颅脑创伤患者血清Tau、UCH-L1的水平变化及其临床意义

蔡伦， 范明波，李俊，李正伟

(1华中科技大学同济医学院附属武汉中心医院，武汉430000；2 武汉大学中南医院)

创伤性颅脑损伤是指意外交通事故、工伤、火器操作等暴力作用于头部并导致的头部外伤如头部软组织损伤、脑损伤、颅骨骨折等[1～3]。早期及时有效评估创伤性脑损伤患者的病情严重程度及预后，对临床制定针对性治疗方案有重要意义。目前，CT(或MRI)等影像学检查联合急性生理学与慢性健康状况评分系统(APACHE)评分、损伤严重程度评分(ISS)等辅助诊断是临床常用的颅脑创伤诊断方法，但是上述检查手段均无法有效评估患者病情严重程度及预后[4,5]。寻找快捷、高效、灵敏度高、特异性好的分子标记物辅助诊断创伤性颅脑损伤是目前的研究热点。Tau主要表达于神经元细胞质及轴突，是含量最高的微管相关蛋白。颅脑创伤后Tau可由中枢神经系统释放到血液中，血清Tau水平可反映颅脑损伤患者的病情严重程度[6]。泛素羟基末端水解酶-1(UCH-L1)主要来自于中枢神经系统的神经元细胞，UCH-L1可评估颅脑损伤引起的血脑屏障损伤程度[7]。但目前关于血清Tau、UCH-L1水平在颅脑创伤患者病情转归过程中的作用相关报道较少。本研究观察了97例颅脑创伤患者血清Tau、UCH-L1的表达变化，并探讨其临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2016年1月～2017年6月间我院急诊收治的97例颅脑损伤患者，均为颅脑外伤，受伤时间≤12 h，经头颅CT或者MRI检查证实为颅脑损伤，存在高血压史7例、糖尿病史4例。排除标准：①孕产妇以及哺乳期的女性；②心脏功能不全者；③肝、肾功能障碍者；④入院前6个月内有手术史或者创伤史的患者；⑤颅内动脉瘤、急性脑血管病等脑部疾病患者；⑥急慢性感染性疾病以及自身免疫性疾病患者；⑥既往有神经系统疾病史者；⑦恶性肿瘤患者。

根据格拉斯哥昏迷评分(GCS)[8]将97例患者分为轻度组(GCS评分13～15分)41例，其中男27例、女14例，年龄28～73(53.9±7.5)岁；中度组(GCS评分9～12分)35例，其中男21例、女14例；年龄34～69(52.2±8.6)岁；重度组(GCS评分3～8分)21例，其中男13例、女8例；年龄33～75(53.7±7.4)岁。同期随机选取50例健康体检者为对照组，其中男34例，女16例；年龄32～76(53.6±8.7)岁。各组年龄、性别比例比较差异无统计学意义。本研究获得医院伦理委员会批准，所有纳入者均知情同意并在知情同意书上签字。

1.2 血清Tau、UCH-L1检测方法 观察组分别于入院12 h、1 d、3 d、7 d、14 d时清晨空腹肘静脉血5 mL，对照组体检时抽取空腹肘静脉血5 mL,3 000 r/min离心10 min，取上清液,-70 ℃保存。采用ELISA法测定两组血清Tau、UCH-L1。Tau试剂盒购自于比利时Innogenetics公司，UCH-L1购自于美国Santa Cruz公司，所有操作均严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 预后随访方法 分别采用电话或门诊随访，随访6个月时采用格拉斯哥预后评分(Glasgow outcome score，GOS)[9]分析患者预后，GOS评分4～5分为预后良好、GOS评分1～3分为预后不良。

2 结果

对照组血清Tau 、UCH-L1水平分别为(1.01±1.34)ng/mL、(3.31±3.34)pg/mL,入院不同时间轻、中、重度组血清Tau及UCH-L1水平变化比较见表1、表2。

表1 入院不同时间轻、中、重度组血清Tau水平变化比较

注：与轻度组比较，*P<0.05；与中度组比较，△P<0.05。

表2 入院不同时间轻、中、重度组血清UCH-L1水平变化比较

注：与轻度组比较，*P<0.05；与中度组比较，△P<0.05。

随访6个月时97例患者分为预后良好61例、预后不良36例，二者入院不同时间血清Tau、UCH-L1水平比较见表3、4。

采用ROC曲线下面积(AUC)评估入院3 d时血清Tau蛋白、UCH-L1对颅脑创伤患者预后的预测价值，血清Tau预测颅脑创伤患者预后的AUC为0.777(95%CI：0.689～0.866)，最佳截断值为58.97 pg/mL，Tau预测颅脑创伤患者预后的灵敏度、特异度分别为82%、76%，准确度79%；血清UCH-L1水平预测颅脑创伤患者预后的AUC为0.746(95%CI：0.655～0.838)，最佳截断值为33.75 ng/mL，Tau预测颅脑创伤患者预后的灵敏度、特异度分别为80%、77%，准确度77%。

表3 入院不同时间预后良好、预后不良患者血清Tau水平比较

注：与预后良好者比较，*P<0.05

表4 入院不同时间预后良好、预后不良患者血清UCH-L1水平比较

注：与预后良好者比较，*P<0.05

3 讨论

颅脑创伤是外科常见病，具有发病率高、病情凶险、致残率和致死率高等特点[10]。早期诊断颅脑创伤并评估患者病情严重程度，对采取及时有效的控制措施，减少二次损伤，改善患者预后，提高生存率有重要价值[11]。

颅脑损伤导致细胞骨架破裂，引发炎症反应而致多种炎症细胞因子释放，同时颅脑损伤引起血脑屏障损伤，脑脊液外流入血，随即产生的各种细胞因子进入血液[12,13]。Tau主要在神经细胞内表达，研究[14]发现，脑卒中、阿尔兹海默症及其他中枢神经系统疾病患者神经细胞明显凋亡和坏死，进而导致脑脊液中Tau水平明显升高。刘玥等[15]研究证实，颅脑创伤患者中约48%患者存在轴突损伤及轴突微管的丧失，Tau从微管中释放到细胞外的间隙内并进入到脑脊液中，最终在血液中循环。刘景景等[16]发现脑挫裂损伤或者弥漫性轴索损伤所致的颅脑损伤患者存在神经细胞大量坏死，进而导致血液中Tau水平升高。上述研究均表明，Tan蛋白与颅脑创伤及病情进展密切相关。UCH-L1是一种具有较高特异性的半胱氨酸泛素蛋白水解酶，分子量较小，分子结构较为紧凑，仅在脑组织的神经系统中表达，具有较高的生理稳定性[17]，研究[18,19]认为，UCH-L1参与了神经退行性疾病的发病过程，并可预测颅脑损伤。

本研究结果显示，颅脑创伤轻度患者入院12 h血清Tau、UCH-L1水平均高于对照组，提示颅脑创伤患者存在血清Tau、UCH-L1水平明显升高，血清Tau、UCH-L1可能参与了颅脑创伤的发病过程，可能与颅脑创伤严重损害患者神经细胞，致使Tau、UCH-L1释放至脑脊液中，并进一步循环至血液中有关。进一步研究发现，入院后不同时点，中度组、重度组颅脑损伤患者血清Tau、UCH-L1水平均高于轻度组，且重度组血清Tau、UCH-L1水平均高于中度组，可能原因为轻、中度颅脑创伤患者主要临床表现为局灶性的脑挫裂伤，颅内血肿较轻，蛛网膜下腔出血量相对较少，因此对脑组织的损伤程度较轻，临床上常规用药并及时将血肿清除，可明显减轻颅脑创伤对患者神经细胞造成的创伤，而重度颅脑创伤患者主要是广泛性的脑挫裂伤，颅内血肿较为严重，患者常合并脑组织移位或者严重的继发性脑疝，手术治疗后患者的脑梗死和水肿面积也较大，因此极易造成神经细胞的损伤和凋亡，Tau、UCH-L1明显升高[20]。上述结果均提示，Tau、UCH-L1与颅脑创伤病情严重程度密切相关，可作为临床辅助评估病情严重程度的重要标志物。此外，入院12 h～7 d，各组患者血清Tau、UCH-L1逐渐升高，而入院7、14 d，其水平逐渐下降，随病情的逐渐缓解，血清Tau、UCH-L1水平逐渐降低，提示血清Tau、UCH-L1可反映颅脑损伤患者病情的进展。入院后不同时点预后不良患者血清Tau、UCH-L1水平高于预后良好组，提示Tau、UCH-L1与颅脑创伤预后密切相关，说明Tau、UCH-L1由坏死的神经细胞大量释放到血液中，提示严重颅脑损伤对脑组织功能以及结构造成不可逆性损伤，并伴有不同程度功能紊乱，患者多器官衰竭，甚至死亡。颅脑创伤患者入院后血清Tau、UCH-L1逐渐升高，并在入院3 d达到最高水平，以入院3 d血清Tau、UCH-L1预测颅脑创伤患者随访6个月后的预后情况，结果显示，Tau、UCHL-1对预后具有较高的预测价值，ROC曲线下面积分别为0.777、0.746，提示早期检测Tau、UCH-L1可作为临床辅助预测颅脑创伤患者预后的重要标志物，临床有重要的参考价值。

综上所述，颅脑创伤患者存在血清Tau、UCH-L1水平升高。血清Tau、UCH-L1可能参与了颅脑创伤的发生、发展。血清Tau、UCH-L1预测颅脑创伤患者预后的灵敏读、特异度均较高。