心衰诊治好帮手--B型利钠肽（BNP）

　　1988年，B型利钠肽（B-type natriuretic peptide，BNP）首次在猪脑中被发现。后来研究表明，BNP是在心室壁受到扩张或牵拉时由心脏合成，其广泛分布于心、脑、垂体、脊髓、肺等组织，但在心脏中含量最高[1]。生理情况下，不同的房室心肌细胞调节使心室心肌细胞合成与分泌有限的BNP。相反，在心室肥厚、心肌纤维化、炎症、心肌缺血及自身缺氧等病理生理条件下，心脏室壁张力增加或循环量增加，心室心肌细胞合成和分泌BNP可显著增加。

　　临床上，早在2001年的欧洲心脏病学会心力衰竭指南中，就推荐将血液BNP水平作为心力衰竭的诊断和预后指标。在中国，BNP的临床应用也已经超过15年，2008年和2011年也分别制定出相关的共识和指南，并做出了最高等级推荐[2-3]。BNP与它的同源产物氨基端脑钠肽前体（N-terminal pro-B type natriuretic peptide，NT-proBNP）已被证实对心血管疾病诊治具有里程碑意义。例如，肺动脉高压、肥厚性心肌病、急性冠状动脉综合征等，特别是对心衰的诊治综合价值最高。其作为生物标志物已经广泛应用于急性和慢性心衰的诊断、风险分层和监测治疗反应，并取得良好反馈[4-5]。

BNP基本认知为什么升高？

　　BNP是一种具有利钠、利尿、降压和松弛平滑肌等作用的肽，可促进利钠、利尿和血管舒张，拮抗肾素-血管紧张素和交感神经系统，最终调节循环容量、全身和肺动脉压，以及减缓心血管肥大和纤维化趋势，对心脏和相关组织具有保护效果。但心衰后急速升高的BNP没有发挥原本强大的生物学效应，机体对BNP系统的作用似乎无动于衷，这种现象称为心衰"利钠肽悖论"（BNP paradox in heart failure）[6]。显然，这是一种"认知偏差"，出现这种偏差的原因是对BNP的代谢分型等生理机制认识不足，许多研究明确表明，血液循环中BNP以多种形式存在。例如：2008年，通过免疫提取和定量质谱的方法检测12份心衰患者的血浆样本，发现有11份样本存在完整的BNP_1-32[7]。但心衰患者完整的BNP_1-32含量和比例非常小。深入研究后发现了BNP_1-32和它不同形式的N端和C端片段，如BNP_4-32、BNP_5-32、BNP_5-31、BNP_1-26和BNP_1-25。而研究表明只有BNP_3-32、BNP_1-30与BNP_1-32相似，能够发挥保护心脏及相关组织的生理学效应。因此，心衰患者外周循环中完整的BNP_1-32仅是其中一种片段并且占很小的比例，还存在有大量不具备生物活性的BNP片段[8]，也正是这些不具有生物活性的片段干扰了人们的视线，造成了"BNP悖论"。BNP各亚型的具体生成及代谢途径见下图。

BNP相关利钠肽的生物合成、分泌和分布示意图

　　出现认知偏差的另一种原因：当前开发的 BNP和NT-proBNP检测方法遇到了技术瓶颈，使得现有的BNP和NT-proBNP检测系统都与proBNP或者BNP裂解片段有不同程度的交叉反应，测量结果不具有等效性，迷惑了临床判断。例如，常用的免疫分析方法测得的BNP值之间存在较大的系统差异（可高达2倍）[9]。另外，这项研究还发现应用最广泛的BNP检测试剂之间也有着巨大的系统性差异，如TRIAGE Beckman-Coulter检测系统的检测平均值比ADVIA Centaur Siemens检测系统高2倍，出现这些差异的原因是由于截断的BNPs和proBNP与完整的BNP在循环中共存，产生了交叉反应。

BNP大家庭BNP/NT-proBNP/proBNP

　　BNP释放后经基因翻译，初始基因产物是134个氨基酸前体蛋白，即pre-proBNP_1-134。该肽在激素C端合成前快速切掉1段含26个氨基酸信号肽后成为含108个氨基酸的激素原proBNP1-108[10]，然后被弗林蛋白酶（furin）[11]和丝氨酸蛋白酶（corin）[12]分解为两部分：一部分为不具有生物活性的含76个氨基酸且只通过肾脏清除的NT-proBNP_1-76；另一部分是有生物活性的含32个氨基酸的BNP_1-32。它们虽都由心室分泌，反映心室功能，但生物学效应和临床意义不完全相同，主要区别见下表。

　　与BNP相比，NT-proBNP具有较高的分子质量、较长的生物血浆半衰期和较低的个体内生物学差异，意味着NT-proBNP在体内和体外更加稳定，这使得所检测到的NT-proBNP更接近于血浆 NT-proBNP。因此，它的应用前景更加广阔，各大医院也更愿意使用NT-proBNP作为心衰的检测指标，它能更好地区分心衰的临床分期[13]，并且来自外部质量评估的研究数据表明，NT-proBNP免疫方法有更好的灵敏度而使分析性能优于BNP的分析方法。

　　有一种检测ProBNP的化验通过检测ProBNP的铰链区所对应的抗体检测ProBNP，这样可使所检测的BNP更为精确。在心衰患者的血浆中有多种BNP形式存在，其中ProBNP是心衰患者血液循环中的主要形式，而ProBNP与BNP_1-32相比，几乎没有活性或者活性很低，从而解释了BNP相对不足的心衰受损机制。越来越多的证据显示，在血液循环中的主要形式是ProBNP而并非BNP1-32。

BNP临床解读注意因人而异

　　前面已经提到在临床上有BNP、NT-proBNP及最新的proBNP检测试剂，临床上应该怎样选择，怎样判断患者是否在正常区间呢？

　　在慢性心衰的临床应用中，BNP/NT-proBNP主要用于排除心衰诊断。排除慢性心衰诊断的界值：BNP<35ng/L，NT-proBNP<125ng/L，在此范围内，心衰的可能性非常小[14]。诊断慢性心衰的BNP/NT-proBNP界值，目前还难以确定，这是因为慢性心衰患者的BNP/NT-proBNP水平总体低于急性心衰，需要与多种可引起BNP/NT-proBNP升高的非心衰疾病相鉴别。

　　临床医生判读检测结果应考虑心衰患者采取的治疗措施。原因是：由于BNP具有利钠、利尿、扩张血管、拮抗肾素-血管紧张素-醛固酮系统和交感神经系统的作用，所以凡是参与促进这一神经内分泌轴的激素，如肾上腺素、糖皮质激素，甲状腺素等都会引起BNP/NT-proBNP的升高，同样这些激素的拮抗剂即可使这些激素降低的药物，如：血管紧张素转化酶抑制剂、β受体阻滞剂、肾上腺素拮抗剂和利尿剂等会使BNP/NT-proBNP浓度下降。其次，沙坦类、胺碘酮也会使其降低，而洋地黄类药物会使其升高。服用新活素类药物须在5个半衰期（2h）后进行检测方可避免对BNP检测结果的影响。此外，NT-proBNP检测结果更易受到年龄、性别、肥胖和肾功能的影响。现有的临床诊断虽针对不同的影响因素设定了不同的cut-off值，但还是比较笼统，没有将多种因素同时考虑进去。例如：70岁的重度肥胖女性，她的NT-proBNP检测值在哪个生物参考区间是正常？排除心衰的cut-off值又是多少？因而，临床判读不应该根据检验报道"一刀切"，而是具体问题具体分析。（详情请点击阅读原文）

　　参考文献

　　[1] 曹兴建. 脑利钠肽在心功能生化检查中的应用. 临床检验杂志, 2003, 4: 247-249

　　[2] Maise A, Mueller C, Peacock W F, et al. 2008中西方BNP专家共识. 中国医药导刊, 2009, 11(10): 1628-1637

　　[3] 《NT-proBNP临床应用中国专家共识》出台. 临床心血管病杂志, 2011, 27(8): 639

　　[4] Ponikowski P, Voors A A, Anker S D, et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC)Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur Heart J, 2016, 37(27): 2129-2200

　　[5] Castiglione V, Aimo A, Vergaro G, et al. Biomarkers for the diagnosis and management of heart failure. Heart Fail Rev, 2022, 27(2): 625-643

　　[6] Ichiki T, Huntley B K, Burnett J C, Jr. BNP molecular forms and processing by the cardiac serine protease corin. Adv Clin Chem, 2013, 61: 1-31

　　[7] Niederkofler E E, Kiernan U A, O'rear J, et al. Detection of endogenous B-type natriuretic peptide at very low concentrations in patients with heart failure. Circ Heart Fail, 2008, 1(4): 258-264

　　[8] Vasile V C, Jaffe A S. Natriuretic peptides and analytical barriers. Clin Chem, 2017, 63(1): 50-58

　　[9] 张真路. B型利钠肽和N末端B型利钠肽原的过去、现在和未来. 中华心血管病杂志（网络版）, 2019, 02(1): 1-8

　　[10] Sudoh T, Maekawa K, Kojima M, et al. Cloning and sequence analysis of cDNA encoding a precursor for human brain natriuretic peptide. Biochem Biophys Res Commun, 1989, 159(3): 1427-1434

　　[11] Sawada Y, Suda M, Yokoyama H, et al. Stretch-induced hypertrophic growth of cardiocytes and processing of brain-type natriuretic peptide are controlled by proprotein-processing endoprotease furin. J Biol Chem, 1997, 272(33): 20545-20554

　　[12] Yan W, Wu F, Morser J, et al. Corin, a transmembrane cardiac serine protease, acts as a pro-atrial natriuretic peptide-converting enzyme. Proc Natl Acad Sci USA, 2000, 97(15): 8525-8529

　　[13] Emdin M, Passino C, Prontera C, et al. Comparison of brain natriuretic peptide (BNP) and amino-terminal ProBNP for early diagnosis of heart failure. Clin Chem, 2007, 53(7): 1289-1297

　　[14]孙君怡,薛睿聪,梁玮昊,等.慢性心力衰竭的诊疗现状.自然杂志,2022,44(2):126-148

　　作者简介

　　梁昊：湖南中医药大学副教授，硕士生导师，研究方向为心血管病生物标志物。

　　余怡嫔：湖南中医药大学硕士研究生，研究方向为心血管病生物标志物。

（作者：梁昊、余怡嫔）

（本文来源于公众号：生物化学与生物物理进展）