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【专家论坛】动脉粥样硬化性心血管疾病风险评估中进一步脂质检测与应用

本文转载自 中华检验医学杂志

文章来源:李江, 曹永彤. 动脉粥样硬化性心血管疾病风险评估中进一步脂质检测与应用 [J] . 中华检验医学杂志, 2021, 44(7) : 553-557. DOI: 10.3760/cma.j.cn114452-20210326-00190.




摘要

进一步脂质检测是传统标准血脂检测的扩展,已经广泛应用于动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)的风险评估和鉴别诊断,尤其是针对诊断不明确和伴有其他代谢风险因素的人群。但测定结果的差异性和溯源问题限制了这些标志物的广泛使用。该文阐述进一步脂质检测在ASCVD风险评估中的临床应用现状、检测技术和检测标准化的进展。





动脉粥样硬化性心血管疾病(atherosclerotic cardiovascular disease,ASCVD)是导致死亡和残疾的主要原因,血脂评估和管理对于ASCVD至关重要。基于传统常规血脂检测而建立的风险分层评估体系,能较为准确地评估大多数患者的心血管疾病风险。但在某些情况下,常规血脂检测不能完全识别心血管疾病的风险或反映疾病的进展,甚至可能产生误导1, 2]


随着动脉粥样硬化的深入研究,脂质标志物检测也在不断发展。相对于传统的常规血脂检测,新型脂质标志物的检测被称为进一步脂质检测(advanced lipid testing)。在诊断不明确时,进一步脂质检测可以提供常规血脂检测之外的信息,提供更准确的风险评估和治疗评估3, 4]。2018年美国心脏病学会/美国心脏协会(ACC/AHA)胆固醇管理指南建议,对10年ASCVD发病风险评估为中等以上的人群,可考虑通过进一步脂质检测增强个性化的风险决策5]


一、进一步血脂检测的临床应用

1. 非高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C):非HDL-C代表HDL-C以外的动脉粥样硬化脂蛋白中所含的胆固醇,即常规血脂项目中的总胆固醇(TC)减去HDL-C。与低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)相比,非HDL-C能更好地代表总体动脉硬化负担,已成为评估ASCVD风险的标志物之一6, 7]。该指标不增加患者经济负担,通过现有常规血脂项目即可计算获得。并且测定条件更宽泛,可在患者非空腹状态检测,可有效识别LDL-C已得到控制但仍具有残余风险的ASCVD患者1, 6]


早在2001年,美国国家胆固醇教育计划专家委员会关于成人高胆固醇血症诊断、评估及治疗的第3次报告的执行概要(成人治疗专题小组Ⅲ)(NCEP-ATPⅢ)建议将其作为高甘油三酯(triglyceride,TG)患者血脂治疗的次级目标7];之后欧洲动脉粥样硬化学会和欧洲临床化学和检验医学联合会(EAS/EFLM)的共识中也将非HDL-C作为次级目标8];2019年欧洲心脏病学会/欧洲动脉粥样硬化学会(ESC/EAS)指南中建议使用非HDL-C作为常规脂质分析的一部分9];美国国家脂质协会(NLA)指出,非HDL-C在预测ASCVD方面优于LDL-C,建议将其包含在患者病历中10];2018年ACC/AHA胆固醇指南中也多处提到非HDL-C检测的临床应用,有助于ASCVD风险评估1, 5];《中国成人血脂异常防治指南(2016年修订版)》和《血脂异常基层诊疗指南》中都指出,非HDL-C适用于在LDL-C达标的情况下,高TG血症的ASCVD高危和极高危患者的血脂控制11, 12]


2. 载脂蛋白(apolipoprotein,apo)B和apoAⅠ:apoB分布在LDL、中间密度脂蛋白(intermediate density lipoprotein,IDL)、极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)与脂蛋白(a)[lipoprotein(a),Lp(a)]中,可代表动脉粥样硬化脂蛋白颗粒浓度,而非HDL-C代表动脉粥样硬化脂蛋白运输的胆固醇浓度,两者高度相关,某种程度上均优于LDL-C,两者均可用于ASCVD风险评估5]。apoAⅠ是HDL的主要蛋白质成分,它通过稳定HDL颗粒,与ATP结合转运蛋白I相互作用,激活卵磷脂胆固醇酰基转移酶并充当肝清除剂受体的配体,在胆固醇逆向转运中发挥重要作用。apoAⅠ与apoB的不同之处在于,单个HDL颗粒上可以存在1个以上的apoAⅠ分子,因此apoAⅠ不能作为HDL颗粒浓度的可靠替代标志物。


针对apoB,2019年ESC/EAS指南指出,对于糖尿病或TG升高而LDL-C水平非常低的患者,应将apoB作为ASCVD风险评估的一部分9];EAS/EFLM共识中提到apoB对于中等风险和具有其他代谢风险因素的人群有用8];NLA认为apoB可指导风险评估和降脂疗效10];2018年ACC/AHA胆固醇指南提到apoB有助于确定高TG血症的动脉粥样硬化风险5]。而目前ESC/EAS、AHA/ACC和NLA指南均未提供有关apoAⅠ在ASCVD风险评估中的临床应用建议1]


3. Lp(a):Lp(a)被认为是一种由遗传决定的心血管疾病(cardiovuscular diseases,CVD)危险因素,在整个生命周期中保持稳定,与生活方式无关13]。循环Lp(a)水平与心肌梗死、外周动脉疾病、缺血性卒中、心力衰竭、钙化性主动脉瓣狭窄等相关,但机制尚不清楚1]


针对Lp(a),2019年ESC/EAS指南建议在每人的一生中至少测量1次Lp(a)以识别高水平人群,并建议对ASCVD中高风险的人群进行Lp(a)检测9];EAS/EFLM共识和NLA均指出,可通过Lp(a)测量来改善ASCVD风险评估8, 10];2018年AHA/ACC胆固醇指南认为Lp(a)≥125 nmol/L(≥50 mg/dl)作为危险因素,对于有CVD家族史或未有其他传统危险因素的CVD病史的患者可考虑进行测量5]。在CVD一级预防中,apoB和Lp(a)可克服传统常规脂质生物标志物的局限性,并更好地识别高危人群14]


4. 低密度脂蛋白颗粒(low-density lipoprotein particle,LDL-P)和高密度脂蛋白颗粒(high-density lipoprotein particle,HDL-P):LDL-P代表每升血浆体积中LDL颗粒的摩尔浓度,可作为LDL-C的替代标志物。由于不同个体之间LDL-P所携带的胆固醇量有所不同,在低HDL-C、高TG血症、代谢综合征和糖尿病患者中,两者浓度常不一致。有研究显示,LDL-P对于低CVD风险更敏感,与亚临床动脉粥样硬化关系更密切1]。与LDL-P相似,HDL-P表示一定体积血浆中HDL脂蛋白颗粒浓度,HDL-P在组成、结构、代谢和功能上异质性,导致对动脉粥样硬化的作用差异。


针对LDL-P,2008美国糖尿病协会(ADA)声明指出,与单独使用LDL-C相比,LDL-P可更好地预测心血管风险2];NLA指出,临床医生可考虑用LDL-P替代apoB的检测10]。但在ASCVD风险评估时,各指南都未提及LDL-P和HDL-P的应用。


二、进一步脂质检测技术

进一步脂质检测在临床上日益广泛应用,其检测技术也在发展和提升,例如从梯度凝胶电泳(gradient gel electrophoresis,GGE)、垂直自动轮廓分析法(vertical automated profile,VAP)、核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光谱学到离子迁移率,尤其是近年来多反应监测质谱(multiple reaction monitoring-mass spectrometry, MRM-MS)更是为精准诊断提供了技术支持15, 16]


GGE利用聚丙烯酰胺梯度凝胶对不同的脂蛋白颗粒进行分级,与传统的脂质检测相比,该方法不会破坏脂蛋白颗粒,可给出不同颗粒的相对分布17];VAP又称为密度梯度超速离心,可测量胆固醇在各脂蛋白亚组分中的相对分布,从而量化VLDL、IDL、LDL、HDL和Lp(a)亚类的胆固醇含量18];NMR光谱分析则是根据不同大小脂蛋白颗粒的NMR信号分离脂蛋白颗粒19];离子迁移率分析是一种相对较新的方法,可根据不同的电子迁移率来测量脂蛋白颗粒亚类的大小和浓度20];而新报道的MRM-MS是一种可同时进行多种蛋白质定量的蛋白质组学技术,具有高灵敏度、高准确性、高重复性、高通量的特点,已经应用在大型流行病学调查中21, 22]。载脂蛋白谱分析为诊断和治疗血脂异常提供了个体化精准方法23]


除了以上血脂谱分析的技术方法,临床目前多用免疫法单独检测部分apo(如apoAⅠ、apoAⅡ、apoB、apoCⅡ、apoE等)。血清中apo均结合于脂蛋白中,测定时需要使脂蛋白中载脂蛋白暴露,利用相应特异抗体进行测定,可采用自动化的测定方法。但不同方法之间多存在实验室间可比性问题,缺乏标准化的测量方法。例如apoAⅠ和apoB可通过VAP、NMR或免疫法直接或间接检测,免疫测定法测得的apoB水平最高,NMR较低,VAP最低。而临床Lp(a)的测量,同一份样品在不同检测系统的结果可以相差数倍,结果报告也有质量浓度(mg/L)和摩尔浓度(nmol/L)的差别,虽然已有2种单位之间的模拟转换公式,但是转化依赖检测系统,只适用于大量数值之间,不适宜在单个数据间的换算,否则会影响结果的精准性。建议不要将Lp(a)的mg/L结果与nmol/L结果进行比较,也不要随意将nmol/L结果换算为mg/L结果1, 16, 24]。因此,进一步脂质检测的标准化也是其广泛应用的前提。


三、进一步血脂检测的标准化

世界卫生组织-国际临床化学联合会(WHO-IFCC)于20世纪90年代开始针对apoAⅠ和apoB25, 26, 27]以及Lp(a)28]进行标准化,并证明测试结果可溯源至WHO-IFCC二级参考物,由WHO和IFCC编码为“SP1-01”“SP3-07”“SRM2B”29]。SP1-01的使用将apoAⅠ商业测试的批间差从9%降低至5.4%,SP3-07的使用将apoB商业测试的批间差异从20%降低至7%。国产商业试剂也通过靶值转移实现与国际参考物的量值溯源,提升产品质量30]。但SRM2B的使用尚不理想,有研究显示使用SRM2B进行一致性校准后,22种测定法测量30份新鲜冷冻血清样品时,实验室间的CV仍高达31%16]。2017年冯仁丰教授在其综述中介绍了罗氏公司Lp(a)检测标准化的工作,其在美国华盛顿大学西北脂类与糖尿病研究实验室Marcovina教授的指导下,消除了Lp(a)内载脂蛋白(a) [apo(a)]环饼结构的影响,使常规检测系统可溯源至WHO-IFCC SRM2B24]。而对于apoCⅠ、C-Ⅱ、C-Ⅲ和E的标准化,目前尚无WHO-IFCC二级参考物。


这些参考物以及参考测量程序是20世纪90年代的技术,其可交换性和制备能力限制了这些参考物的广泛使用。由于目前apoAⅠ、apoB和Lp(a)的参考测量系统仅能溯源至WHO-IFCC二级参考物,因此有必要重新考虑现有的参考测量系统(reference measurement system,RMS),并以可持续的方式实现国际单位制(international system of units, SI)溯源。2017年IFCC成立了通过MS定量载脂蛋白的工作组,以建立基于MS的RMS。开发一种临床相关载脂蛋白谱的RMS,使测量结果能够溯源至ISO 17511∶2020中概述的SI单位,并与现有血脂检测相比较或联合应用,评估载脂蛋白谱在CVD风险分层和治疗中的临床表现和效用16]


使用同位素稀释的液相色谱-多反应监测扫描模式-质谱法是一种行业内广泛接受的方法,用于血清/血浆中蛋白质测试标准化31]。该技术允许以不依赖抗体的方式对蛋白质进行定量,可在其他实验室复制,可进行特定分子表征测定,允许多路复用,可轻松实现载脂蛋白的多路定量。因此,同位素稀释质谱法是为多种载脂蛋白建立SI溯源RMS的首选方法16]


据悉目前正在开发一个完整的载脂蛋白RMS,该系统由统一的多重参考测量程序、单重参考材料和基于二级血清的参考材料组成。IFCC载脂蛋白标准化工作组致力于在2021年建立可追溯至SI单位的apo(a)医学检验标准化的RMS,在2022年建立可用于apoAⅠ、B、CⅠ、CⅡ、CⅢ和E测试标准化的更加完整的RMS16]


综上所述,进一步脂质检测扩展了血脂检测的范围。对于难以识别风险的患者,合理选择使用脂质和脂蛋白生物标志物可提高ASCVD风险的预测,并有助于评估降脂治疗的疗效。但是测定结果的差异性限制了这些标志物的广泛使用,为了提升这些生物标志物的有用性,有必要建立新的参考物质和参考测量程序,伴随检测系统的标准化,精准医疗时代将更进一步。



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