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髓过氧化物酶对急性冠状动脉综合征早期识别和急性心肌梗死诊断的价值

2014-04-20田亚平艾珺平

解放军医学院学报 2014年6期
关键词:准确度炎症预测

刘 瑶,田亚平,艾珺平

解放军总医院 生化科,北京 100853

髓过氧化物酶对急性冠状动脉综合征早期识别和急性心肌梗死诊断的价值

刘 瑶,田亚平,艾珺平

解放军总医院 生化科,北京 100853

目的探讨髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)在急性冠状动脉综合征(acute cornonary syndrome,ACS)发展过程中的变化规律及其在急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)诊断中的临床价值。方法选取本院2013年4 - 12月健康体检、不稳定心绞痛(unstable angina pectoris,UAP)、急性心肌梗死、自身免疫性疾病和炎症疾病者肝素抗凝血浆样本。使用胶乳增强免疫比浊法测定血浆MPO的浓度,比较不同患者MPO血浆浓度的差别。结果炎症疾病组和UAP组MPO水平高于正常对照组(P<0.05),AMI组同时高于正常对照组和UAP组(P<0.05),自身免疫性疾病组与正常对照组差异无统计学意义(P>0.05)。血浆中MPO水平与同型半胱氨酸(homocysteine,HCY)、超敏C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、肌钙蛋白I(troponin I,CTnI)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)和乳酸脱氢酶(lactate dehydrogense,LDH)呈低度相关(r<0.4,P<0.05);与缺血性修饰白蛋白(ischemia-modified albumin,IMA)无相关性(P>0.05)。UAP组MPO的ROC曲线下面积A=0.795,P=0.000,提示MPO诊断UAP准确度为中等;AMI组MPO的ROC曲线下面积A=0.911,P=0.000,提示MPO诊断AMI准确度较高。MPO诊断临界值为149.2 ng/ml,AMI病例111例,其中MPO阳性101例,阴性10例;正常对照组161例,其中MPO阳性56例,阴性105例;MPO诊断AMI的灵敏度为91.3%,特异度为64.3%,准确度为75.7%,漏诊率为8.7%,误诊率为35.7%;阳性预测值为65.2%,阴性预测值为91.0%。本法与临床确诊结果进行Kappa检验,P=0.000,说明MPO的检测结果与临床诊断具有一致性。采用Logistic多元回归,Wald逐步后退法筛选出MPO、LDH、HCY、IMA和年龄建立预测模型,决定系数(R2=0.922),总正确率为96.80%,提示MPO对AMI的预测价值较高。结论MPO可有效预测ACS的发生,有利于诊断AMI。

髓过氧化物酶;急性冠状动脉综合征;急性心肌梗死;诊断

急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)是一组由急性心肌缺血引起的临床综合征。临床病理特征表现为冠状动脉粥样硬化斑块破裂或糜烂,继发完全或不完全闭塞性血栓形成,斑块的稳定性受到炎症反应的影响[1-3]。髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO),又称过氧化物酶,是由炎症细胞(包括中性粒细胞,单核细胞,巨噬细胞)分泌的含铁血红素蛋白[4]。当人体出现炎症反应时,MPO从中性粒细胞中释放到循环系统中[5]。为了探讨MPO在ACS发展过程中的变化规律及其在AMI诊断中的临床价值,本文通过对ACS患者血浆MPO浓度的试验,研究MPO在ACS发生和演变过程中的变化规律,进一步验证MPO诊断AMI的效果。

对象和方法

1 对象 2013年4 - 12月本院体检中心健康体检者161例为正常对照组。同期本院入院确诊为不稳定心绞痛者54例,急性心肌梗死者111例。以上3组排除肝肾疾病、发热炎症疾病、自身免疫系统疾病、肿瘤及外伤。干扰疾病组,同期本院入院确诊自身免疫系统疾病55例(类风湿关节炎为48例,系统性红斑狼疮为7例)和发热炎症疾病65例(发热为43例,胰腺炎为15例,肺部感染为7例)为疾病对照组,排除肝肾疾病、心脑血管疾病及肿瘤。

2 标本采集和处理 留取病人空腹静脉肝素抗凝血浆,在-20℃下冻存。分批次检测;检测前在室温下静置并溶解,在转速为3 000 r/min、时间为5 min的条件下进行离心处理;制备好的标本需在4 h内完成检测。

3 检测方法 在Olypus400全自动生化分析仪上使用胶乳增强免疫比浊试剂盒测定血浆MPO浓度,严格按试剂盒说明书操作。同时检测超敏C反应蛋白(C-reactive protein,CRP),肌钙蛋白I(troponin I,CTnI),乳酸脱氢酶(lactate dehydrogense,LDH),同型半胱氨酸(homocysteine,HCY),肌酸激酶(creatine kinase,CK),缺血性修饰白蛋白(ischemia-modified albumin,IMA)。以上试剂盒购自九强生物技术股份有限公司。

4 统计学方法 采用SPSS19.0统计学软件和Excel 2007软件对结果进行统计分析,描述性资料采用±s表示。所有的数据进行正态性检验,不同疾病间分析,采用Kruskal-Wallis H秩和检验。相关性检验采用Pearson相关分析,r<0.4为低度相关,0.4≤r≤0.7为中度相关,0.7<r≤1.0为高度相关。绘制ROC曲线,曲线下面积A<0.7为检测项目诊断准确度较低,0.7≤A≤0.9为检测项目诊断准确度中等,A>0.9为检测项目诊断准确度高。选择MPO的ACS诊断临界值为149.2 ng/ml。本法的诊断结果与临床诊断结果的一致性Kappa检验。采用Logistic多元回归、Wald逐步后退法对9个因素进行筛选,根据筛选结果建立预测模型,评价MPO预测UAP和AMI的价值。P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 各组一般资料和相关指标比较 UAP组和AMI组年龄差异无统计学意义(P>0.05),此两组与正常对照组年龄差异存在统计学意义(P<0.05)。血浆MPO水平随ACS进程的发展逐步升高,对照组与UAP组及AMI组差异均有统计学意义(P<0.05),同时AMI组MPO、CRP、CTnI水平高于UAP组(P<0.05)。UAP组IMA水平明显高于正常对照组(P<0.05),AMI组与正常对照组差异无统计学意义(P>0.05)。UAP组CK、LDH水平与正常对照组差异无统计学意义,AMI组高于正常对照组(P<0.05)。UAP组和AMI组的HCY水平差异无统计学意义(P>0.05),但都高于正常对照组(P<0.05)。见表1。

表1 ACS组和对照组基本资料与检测项目比较Tab. 1 Baseline data about UAP and AMI patients and controls (±s)

表1 ACS组和对照组基本资料与检测项目比较Tab. 1 Baseline data about UAP and AMI patients and controls (±s)

aP<0.05, vs control group; bP<0.05, vs UAP group

(n=161)UAP group (n=54)AMI group (n=111) Age (yrs)46±963±11a69±14a Female (n, %)69(42.9)23(43.3)24(21.6) MPO (ng/ml)136.3±57.4364.9±365.4a536.3±424.1ab CTnI (ng/ml)0.17±0.410.74±2.18a6.29±10.47ab CRP (mg/dl)0.26±0.833.88±19.20a5.78±7.281ab IMA (U/ml)77±787±8a79±15b CK (U/L)94±4786±63535±854ab LDH (U/L)128±33157±43697±1620ab HCY (μmol/L)12.5±5.918.7±27.5a20.7±20.6a Control group

2 其他疾病对MPO的影响 炎症疾病组的MPO、CK水平明显高于正常对照组(P<0.05),自身免疫性疾病组MPO、CK水平与正常对照组差异无统计学意义(P>0.05)。正常对照组的CTnI、CRP和LDH水平均低于自身免疫性疾病组和炎症疾病组(P<0.05)。炎症疾病组和自身免疫性疾病组的IMA、HCY水平与正常对照组差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

3 MPO浓度与其他心脑血管检测项目的相关性设定UAP为ACS水平1,AMI为ACS水平2,正常对照组为ACS水平0,Pearson相关分析显示,MPO与年龄、CK、CRP、CTnI、HCY、LDH以及ACS进程呈正相关。MPO与ACS进程存在中度相关,其他项目均为低度相关。与IMA无相关性。见表3。

4 MPO诊断试验 MPO曲线下面积A=0.795,P=0.000,提示MPO诊断UAP准确度中等,诊断准确度高于CRP、CTnI、CK、LDH(图1)。IMA曲线下面积A=0.823,P=0.033,提示IMA诊断UAP准确度中等,诊断准确度高于MPO(表4)。MPO曲线下面积A=0.911,P=0.000(图2),提示MPO诊断AMI的准确度较高,诊断准确度高于其他指标(表5)。MPO的诊断临界值为149.2 ng/ml,MPO≥149.2 ng/ml为阳性,判断为ACS,MPO<149.2 ng/ml为阴性,判断为非ACS。

表2 干扰疾病组和对照组基本资料与检测项目比较Tab. 2 Baseline data about patients with autoimmunity and inf l ammatory diseases and controls ±s)

表2 干扰疾病组和对照组基本资料与检测项目比较Tab. 2 Baseline data about patients with autoimmunity and inf l ammatory diseases and controls ±s)

aP<0.05, vs control group

Control group (n=161)Autoimmunity diseases group (n=55)Inflammation group (n=65) Age (yrs)46±947±1256±20a Female (n, %)69(42.9)43(78.1)21(32.3) MPO (ng/ml)136.3±57.4247.3±341.2287.8±261.1a CTnI (ng/ml)0.17±0.416.85±10.22a0.80±2.04a CRP (mg/dl)0.26±0.831.59±3.92a7.17±7.22a IMA (U/ml)77±772±578±11 CK (U/L)94±4782±47107±233a LDH (U/L)128±33173±56a203±154a HCY (μmol/L)12.5±5.914.3±7.411.0±7.9

表3 MPO与其他项目相关性Tab. 3 Relation between MPO and other laboratory test fi ndings

图 1 不稳定心绞痛的ROC曲线Fig. 1 ROC for UAP

图 2 急性心肌梗死的ROC曲线Fig. 2 ROC for AMI

表4 不稳定心绞痛的ROC曲线基本数据Tab. 4 Baseline ROC data about UAP patients

表5 急性心肌梗死的ROC曲线基本数据Tab. 5 Baseline ROC data about AMI

5 诊断UAP的灵敏度和特异性 临床诊断的UAP组(54例)中,MPO阳性42例,阴性12例;正常对照组(161例)中,MPO阳性56例,阴性105例。采用MPO诊断UAP的灵敏度为89.7%,特异度为42.9%,准确度为68.4%,漏诊率为10.3%,误诊率为57.1%,阳性预测值为65.2%,阴性预测值为77.8%。对本方法与临床确诊结果进行Kappa检验,P=0.000。说明采用MPO的检测结果与临床诊断具有一致性。

6 诊断AMI的灵敏度和特异性 临床诊断AMI组(111例)中,MPO阳性101例,阴性10例;正常对照组(161例)中,MPO阳性56例,阴性105例。MPO诊断UAP的灵敏度为91.3%,特异度为64.3%,准确度为75.7%,漏诊率为8.7%,误诊率为35.7%,阳性预测值为65.2%,阴性预测值为91.0%。对本方法与临床确诊结果进行Kappa检验,P=0.000。说明采用MPO的检测结果与临床诊断具有一致性。

7 Logistic多元回归和预测模型的建立 采用Logistic多元回归,Wald逐步后退法(α入=0.05,α出=0.05)对年龄、性别、MPO、IMA、CTnI、CRP、HCY、CK、LDH 9个因素进行筛选。年龄、性别、MPO、IMA、CTnI、CRP、HCY、CK、LDH为自变量,AMI诊断为应变量。最终筛选出年龄、MPO、IMA、HCY、LDH 5个因素(表6)建立预测模型:

决定系数R2=0.922。在正常对照组,使用Logistic多元回归方程预测不同疾病的预测结果(表7),正常对照组正确率99.00%(159/161),AMI组正确率94.60%(105/111),总正确率96.80%,提示使用回归方程对AMI的预测价值较高。同时对比ROC曲线确定临界值对不同疾病诊断结果(表8),AMI患者组、自身免疫性疾病组和炎症疾病组的正确率均有明显提高。

表6 影响因素筛选(Wald向后逐步)Tab. 6 Wald backward regression-detected influencing factors

讨 论

本研究结果表明:MPO水平随着ACS的发展变化逐步升高,UAP组MPO水平高于正常对照组(P<0.05),AMI组同时高于正常对照组和UAP组(P<0.05)[6-7]。验证干扰疾病组,MPO自身免疫性疾病组与对照组差异无统计学意义(P>0.05),炎症疾病组MPO水平明显高于对照组(P<0.05)。随ACS的发展,MPO的水平逐步升高,这与冠状动脉斑块的炎症反应有关,UAP阶段,斑块不稳定,炎症反应加剧,MPO的释放明显升高;当ACS发展到AMI阶段,斑块破裂致使冠状动脉狭窄或完全堵塞,MPO的释放水平达到最高。同时MPO为炎症因子,用于诊断ACS预期用途,在一定程度上受炎症性疾病的干扰[8]。根据以上的结果,MPO可以作为ACS分层的检测指标,但在临床使用过程中,应与炎症疾病加以区分。

血浆中MPO水平与心脑血管预警指标(HCY,CRP),AMI的检测指标(CTnI,CK,LDH)呈低度相关(r<0.4,P<0.05)。与ACS早期的筛查指标(IMA)无相关性(P>0.05)。此结论与国外研究有一定差异[9]。分析其中的原因可能是因为国外文献使用血清样本,本研究使用血浆样本,不同的样本对MPO检测有影响。MPO水平与ACS的发展进程(健康=0,UAP=1,AMI=2)呈中度相关(r=0.527>0.4,P<0.05)。由此可见,MPO基本不受其他指标的影响,与ACS的进程有一定相关性,可以作为ACS分层的指标[10]。

表7 应用预测模型诊断ACS的结果Tab. 7 ACS diagnosed according to the prediction model (n, %)

表8 应用MPO临界值(MPO=149.2 ng/ml)诊断ACS的结果Tab. 8 The critical value(MPO=149.2 ng/ml) to diagnosis ACS (n, %)

UAP组MPO的ROC曲线下面积A=0.795,P=0.000,提示MPO诊断UAP准确度中等,诊断准确度明显高于CRP、CTnI、CK、LDH。AMI组MPO的ROC曲线下面积A=0.911,P=0.000,提示MPO诊断AMI准确度高于其他指标。但在UAP的诊断上的准确率不如AMI。Sawicki等[11]研究表明MPO在ACS患者中的检测灵敏度要优于CTnI,结果与本研究一致。分析其原因,MPO释放先于心肌损伤,而不是心肌损害的结果,因此在病理生理过程中循环血MPO的出现早于C反应蛋白和TnI的出现。血浆MPO对ACS的早期诊断价值优于C反应蛋白和cTnI[9,12-13]。

采用Logistic多元回归,Wald逐步后退法筛选出MPO、LDH、HCY、IMA和年龄5个因素建立预测模型,决定系数R2=0.922。正常对照组正确率99.00%(159/161),AMI组正确率94.60%(105/111),总正确率96.80%,提示预测模型AMI的预测价值较高。对比单独使用MPO水平检测和预测模型多因素联合诊断ACS,使用预测模型检测ACS在AMI组、自身免疫性疾病组和炎症疾病组的准确度较单一检测MPO有提高。使用Logistic多元回归建立预测AMI的模型,有较高的准确性,同时在一定程度上降低了自身免疫性疾病和炎症疾病对AMI诊断的影响。

MPO可以预测急性冠状动脉综合征的发生,同时可以作为ACS的分层指标,对AMI的确诊有较高的准确性。检测人血浆的MPO水平可以认为是一种新的早期识别ACS的临床检测指标,可以单独使用或联合其他心脑血管指标用于对AMI的诊断。

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Clinical value of myeloperoxidase in early identification of acute coronary syndrome and in diagnosis of acute myocardial infarction

LIU Yao, TIAN Ya-ping, AI Jun-ping
Department of Clinical Biochemistry, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, China
Corresponding author: TIAN Ya-ping. Email: tianyp61@gmail.com

ObjectiveTo study the changing rule of myeloperoxidase (MPO) in acute coronary syndrome (ACS) and its clinical value in diagnosis of acute myocardial infarction (AMI).MethodsHeparin anticoagulant plasma samples were taken from those undergoing physical examination, and from patients with unstable angina pectoris (UAP), AMI, autoimmune and inflammatory diseases. Their plasma MPO levels were measured by latex-enhanced turbidimetric immunoassay.ResultsThe plasma MPO levels were significantly higher in patients with UAP, AMI and inf l ammatory disease than in those undergoing physical examination (P<0.05).No significant difference was found in plasma MPO level between patients with autoimmunity disease and those undergoing physical examination (P>0.05). The plasma MPO level was related with the plasma levels of HCY, CK, CRP, LDH and CTnI, r<0.4, P<0.05) but not with IMA (P>0.05). The area under ROC for plasma MPO was 0.795 in patients with UAP (P=0.000), indicating that the accurate of plasma MPO level was moderate for the diagnosis of UAP. The area under ROC for plasma MPO was 0.911 in patients with AMI (P=0.000), indicating that the accurate of plasma MPO level was high for the diagnosis of UAP. The critical value of MPO was 149.2 ng/ml for the diagnosis of AMI in 111 patients (101 with positive MPO and 10 with negative MPO) and in 161 controls undergoing physical examination (56 with positive MPO and 105 with negative MPO) with a sensitivity of 91.3%, a specif i city of 64.3%, an accuracy of 75.7%, a missed diagnosis rate of 8.7%, a misdiagnosis rate of 35.7%, a positive predicting rate of 65.2%, and a negative predicting rate of 91.0%. Kappa test showed that the plasma MPO level was consistent with the clinical diagnosis of AMI (P=0.000). Multivariate logistic regression analysis revealed that the R2for the AMI prediction modelestablished with MPO, LDH, HCY, IMA and age was 0.922 with a total correct rate of 96.80%.ConclusionMPO can effectively predict ACS and diagnose AMI.

myeloperoxidase; acute coronary syndrome; acute myocardial infarction; diagnosis

R 730.43

A

2095-5227(2014)06-0533-05

10.3969/j.issn.2095-5227.2014.06.004

2014-02-25 11:26

http://www.cnki.net/kcms/detail/11.3275.R.20140225.1126.003.html

2014-01-10

国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目(2011AA02A111)

Supported by the National High Technology Research and Development Program of China(2011AA02A111)

刘瑶,女,在职硕士,研究方向:临床检验诊断学。Email: liuyao0201@163.com

田亚平,男,博士,教授,主任。Email: tianyp61@gmail.com

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