血清S100钙结合蛋白B在严重多发伤患者损伤严重程度及预后评估中的应用价值

陆敏 程悠悠 张静 郑峰 许春阳 叶宏伟

严重创伤是导致残疾和死亡的主要原因之一[1]，多发性创伤患者除创伤本身外常合并严重感染和多器官功能障碍，需应用特异性及非特异性创伤评分系统对病情严重程度进行评估，如损伤严重程度评分（Injury severity score，ISS）[2]和急性生理学与慢性健康状况评分系统Ⅱ（Acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ）评分。血清S100 钙结合蛋白B（S100 calcium-binding protein B，S100B）作为创伤性颅脑损伤（Traumatic brain injury，TBI）死亡的预测指标具有高度特异性[3]，但在多发伤中能否应用血清S100B 评估创伤严重程度相关研究较少[4]。本研究探讨血清S100B 在严重多发伤患者损伤严重程度及预后评估中的应用价值，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般资料采用前瞻性观察性研究方法，选择2017年7月1日～2020年12月30日我院收治的严重创伤患者。纳入标准：①年龄≥16 岁；②急性起病，创伤发生于24h 以内；③单一因素损伤造成≥2 个解剖部位（或器官）的损伤[5]；④ISS>15 分。排除标准：①非多发伤者；②有原发神经系统疾病（如多发性硬化症、中风、癫痫）者；③没有/拒绝进行头部影像学检查者；④伤后28 天结局不明确者；⑤恶性肿瘤者；⑥未签署知情同意书者。剔除标准：①中途退出研究者；②中途转院者；③中途放弃治疗者；④重复入院者。本研究经医院伦理委员会批准后实施。

1.2 研究方法

1.2.1 患者分组 根据高级创伤生命支持(Advanced trauma life support，ATLS)指南[6]和现行建议[7～9]给予诊断和治疗管理，监测患者伤后24h 血清S100B 浓度，记录患者的临床资料及ISS 值。根据颅脑CT结果将患者分为有TBI 组和无TBI 组。

1.2.2 相关定义 所有创伤根据简易创伤评分法（Abbreviated Injury Scale，AIS）进行评分[10]，并计算每个患者的ISS 值。根据AIS 将损伤分为不同区域:头颈、面部、胸部、腹部和盆腔、四肢和骨盆、体表，对每个区域的损伤进行AIS 评分，范围从1（轻微）至6（最严重，无法存活），3 个受伤最严重身体区域的AIS 评分平方后相加得出ISS 值。ISS>15 分定义为严重创伤[11]。脑损伤严重程度采用格拉斯哥昏迷指数（Glasgow coma scale，GCS）评定。

1.2.3 实验室检测 患者伤后24h 采集枸橼酸抗凝全血样本，每次完成标本采集后，振荡15min，以 1 500r/min 的速度离心5min，取上清液编号标记后置于-70℃冰箱冷藏保存待测。标本收齐后，将标本取出置于室温下（20℃～25℃）解冻15min，在相同条件下使用人S100B 蛋白酶联免疫吸附试验试剂盒（上海博研生物科技有限公司，BYS10178B）对血清、标准品、空白对照同时进行检测，检测步骤严格按照试剂盒操作说明书进行。

1.3 统计学分析采用SPSS 23.0 软件进行统计学分析。正态分布的计量资料以均数±标准差（±s）表示，非正态分布的计量资料使用中位数（四分位数间距）[Median（IQR）]描述，两组间比较采用两独立样本的非参数检验（Mann-Whitney U test）。计数资料用例数（百分比）表示，两组间比较采用χ2检验。相关性分析采用Spearman 等级相关分析。根据患者伤后28 天结局（死亡/存活）分别绘制ISS 和伤后24h 血清S100B 受试者工作特征曲 线（Receiver operating characteristic curve，ROC）。P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者临床资料共有286 例患者纳入研究，受伤原因：机动车事故173例（60.5%），工伤75例（26.2%），日常生活25 例（8.8%），运动13 例（4.5%）。其中男196 例（68.5%），女90 例（31.5%），年龄中位数（四分位数间距）58（22）岁，APACHE Ⅱ评分22.6（6.4）分，GCS 评分10.8（2.9）分，平均ISS（24.6±6.4）分，伤后24h 平均血清S100B 浓度(2.85±1.39)μg/L。伤后28 天死亡27 例，死亡率9.4%。

2.2 有TBI 组与无TBI 组患者基础资料、ISS 及伤后24h 血清S100B 浓度比较在286 例严重多发伤患者中，有TBI 组195 例，无TBI 组91 例，两组患者年龄、性别、APACHE Ⅱ评分、ISS、伤后28 天死亡率差异均无统计学意义（P>0.05），但有TBI 组患者GCS 评分低于无TBI 组，伤后24h 血清S100B 浓度高于无TBI 组，差异均有统计学意义（P<0.05）；两组患者除体表外其他部位AIS 评分差异均有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 有TBI 组和无TBI 组患者基础资料、ISS 及伤后24h 血清S100B 浓度比较

2.3 伤后24h 血清S100B 浓度与ISS、AIS 评分的相关性患者伤后24h 血清S100B 浓度与头颈、四肢和骨盆及胸部AIS 均呈正相关（P<0.05），与面部、腹部和盆腔及体表AIS 无明显相关性(P>0.05)。患者伤后24h 血清S100B 浓度与ISS 呈正相关（P<0.05）。见表2、图1。

表2 伤后24h 血清S100B 浓度与ISS、AIS 评分的相关性

图1 伤后24h 血清S100B 浓度与ISS 相关性

2.4 伤后24h 血清S100B 浓度、ISS 对伤后28 天死亡率的预测价值伤后24h 血清S100B 的AUC 为0.798，敏感性为74.1%，特异性为71.0%，截断值为3.86μg/L，见表3、图2。

表3 ISS、伤后24h 血清S100B 的ROC 曲线分析

图2 伤后24h 血清S100B 及ISS 预测患者伤后28 天 死亡的ROC 曲线

3 讨论

S100B 是胞质内钙拮抗蛋白二聚体家族中的一员，主要分布于中枢神经系统的星形胶质细胞和外周神经系统的雪旺细胞，发挥神经营养和信号调节等重要生物学作用。S100B 作为一种脑损伤生物标志物受到越来越多的关注[12]，但严重创伤患者往往是多发伤患者，除有颅脑创伤外，还合并严重的其他部位损伤。

本研究纳入的286 例严重多发伤患者按颅脑CT 结果分为有TBI 组和无TBI 组，两组患者头颈、面部、胸部、腹部和盆腔、四肢和骨盆的AIS 评分差异具有统计学意义（P<0.05），反映多发伤患者损伤的身体部位差异较大。但两组患者的ISS 差异无统计学意义（P>0.05），考虑其原因与ISS 的计算方法有关：每例多发伤患者损伤部位不同，其受伤最严重的几个身体部位相应的AIS 评分不同，而ISS 是对3 个受伤最严重的身体部位AIS 评分平方后相加计算得出的。

本研究结果显示，严重多发伤患者伤后24h 血清S100B 浓度呈不同程度的升高，有TBI 的严重多发伤患者伤后24h 血清S100B 浓度更高，与无TBI 者相比差异有统计学意义（P=0.047）。S100B主要分布于星形胶质细胞和雪旺细胞，研究证实S100B 可以反映TBI 的严重程度[13,14]；但也有研究表明S100B 存在颅外来源，肌肉和脂肪细胞的损伤是S100B 的主要颅外来源[15]，其他如骨髓细胞、软骨细胞、淋巴细胞、黑色素细胞中也发现了这种蛋 白[16]，这可能是无TBI 的多发伤患者血清S100B 浓度同样升高的原因，因为患者遭受了严重的肌肉软组织损伤和/或骨折，肌肉脂肪和骨髓中的 S100B 释放入血增加[17]。

本研究结果显示，伤后24h 血清S100B 除与头颈、胸部及四肢和骨盆AIS 评分均呈正相关外，与患者ISS 亦呈正相关（r=0.887，P=0.001），结果与Thelin 等[18]研究一致。一项关于S100B 可能作为严重损伤生物标志物的病理学研究发现，与其他死亡患者相比，遭受重大创伤患者的S100B 浓度增加了33%，S100B 浓度与血管内皮损伤标志物水平如Van Willebrand 因子呈正相关[19]，表明内皮细胞凋亡加速有利于炎症通路的形成，而这种通路也是重大创伤严重并发症(如全身炎症反应或多器官衰竭)形成的主要促进因素[19，20]，这可能是损伤程度越重即ISS 越高，患者血清S100B 浓度越高的原因之一。

ISS 是目前确定成人创伤患者损伤严重程度的金标准[21]，有研究在儿童外伤患者中比较了GCS、ISS 和修正创伤评分（Revised trauma score，RTS)等评分系统，发现ISS（AUC=0.975）是预测死亡率的最佳评分系统[22]；在老年创伤患者死亡率预测方面，ISS 亦有较高的敏感性和特异性[23]。本研究也证实了ISS 对严重多发伤患者不良预后的预测价值，发现ISS 预测成人严重多发伤患者28 天死亡的AUC 为0.885，敏感性为81.5%，特异性为90.7%，ISS 大于36.5 分提示患者预后不佳。但ISS 版本的不同、评分者所受教育培训的不同以及其他主观因素等均会影响ISS 评分结果，在一定程度上限制了其使用。本研究采用客观的生物标记物检测发现，患者伤后24h 血清S100B 用于判断严重多发伤患者损伤严重程度及预后，同样具有较高的AUC（0.798）和一定的特异性（71.0%）及敏感性（74.1%），伤后24h 血清S100B 浓度大于3.86μg/L 提示患者预后较差。

综上所述，对于严重多发伤患者，无论是否有TBI，其伤后24h 血清S100B 浓度均呈不同程度的升高，且与患者损伤严重程度ISS 具有良好的相关性，可以用来评估创伤的严重程度，并可作为严重多发伤患者预后判断的一项检测指标。但本研究为单中心研究，存在一定的局限性，且仅对伤后24h的血清S100B 浓度进行评估，无法得出关于 S100B 随时间变化的结论，仍需进一步的研究。