急性肺栓塞患者预后相关生物学标志物及评

甘 潇，郭 璐

(1.成都医学院，四川 成都 610083；2.四川省医学科学院·四川省人民医院.呼吸与危重症医学科，四川 成都 610072)

急性肺栓塞(Acute pulmonary embolism，APE)是继冠心病和脑卒中之后第三大最常见的心血管死亡原因[1]，并且是世界范围内主要的死亡原因，是住院患者可预防的主要死因[2]。针对APE患者进行不同危险分层，对其预后和管理十分重要[3]。研究报道，美国血栓栓塞症(VTE)的年新发病例数超过60万，其中PE患者23.7万；欧盟国家VTE的年新发病例数超过150万，其中PE患者43.5万，未经治疗的PE的病死率为25%～30%[4]。近年来，国内60家大型医院的统计学资料显示，住院患者中PE比例从0.26‰上升至1.45‰[4]。结合国内外相关文献报道，APE患者预后相关生物学标志物及评分体系的研究尚少，此综述将目前APE患者预后相关研究中最常见及最新的生物学标志物进行详细的分类阐述。

1 凝血相关指标

1.1D-二聚体(D-Dimer) D-Dimer是纤维蛋白形成和降解的生物标志物，可在全血或血浆中测定，当血栓形成时，可能会出现低水平的循环D-Dimer以及高水平的循环D-Dimer，目前D-Dimer可通过酶联免疫(ELISA)或免疫荧光(ELAF)试验进行检测。目前APE中D-Dimer的主要作用机制如下：D-Dimer是体内交联纤维蛋白的可溶性降解产物，急性血栓时体内凝血及纤溶系统同时激活导致D-Dimer升高。目前研究表明，D-Dimer是APE病死率及全因死亡率的独立预测因子[5]，D-Dimer测值越高，APE患者相关死亡风险也越高，两者之间呈正相关，且D-Dimer>20.1μg/ml对APE死亡率的预测意义显著[6]，目前D-dimer在预测APE患者远期复发性肺栓塞的不良预后中的应用价值研究尚少，其局限性还有一点：与年龄的相关性？年龄越大值越高，没有明确的与年龄相关的界定值，有待进一步研究。

1.2凝血酶-抗凝血酶复合物(TAT) 目前临床上诊断APE的传统方法有D-Dimer、肺动脉造影(CTPA)等，但无症状的APE患者仍容易漏诊和误诊，而血流滞留环境下的凝血激活(凝血血栓)是 APE的主要病理状态。TAT是凝血酶及其代表性抑制因子抗凝血酶以1∶1结合的复合物，是凝血激活标志物[7]；TAT反映体内凝血酶生成过程，目前采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定TAT复合物[8]。目前TAT正常参考值1.2～5.4 μg/L。

1.3纤溶酶-α2抗纤溶酶复合物(PIC) PIC是纤维蛋白溶解激活的标志，是由肝脏产生的α2抗纤溶酶与血液中存在的纤溶酶以1∶1迅速结合，形成PIC，从而抑制纤溶。PIC 是忠实反映纤溶状态的极其有用的纤溶系统分子标志物[9]；因此PIC的升高提供了血栓形成的证据[10]。PIC的半衰期约为6小时，在正常人中几乎无法检测到PIC，且不适用于紧急情况评估。目前PIC参考值0.8 μg/L。

1.4组织型纤溶酶原激活剂及其抑制剂-1复合物(t-PAI-C) t-PAI-C是由血管内皮细胞产生的组织型纤溶酶原激活剂将在肝脏产生释放到血液中的纤溶酶原转化为纤溶酶[11]，由血管内皮细胞释放到血液的纤溶酶原激活剂与生理性抑制因子纤溶酶原激活物抑制剂-1迅速以1∶1结合形成[12]，t-PAI-C物是血管内皮细胞损害指标的分子标志物[13]。目前还没有明确的界定值。

1.5血栓调节蛋白(TM) TM不仅与凝血酶结合发挥抗凝血酶作用，还会激活凝血抑制因子蛋白C发挥抗凝血作用，反映血管内皮损害[14]。目前TM参考值20～35 μg/L。

TAT、PIC、t-PAI-C、TM是评价伴有凝血激活的血栓症及血栓前病理状态的有用指标，是反映血管内凝血激活状态的分子标志物，对于APE患者复发性肺栓塞的不良预后有良好的预测价值。

2 心功能损伤相关指标

2.1生长与分化因子15(GDF-15) GDF-15是一种应激蛋白，属于β转化生长因子(TGF-β)家族的一个远支，是心血管疾病的新型生物学标志物。GDF-15主要的作用机制如下：生理情况下，GDF-15在前列腺及胎盘组织中大量表达，而在其它多数组织中微量表达(包括心肌组织中)，在出现病理或应激时(如缺血/再灌注损伤、心脏高压力负荷、心衰、动脉粥样硬化等)，GDF-15在心肌细胞中则大量表达。有研究表明，GDF-15是心肌缺血或压力过载后引起的一种细胞因子，循环中GDF-15水平为APE的不良预后提供了独立的预后信息，也是APE患者住院期间及远期预后的新型生物学标志物[15]。虽然目前有研究显示，GDF-15的特异性低于肌钙蛋白、脑钠肽前体(NT-proBNP)及心型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)，GDF-15的升高不能认为是右心室过载或功能障碍的唯一表现，但GDF-15联合肌钙蛋白、NT-proBNP和右心室功能障碍的超声心动图检查增强了APE患者30天后不良预后的预测能力[16]。且研究报道，血清GDF-15的截止值>2943 pg/ml，对预测APE患者30天总死亡率的敏感性为75%，特异性68.7%，阴性预测值高达91.6%，预测总死亡率高达90%[16]。

2.2脑钠肽(BNP) NT-proBNPBNP、NT-proBNP是APE的预后(非诊断)标志物，受其它因素(如年龄、慢性肺病、肾功能不全等)影响，所以联合其它指标(D-Dimer、GDF-15等)对APE的远期预后评估可增加其阳性预测值[17]。APE中两者主要的作用机制：APE时，肺血管出现不同程度及部位的栓塞，当栓塞部位较大时，随之肺动脉压升高和右心室后负荷增加，从而导致右心室室壁张力升高，最终导致心室肌细胞分泌多肽类激素即BNP、NT-proBNP。根据2014欧洲心脏病协会(ESC)指南，BNP、NT-proBNP界值与APE死亡风险的相关性为BNP> 75～100 pg/ml(敏感性为85%、特异性为56%)、NT-proBNP> 600 pg/ml(敏感性为86%、特异性为50%)[18]。

2.3肌钙蛋白T(cTnT)、肌钙蛋白I(cTnI) cTnT、cTnI是判断APE中危组的重要标志物。APE中两者的主要作用机制如下：APE时，肺血管出现不同程度及部位的栓塞，当栓塞部位较大时，随之肺动脉压升高和右心室后负荷增加，引起右心室心肌供血相对不足、心肌耗氧量增加、心肌缺血及右室扩张，最后引起室间隔向左移、左心室容量减少、左室射血减少、心肌供血不足，最终加重心肌损伤。相关研究报道，cTnT、cTnI目前被认为是判断心肌损伤的相关生物学标志物，且cTnT、cTnI升高与APE患者右心室功能障碍的远期不良预后密切相关[18]。研究表明，cTnT、cTnI对APE早期死亡率的预测有更高特异性[18]。虽然目前cTnT、cTnI在判断APE预后中的作用，尚无明确截断值。目前cTnT参考值为0.02～0.13 μg/L，>0.2 μg/L为界限值；cTnI参考值为<0.2 μg/L，>1.5 μg/L为界限值[5]。

2.4H-FABPH-FABP的本质是由一组多源性的小分子细胞内蛋白质组成，广泛存在于哺乳动物的小肠、肝脏、心脏等多种细胞中，目前已鉴定出9种不同类型的FABP，H-FABP是心脏细胞胞质中含量最丰富的蛋白质之一，被称为FABP 3，是心脏和骨骼肌中的一种优势亚型[19]。有相关研究报道，H-FABP被认为是心肌持续损伤的重要生物学标志物，在急性心肌梗死(AMI)的早期诊断中有十分重要意义。且H-FABP目前被强调为一种预后指标，可作为一系列致命疾病的预后指标，即AMI、心力衰竭、心律失常和肺栓塞，可能与这些疾病的不良临床结果有关[19]。研究表明，H-FABP在预测APE患者伴有心肌损害且不可逆的右室功能衰竭的不良预后中有很大价值，其浓度可预示APE的不良后果，同时也是APE患者30天死亡率的预测因子，在预测APE患者预后时也是可信预测指标。2014年ESC指南指出：H-FABP≥6 ng/ml对APE30天内死亡率的阳性预测值高为28%，以及阴性预测值为99%(敏感性为89%、特异性为82%)[5]。

2.5中性粒细胞/淋巴细胞比率(NLR) NLR在急性冠脉综合征及动脉硬化相关疾病的远期不良预后中十分重要的意义，是一种新型生物标志物，目前有研究表明，NLR是目前对APE患者近期死亡率产生影响的新型生物学标志物，且能更好地对APE患者进行危险分层，以协助判断患者的预后[20]。如果将NLR与其它预后指标相结合，NLR价值可能会更大，尤其在改善APE患者危险分层方面。研究表明，高比率的NLR是APE严重程度的替代指标，并与其短期死亡率有关[20]。

3 APE预后相关评分体系

3.1肺栓塞严重程度指数(PESI) PESI评分体系是APE患者预后相关的重要预测指标[21]。PESI包括11个临床参数指标(年龄、性别、癌症、慢性心衰、慢性肺疾病、脉搏≥110次/分、收缩压<100 mmHg、呼吸频率>30次/分、体温<36 ℃、精神状态改变、血氧饱和度<90%)[5]。根据评分将APE患者分为五级：其中I级：≤65分，死亡风险极低(0～1.6%)；II级：66～85分，死亡风险低(1.7%～3.5%)；III级：86～105分，死亡风险中等(3.2%～7.1%)；IV级：106～125分，死亡风险高(4.0%～11.4%)；V级：>125分，死亡风险极高(10.0%～24.5%)。有研究表明，PESI在预测APE患者长期(>1年)死亡风险的准确性更有价值[19]。

3.2简化版肺栓塞严重程度指数(sPESI) sPESI是简化版的PESI，其阴性预测价值比阳性预测价值更高，可用于APE早期不良预后的排除[3]。sPESI沿用了PESI中6个临床参数(年龄、癌症、慢性心衰、脉搏≥110次/分、收缩压<100 mmHg、血氧饱和度<90%)。sPESI最初被用来预测APE的30天后死亡率，，最近有研究证明，PESI及sPESI也可用于预测APE患者的住院死亡率[23]。sPESI>0对预测住院死亡的敏感性为92.0%，特异性为40.9%，阳性预测值为5.5%，阴性预测值为99.3%。而结合sPESI及相关生物学标志物，如血清钠和碳酸氢钠，可以准确预测急性PE后的住院死亡率[17]，sPESI>0或钠<135 mmol/L或碳酸氢钠<23 mmol/L的相应值分别为100%、27.0%、5.0%和100%[17]。且与PESI相比较，sPESI对APE低危患者的死亡风险预测更有价值[24]。

3.3日内瓦评分简化版的日内瓦评分系统主要包括9个临床参数(年龄>65岁、既往深静脉血栓(DVT)或PE病史、1个月内手术史或下肢骨折史、活动性恶性肿瘤、单侧下肢疼痛、咯血、心率75-94次/分、心率》95次/分、单侧下肢深静脉触痛伴下肢水肿)，评分≤2为低危组，评分>2为高危组[25]。有研究表明，PESI与日内瓦评分预测APE患者住院死亡率<1%(低风险)，而对于APE患者低复发风险的预测，PESI优于日内瓦评分，但当PESI高风险增加时，日内瓦评分显示APE患者的死亡率从14.3%上升到25%[22]。日内瓦预后评分可以预测APE患者的死亡率、复发血栓栓塞事件或三个月大出血率[21]。且有研究表明，简化版的日内瓦评分系统对PE诊断的敏感性为97.1%、特异性为29%、阴性预测值为99.2%[26]。

3.4威尔斯评分威尔斯评分发表于2000年的一项多中心加拿大研究，主要用于高概率的APE患者的临床预测系统[22]，主要包含以下七个临床参数(DVT的临床表现或体征、肺栓塞可能性大于其他疾病、心率>100次/分、最近4周内有手术史和制动史、既往有DVT或PE病史、咯血、恶性肿瘤史)[25]。威尔斯评分与日内瓦评分相似，但威尔斯评分结合D-Dimer可以更好地进行APE的临床判断[22]，它没有任何预后价值。且有研究表明，威尔斯评分系统对PE诊断的敏感性为97.6%、特异性为27.9%、阴性预测值为99.3%[26]。

4 基因相关指标

4.1丝氨酸蛋白酶抑制剂-1(SERPINC-1) 抗凝血酶(AT)属于SERPIN超家族的成员，是血浆凝血酶的主要抑制剂，也是其它凝血蛋白酶的重要抑制剂。有研究报道，先天性抗凝血酶缺乏症是血栓形成的最大危险因素，且多达80%的抗凝血酶缺陷患者存在SERPINC 1基因缺陷[27]。由于SERPINC-1基因突变，抗凝血酶缺陷患者Ⅰ型是静脉血栓形成的重要遗传因素，在血栓性遗传危险因素中最为严重，且有研究发现，抗凝血酶缺陷也是血栓复发的高危因素[28]。

4.2亚甲基四氢叶酸还原酶(MTHFR) MTHFR活性决定了同型半胱氨酸(Hcy)的水平，其基因多态性影响酶的活性，而酶活性的改变可能提高血栓性疾病的易感性[29]。有研究报道，MTHFR基因的A1298C and C677 T基因多态性是PE血栓形成的高危因素，尤其是亚块状PE[30]。

4.3血小板内皮聚集受体-1(PEAR1) PEAR是一种血小板聚集受体，PEAR1主要分布在血小板膜上，并在未活化的血小板中表达，是调节血小板功能的基因之一，在血小板和内皮细胞中高表达。PEAR1活化引起血小板的聚集和粘附，并参与血栓的形成、重新形成和稳定，其基因多态性rs778026543是PE的易感因素之一，这对于复发性血栓的形成有重大意义[31]。

4.4内皮型一氧化氮合酶(eNOS) eNOS主要在血管中表达，促进血管生成，维持血管内皮功能，并使血管再生，在PE的病理过程中，eNOS在肺组织中的表达和功能可能发生改变，导致肺血管内皮屏障功能障碍。eNOS在APE中的表达是显著的，是潜在的外周血生物标志，eNOS表达调控可用于APE治疗[32]。

4.5蛋白S1(PROS1) 蛋白S(PS)是一种维生素K依赖性的血浆糖蛋白，PS缺乏症是一种遗传性或后天的疾病，与血栓增加的风险有关，是VTE的独立危险因素[33]。PROS1突变导致功能性PS缺乏，并且似乎与血栓形成具有临床相关性，由PROS 1基因突变引起的遗传性PS缺陷可能与复发性VTE有关[34]。

5 其它相关指标

5.1红细胞体积宽度(RDW) RDW主要反映的是红细胞之间的大小差异，可用变异系数来衡量，相关的参考值范围为11%～14%。RDW升高与心肺疾病发生、预后有关，最近的研究表明，RDW水平的增加比单一测量有一个更好的预后[35]。有相关研究表明，RDW和sPESI是APE患者30天死亡率的独立危险因素[36]，当RDW值升高时，APE患者死亡率的预测价值也更高。主要作用机制：AMI、心衰时，细胞炎性因子释放对骨髓造血功能产生影响，抑制促红细胞生成素(EPO)诱导的RBC成熟，从而导致RDW升高。所以，RDW对于APE患者远期心功能障碍的也有一定的预测价值。

5.2Na+低钠血症是指Na+<135 mmol/L，低钠血症被认为是各种疾病过程的不良预后指标，包括充血性心力衰竭、肝衰竭和肺动脉高压。也有研究报道，低钠血症与APE的预后密切相关，研究发现血清钠水平提高了肺栓塞严重度指数分类的准确性，并将患者分为低风险、中等风险和高风险[37]，故低钠血症联合sPESI可增强APE不良预后的预测价值。

综上所述，APE患者预后相关生物学指标包括凝血相关、心功能相关、评分体系相关以及其它相关指标，且不同的生物学标志物预示着不同的预后，通过不同的生物学标志物，对不同危险分层的APE患者预后进行相关预测，可对APE患者的临床诊断、治疗及远期不良预后的防治等方面进行更好地指导与应用。