冠心病患者血清NCAM-1、NT-proBNP和cTnI浓度及其诊断价值
2020-12-26曾伟雄曾金财方快发
曾伟雄,曾金财,方快发
惠州市第六人民医院心内科,广东 惠州 516200
冠心病(coronary heart disease,CAD)是临床上最常见的心血管疾病之一,发病率及猝死率高[1]。寻找冠心病血清标志物对冠心病行早期、快速、准确诊断,可缩短救治时间、挽救生命,提高患者生存率和改善预后[2]。
神经细胞黏附分子-1 (neural cell adhesion molecule-1,NCAM-1)是由基因NCAM-1表达的初级转录物,位于11q23.2 上,为细胞-细胞黏附的介质,具有参与细胞间信息传导、维持内皮细胞屏障的功能[3]。在肥厚性心肌病患者中,心肌细胞内NCAM-1 表达下调[4]。动物实验中发现NCAM-1 在缺血性心肌病急性梗塞附近的缺血性瘢痕中心肌细胞中下调[5]。最近研究认为氨基末端B 型钠尿肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)可用于心肌病、心力衰竭和冠心病病情评估和预测患者预后[6]。心肌肌钙蛋白I (cardiac troponin I,cTnI)是心内科最常使用的标志物,常用于对心肌梗塞或者心肌受损的识别和诊断[7]。然而,目前尚无研究比较上述3 个指标对冠状动脉型心脏病的诊断和应用价值。本研究旨在比较上述3 个指标在冠状动脉心脏病诊断中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准 纳入标准:①患者首次就诊,并经心电图、冠脉造影等确诊为冠心病;②年龄40~80岁。排除标准:①合并有肺源性、肌肉源性或肝脏源性等显著影响器官功能的疾病,如肺栓塞、肺心病等;②有心肝肾功能严重不良的患者。
1.2 诊断标准 (1)冠心病诊断标准:有心慌胸闷等临床症状及心电图典型表现,同时经冠脉造影,至少一个主要心外膜血管狭窄>50%;(2)急性心肌梗死(AMI)诊断标准:肌钙蛋白存在cTn升高或超过正常上限5倍+心肌缺血症状+典型的心电图改变+冠脉造影示冠脉主支或分支阻塞或持续性慢血流或无复流或栓塞表现;(3)不稳定型心绞痛(UAP)诊断标准:典型的冠心病症状+心电图改变+冠脉造影示冠脉血管狭窄>75%;(4)稳定型心绞痛(SAP)诊断标准:典型的冠心病症状+心电图改变+冠脉造影显示冠脉血管通畅。
1.3 一般资料 收集2019 年1~6 月于惠州市第六人民医院心内科诊治且符合以上纳入和排除标准的67 例冠心病患者为冠心病组,冠心病组中男性40 例,女性27 例;年龄54.4~73 岁,平均(63.7±9.3)岁。将冠心病组患者又分为急性心肌梗死(AMI)组21 例,不稳定型心绞痛(UAP)组22 例和稳定型心绞痛(SAP)组24 例。选取同期年龄和性别匹配的健康体检志愿者70 例作为对照组,其中男性42 例,女性28 例;年龄51.6~73岁,平均(62.3±10.7)岁。本研究征得患者及健康志愿者同意,并经医院伦理委员会批准实施。
1.4 观察指标与检测方法
1.4.1 NCAM-1 浓度测定 采用双抗体夹心ELISA法测定待测对象血清NCAM-1浓度,冠心病组患者在入院后第2 天清晨,健康对照组于体检当日清晨,采集空腹上肢静脉血8 mL,乙二胺四乙酸抗凝管保存于-20℃冰箱,根据人NCAM-1 ELISA 试剂盒(Boster Biological Technology,Pleasanton,CA)提供说明书的操作步骤,采用酶联免疫吸咐法(ELISA 法)检测血清标本中NCAM-1 浓度。具体步骤:将患者血清解冻后,1 000×g 离心10 min,取上清,待测。采用双抗体夹心ELISA 法测定患者血清NCAM-1 浓度,在酶标包被板上设标准品孔10 孔,分别设定空白孔、对照孔及待测样品孔,在酶标包被板上待测样品孔中先加样品稀释液40 μL,然后再加待测样品10 μL,置37℃温育30 min,洗涤5次,甩干,每孔加入酶标试剂50 μL,37℃温育30 min,洗涤5 次,甩干,每孔先加入显色剂A 50 μL,再加入显色剂B 50 μL,轻轻震荡混匀,37℃避光显色15 min,每孔加终止液50 μL,终止反应(此时蓝色立转黄色),以空白孔调零,用酶标仪在450 nm 波长下依序测量各孔的吸光度(OD450nm值),计算NCAM-1浓度。
1.4.2 NT-proBNP 浓度测定 采用双抗体夹心ELISA 法测定患者血清NT-proBNP 浓度,步骤同NCAM-1 浓度的测定。NT-proBNP 参考区间为0~300 ng/L。
1.4.3 cTnI 浓度测定 采用双抗体夹心ELISA法测定患者血清cTnI浓度,步骤同NCAM-1浓度的测定。cTnI参考区间为<0.023 μg/L。
1.5 统计学方法 采用SPSS22.0 (美国Chicago)软件行统计学分析。非正态分布数据采用中位数[四分位数(P25~P75)]描述,采用受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)分析NCAM-1、cTnI 及NT-proBNP 对冠心病的诊断价值,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 不同组别受检者的血清NCAM-1、NT-proBNP 和cTnI 浓度比较 冠心病组患者的血清NCAM-1浓度明显低于对照组,而血清NT-proBNP和cTnI 浓度明显高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05);AMI 组、UAP 组和SAP 组患者的血清NCAM-1浓度依次升高,而NT-proBNP 和cTnI 浓度依次降低,差异均有统计学意义(P<0.05),见表1。
2.2 不同心功能分级患者的血清NCAM-1 浓度、NT-proBNP 和cTnI 浓度比较 患者的血清NCAM-1 浓度随心功能分级增高而降低,而血清NT-proBNP和cTnI浓度随心功能分级增高而增高,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。
表1 不同组别受检者血清NCAM-1、NT-proBNP和cTnI浓度比较[M (P25,P75)]
表2 不同心功能分级患者血清NCAM-1、NT-proBNP和cTnI浓度比较[M (P25,P75)]
2.3 血清NCAM-1、NT-proBNP 和cTnI 浓度对冠心病的诊断价值 当截断值为133.43 ng/mL时,血清NCAM-1 诊断冠心病的ROC 曲线下面积(AUC)为0.953 (95%CI 0.919~0.977,P=0.000 8),敏感性和特异性分别为89.9%和97.5%;当截断值为321.00 ng/L时,血清NT-proBNP诊断冠心病的AUC为0.941 (95%CI 0.932~0.960,P=0.001 7),敏感性和特异性分别为85.1%和97.0%;当截断值为0.205 μg/L时,血清cTnI诊断冠心病的AUC为0.855 (95%CI 0.792~0.919,P=0.001 3),敏感性和特异性分别为65.5%和97.5%,见表3和图1。
表3 血清NCAM-1、NT-proBNP和cTnI浓度对冠心病的诊断价值
3 讨论
冠心病在我国发病率高,好发于老年人,寒冷天气及情绪激动均可诱发,治疗不及时甚至可威胁患者的生命,严重影响人民的健康[8]。临床症状不明显的早期冠心病患者对冠状动脉造影有创性检查接受度较低,探讨冠心病血清学标志物对提高诊治水平具有重要的临床意义[9]。
NCAM-1是由基因NCAM-1表达的初级转录物,基因定位于11q23.2,是细胞与细胞间黏附的介质。最近研究认为NCAM-1是细胞信号转导受体,影响细胞黏附、迁移、增殖、凋亡、分化、存活和突触可塑性,促进细胞与细胞之间的通讯[10]。NCAM-1在心梗灶中下调表达,而在心梗灶旁的缺血心肌细胞中高表达[11]。NCAM-1的单核苷酸多态性与有高血压家族史的患者左心室室壁厚度相关,这一观察表明NCAM-1可能在人类心脏病的发展中发挥重要作用[12]。本研究发现冠心病组NCAM-1 浓度低于对照组,这与文献报道一致[13]。本研究对冠心病患者进行分组,发现NCAM-1 浓度在AMI亚组、UAP亚组、SAP亚组依次升高,说明心肌细胞损伤越严重,NCAM-1 浓度越低。在健康人群中,血管内皮细胞间呈稳定屏障状态,而在动脉粥样硬化条件下血管内皮细胞间通讯和黏附作用降低,NCAM-1具有类似细胞间黏附分子功能,可影响冠状动脉内皮细胞屏障[14]。本研究发现,血清NCAM-1浓度与心功能分级负相关,即血清NCAM-1浓度可用来反映心功能分级的严重程度,提示血清NCAM-1浓度可用来判断心脏疾病严重程度[15]。
NT-proBNP 是主要由心室肌细胞合成并分泌的心源性神经激素,与心功能受损程度正相关[16],其是心室肌细胞产生的proBNP降解产物之一。在心室容量增多、室压增大或心肌缺血和受损时,NT-proBNP 合成增加,并分泌入血,常用于评估心功能受损和衰竭的程度。CUNNINGHAM 等[17]报道NT-proBNP 在心衰患者中浓度显著升高,且与心衰患者死亡率高相关,可用于预测心衰患者的不良预后。本研究发现较对照组,冠心病组NT-proBNP 浓度较高,NT-proBNP浓度在AMI 亚组中最高,而SAP 亚组最低,提示NT-proBNP 浓度随着心肌损伤程度而升高。冠心病患者血清NT-proBNP升高的原因尚未完全阐明,可能原因是患者在心肌缺血缺氧等刺激条件下,心肌细胞合成NT-proBNP 增加。文献报道在扩张型心肌病和心力衰竭患者中,机体体液中NT-proBNP浓度显著增加,其可能原因是心肌细胞应激反应[18]。
cTnI是心内科常用的标志物,常用于对心肌梗塞或者心肌受损的识别和诊断。在缺氧中毒时,心肌损伤程度增加,cTnI 浓度随之升高[19]。本研究结果也发现,较之对照组,cTnI浓度在冠心病组中升高,并随着病情加重依次增高[20]。不同心功能分级患者血清NT-proBNP和cTnI浓度依次增高,提示两者均可用于判断冠心病病情程度。
受试者工作曲线常用于比较标志物对疾病的诊断价值,采用ROC 曲线诊断和比较NCAM-1、NT-proBNP 和cTnI 对冠心病的诊断价值,发现NCAM-1 诊断冠心病ROC 下面积(AUC)为0.953,敏感性和特异性为89.9%和97.5%,诊断效能最高,NT-proBNP 次之,而cTnI 对冠心病诊断效能最差,研究结果提示NCAM-1 可能有望成为诊断冠心病的一种新血清标志物。
综上所述,冠心病患者血清NCAM-1、NT-proBNP和cTnI 水平与冠状动脉的病变严重程度密切相关,一定程度上反映心肌损伤的严重程度,血清NCAM-1浓度对冠心病诊断效能最高,有望成为新的诊断标志物。