肌钙蛋白的历史 （一）

摘要：将肌钙蛋白引入临床诊断不仅改善了为心肌梗死诊断途径，而且也深刻地影响了心肌梗死的定义。词语肌钙蛋白出现在文献中几乎60年了。也是本杂志刚建立的时间。心肌肌钙蛋白从参与肌肉收缩的蛋白，发展为医学中最常检测的蛋白质生物标志物之一，这是生理学和生物化学的一些专家研究组关注是典型的成功故事，也反映了这个杂志几乎发表了该题目的300篇文章。从生物标志物开发的角度来看，关键的成功因素是医疗需求，及时产生医学证据，以及稳健和精确的实验室检测的快速发展。

引言

心肌肌钙蛋白(cTn)是一个在医学上成功的转化生物标志物研究的突出示例，它提供了为未来生物标志物发展的重要提示。借这次CCLM60周年机会，回顾在过去的60年里心肌肌钙蛋白的发展。早期研究肌钙蛋白，主要在生理学者和生物化学家对肌肉结构和功能有兴趣。词语“肌钙蛋白troponin”第一次出现在1966年，出现在Setsuro Ebashi和Ayako Kodama发表的文章。他们显示了为类似原肌球蛋白样的蛋白，他们称为troponin肌钙蛋白，对原肌球蛋白（tropomyosin）的功能很关键[1]。在这篇文章中，作者已经推测肌钙蛋白是多个蛋白。在接下来的几年里，传统的蛋白质化学证实了三种肌钙蛋白。一个与原肌钙蛋白结合，一种与钙结合、一种抑制肌动蛋白ATP酶。

在1970年代中期，它们分别被命名为肌钙蛋白T（TnT）、肌钙蛋白C（TnC）、和肌钙蛋白I（TnI）。很快发现TnT和TnI的三种不同变异体，在横纹肌中可检测到，一种在心肌中，两种在慢速和快速骨骼肌纤维中。肌钙蛋白的蛋白质序列通过Edman降解了解。不同亚型的发展，使得针对不同变异体的特异性抗体的产生成为可能。这些抗体在1970年代后期被用于识别不同肌钙蛋白成分的细胞定位。随着重组DNA技术的出现，事情变得更加复杂，因为观察到肌钙蛋白前提mRNA的选择性剪切。事实上，蛋白质分析也证实了实质性的异质性。通过对cDNA分析，发现TnI和TnT的三个亚型是分别由三个独立的基因编码，这证实了蛋白质化学中已知的骨骼和心脏同种型的一级结构的差异[综述见12]。

心脏TnI（cTnI）和TnT（cTnT）的明显特异性以及生成亚型特异性抗体的成熟选择，使它们成为寻找更多抗体的候选者。

心肌梗死（MI）的特异性和灵敏度生物标志物。自1950年代以来，生物标志物成为疑似MI病人诊断方法的一部分，当时John LaDue及其同事表明，MI病人的血清ASAT（天门冬氨酸转氨酶）升高。但是，到1980年代，可用的生物标志物，即肌酸激酶（CK）、肌酸激酶同工酶MB（CK-MB）、肌红蛋白（Myoglobin）、ASAT和LH对心脏的特异性优先。需要寻找更具体、理想情况下更灵敏的标志物。因此，开发了心肌肌钙蛋白I和T的特异性免疫检测方法。并且Cummins和1987年的同事和1989年的Katus及其同事。从那时起，cTn不仅成为疑似MI的首选实验室标志物。他们也深刻地改变了MI本身的定义。

事实上，cTn主要由心脏病学会提出的MI通用定义的一部分。这种发展只有通过一方面快速检测开发和持续检测的改进，另一方面，评估cTn对短期和长期临床终点的预测价值。cTn检测进入了成功检测，这个事实令人印象深刻地证明了这种联系的重要性。

最初是在1990年代，发表了开创性的终点研究后。值得注意的是，该杂志1993年发表了第一篇关于Bakker等人在诊断疑似心肌梗死中使用cTn文章。直到今天，此后又发表了近300篇文章，包括研究、评论和来自学会或工作组的建议。

尽管有这个巨大成功的故事，关于cTn在临床常规中使用和解释病理生理意义，依然存在一些悬而未决的问题。在这篇简短的综述中，临床上的现状将总结诊断结果，然后讨论一些未解决的问题。

分析开发[1990-2020]

应该注意的是，cTn初始检测具有有限的分析灵敏度，据报道，cTnI的检测范围为10-1000 μg/L，cTnT的检测范围0.5-25 μg/L 。cTnT检测的迅速改进，将检测范围放大到0.1-15μg/L。与最初的放射免疫检测相比，cTnT的早期非放射免疫检测方法也显示了更高的分析灵敏度（1.9 μg/L）。在以后的几年里，检测方法不断改进并转移到支持高通量的平台上。目前可用的cTnI和cTnT的高灵敏度约是2010年后可用的。较最初的cTn检测灵敏度高100到1000倍。依据具体的检测方法，检出限远低于5 ng/L。依据普遍接受的定义，cTn的高灵敏度检测，必须满足两个要求：（1）第99百分位数的变异系数低于10%，（2）cTn在超过50%的个体中可检出健康的参考人群。由于该领域的快速发展 IFCC心脏生物标志物临床应用委员会，已经发布可用的cTn检测特性摘要，并在其网页上不断更新。(https://www.ifcc.org/ifcc-education-division/emd committees/committee-on-clinical-applications- of-cardiacbio-markers-c-cb/) 从技术角度来看，低浓度下检测限的降低和分析精密度的提高是一项重大突破。然而，这些改进对结果的解释具有相关意义，如下所述。

cTn的诊断用途

截至今天，cTn是疑似急性冠脉综合征病人的首选生物标志物。在心电图不确定时，它们对排除和确认急性心肌梗死是不可或缺的的，大多病人的症状与急性冠脉综合征相符。特别是，使用hs-cTn检测快速排除这些病人的MI已变得可行。在hs-cTn检测方法开发后不久，进行早期临床研究表明，可以可靠地排除MI，3小时后重复检测cTn，而不是当时推荐的6小时。在最近的指南中，对疑似急性冠脉综合征病人的MI，甚至包括了更快速的排除程序。这些方案仅基于就诊时的cTn浓度，或（若需要）依据1或2小时后的重新检测。它们已被证明在大型病人队列中是可靠的，阴性预测值接近100%。与这一巨大改进相比，基于生物标志物的NSTEMI诊断仍然更加困难，诊断可靠性显著降低，尤其在当cTn浓度仅适度增加时。这是许多影响cTn血浆浓度的混杂因素的分析干扰。Hs-cTn检测的第99百分位数低得多，提供了正式的“异常”结果，这些结果超出了原先的检测范围。换言之，老的参考限值远远高于当前的hs-cTn检测。因此，高于原先的检测临界值的cTn浓度具有更高的阳性预测值。

由于显而易见的原因，尝试从基于cTn健康参考人群中分布的固定参考限值，转变为单次或充分检测cTn的阳性和阴性预测值已经获得了更多的关注，对于规则在第一个和第二个间增量的cTn浓度，已经成为一个关键变量。cTn相对较低的个体差异是该方法可行的先决条件。这种基于cTn及其端时变化的规则，纳入算法的局限性是，住院或急症病人出现胸痛的可变预测概率。此外，预测值的计算比cTn结果与固定参考限值的比较更耗时。理论上，预测值的局限性可以通过使用允许从检测前概率计算检测后概率的正负似然比来克服。显然，这需要通过适当的风险评分（例如，不包括cTn的GRACE、HEART、TIMI）对预测试概率进行临床评估。不幸的是，只有少数临床医生习惯将似然比应用于临床决策。

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