血清S100B蛋白在判断手足口病病情和治疗效果中的价值

张书婉,黄君华,吴 爽,徐 蓓,曹三成

(1西安市儿童医院检验科,西安 710003;2西安医学院医学技术学院)

手足口病(hand foot and mouth disease,HFMD)是由肠道病毒引起的一种好发于5岁以下儿童的常见传染病,主要病原体包括柯萨奇病毒A组16型(CoxA16)和肠道病毒A71型(EV71)等。多数情况下病情较轻,但部分重症患儿病情进展迅速,严重者会危及生命。重症HFMD的始动因子常为中枢神经系统损害,因此对其做出早期识别对病情的判断和治疗至关重要。S100B蛋白主要分布在神经胶质和Schwann细胞中,是中枢神经系统高度特异性的蛋白。血液中S100B蛋白与脑损伤程度及预后紧密相关且稳定性高,可作为脑损伤的特异性标志物[1,2]。近年来,脑脊液或血液中S100B的检测渐渐用于儿科手足口病、脑炎或脑膜炎的诊断中。本研究回顾性分析了232例确诊为HFMD患儿的S100B情况,以探讨其在HFMD病情判断、疗效监测和病原体类别中的价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

回顾性分析2017-01～2017-12西安市儿童医院收治的232例确诊为手足口病(HFMD)患儿的相关临床资料,病例确诊标准参照国家卫生健康委员会《手足口病诊疗指南(2018年版)》[3]并根据该指南将患儿分为普通型组、重型组和危重型组。另按照门诊号末尾数随机纳入同时期健康体检儿童100例作为对照组。

1.2 方法

1.2.1 血液标本采集与S100B蛋白检测 所有患儿于入院第1天和治疗后第5-7天病情稳定时采集外周静脉血3 ml于促凝管,1 200g离心10 min分离血清。血清S100B蛋白定量采用磁定量免疫分析系统(西安金磁纳米生物技术有限公司)检测。

1.2.2 咽拭子标本采集与病毒核酸检测 所有纳入本研究的患儿于入院当日用无菌棉拭子采集口咽部疱液或分泌物。咽拭子标本采用荧光PCR试剂盒(中山达安基因)分别检测肠道病毒通用型核酸、CoxA16核酸和EV71核酸。

1.2.3 统计学处理 样本均数用M(P25,P75)表示。正态性检验应用Kolmogorov-Smirov(K-S)检验;方差齐性检验采用Levene检验;非正态分布多独立样本组间比较选择Kruskal-WallisH检验;非正态分布资料组间两两比较采用Mann-WhitneyU检验;治疗前后血清S100B的比较采用配对资料的符号秩和检验;不同组间病原体的分布情况采用行×列表χ2检验;上述所有分析及ROC曲线的绘制均应用SPSS 22.0统计软件完成,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗前后各病情组血清S100B蛋白的比较

治疗前对照组、普通型组、重型组和危重型组之间血清S100B蛋白水平差异有统计学意义(χ2=203.837,P<0.001),危重型组高于其他三组(P<0.001),重型组高于普通型组和对照组(P<0.001),普通型组高于对照组(P<0.001),说明病情越重血清中S100B的含量越高;与治疗前相比,治疗后普通型组、重型组和危重型组血清S100B蛋白水平明显下降(P<0.001),且与对照组之间差异无统计学意义(χ2=2.911,P>0.05,见表1),说明治疗效果明显,S100B降到正常水平。

表1 治疗前后各组间血清S100B蛋白含量情况[M(P25,P75),pg/ml]

Table 1 Serum S100B protein level in each group before and after treatment[M(P25,P75),pg/ml]

组别n治疗前治疗后ZP对照组 100221.55(153.43,271.29)---普通型组158431.95(323.70,547.73)216.50(169.91,306.38)-10.901<0.001重型组 52668.94(539.74,977.56)234.21(154.17,339.67)-6.275<0.001危重型组22 851.57(776.79,1026.32)224.14(196.48,319.14)-4.107<0.001 χ2203.8372.911 P<0.001>0.05

2.2 血清S100B预测HFMD的ROC曲线

患HFMD后血清S100B均有不同程度的升高,通过构建ROC曲线对是否发生HFMD进行预测。应用SPSS软件绘制ROC曲线后发现,曲线下覆盖面积(AUC)为0.822(见图1),S100B在344.55 pg/ml时尤登指数(Youden index)最大(为0.509),此时S100B诊断HFMD的灵敏度为78.9%,特异度为72.0%。另外,S100B在诊断重症(重型组和危重型组)HFMD时的AUC为0.969,在469.35 pg/ml时尤登指数最大(0.822),此时诊断重症HFMD的灵敏度为89.2%,特异度为93.0%。

2.3 不同病原体引起的HFMD血清S100B的比较

本实验室通过核酸检测可检出的病原体有CoxA16、EV71和其他肠道病毒。各病原体引起的HFMD血清S100B蛋白水平差异有统计学意义(χ2=22.895,P<0.001,见表2),CoxA16高于EV71和其他肠道病毒,说明CoxA16引起的HFMD病情更严重;治疗后EV71组低于其他两组,说明对EV71引起的HFMD治疗效果更明显。

图1 血清S100B蛋白诊断HFMD的ROC曲线Figure 1 ROC curve of serum S100B protein in the diagnosis of HFMD

表2 治疗前后不同病原体组间血清S100B蛋白含量情况[M(P25,P75),pg/ml]

Table 2 Serum S100B protein level in different pathogen groups before and after treatment[M(P25,P75),pg/ml]

病原体n治疗前S100B含量治疗后S100B含量ZPCoxA1627754.98(534.98,946.00)285.65(215.87,426.40)-4.541<0.001EV7183356.00(313.84,667.00)193.89(151.84,276.91)-7.913<0.001其他肠道病毒122523.44(377.89,671.69)228.53(186.11,319.30)-9.521<0.001 χ222.89511.401 P<0.001<0.01

2.4 不同病情组间各种病原体检出情况

普通型组、重型组和危重型组中EV71、CoxA16和其他肠道病毒分布不同(见表3);各组间病原体的分布差异有统计学意义(χ2=453.453,P<0.001),其他肠道病毒主要引起普通型HFMD,而重症HFMD多由EV71和CoxA16引起,说明后两种病毒的致病力更强。

表3 普通型组、重型组、危重型组病原体分布情况(例)

Table 3 Distribution of pathogens in common group, heavy group and critical group(cases)

组别EV71CoxA16其他肠道病毒合计普通型组4310105158重型组 3081452危重型组109322合计 8327122232

3 讨论

HFMD现为一种全球性疾病,在我国各地区也均有流行,每年有上百万儿童发病,其上报人数及死亡数已成为丙类法定传染病的首位。HFMD临床上多以发热、口腔和四肢末端的斑丘疹、疱疹为主要表现。部分病例会出现脑炎、脑膜炎等重症表现,甚至危及生命,因此对重症手足口病的早期诊断尤为重要。但是目前重症(重型和危重型)HFMD的早期诊断尚无统一标准,主要依据患儿的临床表现进行判断,但当出现相关的临床表现时中枢神经系统已有不同程度的损伤[4]。S100B是一种酸性钙结合蛋白,参与Ca2+信号转导,生物半衰期为2 h,经肾脏代谢排出,因其在中性pH条件下能溶于100%饱和硫酸铵中而得名。S100B蛋白主要分布在神经胶质和Schwann细胞中,是中枢神经系统高度特异性的蛋白,生理浓度下有营养神经的作用,但当其表达过量时,会产生神经毒性,加速神经系统炎症的恶化,并导致神经系统功能紊乱。血液中S100B蛋白与脑损伤程度及预后紧密相关且稳定性高,可作为脑损伤的特异性标志物[5]。与神经特异性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)相比S1001B诊断手足口病的特异性更高,适合对该疾病的确诊,而且对疗效的评估优于NSE[7]。因此,近年来,脑脊液或血液中S100B的检测渐渐用于儿科手足口病、脑炎或脑膜炎的诊断中[6]。

本研究按照新版《手足口病诊疗指南(2018年版)》回顾性分析了232例确诊为HFMD患儿的相关临床资料及治疗前后血清S100B蛋白含量,同时纳入100例健康体检儿童作为对照,较其他同类研究样本量更大[7]。通过统计学分析发现治疗前对照组、普通型组、重型组和危重型组之间S100B水平差异有统计学意义(P<0.001),其中重型组表现为精神差、嗜睡、呕吐、烦躁、肌无力、肢体抖动、颈项强直等神经系统受累体征,危重型组多以抽搐、严重意识障碍等严重脑功能衰竭为主要临床表现,可见脑损伤越重血清中S100B的含量越高。有研究认为对照组和普通型组间无差异[7],本研究结果与此不同,可能是因为纳入标准或检测方法的原因,也有可能有些无严重临床表现的患儿已经出现轻微脑损伤。与治疗前相比,治疗后普通型组、重型组和危重型组血清S100B蛋白水平明显下降(P<0.001),且与对照组之间差异无统计学意义(P>0.05),说明治疗效果明显,患儿进入恢复期后S100B可降到正常水平,这与祁凤茹等[8]的结论一致。由此可以看出S100B能够很好地反映脑损伤的严重程度和治疗后恢复状况,可作为评估HFMD中枢神经系统损伤及病情严重程度的指标,对病情评估、预后和监测具有重要意义,这与袁艳[9]和Kramer等[10]的报道一致。

本研究通过绘制ROC曲线考查血清S100B预测HFMD的效果,发现AUC为0.822,S100B在344.55 pg/ml时尤登指数最大(为0.509),此时S100B诊断HFMD的灵敏度为78.9%,特异度为72.0%。在诊断重症(重型组和危重型组)HFMD时的AUC为0.969,在469.35 pg/ml时尤登指数最大(0.822),此时诊断重症HFMD的灵敏度为89.2%,特异度为93.0%。李晶等[7]的研究表明血清S100B在445 pg/ml时对重症HFMD预测的灵敏度和特异度分别为61%和100%,与本研究有所不同,可能由于不同研究对象特征不同或样本量不同所致。

本研究比较了不同病原体引起的HFMD血清S100B的含量情况,可以看出不同病原体组血清S100B蛋白水平差异有统计学意义(P<0.001),CoxA16高于EV71和其他肠道病毒,说明CoxA16引起的HFMD病情更严重;治疗后EV71组低于其他两组,说明对EV71引起的HFMD治疗效果更明显。本研究发现各病情组之间病原体的分布不同(P<0.001),普通型HFMD主要由其他肠道病毒引起,而重症HFMD多由EV71和CoxA16引起,说明后两种病毒的致病力更强。其他肠道病毒占HFMD病原体的52.6%(122/232),可引起普通型和重症手足口,这与Li等[11]的报道一致,需引起重视。但不同地区病原体的分布情况仍需进一步探讨。

综上所述,HFMD病情不同,血清S100B蛋白水平也不同,病情越严重S100B水平越高,经治疗进入恢复期后血清S100B蛋白会下降;CoxA16引起的HFMD血清S100B蛋白高于EV71和其他肠道病毒;重症HFMD多由EV71和CoxA16引起。血清S100B蛋白的定量检测有助于判断HFMD是否发生及其严重程度,并对治疗效果和相关病原体有一定的提示作用。