Высокочувствительные сердечные тропонины (hs-Tn): методы определения и основные аналитические характеристики

В последнее время произошли некоторые важные изменения в лабораторной диагностике пациентов с острым коронарным синдром синдромом, в связи с введением в рутинную практику новых высоко- и ультрачувствительных методов определения специфичных для сердечной мышечной ткани биомаркеров повреждения — сердечных тропонинов. Каждый метод определения сердечных тропони-нов, среди существующего большого разнообразия тропониновых иммуноанализов, обладает разными аналитическими характеристиками и позволяет детектировать разные концентрации тропонинов у одного и того же пациента. Ввиду того, что все больше компаний по разработке высокочувствительных тропониновых иммуноанализов получают одобрение регулирующих организаций, возникает острая необходимость в независимой аналитической и клинической оценке каждого метода. В настоящей статье рассмотрены высоко- и ультрачувствительные методы определения сердечных тропонинов. Описаны современные данные о биохимии и метаболизме тропонинов, полученные при помощи высоко- и ультрачувствительных методов определения: гендерные, возрастные, циркадные особенности и возможности исследования тропонинов в других биологических жидкостях. Значительное внимание уделено обсуждению аналитических характеристик тропониновых иммуноанализов: пределу обнаружения (минимальной определяемой концентрации), пределу бланка, пределу количественного определения, коэффициенту вариации, а также 99-перцентилю и влияющим на него факторам.

1. Катруха И. А. Тропониновый комплекс сердца человека. Структура и функции. Uspekhi biologicheskoy khimii. 2013;53:149-94.

2. Pasquale F, Syrris P, Kaski JP, et al. Long-term outcomes in hypertrophic cardiomyopathy caused by mutations in the cardiac troponin T gene. Circ Cardiovasc Genet. 2012;5(1):10-7 doi:10.1161/CIRCGENETICS.111.959973.

3. Дупляков Д. В., Чаулин А. М. Мутации 7 сердечных тропонинов, ассоциированные с кардиомиопатиями. Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019;7(3):8-17. doi:10.24411/2309-1908-2019-13001.

4. Messner B, Baum H, Fischer P, et al. Expression of messenger RNA of the cardiac isoforms of troponin T and I in myopathic skeletal muscle. Am J Clin Pathol. 2000;114(4):544-9. doi:10.1309/8KCL-UQRF-6EEL-36XK.

5. Ricchiutti V, Apple FS. RNA expression of cardiac troponin T isoforms in diseased human skeletal muscle. Clin Chem. 1999;45(12):2129-35. doi:10.1093/clinchem/45.12.2129.

6. Wens SCA, Schaaf GJ, Michels M, et al. Elevated plasma cardiac troponin T levels caused by skeletal muscle damage in Pompe disease. Circ Cardiovasc Genet. 2016;9(1 ):6-13. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.115.001322.

7. Schmid J, Liesinger L, Birner-Gruenberger R, et al. Elevated cardiac troponin T in patients with skeletal myopathies. J Am Coll Cardiol. 2018;71 (14): 1540-9. doi: 10.1016/j.jacc.2018.01.070.

8. Русаков Д. Ю., Вологдина Н. Н., Тулаева О. Н. Развитие исчерченной сердечной мышечной ткани в стенках полых и легочных вен. Журнал анатомии и гистопатологии. 2015;4(3):105-5. doi:10.18499/2225-7357-2015-4-3-105-105.

9. Dhoot GK, Gell PG, Perry SV. The localization of the different forms of troponin I in skeletal and cardiac muscle cells. Exp Cell Res. 1978;117(2):357-70. doi:10.1016/0014-4827(78)90149-0.

10. Dhoot GK, Perry SV. Distribution of polymorphic forms of troponin components and tropomyosin in skeletal muscle. Nature. 1979;278(5706):714-8. doi:10.1038/278714a0.

11. Филатов В. Л., Катруха А. Г., Буларгина Т. В. и др. Тропонин: строение, свойства и механизм функционирования. Биохимия. 1999;64(9):1155-74.

12. Вельков В. В. Новые международные критерии инфаркта миокарда и высокочувствительные тропонины: новые возможности и новые проблемы. Клиническая лабораторная диагностика. 2014;59(1):43-53.

13. Ni L, Wehrens XHT. Cardiac troponin I-more than a biomarker for myocardial ischemia? Ann Transl Med. 2018;6(1):S17 doi:10.21037/atm.2018.09.07.

14. Chaulin AM, Abashina OE, Duplyakov DV. Pathophysiological mechanisms of cardiotoxicity in chemotherapeutic agents. Russian Open Medical Journal 2020;9:e0305. doi: 10.15275/rusomj.2020.0305.

15. Wilhelm J, Hettwer S, Schuermann M, et al. Elevated troponin in septic patients in the emergency department: frequency, causes, and prognostic implications. Clin Res Cardiol. 2014;103(7):561-7 doi:10.1007/s00392-014-0684-4.

16. Dubin RF, Li Y, He J, et al. Predictors of high sensitivity cardiac troponin T in chronic kidney disease patients: a cross-sectional study in the chronic renal insufficiency cohort (CRIC). BMC Nephrol. 2013;14:229. doi:10.1186/1471-2369-14-229.

17. Zumrutdal AO, Bakinen O, Ucan H, et al. Relationship between uremic myopathy and false-positive cardiac troponin T test. Nephron. 2000;86:522-3. doi:10.1159/000045852.

18. Klinkenberg LJJ, Wildi K, van der Linden N, et al. Diurnal rhythm of cardiac troponin: consequences for the diagnosis of acute myocardial infarction. Clin Chem. 2016;62(12): 1602-11. doi:10.1373/clinchem.2016.257485.

19. Apple FS, Jaffe AS, Collinson P, et al. IFCC educational materials on selected analytical and clinical applications of high sensitivity cardiac troponin assays. Clin Biochem. 2015;48(4-5):201-3. doi:10.1016/j.clinbiochem.2014.08.021.

20. Shah A, Griffiths M, Lee KK, et al. High sensitivity cardiac troponin and the under-diagnosis of myocardial infarction in women. BMJ. 2015;350:g7873. doi:10.1136/bmj.g7873.

21. Gore MO, Seliger SL, deFilippi CR, et al. Age- and sex-dependent upper reference limits for the high-sensitivity cardiac troponin T assay. J Am Coll Cardiol. 2014;63:1441-8. doi: 10.1016/j.jacc.2013.12.032.

22. Trupp RJ, Albert G, Ziegler A. Sex-specific 99th percentiles derived from the AACC Universal Sample Bank for the Roche Gen 5 cTnT assay: Comorbidities and statistical methods influence derivation of reference limits. Clinical Biochemistry. 2018;52:173. doi:10.1016/j.clinbiochem.201711.003.

23. Venge P, Lindahl B. Cardiac troponin assay classification by both clinical and analytical performance characteristics: a study on outcome prediction. Clin Chem. 2013;59:976-81. doi:10.1373/clinchem.2012.194928.

24. Aakre KM, Roraas T, Petersen PH, et al. Weekly and 90-minute biological variations in cardiac troponin T and cardiac troponin I in hemodialysis patients and healthy controls. Clin Chem. 2014;60(6):838-47 doi:10.1373/clinchem.2013.216978.

25. van der Linden N, Cornelis T, Klinkenberg LJJ, et al. Strong diurnal rhythm of troponin T, but not troponin I, in a patient with renal dysfunction. International J Cardiology. 2016;221:287-8. doi:10.1016/j.ijcard.2016.06.268.

26. Зенина О. Ю., Макарова И. И., Игнатова Ю. П., и др. Хронофизиология и хронопатология сердечно-сосудистой системы (обзор литературы). Экология человека. 2017;1:25-33.

27. Pervan P, Svagusa T, Prkacin I, et al. Urine high sensitive Troponin I measuring in patients with hypertension. Signa Vitae — A Journal In Intensive Care And Emergency Medicine. 2017; 13(Suppl3):62-4. doi:10.22514/SV133.06201713.

28. Чаулин А. М., Карслян Л. С., Григорьева Е. В. и др. Клиникодиагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека. Кардиология. 2019; 59(11) :66-75. doi:10.18087/cardio.2019.11.n414.

29. Mirzaii-Dizgah I, Riahi E. Salivary high-sensitivity cardiac troponin T levels in patients with acute myocardial infarction. Oral Diseases. 2013; 19(2): 180-4. doi: 10.1111/j.1601-0825.2012.01968.x.

30. Пальцев М. А., Сараев Г. Б., Бунин В. А. и др. Слюна как биологический объект для неинвазивной молекулярной диагностики сердечно-сосудистых заболеваний. Молекулярная медицина. 2018;16(5):3-8. doi:10.29296/24999490-2018-05-01.

31. Чаулин А. М., Дуплякова П. Д., Бикбаева Г. Р. и др. Концентрация высокочувствительного тропонина I в ротовой жидкости у пациентов с острым инфарктом миокарда: пилотное исследование. Российский кардиологический журнал. 2020;25(12):3814. doi:10.15829/1560-4071-2020-3814.

32. Cummins B, Auckland ML, Cummins P. Cardiac-specific troponin-I radioimmunoassay in the diagnosis of acute myocardial infarction. Am Heart J. 1987; 113(6): 1333-44. doi:10.1016/0002-8703(87)90645-4.

33. Katus HA, Looser S, Hallermayer K, et al. Development and in vitro characterization of a new immunoassay of cardiac troponin T. Clin Chem. 1992;38(3):386-93.

34. Alpert JS, Thygesen K, Antman E, et al. Myocardial infarction redefined--a consensus document of The Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee for the redefinition of myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 2000;36(3):959-69. doi:10.1016/s0735-1097(00)00804-4.

35. Hermsen D, Apple F, Garcia-Beltran L, et al. Results from a multicenter evaluation of the 4th generation Elecsys Troponin T assay. Clin Lab. 2007;53(1-2):1-9.

36. Концевая А. В., Мырзаматова А. О., Драпкина О. М. Биомаркеры в прогнозировании сердечно-сосудистого риска: новые возможности тропонина I. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020;19(3):2584. doi:10.15829/1728-8800-2020-2584.

37. Mingels A, Jacobs L, Michielsen E, et al. Reference population and marathon runner sera assessed by highly sensitive cardiac troponin T and commercial cardiac troponin T and I assays. Clin Chem. 2009;55(1):101-8. doi:10.1373/clinchem.2008.106427

38. Keller T, Zeller T, Ojeda F, et al. Serial changes in highly sensitive troponin I assay and early diagnosis of myocardial infarction. JAMA. 2011;306(24):2684-93. doi:10.1001/jama.2011.1896.

39. Adams JE 3rd, Bodor GS, Davila-Roman VG, et al. Cardiac troponin I. A marker with high specificity for cardiac injury. Circulation. 1993;88(1):101-6. doi:10.1161/01.cir.88.1.101.

40. Apple FS. Counterpoint: Standardization of cardiac troponin I assays will not occur in my lifetime. Clin Chem. 2012;58(1):169-71. doi:10.1373/clinchem.2011.166165.

41. International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine: Task Force on Clinical Applications of Cardiac BioMarkers. Analytical Characteristics of Commercial Cardiac Troponin I and T Assays Declared by the Manufacturer. International Federation of Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. URL: http://www.ifcc.org/media/477275/ifccenewsmay2018.pdf.

42. Anand A, Shah ASV, Beshiri A, et al. Global Adoption of High-Sensitivity Cardiac Troponins and the Universal Definition of Myocardial Infarction. Clin Chem. 2019;65(3):484-9. doi:10.1373/clinchem.2018.298059.

43. Armbruster DA, Pry T. Limit of blank, limit of detection and limit of quantitation. Clin Biochem Rev. 2008;29(Suppl 1):S49-52.

44. Apple FS. A new season for cardiac troponin assays: it’s time to keep a scorecard. Clin Chem. 2009;55:1303-6. doi:10.1373/clinchem.2009.128363.

45. Collinson PO, Heung YM, Gaze D, et al. Influence of population selection on the 99th percentile reference value for cardiac troponin assays. Clin Chem. 2012;58( 1):219-25. doi: 10.1373/clinchem.2011.171082.

46. Eggers KM, Apple FS, Lind L, et al. The applied statistical approach highly influences the 99th percentile of cardiac troponin I. Clin Biochem. 2016;49(15): 1109-12. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2016.08.012.

47. Sorensen NA, Neumann JT, Ojeda F, et al. Challenging the 99th percentile: A lower troponin cutoff leads to low mortality of chest pain patients. Int J Cardiol. 2017;232:289-93. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.12.167

48. Lippi G, Bonfanti L, Dipalo M, et al. Clinical, organizational and economic analysis of high-sensitivity cardiac troponin testing in the emergency department. Ann Res Hosp. 2017; 1:44. doi:10.21037/arh.201709.02.

49. Pickering JW, Than MP, Cullen L, et al. Rapid Rule-out of Acute Myocardial Infarction With a Single High-Sensitivity Cardiac Troponin T Measurement Below the Limit of Detection: A Collaborative Meta-analysis. Ann Intern Med. 2017;166(10):715-24. doi:10.7326/M16-2562.

50. Ferencik M, Mayrhofer T, Lu MT, et al. High-sensitivity cardiac troponin I as a gatekeeper for coronary computed tomography angiography and stress testing in patients with acute chest pain. Clin Chem. 2017;63:1724-33. doi: 10.1373/clinchem.2017.275552.

51. Jaeger C, Wildi K, Twerenbold R, et al. One-hour rule-in and rule-out of acute myocardial infarction using high-sensitivity cardiac troponin I. Am Heart J. 2016;171(1):92-102.e1025. doi:10.1016/j.ahj.2015.07022.

52. Garcia-Osuna A, Gaze D, Grau-Agramunt M, et al. Ultrasensitive quantification of cardiac troponin I by a Single Molecule Counting method: analytical validation and biological features. Clin Chim Acta. 2018;486:224-31. doi: 10.1016/j.cca.2018.08.015.

53. URL: https://www.ifcc.org/media/478231/high-sensitivity-cardiac-troponin-i-and-t-assay-analytical-characteristics-designated-by-manufacturer-v122019.pdf.