急性脑出血患者血清CD40、ICAM-1水平变化及临床意义
2020-08-27全宏娟夏明万张圣岸
全宏娟 夏明万 张圣岸
[摘要] 目的 研究急性腦出血患者血清CD40、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)表达变化及临床意义。 方法 选取2017年1月~2019年1月湖南省郴州市第一人民医院(以下简称“我院”)诊治的153例急性脑出血患者作为病例组,选择我院健康体检者60名作为对照组。根据不同预后将病例组患者分为死亡亚组40例、预后良好亚组68例和预后不良亚组45例。应用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测两组血清中CD40及ICAM-1表达,分析组间表达差异及两指标与临床特征和预后的关系。 结果 病例组血清CD40、ICAM-1高于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05)。病例组血清CD40与ICAM-1呈显著正相关(r = 0.679,P = 0.000)。病例组不同脑出血量、神经缺损严重程度患者血清CD40及ICAM-1差异有统计学意义(P < 0.05)。 死亡亚组患者血清CD40、ICAM-1表达明显高于预后良好亚组及预后不良亚组,预后不良亚组血清CD40、ICAM-1表达高于预后良好亚组,差异有统计学意义(P < 0.05)。 结论 急性脑出血患者血清中CD40及ICAM-1表达升高,与患者神经功能及预后密切有关,监测两指标有助于判断急性脑出血患者病情及预后。
[关键词] 急性脑出血;CD40;细胞间黏附分子-1;预后
[中图分类号] R743.74 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2020)07(b)-0013-05
[Abstract] Objective To study the changes and clinical significance of serum CD40 and intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) expression in patients with acute cerebral hemorrhage. Methods From January 2017 to January 2019, a total of 153 patients with acute cerebral hemorrhage diagnosed and treated in Chenzhou First People′s Hospital, Hu′nan Province (hereinafter referred to as “our hospital”) were selected as the case group, and 60 healthy physical examinees in our hospital were selected as the control group. According to different prognosis, patients in the case group were divided into 40 cases in death subgroups, 68 cases in good prognosis subgroups and 45 cases in poor prognosis subgroups. CD40 and ICAM-1 expression in serum of two groups were detected by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). The expression difference between groups and the relationship between the two indexes and clinical characteristics and prognosis were analyzed. Results The expressions of serum CD40 and ICAM-1 in the case group were higher than those in the control group, and the differences were statistically significant (P < 0.05). The expressions of serum CD40 and ICAM-1 in the case group were significantly positively correlated (r = 0.679, P = 0.000). There were significant differences in serum CD40 and ICAM-1 in patients with different cerebral hemorrhage volume and severity of nerve defect (P < 0.05). The expressions of CD40 and ICAM-1 in the death subgroup were significantly higher than those in the good and poor prognosis subgroups, the expressions of serum CD40 and ICAM-1 in the poor prognosis subgroup were significantly higher than those in the good prognosis subgroup, and the differences were statistically significant (P < 0.05). Conclusion The expressions of CD40 and ICAM-1 in the serum of patients with acute cerebral hemorrhage are elevated, they are closely related to the neurological function and prognosis of patients. Monitoring the two indexes is helpful to judge the condition and prognosis of patients with acute cerebral hemorrhage.
[Key words] Acute cerebral hemorrhage; CD40; Intercellular adhesion molecule-1; Prognosis
急性脑出血是脑实质中自发性、非创伤性出血。急性脑出血占所有脑血管事件的10%~20%,是脑卒中最致命的类型,其1个月死亡率可高达40%,80%的幸存者中遗留严重残疾[1]。急性脑出血的治疗包括应用止血药、脱水药及手术治疗等,但目前治疗方案中仍缺少显著改善患者预后的治疗。因此,有必要研究脑出血后脑损伤的机制,寻找能够判断患者病变严重程度及预后的血清标志物[2]。研究发现,脑出血后血肿周围的组织炎性反应与脑损伤程度有关,如炎细胞浸润、大量活性氧及炎性因子的产生均加重血肿周围脑组织的损伤[3]。CD40基因位于20q13.12,是肿瘤坏死因子(TNF)受体超家族的成员。编码的蛋白质是免疫系统抗原呈递细胞上的受体,可介导多种免疫和炎性反应。据报道,急性脑出血时,细胞表面的CD40与相应的配体CD40L结合后,促使细胞炎性反应的发生,与患者不良预后有关[4]。细胞间黏附分子-1(ICAM-1)基因位于19p13.2,该基因编码的糖蛋白通常在内皮细胞和免疫系统细胞表面。研究发现,急性脑出血时,ICAM-1能与CD11a/CD18或CD11b/CD18类型的整合素结合,介导白细胞与血管内皮细胞的结合,白细胞穿过内皮细胞引起组织中大量炎症细胞浸润,释放大量炎症因子,加重脑组织损伤[5]。本研究通过检测急性脑出血患者血清CD40及ICAM-1表达,探讨两者临床意义。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2017年1月~2019年1月湖南省郴州市第一人民医院(以下简称“我院”)诊治的急性脑出血患者153例为病例组。纳入标准:①所有急性脑出血患者诊断均符合自发性脑出血处理指南标准[6]。②首次发作,发病时间为3 d内。③既往无严重的心肺等脏器功能不全。④患者及家属知情同意并签字。排除标准:①其他因脑血管疾病、肿瘤等导致的脑出血。②既往有脑卒中病史。③合并严重感染或自身免疫性疾病。④既往有神经功能残疾或精神障碍患者。病例组患者,其中男80例,女73例;年龄47~78岁,平均(65.1±5.2)岁;选取同期于我院健康体检者60名为对照组,其中男34例,女26例;年龄46~80岁,平均(66.3±5.6)岁。既往无心脑血管疾病病史、无神经系统疾病或自身免疫性疾病病史。两组年龄、性别比较,差异无统计学意义(P > 0.05),具有可比性。本研究经我院医学伦理委员会审核批准通过。
1.2 检测方法
取病例组患者发病48 h内及对照组人群清晨空腹静脉血约5 mL,1200 r/min,离心10 min,离心半径10 cm,取上清置于-80℃保存待测。应用酶联免疫吸附试验(ELISA)双抗体夹心法检测血清中CD40及ICAM-1水平,实验步骤严格按照试剂盒说明书进行,CD40及ICAM-1试剂盒购自abcam公司,货号:ab210 970、ab175445,批号:lot100718515、lot101418211。CD40正常值范围为31.25~2000.00 pg/mL,ICAM-1正常值范围为150~20 000 pg/mL。
1.3 观察指标及随访
收集并记录病例组患者年龄、性别、出血部位、脑出血量、神经缺损严重程度及有无高血压史、糖尿病史等临床资料。自出院之日起对所有急性脑出血患者进行随访,每1个月随访1次,随访以门诊方式进行,随访6个月,随访截至2019年7月。随访内容为患者生存情况。随访结束時死亡的患者为死亡亚组,对存活的急性脑出血患者进行改良Rankin评分(modified rankin scale,mRS),以评价疗效,分为预后良好亚组(mRS评分≤3分)和预后不良亚组(mRS评分≥4分)[8]。
1.4 统计学方法
采用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用t检验,多组间均数比较采用单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD-t检验,计数资料采用率表示,组间比较采用卡方检验,患者血清中CD40与ICAM-1的相关性采用Pearson线性相关分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组血清CD40及ICAM-1表达比较
病例组血清CD40及ICAM-1表达明显高于对照组(P < 0.05)。见表1。
2.2 病例组血清CD40、ICAM-1表达与临床特征的关系
病例组患者不同脑出血量、神经缺损严重程度患者血清CD40及ICAM-1差异均有统计学意义(均P < 0.05),而不同年龄、性别、出血部位及有无高血压史、糖尿病史患者血清CD40及ICAM-1差异无统计学意义(P > 0.05)。大量出血、重度神经功能缺损的急性脑出血患者血清中CD40、ICAM-1表达分别明显高于小、中量出血,轻、中度神经功能缺损患者(均P < 0.05)。见表2。
2.3 病例组患者血清CD40与ICAM-1表达的相关性
Pearson线性相关分析结果显示,病例组血清中CD40表达水平与ICAM-1表达水平呈显著正相关(r = 0.679,P = 0.000)。
2.4 病例组患者血清CD40、ICAM-1表达与预后的关系
本研究中,随访6个月时,死亡40例(26.1%),存活113例(73.9%);存活患者中,预后较好68例(60.2%),预后较差45例(39.8%)。死亡亚组、预后不良亚组及预后良好亚组之间在年龄、性别、高血压、糖尿病、脑出血量及评估神经功能缺损程度的NIHSS评分比较,差异均无统计学意义(均P > 0.05)。死亡亚组患者血清CD40、ICAM-1表达明显高于预后不良亚组及预后良好亚组患者(均P < 0.05),预后不良亚组患者血清CD40、ICAM-1表达明显高于预后良好亚组患者(均P < 0.05)。见表3。
3 讨论
急性脑出血是临床常见的脑血管疾病,其具有较高的发病率、致残率及致死率,严重威胁我国人民健康[9-12]。目前急性脑出血的治疗中尚缺少显著改善患者预后的治疗措施,因此,深入研究急性脑出血后脑损伤机制具有重要的临床价值。研究表明,急性脑出血后除血肿对脑组织的机械性损伤外,血肿周围的组织炎性反应在脑白质损伤过程中发挥重要的作用[13]。血肿周围大量炎症细胞浸润,伴有大量细胞因子及趋化因子的释放,导致血脑屏障的损害、轴突损伤及髓鞘损伤[14]。神经细胞及血管内皮细胞表面分子、信号通路的分子如过氧化物酶体增殖剂激活受体、天冬氨酸受体等表达失常,进一步加重对神经细胞的损伤,影响神经细胞的功能[15]。
CD40是TNF家族的成员之一。大量证据表明,细胞表面受体CD40与CD40L结合激活血管紧张素-Ⅱ依赖性的血栓形成和炎性反应,发挥促炎作用及白细胞募集[16]。以往在急性冠状动脉综合征、缺血性中风等疾病中均发现循环血清CD40水平升高的现象[17]。因此,血清CD40亦有可能作为急性脑出血的潜在生物标志物。本研究中,急性脑出血患者血清CD40表达水平明显高于对照组,提示急性脑出血患者的血清CD40表达水平升高,其机制可能是脑出血后血肿周围组织炎症细胞大量浸润,如中性粒细胞等能产生干扰素-γ等细胞因子,促进神经细胞表达CD40表达水平升高[18]。此外,病例组患者血清CD40表达水平与脑出血量、神经功能缺损程度有关,出血量越大、神经功能缺损程度越重的急性脑出血患者血清中CD40表达水平较高,提示血清CD40有助于反映急性脑出血患者神经功能缺损程度情况。目前CD40在急性脑出血中的作用机制尚不清楚,可能是单核细胞、血管内皮细胞等细胞表面的CD40与其配体结合后,激活下游核因子κB信号通路,在促进细胞表达促炎细胞因子的同时,还能促进单核细胞与血管内皮细胞的黏附、聚集,加重血肿周围组织炎症,加重脑组织的损伤,导致神经功能缺损程度加重[19]。本研究随访6个月时,死亡亚组患者血清CD40明显高于预后不良亚组,而预后不良亚组高于预后良好亚组,提示血清CD40水平有可能成为评价急性脑出血患者不良预后的指标。
ICAM-1也称为CD54,是免疫球蛋白超家族的重要黏附分子。作为一种跨膜蛋白,主要表达于白细胞、内皮细胞及血小板表面,能够介导白细胞与内皮细胞的黏附。研究表明,血管内皮细胞中ICAM-1的异常表达能够招募循环血中单核细胞等,参与动脉粥样硬化、缺血性卒中等血管性疾病的的发生发展[20]。其ICAM-1在急性脑出血中的作用和预后中的作用报道较少。本研究中,急性脑出血患者血清ICAM-1表达水平明显较对照组高,提示急性脑出血患者的血清ICAM-1表达水平升高,可能是急性脑出血时,血肿周围组织中炎细胞产生大量TNF-α,通过促进的ERK信号通路的磷酸化,促进血管内皮细胞ICAM-1表达[21]。此外,病例组患者血清ICAM-1表达与脑出血量、神经功能缺损程度有关,显示血清ICAM-1有可能成为反映患者神经功能缺损程度的指标。其原因可能是内皮细胞表达ICAM-1招募中性粒细胞,中性粒细胞释放基质金属蛋白酶-9,破坏血脑屏障的完整性,加重急性脑出血患者血肿周围脑组织的损伤[22]。本研究中,病例组患者血清CD40表达水平与ICAM-1表达呈显著正相关,其机制可能是CD40结合相应的配体后,激活JNK信号通路的传导,促进ICAM-1基因的表达[23-24],但两者之间的具体作用机制有待深入研究。
综上所述,急性脑出血时患者血清CD40及ICAM-1表達升高,与出血量、神经功能缺损程度及预后有关,有望成为新的判断急性脑出血患者病情及预后的标志物。
[参考文献]
[1] Morotti A,Goldstein JN. Diagnosis and Management of Acute Intracerebral Hemorrhage [J]. Emerg Med Clin North Am,2016,34(4):883-899.
[2] Maimaijiang A,Dangmurenjiafu G,Yidayitula Y. Prognostic value of serum miR-155 in intracerebral hemorrhage [J]. Int J Clin Exp Pathol,2017,10(3):3845-3850.
[3] Boehme AK,Comeau ME,Langefeld CD,et al. Systemic inflammatory response syndrome,infection,and outcome in intracerebral hemorrhage [J]. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm,2017,5(2):428-436.
[4] Lin XF,Ten XL,Tang XB,et al. Serum soluble CD40 ligand levels after acute intracerebral hemorrhage [J]. Acta Neurol Scand,2016,133(3):192-201.
[5] Atangana E,Schneider UC,Blecharz K,et al. Intravascular Inflammation Triggers Intracerebral Activated Microglia and Contributes to Secondary Brain Injury After Experimental Subarachnoid Hemorrhage(eSAH) [J]. Transl Stroke Res,2017,8(2):144-156.
[6] 范存刚,张庆俊.2015版AHA/ASA《自发性脑出血处理指南》解读[J].中华神经医学杂志,2017,16(1):2-5.
[7] 薛维,张书琼,向莲.应用美国国立卫生院卒中量表和简易精神状态量表评价脑出血患者早期康复干预的疗效[J].中国临床康复,2004(25):5222-5223.
[8] 范玉华,姬晓昙,蓝琳芳.国内脑卒中临床试验疗效判断方法中改良Rankin评分的应用现状[J].中国神经精神疾病杂志,2015,41(7):412-415.
[9] 严玉颖,吴波,刘鸣.中国脑血管病临床研究进展——2017年度回顾[J].华西医学,2018,33(6):635-638.
[10] 谢吐秀,吕菁君,魏捷,等.不同评分系统对急诊自发性非创伤性脑出血患者病情及预后判断的影响[J].中国医药导报,2019,16(14):109-112.
[11] 杨芹.依达拉奉联合高压氧对急性脑出血患者脑血管动力学、氧化应激产物及炎性因子水平的影响[J].中外医学研究,2018,16(15):51-53.
[12] 林玉华,林晓,李雪玉.高压氧+预见性护理对急性脑出血患者的影响[J].中外医学研究,2018,16(29):62-63.
[13] 唐向明,王英歌,徐将,等.脑出血后脑白质损伤与修复[J].国际脑血管病杂志,2018,26(3):228-232.
[14] 甘荟,陈辉,张莉,等.RGS2抑制大鼠脑出血后炎症反应的实验研究[J].重庆医科大学学报,2019,44(5):588-592.
[15] 李敏淑,任洪磊,朱晓冬,等.神经胶质细胞在出血性脑损伤中的作用及可能的干预靶点[J].中国医师进修杂志,2018,41(11):1042-1046.
[16] Senchenkova EY,Russell J,Vital SA,et al. A critical role for both CD40 and VLA5 in angiotensin Ⅱ-mediated thrombosis and inflammation [J]. FASEB J,2018,32(6):3448-3456.
[17] 邓焱坤,杨杰,何柳平,等.CD40基因型及血清水平与缺血性脑卒中易感性之间的关系研究探讨[J].中国优生与遗传杂志,2017,25(9):17-19.
[18] Cabral-Marques O,Fran?觭a TT,Al-Sbiei A,et al. CD40 ligand deficiency causes functional defects of peripheral neutrophils that are improved by exogenous IFN-γ [J]. J Allergy Clin Immunol,2018,142(5):1571-1588.
[19] Lin XF,Ten XL,Tang XB,et al. Serum soluble CD40 ligand levels after acute intracerebral hemorrhage [J]. Acta Neurol Scand,2016,133(3):192-201.
[20] Habas K,Shang L. Alterations in intercellular adhesion molecule 1(ICAM-1)and vascular cell adhesion molecule 1(VCAM-1)in human endothelial cells [J]. Tissue Cell,2018,54(10):139-143.
[21] Li J,Tan M,Xiang Q,et al. Thrombin-activated platelet-derived exosomes regulate endothelial cell expression of ICAM-1 via microRNA-223 during the thrombosis-inflammation response [J]. Thromb Res,2017,15(4):96-105.
[22] Cheng Z,Wang L,Qu M,et al. Mesenchymal stem cells attenuate blood-brain barrier leakage after cerebral ischemia in mice [J]. J Neuroinflammation,2018,15(1):135-146.
[23] Li H,Nord EP. IL-8 amplifies CD40/CD154-mediated ICAM-1 production via the CXCR-1 receptor and p38-MAPK pathway in human renal proximal tubule cells [J]. Am J Physiol Renal Physiol,2009,296(2):F438-F445.
[24] 侯芬蓮,黄珊,胡雪甫,等.联合检测血清CD40、ICAM-1、NLR水平在评估脑出血患者预后中的价值研究[J].标记免疫分析与临床,2019,26(7):1141-1144.
(收稿日期:2020-03-02)