血清淀粉样蛋白A 联合神经元特异性烯醇化酶对脑出血的诊断价值
2021-04-28张燕松花琳琳林粤婷薛孟周
张燕松 花琳琳 郝 潇 林粤婷 薛孟周△
1)郑州大学第二附属医院,河南 郑州450003 2)郑州大学脑出血疾病先进医学研究中心 河南省脑出血脑损伤国际联合实验室,河南 郑州450000
脑出血是一种临床较为常见的急性脑血管疾病,具有较高的致残率,对患者机体的损伤较大,严重影响患者的生存质量。脑出血分为原发性脑出血和继发性脑出血,多发于老年人,但近年来呈现逐步年轻化的趋势[1]。原发性脑出血一般由高血压及淀粉样变性导致,发病率较低,继发性脑出血发病率较高。无论何种原因导致的脑出血,都可以诱导脑出血量增多和血肿扩大并导致原发性脑损伤,以及因继发性血肿的病理生理改变导致继发性脑损伤[2-3]。炎症是脑出血后重要的宿主防御反应。脑出血发生时,包括红细胞、白细胞、单核巨噬细胞[4]以及血浆蛋白,如凝血酶在内的血液成分立即进入脑实质。脑实质中炎症反应在血液成分进入后立即开始,其特征是炎症细胞的聚集和激活。虽然近年来脑出血在影像学方面研究已经取得重要进展,但因其价格昂贵,检查诊断相对复杂、耗时,以及对于急重症患者的不安全性,限制了其应用。如果有指标能在早期被快速测量用于诊断,将有助于指导临床医生进行有效的干预,从而提高脑出血的临床预后结局。
分子生物标志物已使许多疾病的诊断和治疗发生了革命性的变化。血清淀粉样蛋白A(serum amyloid A,SAA)是一种系统发育高度保守的蛋白质,主要由肝脏对促炎细胞因子的反应生成,已被证明是一种急性期反应物[5]。在适当的刺激下,其血液浓度可增加至1 000 倍或更高。SAA 与血浆高密度脂蛋白结合,在患者发生炎症、感染、脑出血等病症时,其血液浓度可明显增高,其水平能够直观反映出不同病理情况[6-7]。神经元特异性烯醇化酶(neuron-specific enolase,NSE)是糖酵解过程中的关键酶,是存在于神经元的一种标志酶,随着脑损伤患者病情的加重,NSE 水平也会随着上升[8]。本研究通过ROC 曲线对SAA 联合NSE 检测诊断脑出血的价值进行分析,旨在探究更为有效、快捷的脑出血诊断方式。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2018-03—2020-03 郑州大学第二附属医院80 例首次脑出血住院患者为研究对象,其中男45 例,女35 例;年龄50~75(62.50±7.50)岁。根据神经功能缺损程度评分标准[9]将病例组患者分为轻度脑出血组(n=40)和重度脑出血组(n=40)。选取同期40例健康体检志愿者为对照组,其中男25例,女15例;年龄51~76(63.50±12.50)岁。健康对照组与病例组性别、年龄对比无显著性差异(P>0.05),具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准。
1.2 病例筛选标准 纳入标准:(1)观察组病例均经头颅CT或(和)MRI确诊为脑出血,且符合脑出血诊疗指南;(2)脑出血患者在发病后立即入院时间<48 h;(3)采血之前均未使用过其他治疗药物及手段;(4)患者或家属对本研究内容及目的知情,且自愿签署知情同意书。
排除标准:(1)严重肝、肾、心、肺等脏器疾病患者;(2)合并恶性肿瘤、血液病、糖尿病、颅内感染等疾病者;(3)伴精神类疾病,无法配合治疗者;(4)近期进行过移植手术的患者。
1.3 方法 病例组患者入院后即刻抽取肘正中静脉血5 mL,待血液凝固后,在室温下以3 000 r/min离心5 min,取上清液。采用SAA(上海奥普生物医药有限公司S20132401580)和NSE(上海科华生物工程股份有限公司 国药准字S20020003)试剂盒对血清进行检测,并每1~2 d 再进行一次检测,直到出现峰值并记录。健康对照组于体检当日抽取5 mL静脉血,血清分离及检测同病例组。
1.4 观察指标 观察病例组和健康对照组血清中SAA 及NSE 的表达情况,并绘制受试者工作特征(ROC)曲线进行分析。
1.5 统计学方法 采用统计学软件SPSS 22.0 分析数据,计量资料以均数±标准差(±s)表示,计数资料用率(%)表示,计量资料组间比较用t 检验,计数资料采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组间血清SAA、NSE水平比较 重度组血清中SAA、NSE水平均高于轻度组和对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 各组间血清SAA、NSE水平比较 (mg/mL,±s)Table 1 Comparison of differences in serum SAA,NSE between the groups (mg/mL,±s)
表1 各组间血清SAA、NSE水平比较 (mg/mL,±s)Table 1 Comparison of differences in serum SAA,NSE between the groups (mg/mL,±s)
注:与对照组比较,*P<0.05;与轻度组比较,#P<0.05
组别轻度组重度组对照组NSE 4.61±1.81 12.19±2.62*#4.10±1.51 n 40 40 40 SAA 13.85±7.55 180.55±55.68*#8.55±5.85
2.2 SAA联合NSE检测脑出血患者的ROC曲线分析 采用ROC曲线对SAA联合NSE检测脑出血患者的诊断情况进行分析,SAA 检测脑出血曲线下面积为0.778,NSE 检测的曲线下面积为0.722,SAA 联合NSE 进行检测的曲线下面积为0.918,联合检测的灵敏度、特异度均更高。见图1、表2。
3 讨论
卒中是全球第三大死亡原因和最常见的永久性残疾原因,虽脑出血占卒中患者的15%~20%,但病死率高达50%[9]。脑出血的风险随着年龄的增长而明显增加,但近年来随着人们生活结构的改变,脑出血发病逐步呈现年轻化的趋势,其病情重、进展快、预后差,给患者、护理人员、家庭成员和社会带来巨大的负担[10],引起广泛关注。因脑出血形成病因较为复杂,准确诊断对脑出血患者的预后有极为重要的意义[11]。脑出血发生后,继发性损伤会产生分子和细胞变化,从而导致炎症、氧化应激[12]和细胞凋亡,随后导致脑水肿[13-14]、颅内高压和神经功能缺损[15]。神经炎症是脑出血的一个显著特征[16],特别是从循环中渗透的促炎性中枢神经系统小胶质细胞和单核细胞衍生的巨噬细胞过度表达产生损伤增强因子,包括炎性细胞因子[17]、基质金属蛋白酶和活性氧,而具有潜在的修复和抗炎作用的调节性小胶质细胞/巨噬细胞在脑出血后的早期阶段被抑制。
表2 SAA联合NSE检测脑出血患者的ROC曲线分析Table 2 The predictive value of serum SAA and NSE on the prognosis of intracerebral hemorrhage patients
图1 SAA联合NSE检测脑出血患者的ROC曲线Figure 1 ROC curve of the prognostic value of serum SAA and NSE in patients with intracerebral hemorrhage
SAA是一种与高密度脂蛋白颗粒相关的急性时相反应蛋白,主要由肝脏合成,可与高密度脂蛋白结合形成复合物[18]。SAA能聚合中性粒细胞、单核细胞和淋巴细胞,参与炎症反应,从而作为炎症前体和免疫刺激因子。SAAs已被证明可以刺激许多不同类型的细胞,如巨噬细胞、树突状细胞、中性粒细胞,甚至小胶质细胞诱导白介素-1β和其他炎症信号。SAA还可促进炎症因子,如IL-1、IL-8、单核细胞趋化蛋白-1和纤溶酶原激活物抑制剂-1在内皮细胞中的表达[17],具有降低斑块稳定性的能力。研究表明,在肿瘤、感染、急性移植排斥反应、动脉粥样硬化[19]、卒中和脑缺血[20]等情况的刺激下,SAA表达水平明显升高,可以对病症进行有效的早期诊断。在对缺血性脑卒中后抑郁患者进行SAA 检测的结果表明,SAA 作为一种生物学标记物,对检测缺血性脑卒中后抑郁患者的早期诊断有重要意义[21]。SHRIDAS 等[19]指出,在炎症或急性期反应期间,SAA被用来交换高密度脂蛋白上的ApoA-1,成为高密度脂蛋白颗粒上的主要载脂蛋白。将高密度脂蛋白的正常抗炎性质转化为促炎实体,似乎在高密度脂蛋白的发病机制中起作用,可能导致动脉粥样硬化、心血管疾病和可能的淀粉样变性。研究发现[22]脑缺血时SAA可以介导小胶质细胞炎症体激活,推测脑损伤后很可能导致炎症介质IL-1β、IL-6、TNF-α等从脑中释放,导致SAA 的激活,产生SAA-高密度脂蛋白,并可以流回大脑。随着血脑屏障的破坏,SAA可能与神经元和神经胶质相互作用,导致进一步的炎症体激活和细胞死亡。这些过程是如何工作尚不清楚,还需要进一步研究确定。
NSE又称γ烯醇化酶或烯醇化酶-2(Eno2),是一种多功能蛋白质,主要表达于神经元和神经内分泌细胞的细胞质中,是糖酵解过程中的关键酶,也是神经元的一种标志酶[23]。除在细胞质中有良好的糖酵解功能外,细胞定位和NSE差异表达的变化也与几种病理,如感染、炎症、自身免疫性疾病和癌症等有关[24]。研究表明,NSE是肺癌[25-26]和神经母细胞瘤的可靠生物标志物,并在神经内分泌肿瘤、黑色素瘤、精原细胞瘤等显示出潜力[27-28]。此外,发作性偏头痛[29]、癫痫[30]及中枢性眩晕[31]患者血清NSE水平明显升高,可作为辅助筛查工具。LU等[32]研究发现,监测脑脊液和血清NSE 对评估重症颅脑损伤病情、预测预后具有临床意义。SLAVOACA等[33]研究发现,NSE也是院外心肺骤停患者接受亚低温治疗的预后指标。脑出血时脑神经元会出现变性坏死,血脑屏障通透性随之增加,NSE经胶质细胞释放后进入血液以及脑脊液中,因此血液及脑脊液中NSE水平随之升高,脑神经功能损坏越严重,NSE释放越多。因此,可根据NSE水平的变化对脑出血患者的病情进行早期诊断。
局部炎症是脑出血后反应的一部分,这种局部炎症反应通过释放促炎细胞因子迅速扩展到外周循环,促炎细胞因子通过激活充当急性期反应物的外周蛋白(如SAA)启动全身炎症反应。本研究显示,重症组血清中SAA、NSE 水平均高于轻症组和对照组(P<0.05),由此可见,随着SAA、NSE水平的升高,患者的病情也更严重;对SAA、NSE 以及SAA 联合NSE 检测进行分析可见,SAA联合NSE检测的灵敏度和特异度更高,SAA和NSE水平越高,提示患者的病情越严重。