1、心脏标记物临床应用中国专家建议书NT-proBNP临床应用中国专家建议书一、前言 1988年日本学者Tetsuji Sudoh首次从猪脑内分离得到一种具有强力的利钠、利尿、扩血管和降压作用的多肽，命名为BNP。以后的研究表明，不只是BNP这一种多肽，而是有一组多肽在生物进化的过程中逐渐发展产生（在人类和脊椎动物至少包括ANP,BNP,CNP, DNP,VNP和Urodilatin，即肾型肽尿扩张素或乌拉立肽），称为利钠肽（NP）家族。其功能是维持循环系统的容量、渗透压和压力调节的稳态。BNP在组织中的表达，心房比心室更为丰富，但由于心室肌的数量远多于房肌，正常情况下心脏BNP多来自心室，病理情
2、况下更多。二十多年来，大量基础和临床研究表明，BNP是心力衰竭有效的生物标记物，对心力衰竭的诊断和预后评估具有重要的价值。对于其在心力衰竭中的应用，最早在欧洲心脏病学会慢性心力衰竭指南（2001年），继而在美国ACC/AHA慢性心力衰竭指南（2005年）中得到推荐。2008年欧洲心脏病学会的急性和慢性心力衰竭指南和2009年AHA心力衰竭指南对此作了进一步的推荐。目前用于临床检测的BNP包括BNP和NT-proBNP两种。虽然两者有相同的来源，但其生物学效应和临床意义并不完全相同。心肌细胞受到刺激以后，产生初始基因产物前BNP前体（pre-proBNP）,该肽的一个26氨基信号肽被立即去除，形
3、成含108个氨基酸的的BNP前体（proBNP）,后者在内切酶的作用下裂解为含有76个氨基酸、无生物活性的NT-proBNP和含有32个氨基酸、有活性的BNP。BNP的清除主要通过与BNP清除受体结合，而NT-proBNP则主要由肾小球滤过，因此其血浓度受肾功能影响大于BNP。BNP半衰期短（22分钟）,体外稳定性差，而NT-proBNP半衰期较长（120分钟）,体外稳定性强，在心衰患者中的浓度较BNP高,与BNP相比更有利于心衰的诊断。在使用生物工程合成的BNP进行治疗时, 测定NT-proBNP不受其干扰。美国在2004年和2008年发表了BNP临床应用的专家共识和国际NT-proBNP专
4、家共识，为相关专家分别对BNP和NT-proBNP的生物学、实验分析及临床应用的共识。BNP和NT-proBNP检测在本世纪初先后在我国进入临床，十年来已经为各级医院和医师广泛用于临床实践，成为心血管病诊治的有力武器。我国2007年慢性心力衰竭诊断治疗指南也推荐将BNP和NT-proBNP用于慢性心衰诊断、预后判断和治疗的指导。有关NT-proBNP的应用，国内尚未作过系统介绍，2008年12月16日由诸俊仁教授和黄峻教授主持在上海举行了NT-proBNP国际共识的专家研讨会，就国内外有关资料和观点进行了交流和讨论。本建议书系在此次专家研讨会的基础经过国内专家多次讨论而形成，旨在为国内同道提供
5、目前有关NT-proBNP临床应用的背景和现状，为进一步优化这一生物标志物的临床应用服务。二、正常人群NT-proBNP的影响因素及其参照值 目前临床上用于NT-proBNP测定的方法有多种，包括。国内主要是。电化学发光法，采用Roche公司的Elecsys2010电化学全自动免疫分析仪和相应试剂盒。与其它测定方法相比，其检测线性范围更宽，精密度更好，测定结果在各种不同的温度下都有良好的稳定性，可以适合临床不同的需求。国内潘柏申等报告对一组500余名表面健康人用Roche Elecsys 2010电化学全自动免疫分析仪检测NT-proBNP的不精密性，NT-proBNP浓度为89ng/L和31
6、ng/L时，批内不精密度（CV）分别为1.38和2.91；天间不精密性实验结果显示，达到CV为10的最低检测值约为39ng/L，与国外报导的结果基本一致。实验表明，检测NT-proBNP的批内和天间的精密性良好，符合临床使用要求。但是，各临床检验部门应根据实验结果判定各自检测条件下CV为10的最低检测值，不宜直接采用生产厂商提供的数值。影响正常人群循环血液中NT-proBNP水平的生理因素包括年龄、性别、肥胖和肾功能。随着年龄的增长，NT-proBNP有升高的趋势，部分由于增龄所伴随的肾小球滤过率下降，也可能是由于与年龄有关的心脏舒张功能减退。因此，美国FDA和Roche公司建议的NT-pro
7、BNP参考值为：75岁者125pg/ml,75岁者450pg/ml。健康女性的NT-proBNP水平明显高于健康男性，其机制尚不清楚。欧洲对男、女性有不同的参考值，即男性：50岁以下84pg/ml,50岁以上194pg/ml；女性，50岁以下155pg/ml,50岁以上222pg/ml。NT-proBNP水平在肥胖人群中比非肥胖人群中低，其机理尚有争议，但其差别程度尚不足以影响正常参照范围的界定。随着肾功能的减退，血中NT-proBNP水平逐渐升高。普通人群的NT-proBNP水平与肾小球滤过率呈相反关系，此与NT-proBNP主要通过肾脏清除有关。伴随增龄而产生的肾小球滤过率下降是年龄与NT
8、-proBNP关系的主要机制之一，其对NT-proBNP正常参照值的作用已经在年龄校正的参照值得到体现。这些生理学的影响因素在NT-proBNP用于心血管病的临床诊断、预后判断，以及藉以指导治疗时必须加以考虑。 除了生理因素之外，地域和种族差异也影响NT-proBNP的参照值。我国北京、上海和青岛体检健康人群的调查显示，年龄、性别和肾功能对NT-proBNP水平的影响与国外结论相似，但正常参考值均低于国外报告。北京地区442名健康人NT-proBNP的中位数为45.59pg/ml，作为参考值上限的97.5位数为158.10pg/ml。进一步定出按年龄和性别的NT-proBNP参考值为：男性60
9、岁者83.72 pg/ml，60岁者158.17pg/ml；女性60岁者131.6 pg/ml，60岁者205.54pg/ml。上海地区587名表面健康人NT-proBNP参考范围上限（单侧第95百分位值）在男性65岁者为78pg/ml，65岁者为148pg/ml；在女性65岁者为107pg/ml，65岁者为220pg/ml。若以包括90以上的实验对象检测值为条件，对65岁者可取100pg/ml，65岁者可取300pg/ml为临床临界值。青岛市450名表面健康人的NT-proBNP测定结果与此大致相仿。三、NT-proBNP在急性呼吸困难鉴别诊断、预后判断和指导治疗中的应用 急性呼吸困难的鉴别
10、诊断，尤其对就诊的呼吸困难患者迅速作出急性心力衰竭的诊断，进行正确的危险分层和治疗，是急诊室医师的首要任务。临床观察性研究证实，无论是新发生的急性心力衰竭，还是慢性心衰的急性加重（不稳定性心力衰竭），其血中NT-proBNP水平较慢性心衰稳定阶段均有非常显著的上升，上升的程度与心衰的严重程度相平行，在病情缓解或有效的治疗后回降，难以完全回复到健康人水平。这些发现，构成了NT-proBNP检测在急性呼吸困难鉴别诊断、预后判断和指导治疗中的应用的根据。1.NT-proBNP在急性呼吸困难鉴别诊断中的应用 在早期临床研究发现表明心衰患者血中NT-proBNP水平升高后，几项进一步的临床研究评价了其在
11、急性不稳定性心衰患者中的作用。新西兰Christchurch研究（2003年）的研究对象是205名来急诊室就诊的急性呼吸困难病人，在到达急诊室后8小时之内抽血测NT-proBNP，有关呼吸困难原因的最终诊断由两名不知道NT-proBNP结果的心脏病医师独立作出。结果显示，70例急性心衰病人的NT-proBNP水平明显高于135例其它原因所致的急性呼吸困难（COPD，肺炎，哮喘，肺癌并发症，肺栓塞，间质性肺病等）病人。西班牙Barcelona研究（2004年）包括100名来急诊室就诊的急性呼吸困难病人，入急诊室时抽血测NT-proBNP。与新西兰的研究相同，结果显示NT-proBNP检测用于正确
12、诊断呼吸困难病人的急性心衰具有很高的价值（ROC曲线下面积为0.96）。他们根据研究结果提出双截点策略，即NT-proBNP值253ng/L以下可“排除”急性心衰（即，如结果值低于此则急性心衰的可能性极低）,以及NT-proBNP值973ng/L可“诊断”急性心衰（即，如结果值高于此则急性心衰的可能性很高）。明确支持NT-proBNP具有在急诊室中评价呼吸困难患者价值的是PRIDE研究(2005年)。该研究对象包括599名因急性呼吸困难来急诊室就诊的患者结果显示，209例急性心衰患者的NT-proBNP水平远较高于非急性心衰引起的呼吸困难者为高（4435pg/ml比131pg/ml），NT-p
13、roBNP水平与心衰严重程度相平行。在多因素分析中，NT-proBNP升高是急性心衰最强的预测指标。该研究得出NT-proBNP用于评价急性心衰的最佳截点，300mg/L以下用于排除急性心衰的诊断，有相当高的阴性预测值（99），而900ng/L用于诊断急性心衰，阳性预测值为79。与表面健康人群的情况不同，用于急性呼吸困难人群时，NT-proBNP的最适截定点不受性别的影响。为了进一步明确与年龄相关的最佳截点，ICON研究(2006年)将上述研究结果进行合并分析。共1256名有或无心衰的患者中，NT-proBNP用于诊断心衰的ROC曲线下面积为0.94，诊断心力衰竭的最佳截点为1243pg/ml
14、。由于年龄对最佳截点的确定具有明显的影响，作者对不同年龄组患者分别采用450pg/ml、900pg/ml和1800pg/ml为截点(表)，将总体阳性预测值提高至88，并不降低总的敏感性或特异性。这样虽然比单一截定点策略更复杂，但使NT-proBNP用于年轻心衰患者的敏感性增高，也改善了老年无心衰患者诊断的特异性。虽然慢性肾病能增高NT-proBNP对急性心衰的诊断截点，但在应用年龄分层后，存在肾功能损害时无需再作进一步的调整，除非偶尔有年轻患者存在显著的慢性肾脏疾病。体重对NT-proBNP诊断截点的影响在采用年龄分层的截点后也无需再作调整。（表）根据年龄分层，诊断急性呼吸困难患者心衰NT-p
15、roBNP的最佳截点 年龄（岁） 最佳截点（pg/ml） “诊断”心衰 50 450 50-70 900 70 1800 “排除”心衰 非年龄依赖性 300注意以上临床研究的入选对象中均排除了急性呼吸困难合并胸部创伤、心包填塞、肾功能衰竭和急性冠脉综合征的患者，需要鉴别的非心脏性呼吸困难病因包括COPD，肺炎，哮喘，肺癌并发症，肺栓塞，间质性肺病等，因此最佳截点不能套用正常人的参考范围上限。由于鉴别的对象不同，此截点也不能直接用于慢性心力衰竭的鉴别诊断（见后文）。国内关于NT-proBNP用于急性呼吸困难患者鉴别诊断的研究，近年（2007-2009年）也有一些报告，具体见下表。结果表明，我国急
16、诊就诊的急性呼吸困难患者中，需要与急性心衰相鉴别的病因与国外果相仿，急性心衰患者就诊时的NT-proBNP水平也明显高于非急性心衰患者。但是，由于患者的人口特征和疾病特点不尽相同，因此上述国外研究的最佳截点并不能完全适用于我国急性呼吸困难患者。2项研究采用正常对照组均数1.96s为正常值的上限（分别为293.2 pmolL和305 pmol/L），作为诊断和排除急性心衰的截点，1项研究以正常对照组平均值（58.61pg/ml）作为诊断和排除急性心衰的截点。这三项研究的样本均较小，以正常对照组的参考值来鉴别两种病因的患者，显然不合理。另外4项研究采用ROC曲线寻找最佳截点，1项研究得出最佳截点为
17、483pg/mL( 敏感性93.5, 特异性91.7)，另2项研究都定出最佳排除截点（分别为300 pgml和50pgml）和较合适的诊断截点（900 pgml），但都强调排除截点比诊断截点更可靠。在应用诊断截点时，还需要密切结合临床表现和其它实验室检查指标。国内对NT-proBNP截点的研究尚未作过年龄分层研究和其它因素对截点影响的研究，目前十分需要进一步进行大样本的前瞻性观察，以提高临床鉴别诊断的效率。表. 国内有关NT-proBNP用于急性呼吸困难患者鉴别诊断的研究：各组的NT-proBNP水平 作者 年份 急性心衰 非急性心衰 对照组 例数 中位数 平均数(pg/ml) 例数 中位数
18、平均数(pg/ml) 例数 平均数(pg/ml) 崔喜梅 2007 68 817.62/273.72pmol/L 60 281.75/82.73 pmol/L 50 188.51/53.42pmol/L 孙国华 2008 48 2932.80 1808.44 52 282.73 239.05 50 58.6131.88 杨利 2008 25 961.10/324.5 21 151.50/78.3 18 22.29/6.02 王俊军 2009 84 2993 183 (65 岁以上者3274 174 pg/mL,65岁以下者2742142 pg/ml) 88 986 149 (65 岁以上者10
19、03157pg/mL,65岁以下者827159 pg/ml) 陈国锋 2009 62 2172 54 156 李燕 2009 40 3814.321326.24 38 584.75 182.36 30 488.12153. 27 李晶 2008 96 9365.038302.12 74 311.04163.20 20 83.4642.21 张绍武 2010 70 1215386 60 19640 温伟 2007 61 359l2943 32 429119 陈吉威 2009 30 1072.67士426.24 32 4488士8.22 黎志明 2007 62 3411 36 106 方明 200
20、7 66 1458.62 791. 32 86 197. 09 149. 68 106 68.79 38.52 张立建 2008 84 2695.51940.76 pmol/L 26 305.74124.02 pmol/L 30 239.89.76 pmol/L表. 国内有关NT-proBNP用于急性呼吸困难患者鉴别诊断的研究：参考值，敏感性和特异性（测定方法） 参考值 敏感性 特异性 测定方法 崔喜梅 正常对照组均数1.96s为正常值的上限293.2 pmolL， 97 98 试剂盒采用美国BIOMEDICA公司的产品。 孙国华 高于正常对照组平均值58.6131.88 pg/ml为阳性,低
21、于为阴性 96 31 酶免疫分析法 杨利 放射免疫试剂盒北京康肽生物技术有限公司,放射免疫法测定 王俊军 固相层析免疫分析法(Dxpress L SK2 2000,Princeton BioMeditech Corp ,USA)正常参考值: 150 pg/ml 陈国锋 用Elecsys 2010免疫分析系统(罗氏诊断公司)，采用电化学发光免疫法 李燕 采用瑞士罗氏公司生产的心脏标志物分析仪 李晶 美国Roche Elec2sys2010分析仪,采用ECLIA法测定血清NT-proBNP, 张绍武 RocheElecsys2010电化学发光免疫分析仪和NT-proBNP试剂盒(Roche公司,德
22、国) 温伟 试剂盒购自奥地利Biomedica公司，采用ELIsA法检测，用美国B10-Tek，Elx800型全自动酶标仪检测血浆NTpBNP质量浓度， 陈吉威 电化学发光双抗体夹心法测定NT-proBNP(试剂为罗氏NT-proBNP免疫测定试剂盒，仪器为Elecsys2010) 黎志明 瑞士罗氏公司的Elecsys 2010药盒，罗氏Elecsys proBNP 试剂盒 方明 罗氏公司电化学发光全自动免疫分析系统(Elecsys2010) 进行定量测定 张立建 正常对照组196s为正常上限值305 pmol/L 96.3 88.3 试剂盒：美国Biomedica公司NT-proBNP介于“
23、排除”急性心衰和按年龄调整的“诊断”急性心衰截点之间的区域为灰区或中间值，虽然按年龄分层的NT-proBNP截点用于急性呼吸困难患者可减少灰区值出现的可能，但仍有20左右的急诊呼吸困难病人到达急诊室时的NT-proBNP检测值处于灰区。许多心衰以外的疾病（如心肌缺血、房颤、感染性/炎症性肺部疾病、肺癌和其它导致右心室压力升高的心脏病，如肺动脉高压或肺栓塞）都可能时检测值处于“灰区”的原因。在诊断为急性不稳定性心衰时，灰区值更多见于症状较轻的心衰（NYHA II级）、非收缩性心衰、以及BMI增高者。对NT-proBNP处于灰区者急性呼吸困难的原因进行鉴别诊断时，应当结合传统的临床指标，如有无咳嗽
24、、是否已经接受利尿剂治疗、有无夜间阵发性呼吸困难、有无颈静脉怒张、有无既往心衰史等。2NT-proBNP在急性呼吸困难预后判断中的作用 对以急性呼吸困难来急诊室就诊的患者，首先是及早识别其呼吸困难的原因，其次是尽快对其进行预后的评定和危险分层，这对下一步临床决策具有重要意义。现有的临床研究证据支持患者就诊时的NT-proBNP检测有助于判断其急性期和远期预后，不仅对心源性（急性心衰），而且对非心源性呼吸困难患者。NT-proBNP对近期预后的预测作用，主要来自ICON研究。该研究中的720例就诊于急诊室的急性不稳定性心衰患者中，死于76天随访期内者的就诊时NT-proBNP水平(中位数10,4
25、26 ng/L，四分位间距 5,61123,818 ng/L)显著高于存活者(中位数4,873 ng/L，四分位间距 2,20410,897 ng/L)(p0.001)。ROC曲线分析显示，预测76天内死亡的最佳截点为5,180 ng/L (OR, 5.2; 95CI, 2.28.1；p0.001)。预测76天死亡的敏感性68, 特异性72；阴性预测值96。 对远期(一年)预后的预测作用，主要来自PRIDE研究。209例就诊于急诊室的急性不稳定性心衰患者中，随访一年内死亡者的就诊时NT-proBNP水平显著高于存活者（3,277 ng/L对299 ng/L, p0.001)。将此队列按NT-p
26、roBNP的十分位数细分，发现患者病死率于972 ng/L.处有一转折点，提示为阈值。进一步的ROC曲线分析显示预测1年内死亡的最佳截点为1000 ng/L (986 ng/L) 。Cox回归分析显示，就诊时NT-proBNP 水平986 ng/L 强烈提示一年内死亡(HR 2.88；95CI 1.645.06)。 NT-proBNP对判断急性心衰预后的准确性优于其它许多临床指标，包括心功能分级。NT-proBNP对急性心衰的预后准确性，在联合应用其它临床因素（如肾功能不全、贫血、心肌损伤，或炎症指标等）后还会进一步提高。还有证据表明，急性心衰患者治疗后的NT-proBNP预后价值可能更大。因
27、此建议对患者基线时和治疗后的NT-proBNP水平作系列测定，以进一步提高NT-proBNP的预后判断价值。ICON研究并发现，不论是何种原因所致的呼吸困难，NT-proBNP水平升高都是不良事件（包括死亡）的重要预测指标，即NT-proBNP对各种原因所致的急性呼吸困难者的预后判断均有肯定的作用。所以，不管病因诊断是什么，均推荐在患者就诊时检测NT-proBNP。国内一项研究（2009年）观察804例住院的失代偿心衰患者入院时的血浆NTproBNP浓度。通过ROC曲线下面积评价血浆NT-proBNP水平在判断心衰患者住院期死亡中的价值。结果显示，64例住院期间死亡者的血浆NTproBNP浓度
28、水平显著高于存活者(中位数4321.1pmoLL对1921.6pmolL，P001)。血浆NT-proBNP判断住院死亡的ROC曲线下面积是0772，根据ROC曲线， NT-proBNP判断住院死亡的截点为3500pmo/L，大于或等于此值时预测死亡的敏感性、特异性和准确性分别是703、720和719，阳性预测值和阴性预测值分别为178和966。大于此值者的住院病死率(178)是小于此值者(34)的5倍(P001)。回归分析表明，血浆NT-proBNP是失代偿心衰患者住院死亡的独立预测因素(P001)。结论认为入院时血浆NT-proBNP是急性失代偿心衰患者住院死亡的独市预测因素。以3500
29、pmolL。为切点，预测住院死亡的敏感性、特异性和准确性均超过70，阴性预测值高达966。 国外研究结果显示，入院时NT-proBNP水平位于灰区者，其预后比年龄分层的“诊断”截点之上者更好，但比“排除”截点300ng/L以下者更差。因此，测定值在灰区者，并非一定意味着预后良好。关于体重和肾脏功能对急性心衰患者预后判断截点的影响，根据ICON研究的结果，1000ng/L这一预后评估截点在所有BMI的患者中具有相同的判断能力，因此无需根据体重进一步调整。在评价合并慢性肾病的急性呼吸困难患者的预后时，按年龄分层的NT-proBNP截点也不需要按肾功能作进一步调整。对于年龄小于50岁伴严重慢性肾病者
30、，NT-proBNP截点应调整为1200ng/L。3NT-proBNP在急性心衰治疗指导中的应用 临床研究显示，一些已知对心衰有效的治疗（利尿剂、ACEI、ARB、阻滞剂、螺内酯和奈西利肽）可导致脑钠肽水平下降。由此推测在急性心衰治疗过程中有可能用脑钠肽水平作为治疗的指导，以改善已有的治疗。一项临床研究证实，在接受治疗的急性心衰患者中，肺毛细血管楔压或心脏血流动力学有显著改善者NT-proBNP有显著而持续的改善。血流动力学无显著改善者NT-proBNP也无明显下降。另一项研究显示，治疗后NT-proBNP未下降者不良事件发生率较高。另一研究者进一步证明，在急性不稳定性心衰伴有并发症的住院患者
31、中，NT-proBNP水平从入院到出院时的改变程度比存活者（通常降低50）小得多（通常降低15）。急性心衰住院期NT-proBNP水平下降的百分比在ROC曲线面积为0.78，优于就诊时NT-proBNP的预测价值。类似的结果后来也被其它研究者所证实，后者发现在成功治疗急性心衰后的7天中NT-proBNP水平降低了58。其后，更确切的关于用NT-proBNP入院和出院时水平来判断预后的证据显示，患者就诊时NT-proBNP6,779 ng/L预示未来再入院或死亡可能增高，而治疗后NT-proBNP4137 ng/L是对预后危险的一个更为强大的预测因素。这些研究结果支持在患者出院时监测NT-pro
32、BNP水平作为心衰治疗是否充分的指标，以衡量远期风险。然而，鉴于在急性不稳定性心衰中造成NT-proBNP水平升高的各种病理情况在患者之间明显不同，同一个体的NT-proBNP水平也有显著的生物学变异，要制订出决定治疗急性心衰治疗成功的NT-proBNP共同截点，不如用治疗前后NT-proBNP水平变化的百分比作为疗效的靶目标。研究发现，急性心衰患者NT-proBNP水平从入院到出院的变化百分比要比出院时的绝对值对预测远期事件的发生率更为有效。不论NT-proBNP水平在出院时为多少，其下降超过30的患者预示预后良好。而NT-proBNP下降不到30的患者（但未增高），预后为中等。而出院时NT-proBNP水平增高者的预后较差。尤其是，对主观和客观临床指标均有改善的患者，如果出院时未见NT-proBNP水平下降，需要加强治疗措施和出院后的监测。虽然目前尚缺乏前瞻性的关于NT-proBNP在急性不稳定性心衰中指导治疗的研究，但这些观察性的研究结果显示，住院过程中NT-proBNP下降达3
