33］、种族［34］等有关。由于遗传缺陷导致的白蛋白N端氨基酸缺失也可造成IMA假阳性，该缺失在一般人群中的发生率尚不清楚，对IMA阳性的结果解释变得更加复杂［35］。

3 IMA的检测

虽然现在检测IMA方法很多，除常用比色测定法之外，还有液相色谱法、质谱测定法以及磁共振等，但都不适合当前的临床常规分析。目前，IMA检测的参考方法还没有建立，也没有统一标准的国际参考品和参考程序。因此，每个试剂厂商均定义自家的IMA单位，一般采用AB和IMA两种报告方式。

1999年利用生化分析仪进行ACB实验商品化试剂盒问世;ACB于 2001年通过 ISO9001、ISO13485、EN46001认证，并且首先在欧洲进行销售;美国食品药品管理局于2003年批准ACB上市销售。

目前测定 IMA的 ACB法为比色法。Bar-Or等［36］最先创建手工分光光度法，现已发展为自动化检测。ACB法是一个间接测定IMA的试验，钴与HSA的结合主要受血浆pH值、HSA的浓度、HSA的N末端、血浆半胱氨酸/胱氨酸的比率及HSA的第34位半胱氨酸的氧化状态等因素的影响。IMA与白蛋白呈负相关。当患者的HSA低于35 g/L时，解释IMA结果应慎重。

Lee等［37］测定129例ACS患者和284例其他疾病患者的IMA进行测定，用ROC曲线确定截断值在IMA 85 kU/L时，计算其灵敏度及特异度分别为93.0%和35.6%;用校正公式IMA校正值=清蛋白测定值(g/L)×2300+IMA测定值(kU/L)－100，校正后ROC曲线确定新的截断值IMA在83.4 kU/L时，计算灵敏度及特异度分别为98.4%和34.5%，校正后敏感性提高而特异性略有降低。用清蛋白校正后的IMA，可能更有利于心肌缺血的早期诊断、其他心血管疾病的鉴别诊断及急性冠状动脉综合征的危险分层的研究。

采集IMA样本应避免使用带有螯合剂的收集管，目前推广采用血清样本进行测定。重度黄疸和乳糜标本也会影响测定结果［38］。IMA在封闭试管内，4℃时可以稳定24 h，室温时新鲜血清样本可稳定2.5 h，－20℃以下可长期贮存，从低温冰箱取出标本到完成测定必须在1.5 h内，且标本不能被稀释，如果测定结果高于分析范围，结果以高于定标物的最高浓度值报告，避免样品稀释或反复冻融。

4 IMA研究前景

对于IMA研究的最大收获就是使早期诊断心肌缺血成为可能。IMA的研究尚有很大空间，首先各地区IMA的检测还未建立统一的参考值范围及临界值，再者IMA产生的病理生理机制还有待进一步深入，因为IMA对心肌不具有特异性，在非心源性缺血的情况下亦可出现IMA升高，所以对其诊断价值提出了很高的挑战，在ACS的排除和诊断评估中的价值有待进一步探讨。因此，下一步应该开展多中心、大样本的流行病学研究，从而提供更多的循证医学证据。

5 结语

IMA作为新型心肌缺血标志物，以其高敏感性、高阴性预测值的特点，在临床实践中的应用价值不断呈现，尤其在心肌损伤可逆阶段采取治疗措施争取了宝贵时间。但IMA心肌特异性差，非心源性缺血的情况也可升高，给临床诊断带来不确定性。随着免疫测定方法的发展，关于IMA的试验及临床研究也日益深入，相信不久将来，IMA的临床应用价值会有更广阔的前景，从而更好地为人类健康服务。

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