目前全球心力衰竭(心衰)患者估计6 430万人。我国心衰流行病学的最新调查结果显示,35岁及以上的居民患病率为1.3%,估计现有心衰患者约为890万人。在过去20余年,已发现多种反映心衰时神经内分泌激活、心肌牵拉、心肌损伤、心脏基质重构、炎症、氧化应激及肾功能不全等病理生理改变的生物标志物(图1),这些生物标志物的应用有助于心衰的预防、诊断和治疗,其重要性日益受到关注。专家组结合国内外最新循证医学证据和专家意见,制定了本共识,针对已知或具有重要应用前景的生物标志物在心衰预测、诊断、指导治疗及预后评估方面提出诊疗建议,供专业人士临床决策时参考。
注:BNP:B型利钠肽;NT-proBNP:N末端B型利钠肽原;MR-proANP:心房利钠肽原中间片段;sST2:可溶性生长刺激表达基因2蛋白;TIMP:基质金属蛋白酶组织抑制因子;PINP:I型前胶原氨基端原肽;PIIINP:III型前胶原氨基端原肽;eGFR:估算肾小球滤过率;NGAL:中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白
▲图1 心力衰竭相关生物标志物
本共识对推荐类别和证据水平的表述沿用国际通用的方式,详见表1和表2。
一、心衰生物标志物的种类及其在临床中的应用
(一)心脏负荷/室壁张力相关生物标志物
利钠肽家族中的A型利钠肽(A-type natriuretic peptide,ANP)和B型利钠肽(B-type natriuretic peptide,BNP)是反映心脏负荷/室壁张力的主要生物标志物。临床检验科检测和具有临床数据的利钠肽种类包括BNP、N末端B型利钠肽原(N terminal pro-B type natriuretic peptide,NT-proBNP)和心房利钠肽原中间片段(mid-regional pro-atrial natriuretic peptide,MR-proANP),其中ANP又称心房利钠肽,BNP又称脑钠肽。ANP和BNP是膜结合型鸟苷酸环化酶受体的天然配体,与这些受体结合后通过增加细胞内第二信使――环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)浓度来介导利钠肽的生物学功能。
1. BNP/NT-proBNP:利钠肽家族中的BNP和NT-proBNP是目前临床检验科常规开展的项目,在心衰所有生物标志物中推荐类别最高,现已成为心衰高危人群识别、诊断及预后评估的最主要的生物标志物。(1)利钠肽在心衰中的病理生理机制:70% 以上的BNP释放来自心室,心脏容量和/或压力负荷超负荷时导致室壁张力增加,其他如缺血、缺氧等因素均可刺激心肌的BNP基因表达增加,初始产物为pre-proBNP1-134,被快速酶切割后成为激素原proBNP1-108,随后被蛋白水解酶分解为等摩尔的两部分:一部分为含76个氨基酸的NT-proBNP 1-76,另一部分为含32个氨基酸的BNP1-32。BNP主要结合BNP受体A发挥生物学活性:抑制肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin angiotensin aldosterone system,RAAS),促进利尿、排钠、扩张血管、改善心肌张力及减少心肌纤维化。(2)BNP与NT-proBNP的异同点:BNP与NT-proBNP间无线性关系,两者不同检测方法间的结果因受到糖基化和proBNP交叉反应影响,无法相互换算。一般情况下,NT-proBNP的水平比BNP高,总体而言,BNP和NT-proBNP在心衰患者中的临床应用价值相当,但两者间也存在一些差异(表3)。(3)利钠肽相关影响因素:除心衰外,还需注意引起利钠肽水平升高的其他因素及利钠肽水平较预期低的相关因素(表4)。(4)利钠肽在心衰中的临床应用(图2):①心衰高危人群的筛查:利钠肽可作为心室功能障碍的筛查指标,是新发心衰的独立预测因子。一项纳入28 820例社区无心衰人群的长期随访结果显示,利钠肽是新发心衰事件的独立预测因子;利钠肽对射血分数降低的心力衰竭(heart failure with reduced ejection fraction,HFrEF)的预测能力最强,对射血分数轻度降低的心力衰竭(heart failure with mildly reduced ejection fraction,HFmrEF)和射血分数保留的心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction,HFpEF)的预测能力相似。心衰高危人群(心衰A期)通过筛查利钠肽(BNP>50 pg/mL或NT-proBNP>125 pg/mL),并进行相应干预,可预防或延缓心衰的发生。② 心衰的诊断和鉴别诊断:对于有症状怀疑心衰的患者,推荐利钠肽作为心衰诊断的初筛检查,利钠肽水平在正常范围通常可排除心衰,利钠肽水平升高可支持心衰诊断(表5)。然而,部分有症状的HFpEF患者表现为低水平的BNP/NT-proBNP,发生率为13%~37%,因此对于某些HFpEF患者,低水平利钠肽并不能排除HFpEF诊断。③心衰的危险分层及预后评估:基线及出院前的利钠肽检测均有助于评估住院心衰患者的病情严重程度及预后。出院前利钠肽值较低或较入院时有较大程度的降低,提示患者的预后较好。对于急性心衰,NT-proBNP100pg/mL可预测心衰的发生,使用30pg/mL的BNP界值排除未来发生心衰的阴性预测值达98%。当BNP>500 pg/mL,结合其他临床表现和异常的检查结果,可帮助诊断3级及以上ICIs相关心肌炎,此时建议停用ICIs,并给予最佳相关治疗。大型前瞻性队列研究数据表明,NT-proBNP 的变化与LVEF之间存在关联,在连续使用蒽环类药物和曲妥珠单抗时最为明显。另有研究显示,接受了蒽环类、紫杉类和曲妥珠单抗治疗的乳腺癌患者,化疗后NT-proBNP升高与1年死亡率增加显著相关。在预测曲妥珠单抗治疗期间LVEF后续下降方面,连续BNP/NT-proBNP测量比cTn更敏感。此外,少数研究也观察到接受抗血管内皮生长因子、蛋白酶体抑制剂、放射治疗的患者利钠肽水平升高,尤其是早期升高,可能与后续心血管事件有关。BNP/NT-proBNP升高有时可比超声心动图更早地识别出左心室功能障碍,因此BNP/NT-proBNP有可能早期识别心脏毒性。(2)利钠肽在肿瘤治疗相关心脏毒性治疗中的应用:一项荟萃分析显示,沙库巴曲缬沙坦用于肿瘤治疗相关心脏功能障碍时,显著增加患者LVEF并降低利钠肽水平,提示利钠肽可监测患者对心脏保护治疗的反应。
【推荐要点】
1. 所有拟接受潜在心脏毒性抗肿瘤治疗的患者,和/或存在基础心血管疾病或有心血管疾病危险因素的患者,建议于抗肿瘤治疗前检测基线cTn/hs-cTn和BNP/NT-proBNP。高危患者每1~2个治疗周期、中低危患者每2~4个治疗周期复查心脏生物标志物。肿瘤治疗过程中出现心肌损伤的症状、体征或危险因素时,应及时复查心脏生物标志物。不同抗肿瘤治疗患者的心脏生物标志物监测方案见表6。
2. 所有接受潜在心脏毒性抗肿瘤治疗的患者应考虑动态监测cTn/hs-cTn和BNP/NT-proBNP水平用于心衰的预测(IIa,B)。
3. 推荐动态监测cTn/hs-cTn和BNP/NT-proBNP水平用于接受潜在心脏毒性抗肿瘤治疗的患者的危险分层及预后评估(I,A)。
4. 对于临床怀疑ICIs相关心肌炎的患者,推荐检测cTn/hs-cTn用于ICIs相关心肌炎的诊断和鉴别诊断(I,A)。
5. 应考虑动态监测cTn/hs-cTn水平用于指导ICIs相关心肌炎的治疗(IIa,B)。
(二)心脏淀粉样变
心衰相关生物标志物在心脏淀粉样变(cardiac amyloidosis,CA)的早期筛查、诊断、预后及危险分层和疗效评价等过程中发挥着重要的作用。
1. 游离轻链:轻链型心脏淀粉样变(light-chain cardiac amyloidosis,AL-CA)患者在疾病早期即可出现血清游离轻链(serum free light chain,sFLC)水平的升高及κ/λ比值的改变。临床怀疑CA的患者,推荐首先筛查sFLC,阳性患者进入AL-CA诊断流程。差异游离轻链(difference between involved and uninvolved FLC,dFLC)≥180 mg/L与AL-CA不良预后相关,是目前AL-CA危险分层和预后评估常用的一项评估指标。此外,dFLC可反映单克隆FLC的数量,推荐用于病因治疗的血液学疗效评估,基线dFLC>50 mg/L的患者治疗后dFLC水平下降>50%及基线dFLC水平在20~50 mg/L的患者治疗后dFLC30%,或基线NT-proBNP>650pg/mL时下降>300pg/mL。
3. cTn:沉积于心肌间质的淀粉样纤维可激活心肌细胞凋亡通路导致cTn水平升高。cTn在CA病程早期即可升高,持续低水平升高的cTn为CA诊断的重要示警信号。cTn/hs-cTn可作为CA危险分层和预后评估指标,不同预后分期模型中的界值如图4所示。而cTn水平变化与治疗反应之间的关系尚未完全阐明,治疗后水平升高>33%通常预示预后较差。
注:AL⁃CA:轻链型心脏淀粉样变;ATTR⁃CA:转甲状腺素蛋白型心脏淀粉样变;cTnT:心肌肌钙蛋白T;cTnI:心肌肌钙蛋白I;hs⁃cTnT:高敏心肌肌钙蛋白T;NT⁃proBNP:N末端B型利钠肽原;BNP:B型利钠肽;dFLC:差异游离轻链;eGFR:估算肾小球滤过率
▲图4 心脏淀粉样变预后分期模型
4. 其他相关生物标志物:有研究提出,将转甲状腺素蛋白及视黄醇结合蛋白4作为ATTR-CA早期筛查的生物标志物,但目前尚未经过大规模的临床验证。研究表明,sST2是AL-CA患者发生全因死亡的独立预测因子,且可提高梅奥临床分期的预测价值。生长分化因子-15、肝细胞生长因子等与AL-CA不良心血管预后相关。目前关于这些生物标志物与CA之间的关系尚处于研究阶段,其临床应用价值有待进一步探索。
【推荐要点】
1. 持续低水平升高的cTn/hs-cTn及与心衰程度不符的NT-proBNP升高均对CA有示警作用(IIa,B)。
2. 对于临床怀疑AL-CA的患者,推荐检测sFLC用于AL-CA的诊断和鉴别诊断(I,A)。
3. 推荐检测基线dFLC、BNP/NT-proBNP及cTn/hs-cTn,并动态监测治疗后其水平变化,AL-CA患者抗浆细胞治疗开始后每月复查dFLC、BNP/NT-proBNP及cTn/hs-cTn,达到血液学缓解标准后复查周期可延长至3个月,ATTR-CA患者每3个月复查BNP/NT-proBNP及cTn/hs-cTn,以用于CA患者的危险分层及疗效评估(I,A)。
(三)心衰合并肺部疾病
心衰患者常合并慢性阻塞性肺疾病,BNP/NT-proBNP检测有助于两者的鉴别诊断。cTn/hs-cTn和/或BNP/NT-proBNP水平升高与肺栓塞不良预后相关,且在临床和影像学资料基础上,可进一步提高患者的风险分层和预测能力。肺动脉高压患者多合并右心功能障碍,右心压力负荷增加和心肌损伤也与BNP/NT-proBNP水平升高有关,BNP/NT-proBNP是目前公认的唯一可作为肺动脉高压患者的危险分层和预后评估的生物标志物。此外,研究表明,sST2在特发性肺动脉高压中表达水平升高,可能与肺血管重构密切相关,且与肺动脉高压患者的不良预后相关。
【推荐要点】
1. BNP/NT-proBNP有助于心衰和肺部疾病的鉴别诊断(IIa,B)。
2. 应考虑动态监测BNP/NT-proBNP和cTn/hs-cTn水平用于心衰合并肺栓塞的危险分层及预后评估(IIa,B)。
3. 应考虑动态监测BNP/NT-proBNP水平用于心衰合并肺动脉高压的危险分层及预后评估(IIa,B)。
(四)心衰合并甲状腺激素异常
亚临床甲状腺功能异常可增加心衰患者心血管事件或心血管死亡风险,尤其在促甲状腺激素≥7 mIU/L时。低T3综合征(low triiodothyronine syndrome,LT3S)是机体的一种适应性变化,可见于15%~30%的心衰患者。心衰合并LT3S与住院时间延长、重症监护室住院风险、心血管死亡或全因死亡风险增高密切相关,是心衰不良预后的独立危险因素。
【推荐要点】心衰患者监测甲状腺激素水平有助于心衰的危险分层及预后评估。
(五)新型冠状病毒肺炎合并心血管损伤
心血管损伤是新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)常见并发症之一,发生率20%~30%。心衰生物标志物对评估COVID-19相关心血管损伤程度及预后有重要价值。
1.cTn:COVID-19常并发心肌损伤,其主要机制包括:新型冠状病毒的直接与间接损伤作用;低氧血症诱发心肌细胞能量代谢紊乱;微循环血栓导致心肌细胞缺血;机体应激反应等。研究表明,COVID-19合并心肌损伤与预后不良相关,不论是否合并心血管疾病,cTn/hs-cTn升高均显著增加院内死亡风险,可作为患者院内死亡的独立预测因素。另有研究表明,基线hs-cTnT