單克隆抗體-是檢測心肌肌鈣蛋白T和I(相應(yīng)的是cTnT和cTnI)的免疫檢測基礎(chǔ),第一次報告是在約25年前。希望它們對急性心肌梗死(AMI)有更準(zhǔn)確的診斷,因為改善了組織特異性。在開始臨床試驗后,很快地認(rèn)識到心肌特異性的優(yōu)點;沒有預(yù)料到在沒有傳統(tǒng)的AMI診斷指標(biāo)的患者中,發(fā)生了“太早”升高的cTnT和cTnI;被初始相信理解為生物標(biāo)志物的診斷特異性。進(jìn)一步的臨床研究確定了這些發(fā)現(xiàn)的真實原因:很小的心肌傷害。這些新的發(fā)現(xiàn),使得cTn檢測導(dǎo)致對心肌梗死的重新定義,最后為急性冠脈綜合征(ACS)的新的臨床診斷分類。在新的診斷范例中,AMI是ACS的一個亞組,二者情況可由cTnT和cTnI升高是否高于預(yù)先決定的判斷限值給出診斷。缺血性心肌損害診斷的未來演變,已經(jīng)確認(rèn)了7個類型的AMI,這在早期使用肌鈣蛋白是沒有預(yù)料的發(fā)展。
除了cTnI證實的心肌組織特異性和第二代cTnT檢測改善的特異性外,生物標(biāo)志物濃度的上升已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在非缺血的心肌疾病,如腎衰和心衰,在心臟中毒的藥物給予后、和在敗血癥和中風(fēng)下。研究這些升高的原因,揭示了非缺血性心肌壞死作為cTn從損害的心肌細(xì)胞內(nèi)釋放的原因。它也已經(jīng)被通過風(fēng)險分層評估的過程確定,這些升高,無論是缺血性的還是非缺血性的,預(yù)示了更糟的臨床后果,即使cTn濃度沒有超過你預(yù)先設(shè)定的診斷判斷限值。但與cTn的診斷角色相反,風(fēng)險分層評估是一個統(tǒng)計過程,依據(jù)cTn和其他風(fēng)險標(biāo)志物濃度,證實一組患者和指定一個臨床結(jié)果的某些可能性。
在引入到臨床實踐時,cTn檢測被預(yù)期可簡化AMI的診斷,但是它看來,它是臨床診斷的一個打開的潘多(Pandora)拉魔盒。盡管cTn使得診斷AMI在消除了因非特異原因的復(fù)雜性后有點簡單,但準(zhǔn)確解釋cTn濃度依然要求臨床專家和實驗室的專家。進(jìn)一步復(fù)雜化了這個狀態(tài)現(xiàn)狀是,在臨床實踐中遇到了未預(yù)期的cTn結(jié)果時,必須考慮一系列分析變異。其他的如cTnT mRNA的拼接、cTnT和cTnI二者轉(zhuǎn)譯后修飾的各個形式、循環(huán)的cTnT、cTnI和肌鈣蛋白C(TnC)的單體、雙聚體、或三聚體;cTnI的生理的磷酸化作用等,均已經(jīng)在文獻(xiàn)中報告,作為cTn結(jié)果和臨床表現(xiàn)間不符的原因。循環(huán)抗-cTn自身抗體、封閉檢測抗體的結(jié)合、和人抗鼠抗體(HAMA)等,會在肌鈣蛋白檢測中出現(xiàn)外加的分析干擾,導(dǎo)致假陰性和假陽性的肌鈣蛋白結(jié)果。
2017年6月美國臨床化學(xué)雜志上Katrukha等,研究了cTnT轉(zhuǎn)譯后修飾的另一種形式,是被凝血酶蛋白水解的降解,一個絲氨酸蛋白水解酶凝聚因子,會在缺血組織壞死處作用、或存在于收集血液后的人血清內(nèi)。作者提供了通過凝血酶對cTnT蛋白水解的實驗證據(jù),可以在體外改變cTnT氨基酸序列。他們展現(xiàn)了在活躍的凝血酶存在下,cTnT分子的縮短;但可以被特定的凝血酶抑制劑封閉。使用質(zhì)譜分析,他們證實了一個29-kDa蛋白水解的碎片,被切的斷裂位點在氨基酸第68和第69位置間,是一個精氨酸-絲氨酸序列,被考慮是凝血酶活性的特定位點。他們的發(fā)現(xiàn)與近期Streng等研究一致,他們展現(xiàn)了初步證據(jù),隱含凝血酶是對cTnT降解的潛在物質(zhì)之一。Katrukha和合作者延伸了這些研究,并提供了強(qiáng)烈的證據(jù),凝血酶可切斷cTnT,產(chǎn)生觀察到的降解。
凝血酶不僅是一個蛋白水解的酶,也會是cTnT降解的主要作俑者。μ-鈣蛋白酶(calpain)和半胱天冬蛋白酶(caspase),在cTnT的降解中起著一個活躍的角色,這是Di Lisa和其他展現(xiàn)的。盡管μ-鈣蛋白酶和半胱天冬蛋白酶主要活躍在細(xì)胞內(nèi),在體內(nèi)生理的影響;凝血酶解調(diào)的降解看來是細(xì)胞外的,大多在體外。它會發(fā)生在梗死位點,但它也在血液收集管內(nèi)的凝集中發(fā)生作用。事實是,多個酶共同消化cTnT,可解釋該事實,Katrukha和合作者在凝血酶抑制劑下不能完全預(yù)防cTnT的降解。他們的蛋白印跡分析也顯示了在患者血清中存在著較小分子量的cTnT碎片;但不清楚的是,這些碎片是否來自被凝血酶切斷的多肽的進(jìn)一步消化、或它們來自完整cTnT分子,被其他非凝血酶的作用所致。原先的研究和這些小碎片產(chǎn)生的機(jī)制,不是近期文章的目標(biāo),但是它很值得以后去研究。cTnT的蛋白水解消化不是獨特的。cTnI也是在體內(nèi)和體外二者的蛋白水解降解的一個目標(biāo)。病原體的這樣識別和導(dǎo)致改變cTn氨基酸序列,為實驗室學(xué)科提供了重要信息。檢測cTn濃度由免疫檢測實施,依據(jù)被試劑抗體識別氨基酸短的序列,所以被稱為決定簇。改變或丟失決定簇可減少或防止抗體的附著,導(dǎo)致假陰性實驗室結(jié)果。
盡管這是免疫檢測廠商的任務(wù),去選擇抗體與某個決定簇反應(yīng),不受酶降解的影響,臨床醫(yī)生使用檢測結(jié)果,也必須懂得以往未被識別的決定簇的喪失有真正的可能性;明顯假陰性結(jié)果時必須以另一個診斷程序進(jìn)行檢測。cTn大量的轉(zhuǎn)譯后消化也將使cTn檢測標(biāo)準(zhǔn)化和一致性復(fù)雜化,由于各種抗體將被不同影響,因降解和存在開裂的序列。cTn的酶降解研究,會證實對臨床實踐很有用,在廠商血液收集管內(nèi)含有酶抑制劑,預(yù)防了體外對肌鈣蛋白的蛋白水解。
隨著近期引入質(zhì)譜分析到臨床實驗室,你可假設(shè),免疫檢測的干擾可以很快是過去的問題。但是,質(zhì)譜分光分析也會要求用抗體進(jìn)行免疫親和提取或免疫沉淀,cTn濃度檢測要求酶的消化,并由質(zhì)譜分光對特定多肽序列的確認(rèn)。丟失特征的多肽序列可來自體內(nèi)或體外的蛋白水解,會阻礙對cTn濃度檢測的準(zhǔn)確度,即使是質(zhì)譜分析。所以,cTn濃度的準(zhǔn)確定量,要求理解和cTn分子的內(nèi)部的-和外部的-心肌蛋白水解破碎。