腦出血術后腦脊液中食管癌相關基因4和S100B蛋白表達水平與GCS評分及Barthel指數的相關性研究

陳 博，朱 娜，徐翠香，黃曉燕，汪玲果(陜西省人民醫院 .神經外科；.科研處；.中心實驗室 陜西省感染與免疫重點實驗室；.醫務處，西安 710068)

腦出血(intracerebral hemorrhage,ICH)是中樞神經系統常見病和多發病，因其高發病率、高復發率、高死亡率和高致殘率嚴重危害人類健康。ICH 可造成嚴重的神經功能障礙，因其機制復雜且尚不完全明確，是治療與研究的難點與重點[1]。本課題組前期研究發現，ICH 后患者病情輕重程度、功能預后與其腦脊液中食管癌相關基因4（esophageal cancerrelated gene 4,ECRG4）和鈣結合蛋白B（S100B）水平有關[2]。本研究通過探討ICH 患者腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF） 中ECRG4 與S100B蛋白水平變化情況，分析其與格拉斯哥昏迷評分（Glasgow coma score，GCS）及Barthel指數（Barthel index，BI）的相關性，為ICH 后神經功能恢復提供新的輔助診斷途徑及其機制研究提供實驗依據,為快速診斷和鑒別診斷提供幫助。

1 材料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 選擇2017年1月～2019年12月在陜西省人民醫院神經外科治療的基底節區ICH 患者30例，其中男性20例，女性10例，年齡38～72歲，平均52.30±6.42歲，均為自發性腦出血，入院時間在出血后2～6h。GCS評分 3～8分，平均 GCS 4.67±1.36分。

1.1.2 所有患者隨機分為:對照組(n=10):術后7d給予腰椎穿刺術；引流組(n=10)：術后1 天給予腰大池置管術并持續引流CSF；穿刺組(n=10)：術后1 天、7 天給予腰椎穿刺術。引流組及穿刺組在相應時間段內取等量CSF 備用，對照組在術后7 天相應時間段行腰椎穿刺術留取等量CSF 備用。各組相應時間段均給予GCS 和BI評分。

1.1.3 納入標準：GCS≤8 分；均急診頭顱CT 平掃及CTA 檢查確診為自發性基底節區ICH；對所有檢查治療均簽署知情同意書；均接受開顱腦內血腫清除術者。

1.1.4 排除標準：動脈瘤性、動脈畸形性ICH，伴有血液系統疾病者；有腰大池置管及腰椎穿刺術禁忌癥者；肝、腎功能障礙者；伴有其他中樞神經系統疾病者；入院時有吸入性肺炎疾病者。

1.2 儀器與試劑 ECRG4 試劑盒購自美國Invitrogen 公司，S100B蛋白試劑盒購自武漢明德生物科技股份有限公司。嚴格按照試劑盒使用說明書操作。

1.3 方法

1.3.1 常規氣管插管全身麻醉，幕上開顱，行腦內血腫清除術及去骨瓣減壓術。

1.3.2 術后給予脫水降顱壓、神經營養、改善循環等對癥支持治療。術后常規心電監護，相應時間段內給予內環境指標檢測，尤其對患者血氧飽和度、心率、脈壓、瞳孔大小、神經系統陽性體征及GCS評分進行觀察分析，及時調整治療方案。

1.3.3 對照組患者常規治療術后第7 天行腰椎穿刺術；引流組于術后第1天，行腰大池置管持續引流腦脊液；穿刺組于術后第1 天開始給予腰椎穿刺術，并在相應時間段保存腦脊液備用。

1.3.4 觀察引流組和穿刺組圍術期腦脊液 ECRG4,S100B水平及GCS,BI評分。采集術后第1天和第7天的CSF 3ml，離心分離（3 000r/min，時間5min）CSF 上清液，并置于-80℃ 凍存，ELISA 方法測定。GCS：術后第1天和第7天評估，GCS評分范圍3～15分，得分高則患者恢復良好；BI評分：評分范圍 0～100分，其中分值高則患者日常生活能力高。

1.4 統計學分析 采用SPSS17.0 統計學軟件對實驗數據進行統計分析，計數資料以率（%）表示，采用χ2檢驗；計量資料用均數±標準差（±s）表示，比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

表1 各組術后ECRG4 和S100B蛋白表達水平（±s）

表1 各組術后ECRG4 和S100B蛋白表達水平（±s）

項 目 對照組（n=10） 引流組（n=10） 穿刺組（n=10） t P術后第1 天 ECGR（pg/ml）-0.560±0.870 0.70±0.63 0.368 0.801 S100（ng/ml）-0.283±0.034 0.276±0.046 0.253 0.714術后第7 天 ECGR（pg/ml） 1.14±0.39 15.50±0.28 10.71±0.89 11.630 0.000 S100（ng/ml） 0.550±0.310 0.154±0.025 0.192±0.030 28.120 0.000

2.2 GCS，BI評分比較 見表2。術后第1天時各組GCS，BI評分對比，差異無統計學意義（P＞0.05）；術后7天時，引流組與穿刺組 GCS，BI 均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2 結果

2.1 ECRG4 和S100B蛋白水平比較 見表1。術后第1天時引流組與穿刺組 ECRG4 和 S100B水平對比，差異無統計學意義（P＞0.05）；術后第7天時引流組ECRG4水平高于引流組與穿刺組，引流組S100B表達水平低于對照組和穿刺組，差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 各組術后GCS 和BI評分（±s）

表2 各組術后GCS 和BI評分（±s）

類 別 對照組（n=10） 引流組（n=10） 穿刺組（n=10） t P術后第1 天 GCS 4.01±0.51 5.06±0.53 5.10±0.63 0.316 0.761 BI 10.51±8.93 12.54±9.03 11.34±9.14 0.035 0.914術后第7 天 GCS 7.07±1.43 11.62±1.71 10.19±1.41 7.466 0.000 BI 21.73±6.45 43.24±10.05 40.64±10.10 4.180 0.000

3 討論

ICH 后的一系列病理生理過程，造成對腦組織的二次創傷，目前認為主要與組織水腫、細胞自噬與凋亡、血腫周圍毒性與自由基損害關系密切。ICH 后即刻造成的微環境變化[3-4]，直接影響神經細胞的生長，又在ICH的基礎上，引起伴發疾病和相應癥狀，進而促進腦組織的損傷和神經功能缺失，尤其老年患者可引起認知功能障礙[5]。因其機制復雜，是神經內外科研究的重點與熱點。

ECRG4 在食道癌研究中被首次發現并關注[6]。ECRG4的獨特之處在于其細胞因子樣功能模式和表觀遺傳調控的基因表達模式，該基因可以在激活后從細胞膜上釋放出來，并在液體活檢中檢測到，因此在醫學檢測中具有巨大潛力[7-8]。腦內正常生理狀態下，脈絡叢中表達程度最高[9-10]，在腦外傷的研究[7,11]中則發現ECRG4 在脈絡叢組織中表達有相應變化。筆者前期的研究證實[12]ECRG4的表達可以反映脈絡叢對于外部損傷的反應能力和程度，參與了脈絡叢上皮細胞對損傷的反應過程。ECRG4 在CSF 中的變化程度和趨勢或許可以作為腦內環境對損傷的應激反應和對ICH 預后的判定指標之一。有研究發現，ICH 患者病情輕重程度、死亡率和預后與其外周血 S100B蛋白水平有關[13]。24 h 內高水平的S100B 與血腫體積、早期神經功能惡化和不可逆的神經功能損傷呈正相關[14]。S100B在神經膠質細胞損傷時，被大量釋放[15-16]，具有特異性。

CSF是充滿顱腔、椎管腔的無色透明液體，內含濃度不等的化學成分，對中樞神經系統起緩沖、保護、運輸代謝產物和穩定調節顱內壓的作用。臨床常用的CSF檢測主要為細胞學檢測、生化成分和免疫成分測定及病原菌的培養等，此類檢測項目的特點是標本周轉時間長且結果不典型。因此建立檢測快速、敏感度高且特異度強的檢查技術非常重要。CSF 酶學和基因檢測不受蛋白總量、糖含量及細胞數的影響；主要與細胞壞死程度和細胞膜的損傷狀況有關。因此，CSF 相關補充實驗室檢查對于中樞神經系統疾病的治療及預后有重要意義[17-18]。

ICH 導致血腦屏障及細胞膜通透性破壞，相應的細胞因子隨之釋放入細胞間隙，使血性CSF 酸中毒，通過CSF 循環對脈絡叢造成損傷，進而影響CSF的分泌和細胞變性，影響神經功能恢復[19]。本研究顯示，ICH 術后早期給予患者腰大池置管引流術和腰椎穿刺術，GCS 與BI 均高于未進行此類治療的患者,提示此類方法利于患者促醒和神經功能恢復，且腰大池置管引流術效果優于腰椎穿刺術(P<0.05)。ECRG4水平越高、S100B水平越低，相應GCS 和BI 分值越高(P<0.05)，提示CSF 中ECRG4 與S100B水平和預后相關。表明ECRG4 與S100B水平可以在一定程度上反映腦出血后神經損傷的嚴重程度，對于患者評估病情和預后具有一定的參考價值。

本研究通過觀察ICH 術后患者CSF 中ECRG4和S100B的表達變化，與GCS評分和BI指數進行相關性分析，認為在腦出血術后，應早期進行腰椎穿刺術和腰大池置管引流術，且后者效果明顯優于前者，避免腦積水等并發癥的發生，尤其適用于危重患者，利于觀察顱內微環境和壓力變化趨勢，易于調控，結合臨床表現和實驗室相關檢查，及時調整治療方案，使患者最大程度的獲益。