常用心肌标志物在儿童疾病中的应用进展

魏佳，申汉俊，蒋理（1.南京医科大学第一附属医院检验学部，南京 210029；2.国家医学检验临床医学研究中心分中心，南京210029；.苏州大学附属儿童医院检验科，江苏苏州 215025）

心肌标志物是指心肌受损后释放至外周血并能够被持续检测到的蛋白质和（或）酶类物质，具有较高敏感性和特异性，对疾病的诊断、预后及疗效评估具有重要指导意义。由于儿童心肌功能和神经发育不成熟，心肌代偿能力弱，心肌损伤发病率较高。鉴于儿童阶段性生理代谢特点与成人不同，直接沿用已有的成人诊断标准势必会导致儿童心肌疾病的漏诊与误诊。因此，本文就临床常用心肌标志物在儿童疾病中的应用价值展开综述。

1 常用心肌标志物及其在儿童中的生理水平

1.1 心肌肌钙蛋白（cardiac troponin，cTn） cTn是心肌收缩主要调节蛋白，为定义心肌损伤的首选标志物［1］。传统的cTn检测方法分析性能差异大，灵敏度较低，难以识别微小心肌损伤，无法满足临床应用。Apple等［2］建议对cTn检测方法采用双重判断界值建立统一判断标准。新一代高敏肌钙蛋白（high-sensitivity cardiac troponin，hs-cTn）检测方法符合指南要求，在参考区间上限第99百分位值的检测不精密度（coefficient of variation，CV）≤10%，同时能在50%以上的表观健康人群中检测到cTn［3］。cTnI检测体系多样，难以标准化，不同检测体系抗非典型抗体（如异嗜性抗体、类风湿因子等）干扰能力也不同，因此检测结果间差异大；而Roche公司cTnT检测采用电化学发光免疫法，标准化和一致性相对较好，在长期预后预测的准确性方面可能优于前者［4］。cTn在表观健康人群中存在年龄、性别和种族差异，各实验室检测体系也不同。虽然国际临床化学和实验室医学联合会制定了囊括当代大多数实验室检测适用的参考区间，但都局限于成人数据，且厂商提供的参考区间也都来源于欧洲成年人群［5-6］。因此，有条件的实验室应针对不同年龄段的儿童建立适用于自身检测条件的特异性参考区间。儿童cTn水平往往高于成人，新生儿由于心肌细胞的生理性凋亡，cTn在出生一年内先升后降［7］。早产儿由于明显的缺氧和（或）缺血，cTnT明显高于足月儿［8］。此外，青少年男性cTnT水平略高于女性，该结果与成人相似［9］。相关研究报道了儿童参考区间，但由于参考人群的种族、年龄划分不同及实验室检测技术不同，各个研究结果不一致（表1）［5，9-11］。在成人尤其研究有限的儿科领域，上述两者的临床应用与结果解读的差异尚不明了。

1.2 脑钠肽 B型脑钠肽（B-type natriuretic peptide，BNP）、N末端B型脑钠肽前体（N-terminal fragment prohormone Btype natriuretic peptide，NT-proBNP）检测是诊断和治疗儿童急、慢性心衰的重要环节之一［12］。临床上采用的检测方法有：电化学发光法（Roche公司）、吖啶酯直接化学发光法（Abbott和Siemens公司）、化学发光-碱性磷酸酶双抗体夹心法（Beckman公司）以及化学发光免疫分析法（Mindray公司）。此外，酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法由于低灵敏度和精密度限制了其应用［13］；免疫层析法简单、快速、便于携带，适用于床旁快速检测［14］。由于BNP生物半衰期短（仅18～20 min）、样本采集储存要求高，因此NT-proBNP的实验室检测性能优于BNP。

新生儿生理性水丢失、心室容积和压力增高会导致外周血脑钠肽浓度升高，直至婴儿期逐步下降［15］。由于性激素对肾素-血管紧张素系统的调节作用，青春期脑钠肽水平有略微升高［16］。Mir等［17］研究发现，脑钠肽在未成年不同性别人群中差异无统计学意义（表1）。目前年龄对脑钠肽水平的影响较为明确，而性别差异仍存在争议，需进一步扩大样本研究。

表1 临床常用心肌标志物在儿童与成人应用方面的比较

1.3 心肌酶谱等传统标志物 传统的酶类标志物（天门冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶、α-羟丁酸脱氢酶等）敏感性较差，组织特异性不理想，已逐步被替代。肌酸激酶（creatine kinase，CK）及其同工酶（creatine kinase muscle B，CK-MB）水平随儿童年龄增长逐渐下降，可用于心肌损伤早期诊断。目前大多采用CK-MB质量法，避免了活性检测法假性增高的问题［23］。肌红蛋白在心肌损伤后最先释放入血，可用于早期排除诊断。目前电化学发光法具备灵敏度高、分析速度快、仪器操作简单、成本低等优点，已被广泛应用于临床实验室。

1.4 其他新型标志物 除上述标志物外，有学者探索了心脏型脂肪酸结合蛋白（heart-type fatty acid-binding protein，HFABP）、和肽素、半胱氨酸丰富血管生成诱导因子16等新型标志物。H-FABP作为一种心肌高度特异蛋白可迅速释放入血，血浆浓度呈规律性变化，是急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）早期诊断的生化指标之一。其检测方法包括：具有良好的分析性能的乳胶微粒增强免疫比浊法，适用于常规临床实验室检测；荧光免疫层析法，一种快速、特异、敏感的H-FABP定量方法，操作性强；竞争性ELISA，基于单克隆抗体进行定量检测；免疫传感器测定法，抗体固定和电极包被耗费大，不适用于临床等［24］。和肽素为后叶加压素原C末端片段，体外性状稳定，不受血小板影响，可通过放射免疫法和ELISA测定［25］。以上新型标志物大多联合肌钙蛋白和（或）脑钠肽在AMI和心衰的诊断和预后方面具有重要临床意义，但在儿科疾病方面的研究仍较少。

2 常用心肌标志物在儿童心脏疾病中的应用

2.1 AMI和心肌炎 急性胸痛成年患者于急诊就诊时，通常检测cTn来评估AMI和主要心血管不良事件发生的可能性。在儿童专科医院，胸痛患儿疑似AMI或其他基础心脏疾病的发病率较低。Dionne等［26］研究显示约9%急诊青少年患儿cTnT值＞100 ng/L，其中60%患儿确诊以心肌炎、心肌病为主的心脏相关疾病。虽然儿童发生AMI的可能性较低，但在临床疑似或早期心电图难以发现异常时筛查胸痛患儿cTn可有助于尽早诊断心肌损伤［27］。

儿童心肌损伤最常见于心肌炎，多由病毒感染引起，婴儿期和青少年期为发病高峰年龄，许多无症状和轻微症状患儿易被漏诊［28-29］。我国儿童心肌炎诊断建议指出，cTn或CK-MB升高伴动态变化可作为主要临床诊断依据之一，且不能作为单一标志物用于确诊［30］。儿童心肌炎的cTnT诊断水平在0.052 ng/mL时，敏感性和特异性分别为71%和86%［31］；当cTnT诊断水平低至0.1 ng/mL时，特异性达85%，阴性预测值高达100%，故通常用于心肌炎排除诊断［32］。儿童心肌炎的cTnT诊断阈值明显低于成人，主要是因为儿童心肌总量低于成人。NT-proBNP在左心室射血分数低于30%的患儿中诊断效能较高，敏感性高达90%，特异性达81%［33］。心肌炎患儿由于后期继发心室扩大和心肌细胞伸展，BNP水平也会升高，但目前关于脑钠肽在儿童心肌炎诊断方面的研究仍较少。

2.2 心力衰竭 脑钠肽常用于儿童心力衰竭（pediatric heart failure，PHF）临床诊疗，与儿童改良Ross心衰分级评分和心室充盈压力密切相关。当BNP水平超过140 pg/mL时，轻、中度PHF患儿病情恶化及相关死亡风险将倍增［34］。入院BNP水平超过2 000 pg/mL的高风险患儿发生院内心源性死亡的概率是低风险患儿的5倍以上［35］。由于BNP易受人重组BNP药物和新型PHF药物（LCZ696，沙库必曲/缬沙坦）影响出现假性升高，临床已逐步使用实验室检测性能更为优越的NT-proBNP。当NT-proBNP＞1 000 pg/mL时，鉴别诊断心功能Ⅲ～Ⅳ级患儿的敏感性和特异性分别为95%和80%［36］。

目前脑钠肽在PHF诊断和管理中使用的临床决定值仍未明确，因此极大限制了脑钠肽在PHF中的应用，难以解读其结果的临床意义。此外，cTn对PHF的特异性有限，cTnT在急性心肌炎导致的PHF中会升高，但与预后不相关［31］。

2.3 先天性心脏病（congenital heart disease，CHD） CHD是婴儿出生缺陷死亡最常见的原因，大多数患儿由于心脏结构异常，常发生超负荷的心室容积/压力、发绀及肺动脉高压（pulmonary hypertension，PH）等［37］。这些异常的血流动力学会导致炎性因子释放、成纤维细胞和血管内皮细胞活化，造成心肌损伤、心肌肥大等［37］。心肌标志物的检测有助于监测上述病理改变，其中脑钠肽通常作为新生儿CHD初筛标志物［38］。

BNP在婴儿出生3 d内诊断敏感性较低，至2周后才逐渐提升，当BNP浓度低于66 ng/L可直接排除CHD，其敏感性达95%［38］。研究表明，CHD相关PH儿童的NT-proBNP浓度明显增加，这与成人研究结果一致［39］。NT-proBNP、尿酸等水平也可用于CHD相关PH患儿的预后评估［40］。此外，高水平的cTnI患儿发病年龄更小，同时cTn浓度与肺动脉收缩压呈显著正相关，CHD合并PH患儿cTn水平明显高于单纯CHD患儿［41］。

3 心肌标志物在儿童非心源性心肌损伤疾病中的应用

3.1 感染 感染是诱发非心源性心肌损伤最为常见病因之一，以病毒感染居多，如轮状病毒、柯萨奇病毒、肠道EV71、流感病毒等［27，42-44］。儿童轮状病毒腹泻会使cTnT、CK及CK-MB升高，且NT-proBNP≥100 mg/L是轮状病毒感染诱发心肌损伤的独立危险因素之一［42-43］。柯萨奇病毒CA16感染患儿急性期心肌酶标志物异常率高于肠道EV71感染患儿，但恢复至正常较肠道EV71病毒快［44］。在新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019，COVID-19）大流行期间，出现了一种新的儿童多系统炎症综合征，其临床表现与重度脓毒症相似［45］。最新一项研究发现，绝大多数患儿COVID-19相关多系统炎症综合征的欧洲患儿在入院时cTnT、脑钠肽水平均升高，其升高程度与是否需要重症监护支持相关［46］。

其次是细菌感染，主要为金黄色葡萄球菌、大肠杆菌感染等引发的血流感染易并发心肌损伤［28，47］。有文献报道了心肌标志物检测在败血症、脓毒症心肌损伤患儿诊断和预后评估中的作用。血浆脑钠肽、cTnI水平与脓毒症患儿病情严重程度相关［48］。当血浆NT-proBNP≥1 163 pg/mL作为截断点时，诊断脓毒症心肌损伤的敏感性和特异性分别为76%和74%［49］。另有研究报道，NT-proBNP可用于区分败血症儿童是否发生PHF及预测住院死亡率等［50］。关于cTn和脑钠肽升高的具体机制目前仍不明确，cTn释放增加可能是由于心肌炎症反应导致的直接损伤，而脑钠肽升高可能归因于线粒体功能障碍、心肌抑制物及钙稳态失衡等。

3.2 风湿免疫性疾病 儿童急性风湿热（acute rheumatic fever，ARF）是发生PHF的主要病因。急性期ARF儿童NTproBNP水平较静止期患儿和健康对照均升高，经有效治疗后可明显下降［51］。NT-proBNP在265 fmol/mL临界值水平诊断ARF患儿发生心脏损伤的敏感性和特异性分别达93%和92.9%［51］。由于cTn通常在心肌缺血性损伤时被大量释放入血，而ARF仅会导致心内膜炎等炎症，因此ARF患儿cTn水平大多维持在正常浓度或仅轻微上升。

川崎病（Kawasaki disease，KD）是导致儿童后天性心脏病的常见原因，好发于五岁以下的儿童。KD常并发冠状动脉瘤，其管腔内血栓形成及内膜增厚可造成冠状动脉狭窄，引发心肌缺血和梗死［52］。一项荟萃分析显示，NT-proBNP可作为KD诊断标志物，其总体敏感性和特异性可达0.89和0.72［53］。Ye等［54］研究也发现NT-proBNP诊断效能较高，其ROC曲线下面积（area under the curve，AUCROC）为0.923。脑钠肽升高可能是由于免疫系统过度激活，伴随大量的肿瘤坏死因子、白介素、干扰素等细胞因子和炎性因子的释放，损伤心肌细胞，进而导致患儿心室壁应力改变和心肌细胞牵张所致［55］。

3.3 白血病 白血病是儿童常见的恶性肿瘤，相关化疗药物的心脏毒副作用也越来越受到临床的关注。临床研究显示，血浆NT-proBNP浓度与蒽环类药物的累积剂量呈正相关［56］。同时，NT-proBNP在早期预测柔红霉素引起的心脏不良反应方面较为优越［57］。然而，目前仍缺乏具有高敏感性和特异性的早期诊断标志物，未来仍需进一步研究。

3.4 遗传代谢病及其他 除上述疾病外，遗传代谢病（如糖原累积症Ⅱ型、黏多糖病等）、新生儿缺血缺氧等均可引起心肌损伤。15%儿科非特发性心肌病由遗传代谢病导致，诊断儿童心血管疾病时应重视排除遗传代谢疾病［58］。心肌酶谱异常在遗传代谢疾病中较为常见，Danon病由于LAMP-2基因缺陷会导致细胞空泡变性引起CK及CK-MB释放增加［59］。此外，约30%新生儿会发生低氧血症相关心肌功能障碍，cTnT可用于评价围产期窒息导致的心肌损伤的严重程度和不良结局［60］。

4 小结与展望

心肌标志物的结果解读和应用实践虽然在儿童心源性和非心源性心肌损伤疾病中正日渐广泛和深入，以下几点仍值得注意：不同研究的研究对象和分析方法存在差异，导致结果比较和解读颇为复杂；其次，大多数文献局限于回顾性研究，不同实验室采用的检测平台和试剂盒也不尽相同。因此，在实际临床应用中，cTn与脑钠肽在诊断及预后评估方面的优势难以确定。此外，由于儿童参考区间尚未明确，也有不少研究直接采用试剂商提供的成人参考区间来判断结果是否异常。因此建立儿科学年龄和性别特异性参考区间迫在眉睫。日后研究应着重于：（1）基于循证采用最新的检测技术来建立儿科领域各类心肌标志物的参考区间；（2）开展相关前瞻性研究，来减少不必要的医疗干预和改善预后；（3）探索心肌标志物的单点检测和连续监测在儿童疾病中的实践意义。