成年创伤性脑损伤患者血清神经元特异性烯醇化酶水平特点及其意义

2022-03-07王文豪刘性强

转化医学杂志 2022年1期

王文豪，刘性强

创伤性脑损伤(traumatic brain injury，TBI)是全球性的公共、医疗和社会经济问题，并且具有病情急、变化快、病死率高、致残率高、预后差等特点[1-2]。 TBI 发生在外力对颅骨和颅腔内容物造成伤害，造成短暂或永久性损伤，功能障碍或心理社会行为适应不良[3-4]。最常见的原因：交通创伤、工业创伤、高处坠落和暴力。尽管有现代的医疗措施治疗，但患者致残率和病死率仍然很高。

在过去的几十年里，相关人员[5-7]对脑损伤生化指标的研究越来越多。基于大量的临床研究，认为神经元特异性烯醇化酶(neuron specific enolase，NSE)是TBI后早期预后的有前途的预测指标。NSE是糖酵解酶烯醇化酶的同工酶，分子量为78kDa，生物半衰期为48 h[8]。其主要位于神经元的细胞质中，是唯一能直接估计功能性神经元损伤的标记物。临床上，NSE是神经元损伤的标志物，TBI后在患者血清中可检测到其浓度的升高。在脑外伤后，血清NSE 浓度的升高与重症治疗室的不良预后和临床并发症相关[9-10]。

1 资料与方法

1.1 资料收集2019 年3 月-2020 年4 月在晋中市第一人民医院神经外科或重症医学科住院治疗的60例成年TBI 患者（41名男性和19名女性）以及30例正常人群。患者平均年龄（50.2±14.4）岁。损伤的主要致伤机制为机动车撞击（43 例，71.7%），其次是高空坠落（17 例，28.3%）。纳入标准：年龄在18~85 岁之间，患有不同严重程度的TBI。排除标准：有神经疾病史和精神疾病史的患者，以及药物、类阿片和酒精饮料成瘾的患者。正常人群纳入标准：年龄在18~85 岁之间，无TBI，无肿瘤等基础性疾病等。

1.2 方法

1.2.1 颅脑损伤严重程度评估颅脑损伤严重程度由格拉斯哥昏迷评分(Glasgow Coma Scale,GCS)评估。GCS 根据脑外伤诊疗指南治疗TBI 患者插管，镇静和（或）肌松治疗前，与患者第一次接触时确定的。创伤后第14天进行早期神经功能结果评分：死亡1分，重度残疾2分，轻度残疾3分，部分恢复4分，完全恢复5 分。根据神经功能结果评分，本研究将患者分为两组：不良结局（神经功能结果评分≤3分）患者和良好结局（神经功能结果评分4~5分）患者。

1.2.2 神经放射学检查神经放射学检查是基于头颅CT 扫描。由神经外科主治医师根据Rotterdam CT评分对初始颅CT扫描进行评估，为了与GCS 的运动计分总分为6 分，Marshall CT 评分系统分6 类相一致，Rotterdam CT 评分系统在计分再加1 分以调整。总分越高，临床预后越差。同时为了更容易表达，在初步CT 诊断结果中，本研究采用以下CT表现：硬膜下血肿、硬膜外血肿、创伤性蛛网膜下腔出血、脑挫伤、弥漫性轴索损伤。

1.2.3 神经生化检查检查包括NSE的测定。首次采集静脉血标本在损伤后6 h，然后在受伤后24 h和72 h采集。根据临床和放射学结果，72 h被认为是TBI 后的早期。因此，生物标志物的采集一直持续到72 h。样品在4 000 r/min 离心10 min，血清样品用于测定NSE水平。血清NSE 的测定是在罗氏Cobas6000/e601 自动分析仪（罗氏诊断产品公司，瑞士）上进行的电化学发光免疫测定。根据制造商的包装插入罗氏CobasNSE 试剂（罗氏诊断产品公司，瑞士），试剂盒的测定范围为0.050~370 mg/L，检出限为0.05 mg/L。本实验室NSE 参考值<16.3 mg/L。罗氏NSE 检测显示，批内和批间变异系数在0.6%~3.8%之间。

1.3 统计学处理应用spss20.0软件。正态分布的连续数据以均数±标准差()表示，偏斜数据以中位数表示。分类数据以频率（百分比）表示。用Mann-WhitneyU检验比较两组GOS 患者的神经生物标志物浓度。用DeLong 检验比较不同时间点NSE ROC 曲线下面积(AUC)。用Youden 指数计算最佳诊断临界值。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般特征患者以中度颅脑损伤为主（GCS 评分中位数10）。随访14 d 不良结果34 例（56.6%），其中死亡7 例（11.7%）。考虑到最初的CT 发现，以Rotterdam CT 评分为依据，其中23.3%的患者接受了神经外科手术，表1。

2.2 不同结局组的NSE 浓度表2 显示了TBI 后NSE的浓度，以及预后良好和不良患者之间浓度的比较。TBI 后6 h、24 h、72 h NSE 的中位浓度分别为25.00 mg/L、22.50 mg/L 和35.00 mg/L。6 h 时升高，24 h 有所下降，72 h 再次升高。值得注意的是，NSE在每一个测量点的水平，在不良结果的患者组明显高于预后良好的患者。

表1 60例患者的统计数据及临床特征

表2 NSE浓度在良好与不良预后的比较

2.3 NSE 在TBI 后不良预后中的预测作用根据第14 天进行早期神经功能结果评分，将患者分为良好结局（4~5 分，26 人）和不良结局（≤3 分，34人）。根据NSE在3个不同时间点的AUC及分析预测不良结局，分别在图1绘制了ROC 曲线。NSE 在TBI 后72 h 对不良预后的判断能力最强，（95%CI:0.730~0.937，P<0.05），表3。该生物标志物72 h 的最佳临界值为33.0 mg/L，敏感性为88.2%，特异性为73.1%，阳性似然比为3.4。NSE各时间点的最佳截止值见表4。

表3 NSE在TBI后不良预后预测中的作用

表4 NSE在TBI后不良结局诊断中的预测性能

图1 TBI后6 h、24 h和72 h NSE水平在诊断不良预后中的价值

2.4 NSE 在TBI 后病死率中的预测作用根据第14天进行早期神经功能结果评分，将患者分为死亡结局（2~5分，53人）和存活结局（1分，7人）。用于预测病死率NSE 在3 个不同时间点的AUC 分析，表5和图2。然而，NSE只有在TBI后72 h测得时才显示出良好的病死率预测能力（AUC=0.885，P<0.0001），与预测不良结果相似。72 h NSE 的最佳临界值为>37.5 mg/L，敏感性为75.0%，特异性为84.6%，阳性似然比为4.9（表6）。

表5 NSE在TBI后病死率预测中的作用

图2 TBI后6 h、24 h和72 h NSE水平在诊断病死率中的价值

表6 NSE在TBI后病死率诊断中的预测性能

3 讨论

NSE 是最常见的研究生物标记物。在脑损伤后测量其血清和脑脊液浓度，使其成为可靠的TBI程度指标，并能预测临床结果。

相关研究[10-12]表明，NSE 对TBI 患者有诊断和预后意义。NSE 是非常严重的TBI 患者神经炎症的较好指标。本研究目的是分析血清NSE 在TBI患者中的预后价值，特别是在预测脑损伤后第14天的早期神经功能预后中的作用。通过研究发现，TBI 后患者在所有时间间隔内，血清NSE 的浓度都有显著的动态变化。

本研究表明，NSE 在TBI 后6 h 出现了浓度升高。这些初始高浓度在预后不良的患者中显著升高。24 h 后，观察到NSE 浓度缓慢下降，预后不良患者的NSE 浓度仍然显著升高，在第3 天，即预后差患者的NSE 浓度在TBI 后72 h 出现二次升高。对于预后不良且出现继发性NSE峰值的患者，监测到NSE 浓度长期升高。在预后良好的患者组没有记录到这种变化的动态。TBI后第3天NSE 的继发性增加可能提示继发性脑损伤的发生或死亡结局，这一点得到Raabe[13]、Thelin[14]及Cheng[15]等在荟萃分析中的证实。但是并非所有初始NSE 浓度较高的患者预后都较差，部分初始NSE浓度较低的患者预后也较差，因此，TBI 后应动态监测血清NSE 浓度可更好地提高预测TBI预后的准确率。

较高的NSE 浓度或次级峰，与中度和重度TBI患者的长期神经功能障碍相关[17-19]。在Mercier等[20]的Meta 分析中也发现了类似的结果。血清浓度升高或次级峰可能提示TBI 患者继发性脑损害的发生。有趣的是，在TBI 后第14 天，预后差的患者组神经生物标记物水平在每个时间点都明显高于预后良好的患者。ROC 曲线表明NSE 是TBI 患者早期预后不良的敏感预测指标。因此，本研究认为监测血清NSE 释放时间谱利于TBI 早期预后不良预测，NSE浓度次级峰的出现更好的改善了预测TBI预后不良的准确性。

根据Thelin 等[21]的最新报告，多发伤对NSE 的影响强烈且持续时间长（最长可达30 h）。因此，需进一步研究NSE 在TBI 合并多发伤预测中的能力和准确性。