脑梗死与脑出血早期鉴别的血清标志物概述

张熙，苏俊辉，靳令经，滕飞

卒中严重威胁人类的健康，其两种主要亚型为ICH和脑梗死（cerebral infarction，CI）[1-3]。CI及ICH发病机制及病理生理上的巨大差异可能会导致发病早期血清中一些蛋白及基因表达的差异。

目前，文献中报道了几种可用于鉴别ICH和CI的血清标志物，并分析了这些标志物用于ICH及CI早期鉴别诊断的价值。这些血清标志物主要与卒中后胶质细胞及神经元的损伤、血脑屏障损伤及炎症反应相关。本文将对这些血清标志物进行综述，希望能够为卒中早期鉴别诊断提供新思路。

1 胶质纤维酸性蛋白

胶质纤维酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）是一种具有大脑高度特异性的单体中间丝蛋白，GFAP单体聚合形成聚合体，在维持星形胶质细胞结构和迁移过程中起作用[4]。正常情况下，GFAP在细胞内或细胞外自发地降解，血中GFAP水平较稳定；而在病理情况下，当患者中枢神经系统发生损伤，星形胶质细胞受损或死亡时，GFAP聚合物断裂分解，从损伤的胶质细胞中溢出，进入细胞周围间隙，通过血脑屏障进入血液中，使GFAP水平上升。研究表明，ICH患者急性期会快速地释放GFAP，然而在CI患者中则观察到GFAP的延迟释放[5-6]。Manfred Herrmann等[7]发现，CI患者血清中GFAP在发病后的2～4 d内升至最高值，这种延迟释放反映的是CI患者星形胶质细胞坏死、溶解的缓慢过程[8-9]。短暂脑灌注不足只引起细胞水平的功能损伤而不影响结构，因此不会导致血清中GFAP的释放增加[10]。

Christian Foerch等[11]前瞻性地观察了135例患者，纳入标准是卒中发病后6 h内入院，并排除反复脑成像持续阴性的患者，基于影像学诊断出的42例ICH患者和93例CI患者，81%的ICH和5%的CI患者在血清中检测出GFAP，并通过固相免疫法对GFAP的含量进行测定，发现ICH患者的血清GFAP升高程度显著高于CI患者。统计学分析显示，ROC曲线中的界点为2.9 ng/L，此浓度的GFAP在卒中疾病中确诊ICH的灵敏性为79%，特异性为98%。为进一步验证该研究结果，Christian Foerch等[12]再次用电化学发光免疫分析法对39例ICH、163例CI和3例卒中样发作的患者进行了GFAP检测。结果表明，GFAP用于鉴别ICH和CI患者、卒中样发作的诊断准确性较高，分析ROC曲线，以0.29 μg/L为界点，GFAP鉴别上述3种患者的灵敏性为84.2%，特异性为96.3%。这两项研究分别采用固相免疫法和电化学发光免疫分析法来检测患者血清中的GFAP，用于鉴别早期ICH和CI，但这两项研究中ROC曲线界点有100倍之差，这一差异很可能是检测手段不同所导致的。Changhong Ren等[13]也得到了与Christian Foerch类似的研究结果，提示GFAP鉴别诊断ICH和CI的灵敏性为61%，特异性为96%。

Florian Dvorak等[5]对GFAP鉴别ICH和CI的时间窗进行了研究。该实验前瞻性地观察了63例症状发作后6 h的患者，并尽可能在卒中发生后的1 h、2 h、3 h、4 h、6 h、12 h、24 h和48 h采集静脉血，发现在卒中发生后的2～6 h内，ICH患者血清中GFAP浓度显著高于CI患者。根据ROC曲线的分析，在这一时间窗内，GFAP用于鉴别ICH和CI的整体准确性＞0.80，并且发病后2 h内，血清GFAP值与脑出血量显著相关（R=0.755，P=0.007）。

2 S100钙结合蛋白B

S100蛋白是一种钙传感器蛋白，在哺乳动物大脑的星形胶质细胞中显著表达[14]。研究表明，S100钙结合蛋白B（S100 calcium-binding protein B，S100B）的血清浓度与血脑屏障的破坏直接相关，被认为是血脑屏障功能的一个生物学指标，因为血脑屏障的损伤会导致它进入血液中从而出现其浓度的升高[15]。有研究者认为，S100B在CI发生后2～3 d达到最高浓度，而ICH患者中，血清中S100B浓度可在症状发作后的几小时内达到最高峰[16-17]。因此，我们可以利用血清中S100B到达峰值的时间来早期鉴别CI和ICH。

Saijun Zhou等[18]对卒中症状发作后6 h内的46例ICH患者和71例CI患者进行了研究，入院后即抽取血液样品，发现ICH组的S100B浓度的平均值显著高于CI组。在ROC曲线中，以67 pg/mL作为S100B的界点，S100B鉴别ICH和CI的灵敏性为95.7%，特异性为70.4%，受试者工作特性曲线下面积为0.903。

3 N-甲基-D-天门冬氨酸受体抗体

N-甲基-D-天门冬氨酸（N-methyl-Daspartate receptor，NMDA）受体广泛存在于中枢神经系统，参与神经系统的多种重要生理功能。卒中发生后，凝血酶激活的丝氨酸蛋白酶可以导致突触NMDA受体的裂解，其裂解形成的片段肽通过破坏的血脑屏障进入血液，导致其在血液中的浓度升高，这些片段离开脑组织进入外周血后，作为抗原引起免疫反应，产生相应的抗体[19-20]。

Svetlana A.Dambinova等[21]对31例CI和18例ICH患者血清样品中NMDA受体NR2A/2B的自身抗体进行了酶联免疫吸附法的测定。在症状发作后的3 h、6 h、9 h、12 h、24 h和72 h分别采集静脉血。结果表明，在72 h内监测NR2A/2B抗体浓度可以鉴别CI患者和ICH患者：ICH患者血清中NR2A/2B自身抗体的浓度在症状发作后的3～5 h内达到最高峰，而CI患者则需要在症状发作后9～12 h才会达到最高峰，但其峰值（8.20 μg/L）明显高于ICH患者（1.81 μg/L）。

4 泛素C末端水解酶L1

泛素C末端水解酶L1（ubiquitin C-terminal hydrolase-L1，UCH-L1）在神经元中特异性表达且十分丰富，几乎存在于所有神经元中，常被作为神经元的组织学标志，它可通过被破坏的血脑屏障而释放入血。UCH-L1可作为血脑屏障功能的一种评价指标[22-23]。

Changhong Ren等[24]在SD大鼠中用大脑中动脉栓塞法构建CI模型，用胶原酶-7注射法构建ICH模型，建模后的3 h和6 h分别采集外周血，用酶联免疫吸附法检测血清中的UCH-L1，结果发现CI后3 h和6 h的血清中UCH-L1浓度明显高于假手术组，但ICH后3 h和6 h组血清中UCH-L1浓度未见升高。Ming Cheng Liu等[23]同样在大鼠的大脑中动脉栓塞模型中发现CI后2 h血清中的UCH-L1浓度显著升高。

Changhong Ren等[13]随后对急性卒中患者血清中UCH-L1浓度进行了研究，但结果却与其之前的动物实验结果不一致。结果显示，ICH患者血清UCH-L1浓度明显高于健康对照组，而CI患者血清UCH-L1水平和健康对照组则无统计学差异。作者提出，这种临床实验和动物实验的结果差异可能是因为人类和动物本身存在的差异导致。

5 脂蛋白相关磷脂酶A2

脂蛋白相关磷脂酶A2（lipoproteinassociated phospholipase A2，Lp-PLA2）是一种炎症反应标志物，它主要由动脉粥样硬化斑块的巨噬细胞所产生，促进巨噬细胞转化成泡沫细胞，形成动脉粥样硬化斑块，增加血小板源生长因子和表皮生长因子的表达，诱导细胞凋亡坏死[25]。Charlotte Rosso等[26]的研究显示，在发病急性期，ICH患者血液样品中Lp-PLA2的量明显高于CI患者，但两组患者的Lp-PLA2活性差异无统计学意义。

6 视黄醇结合蛋白4

视黄醇结合蛋白4（retinol-binding protein 4，RBP4）是一种载脂蛋白，在大脑中，维生素A被氧化成视黄酸，在中枢神经系统发育过程中起着重要作用[27-28]。同时，视黄酸可作为抗凋亡剂，通过降低炎症反应来减轻大脑的缺血性损伤[29-30]。有研究表明，RBP4与亚临床动脉粥样硬化正相关，颈内动脉粥样硬化的患者的RBP4浓度高于对照组[31-32]。Victor Llombart等[33]进行了一项回顾分析，对卒中症状发作后6 h入院的144例患者抽取血液样品，发现CI患者的RBP4血浆浓度高于ICH患者。该研究还通过酶联免疫吸附法对177种蛋白进行筛选，最终筛选出两种最有鉴别诊断意义的蛋白：RBP4和GFAP，分析ROC曲线后，发现当RBP4＞61 μg/mL且GFAP＜0.07 ng/mL时，对CI和ICH的鉴别有100%的特异性；当RBP4＞48.75 μg/mL且GFAP＜0.07 ng/mL时，可作为CI与ICH的独立预测因子，并且综合判别指数（integrated discrimination improvement index，IDI index）为29%，差异有统计学意义（P＜0.0001），优于前者，说明这一模型能更好地区分CI与ICH患者，因此认为同时使用这两种生物标志物可有效鉴别CI和ICH。

7 晚期糖基化终末产物受体

晚期糖基化终末产物受体（receptor for advanced glycation end product，RAGE）是多元免疫球蛋白超家族成员，在主动脉粥样硬化和血管炎症的早期发展和后续进程中起着重要作用[34-35]。S100B是RAGE的一种配体，S100B在低浓度时与神经元的RAGE紧密结合产生营养作用，在高浓度时与神经元的RAGE紧密结合产生毒性作用。S100B/RAGE间的相互作用可能与炎症和缺氧相关[36]。RAGE的C末端截短的分泌型同工酶称为sRAGE，在血浆和血清中易于检测，可以与RAGE共同作为生化指标进行研究[37]。

Joan Montaner等[38]研究了卒中症状发作后24 h内入院且最终被确诊为CI（776例）或ICH（139例）的患者，尽可能在症状发作后的3 h、6 h、12 h分别采集静脉血，采用酶联免疫吸附法测定样品中sRAGE和S100B的浓度。结果发现，在症状发作后6 h内抽取的血液样品中，ICH患者血液中的S100B浓度高于CI患者，而ICH患者血液中的sRAGE浓度低于CI患者。分析ROC曲线，区分CI和ICH的最佳浓度为sRAGE＜0.97 ng/mL，S100B＞96 pg/mL，当这两种生化指标同时达到界点时，区分CI和ICH的特异性为80.2%，但灵敏度只有22.7%。Victor Llombart等[33]进行了一项回顾分析，其试验结果表明，CI患者和ICH患者血清中RAGE的浓度并不存在统计学差异。对于RAGE与sRAGE能否用于CI患者和ICH患者的早期鉴别诊断，及二者谁更有鉴别诊断价值，还需要进一步研究证实。

8 其他标志物

载脂蛋白A1（Apolipoprotein A-1，Apo A1）是与HDL-C相关的主要脂蛋白[39]。一项超过175 000例患者的大型队列研究发现，低水平的Apo A1有较高的卒中风险预测作用[40]。对氧磷酶-1是一类钙依赖性，HDL相关酯酶，与HDL协同转运，被认为可能与HDL抗氧化性能有关[41-42]。Kyle B.Walsh等[43]对14例CI患者和23例ICH患者进行研究，在症状发作后的12 h内采集静脉血，通过酶联免疫吸附法对血液样品进行检测。结果显示，CI患者组的Apo A1和对氧磷酶-1浓度均低于ICH患者组。目前针对这些标志物的研究有限，其临床价值还有待进一步证实。

类似于蛋白质表达谱、基因表达谱也被认为是卒中生物标志物的一种。基因可以分组为表达簇，其上调或下调均与卒中相关的特征性功能通路相关。有学者对CI患者、ICH患者及健康对照组的外周血进行基因表达谱的分析，结果发现，292个基因中的308个外显子在各组的表达中不同，并分析了相关的生物功能[44]。可以区分CI患者与ICH患者的基因有INPP5D和ITGA4，其中INPP5D调节髓系细胞的增殖与表达，与缺血性卒中后的出血转化相关，而ITGA4与ICH后白细胞招募有关。其他与ICH相关的基因还有NAV1、PDGFC、CCM2、EXOSC1、EXOSC9和DGCR8等，但这些基因是否可用于CI与ICH的鉴别，还有待明确。虽然基因表达谱分析用于多种疾病的基础与临床研究，但现阶段这一部分尚处于初级阶段，还有待进一步研究完善。

综上所述，目前通过血清学指标早期鉴别CI和ICH处于初级研究阶段，但这一方法仍然具有前景。希望这一综述能够为卒中研究者们提供新的研究思路与灵感。

【点睛】血清中存在早期鉴别脑出血与脑梗死的标志物，不同标志物的组合可提高鉴别诊断准确率。