Возможности использования экспресс-тестов NT-proBNP и sST2 у пациентов с острым инфарктом миокарда

В клинике неотложной кардиологии одной из постоянно возникающих задач является дифференциальная диагностика острого инфаркта миокарда (ОИМ) и острой сердечной недостаточности (ОСН) коронарной и некоронарной этиологии у пациентов с синдромом одышки и неспецифическими изменениями на электрокардиограмме, характерными для инфаркта миокарда (ИМ) без подъема сегмента ST (ИМбпST). В этой ситуации одышка может быть как проявлением ОСН, так и ишемии и/или некроза миокарда, а также может быть вызвана рядом других заболеваний: хроническая обструктивная болезнь легких, пневмония, анемия, панические атаки и др. В случаях ИМ с подъемом ST (ИМпST) алгоритм действий более определен и заключается в скорейшем выполнении чрескожного коронарного вмешательства, но в ряде случаев изменения электрокардиограммы могут быть обусловлены не ИМпST, а перикардитом, хронической аневризмой левого желудочка, блокадами ножек пучка Гиса и т.д., т.е. также требуется дифференциальная диагностика, в частности, в отношении ОСН. Для лабораторной верификации ОСН рекомендуется использовать N-концевой промозговой натрийуретический пептид (NT-proBNP): при его повышении >300 пг/мл этот диагноз считается подтвержденным [1]. Еще одним перспективным биомаркером сердечной недостаточности является растворимый стимулирующий фактор роста (sST2). Хотя он пока отсутствует в клинических рекомендациях, но интенсивно исследуется при различных кардиологических патологиях: показана его прогностическая значимость как при хронической сердечной недостаточности и ОСН [2][3], так и при различных формах ишемической болезни сердца [4-8]. Учитывая отсутствие его в клинических рекомендациях, соответственно, отсутствуют и зарегистрированные диагностические критерии. При этом было обнаружено, что при хронической сердечной недостаточности неблагоприятным диагностическим уровнем sST2 является >35 нг/мл [3]. Такой же уровень был успешно использован и показал прогностическую значимость при делении больных ИМ по группам риска [5]. Поэтому значение sST2 >35 нг/мл в настоящее время рассматривается как диагностический критерий неблагоприятного прогноза при этих заболеваниях. Совместное использование данных биомаркеров в составе мультимаркерной модели повышает их прогностическую значимость [9][10].

Классическим, наиболее широко используемым методом определения и NT-proBNP и sST2 является стандартный иммуноферментный анализ (ИФА), именно с ним были разработаны вышеуказанные диагностические критерии. Но он требует много времени для выполнения и поэтому не может быть использован в порядке "скорой помощи". Для этой цели разработаны экспресс методы измерения уровня биомаркеров [11], и встает вопрос о возможности их адекватного использования и замены ими ИФА в клинике неотложной кардиологии.

Цель: сравнить два метода определения NT-proBNP и sST2: экспресс — иммунофлуоресцентный и стандартный ИФА, а также определить возможность экспресс-методов определения этих биомаркеров при ОИМ.

Материал и методы

Проведено открытое нерандомизированное одноцентровое наблюдательное исследование на базе отделения неотложной кардиологии НИИ кардиологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук. Исследование проведено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (GCP) и принципами Хельсинкской декларации, протокол был одобрен Локальным этическим комитетом. До включения в исследование все участники дали добровольное информированное согласие.

Критериями включения были: больные с ОИМ с основной или дополнительной жалобой на одышку. Критериями исключения: кардиогенный шок (Killip IV) и активный воспалительный процесс (по клинико-лабораторным данным).

Диагноз ОИМ верифицировался на основании Четвёртого универсального определения (табл. 1) [12].

Всем пациентам при поступлении в стационар выполнялся забор венозной крови в стерильные вакутейнеры с антикоагулянтом К2-ЭДТА. Один полученный образец сразу использовали для определения уровня NT-proBNP на иммунологическом флюорометрическом анализаторе AQT90 FLEX (Radiometer, Германия).

Другой вакутейнер с цельной кровью центрифугировали при скорости 3000 об./мин в течение 15 мин при комнатной температуре. Образцы полученной плазмы крови использовали для определения sST2 иммунологическим методом оценки латерального потока на анализаторе ASPECT Reader™ T2 с применением тест-системы Aspect-PLUS ST2 (Critical diagnostics, США). Также плазму крови хранили при -40^ С до момента определения NT-proBNP и sST2 методом количественного ИФА.

Статистическая обработка выполнялась с использованием программы Statistica V10.0 ("StatSoft Inc."). Сравнительный анализ двух методов — экспресс и ИФА — проводился попарно с использованием метода Блэнда-Альтмана, регрессионной модели и коэффициента корреляции Спирмена. Уровни биомаркеров в таблице 2 представлены медианами и межквартильными интервалами: Ме (Q₁; Q₃). Статистически значимыми различия считались при p<0,05.

Результаты

В исследование включен 41 пациент, последовательно поступивший в отделение неотложной кардиологии НИИ Кардиологии Томского НИМЦ в апреле-мае 2020г. Средний возраст пациентов составил 62 года (53,0; 71,0), практически поровну мужчин и женщин: 21 (51%)/20 (49%) (табл. 1). Соотношение основных диагнозов ИМбпST/ИМпST также было поровну: 20 (49%)/21 (51%), соответственно. Частота ОСН по Killip 1/2/3 составила 29 (71%)/5 (12%)/3 (7%), соответственно; пациентов с Killip IV (кардиогенный шок) в исследование не включали. Летальность составила 2% (1 пациент).

Результаты сравнительного анализа двух методов определения NT-proBNP представлены на диаграмме Блэнда-Альтмана (Bland-Altman) (рис. 1). Поскольку только у одного пациента в выборке (n=41) относительная разность значений NT-proBNP, вычисленных экспресс-методом и методом ИФА, вышла за пределы 95% доверительного интервала, то рассматриваемые методы получения значений NT-proBNP согласованы. Коэффициент корреляции Спирмена NT-proBNP-экспресс и NT-proBNP-ИФА составил 0,5937 (корреляция высоко статистически значима, р=0,00000087). Однако в построенной статистически значимой (р=0,000002) модели линейной регрессии NT-proBNP-ИФА = 36,2688 + 0,194 * NT-proBNP-экспресс, свободный член незначим (р=0,80), поэтому такую модель нельзя использовать как формулу пересчета.

Средняя по силе корреляция означает, что между значениями показателя NT-proBNP, полученными с помощью экспресс-теста и метода ИФА, нет прямой линейной связи, доля пациентов с уровнем NT-proBNP >300 пг/мл при экспресс-тесте оказалась значительно выше, чем при ИФА: 90% vs 44% (p<0,05). То есть экспресс-тест оказывается более "чувствительным". Фактическая регрессионная связь между выборочными значениями NT-proBNP-экспресс и NT-proBNP-ИФА имеет нелинейный характер (рис. 2). Данные экспресс-NT-proBNP и NT-proBNP-ИФА имеют очень высокий разброс, разную асимметрию и эксцесс распределения. Поэтому формулу перерасчета значений NT-proBNP-экспресс в значения NT-proBNP-ИФА найти пока не удалось, требуется увеличение числа наблюдений.

При сравнительном анализе двух методов определения sST2 коэффициент корреляции Спирмена sST2-экспресс и sST2-ИФА составляет 0,9561 (корреляция высоко статистически значима, р=0,0000007). Связь показателей очень близка к линейной. Статистически значимую модель линейной регрессии sST2-ИФА = 9,963 + 0,577 * sST2- экспресс можно считать приближенной формулой пересчета. Однако эта формула не гарантирует точного совпадения результатов экспресс и ИФА методов, а лишь является еще одним подтверждением согласованности методик получения значений sST2.

Доли пациентов с sST2 >35 нг/мл при экспресс и ИФА методах статистически значимо не различались и составили 53% и 55%.

С целью оценки чувствительности изучаемых экспресс-тестов к степени ОСН нами проанализированы их результаты в зависимости от степени ОСН по Killip (табл. 2). Уровень экспресс-NT-proBNP был статистически значимо выше при Killip III, чем при Killip I (р=0,043): Me =3660 (1815; 6890) vs Me =1375 (669; 3140). Статистически значимых изменений уровня sST2 в зависимости от степени ОСН по Killip при использовании экспресс-метода не обнаружено.

Обсуждение

Когда новые медицинские технологии, в т.ч. экспресс-методы диагностики различных биомаркеров, готовятся к внедрению в практику, все они проходят необходимые этапы тестирования, и только после этого получают разрешение на клиническое использование. Но в различных клинических ситуациях, особенно, при коморбидной патологии, даже прошедшие всю необходимую проверку технологии могут показывать, на первый взгляд, неожиданные результаты, что справедливо и для изучаемых биомаркеров [13]. Необходимы работы по испытанию уже одобренных технологий в реальной клинической практике. Существует несколько тест-систем по определению NT-proBNP и sST2: и стандартные ИФА, и экспресс-тесты. Некоторые из них уже сравнивались в клинической практике. В частности, показано, что результаты определения sST2 экспресс-тестом ASPECT-PLUS сильно коррелируют со стандартным ИФА [14]. Использование экспресс-системы Alere Triage analyzer для определения NT-proBNP также показало хорошие результаты по сравнению с ИФА [15]. В литературе нет данных по сравнению тест-систем, которые сравнивались в нашей работе.

При анализе результатов этого сравнения можно констатировать, что экспресс-тесты NT-proBNP и sST2 имеют хорошую корреляцию результатов с результатами стандартного ИФА этих биомаркеров. При этом экспресс-метод NT-proBNP показывает значительно более высокие значения, чем ИФА и требует формулы перерасчета. Но, учитывая большой разброс показателей NT-proBNP и нелинейную модель регрессии, имеющиеся данные не позволяют найти эту формулу, поэтому необходимо увеличение числа наблюдений. Другой путь решения проблемы — разработка своего диагностического критерия ОСН для экспресс-теста NT-proBNP, но это также требует дальнейшего набора материала и представляется значительно более трудозатратным.

Связь показателей sST2 двумя методиками определения очень близка к линейной, поэтому предложенная формула перерасчета, хотя является грубой, может использоваться с этой целью. Но даже без перерасчета доля больных с диагностическим превышением sST2 >35 нг/мл была одинакова при обеих методиках, поэтому экспресс-тест можно использовать как замену ИФА. Такой результат обусловлен, вероятно, тем, что обе эти тест-системы выпускаются одним производителем.

Экспресс-тест NT-proBNP показал хорошую чувствительность к различной степени ОСН. Поэтому можно рассматривать его как критерий этой степени, а уровень повышения использовать для прогностических моделей. Напротив, уровень sST2-экспресс никак не коррелировал со степенью ОСН. Проведен уже целый ряд исследований по изучению sST2 при ИМ, и во всех показана прямая связь между уровнем этого биомаркера и ухудшением прогноза [5][10][16][17]. Возможно, что отсутствие такой связи в нашем исследовании обусловлено тем, что мы забирали кровь на этот биомаркер сразу при госпитализации, т.е. в первые часы от начала заболевания, тогда как его уровень достигает пика только через 12-24 ч [16][18].

Ограничения исследования. Данное исследование было одноцентровым с включением небольшого числа пациентов. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы разработать формулу для NT-proBNP или разработать свой диагностический критерий ОСН для экспресс-теста NT-proBNP.

Заключение

1. Обнаружена средняя по силе корреляция между результатами экспресс-теста AQT90 FLEX и ИФА NT-proBNP у пациентов с ОИМ, но экспресс-метод NT-proBNP показывает значительно более высокие значения, чем ИФА и требует формулы перерасчета. Учитывая большой разброс показателей NT-proBNP и нелинейную модель регрессии, имеющихся данных недостаточно для выведения этой формулы, поэтому необходимо увеличение числа наблюдений.
2. Обнаружена сильная корреляция между результатами экспресс-теста Aspect-PLUS sST2 и ИФА sST2 у пациентов с ОИМ. Предложена грубая формула перерасчета между этими методиками, но даже без нее доля пациентов с sST2 >35 нг/мл при использовании этих методик не различалась.
3. Уровень NT-proBNP по результату экспресс-теста повышается при усилении ОСН по шкале Killip.
4. Влияния различной степени ОСН по Killip у больных ОИМ на показатели sST2 по данным экспресс-теста не обнаружено.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.