血清S100鈣結合蛋白B在嚴重多發傷患者損傷嚴重程度及預后評估中的應用價值

陸敏 程悠悠 張靜 鄭峰 許春陽 葉宏偉

嚴重創傷是導致殘疾和死亡的主要原因之一[1]，多發性創傷患者除創傷本身外常合并嚴重感染和多器官功能障礙，需應用特異性及非特異性創傷評分系統對病情嚴重程度進行評估，如損傷嚴重程度評分（Injury severity score，ISS）[2]和急性生理學與慢性健康狀況評分系統Ⅱ（Acute physiology and chronic health evaluationⅡ，APACHEⅡ）評分。血清S100 鈣結合蛋白B（S100 calcium-binding protein B，S100B）作為創傷性顱腦損傷（Traumatic brain injury，TBI）死亡的預測指標具有高度特異性[3]，但在多發傷中能否應用血清S100B 評估創傷嚴重程度相關研究較少[4]。本研究探討血清S100B 在嚴重多發傷患者損傷嚴重程度及預后評估中的應用價值，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 一般資料采用前瞻性觀察性研究方法，選擇2017年7月1日～2020年12月30日我院收治的嚴重創傷患者。納入標準：①年齡≥16 歲；②急性起病，創傷發生于24h 以內；③單一因素損傷造成≥2 個解剖部位（或器官）的損傷[5]；④ISS>15 分。排除標準：①非多發傷者；②有原發神經系統疾病（如多發性硬化癥、中風、癲癇）者；③沒有/拒絕進行頭部影像學檢查者；④傷后28 天結局不明確者；⑤惡性腫瘤者；⑥未簽署知情同意書者。剔除標準：①中途退出研究者；②中途轉院者；③中途放棄治療者；④重復入院者。本研究經醫院倫理委員會批準后實施。

1.2 研究方法

1.2.1 患者分組 根據高級創傷生命支持(Advanced trauma life support，ATLS)指南[6]和現行建議[7～9]給予診斷和治療管理，監測患者傷后24h 血清S100B 濃度，記錄患者的臨床資料及ISS 值。根據顱腦CT結果將患者分為有TBI 組和無TBI 組。

1.2.2 相關定義 所有創傷根據簡易創傷評分法（Abbreviated Injury Scale，AIS）進行評分[10]，并計算每個患者的ISS 值。根據AIS 將損傷分為不同區域:頭頸、面部、胸部、腹部和盆腔、四肢和骨盆、體表，對每個區域的損傷進行AIS 評分，范圍從1（輕微）至6（最嚴重，無法存活），3 個受傷最嚴重身體區域的AIS 評分平方后相加得出ISS 值。ISS>15 分定義為嚴重創傷[11]。腦損傷嚴重程度采用格拉斯哥昏迷指數（Glasgow coma scale，GCS）評定。

1.2.3 實驗室檢測 患者傷后24h 采集枸櫞酸抗凝全血樣本，每次完成標本采集后，振蕩15min，以 1 500r/min 的速度離心5min，取上清液編號標記后置于-70℃冰箱冷藏保存待測。標本收齊后，將標本取出置于室溫下（20℃～25℃）解凍15min，在相同條件下使用人S100B 蛋白酶聯免疫吸附試驗試劑盒（上海博研生物科技有限公司，BYS10178B）對血清、標準品、空白對照同時進行檢測，檢測步驟嚴格按照試劑盒操作說明書進行。

1.3 統計學分析采用SPSS 23.0 軟件進行統計學分析。正態分布的計量資料以均數±標準差（±s）表示，非正態分布的計量資料使用中位數（四分位數間距）[Median（IQR）]描述，兩組間比較采用兩獨立樣本的非參數檢驗（Mann-Whitney U test）。計數資料用例數（百分比）表示，兩組間比較采用χ2檢驗。相關性分析采用Spearman 等級相關分析。根據患者傷后28 天結局（死亡/存活）分別繪制ISS 和傷后24h 血清S100B 受試者工作特征曲 線（Receiver operating characteristic curve，ROC）。P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者臨床資料共有286 例患者納入研究，受傷原因：機動車事故173例（60.5%），工傷75例（26.2%），日常生活25 例（8.8%），運動13 例（4.5%）。其中男196 例（68.5%），女90 例（31.5%），年齡中位數（四分位數間距）58（22）歲，APACHE Ⅱ評分22.6（6.4）分，GCS 評分10.8（2.9）分，平均ISS（24.6±6.4）分，傷后24h 平均血清S100B 濃度(2.85±1.39)μg/L。傷后28 天死亡27 例，死亡率9.4%。

2.2 有TBI 組與無TBI 組患者基礎資料、ISS 及傷后24h 血清S100B 濃度比較在286 例嚴重多發傷患者中，有TBI 組195 例，無TBI 組91 例，兩組患者年齡、性別、APACHE Ⅱ評分、ISS、傷后28 天死亡率差異均無統計學意義（P>0.05），但有TBI 組患者GCS 評分低于無TBI 組，傷后24h 血清S100B 濃度高于無TBI 組，差異均有統計學意義（P<0.05）；兩組患者除體表外其他部位AIS 評分差異均有統計學意義（P<0.05）。見表1。

表1 有TBI 組和無TBI 組患者基礎資料、ISS 及傷后24h 血清S100B 濃度比較

2.3 傷后24h 血清S100B 濃度與ISS、AIS 評分的相關性患者傷后24h 血清S100B 濃度與頭頸、四肢和骨盆及胸部AIS 均呈正相關（P<0.05），與面部、腹部和盆腔及體表AIS 無明顯相關性(P>0.05)。患者傷后24h 血清S100B 濃度與ISS 呈正相關（P<0.05）。見表2、圖1。

表2 傷后24h 血清S100B 濃度與ISS、AIS 評分的相關性

圖1 傷后24h 血清S100B 濃度與ISS 相關性

2.4 傷后24h 血清S100B 濃度、ISS 對傷后28 天死亡率的預測價值傷后24h 血清S100B 的AUC 為0.798，敏感性為74.1%，特異性為71.0%，截斷值為3.86μg/L，見表3、圖2。

表3 ISS、傷后24h 血清S100B 的ROC 曲線分析

圖2 傷后24h 血清S100B 及ISS 預測患者傷后28 天 死亡的ROC 曲線

3 討論

S100B 是胞質內鈣拮抗蛋白二聚體家族中的一員，主要分布于中樞神經系統的星形膠質細胞和外周神經系統的雪旺細胞，發揮神經營養和信號調節等重要生物學作用。S100B 作為一種腦損傷生物標志物受到越來越多的關注[12]，但嚴重創傷患者往往是多發傷患者，除有顱腦創傷外，還合并嚴重的其他部位損傷。

本研究納入的286 例嚴重多發傷患者按顱腦CT 結果分為有TBI 組和無TBI 組，兩組患者頭頸、面部、胸部、腹部和盆腔、四肢和骨盆的AIS 評分差異具有統計學意義（P<0.05），反映多發傷患者損傷的身體部位差異較大。但兩組患者的ISS 差異無統計學意義（P>0.05），考慮其原因與ISS 的計算方法有關：每例多發傷患者損傷部位不同，其受傷最嚴重的幾個身體部位相應的AIS 評分不同，而ISS 是對3 個受傷最嚴重的身體部位AIS 評分平方后相加計算得出的。

本研究結果顯示，嚴重多發傷患者傷后24h 血清S100B 濃度呈不同程度的升高，有TBI 的嚴重多發傷患者傷后24h 血清S100B 濃度更高，與無TBI 者相比差異有統計學意義（P=0.047）。S100B主要分布于星形膠質細胞和雪旺細胞，研究證實S100B 可以反映TBI 的嚴重程度[13,14]；但也有研究表明S100B 存在顱外來源，肌肉和脂肪細胞的損傷是S100B 的主要顱外來源[15]，其他如骨髓細胞、軟骨細胞、淋巴細胞、黑色素細胞中也發現了這種蛋 白[16]，這可能是無TBI 的多發傷患者血清S100B 濃度同樣升高的原因，因為患者遭受了嚴重的肌肉軟組織損傷和/或骨折，肌肉脂肪和骨髓中的 S100B 釋放入血增加[17]。

本研究結果顯示，傷后24h 血清S100B 除與頭頸、胸部及四肢和骨盆AIS 評分均呈正相關外，與患者ISS 亦呈正相關（r=0.887，P=0.001），結果與Thelin 等[18]研究一致。一項關于S100B 可能作為嚴重損傷生物標志物的病理學研究發現，與其他死亡患者相比，遭受重大創傷患者的S100B 濃度增加了33%，S100B 濃度與血管內皮損傷標志物水平如Van Willebrand 因子呈正相關[19]，表明內皮細胞凋亡加速有利于炎癥通路的形成，而這種通路也是重大創傷嚴重并發癥(如全身炎癥反應或多器官衰竭)形成的主要促進因素[19，20]，這可能是損傷程度越重即ISS 越高，患者血清S100B 濃度越高的原因之一。

ISS 是目前確定成人創傷患者損傷嚴重程度的金標準[21]，有研究在兒童外傷患者中比較了GCS、ISS 和修正創傷評分（Revised trauma score，RTS)等評分系統，發現ISS（AUC=0.975）是預測死亡率的最佳評分系統[22]；在老年創傷患者死亡率預測方面，ISS 亦有較高的敏感性和特異性[23]。本研究也證實了ISS 對嚴重多發傷患者不良預后的預測價值，發現ISS 預測成人嚴重多發傷患者28 天死亡的AUC 為0.885，敏感性為81.5%，特異性為90.7%，ISS 大于36.5 分提示患者預后不佳。但ISS 版本的不同、評分者所受教育培訓的不同以及其他主觀因素等均會影響ISS 評分結果，在一定程度上限制了其使用。本研究采用客觀的生物標記物檢測發現，患者傷后24h 血清S100B 用于判斷嚴重多發傷患者損傷嚴重程度及預后，同樣具有較高的AUC（0.798）和一定的特異性（71.0%）及敏感性（74.1%），傷后24h 血清S100B 濃度大于3.86μg/L 提示患者預后較差。

綜上所述，對于嚴重多發傷患者，無論是否有TBI，其傷后24h 血清S100B 濃度均呈不同程度的升高，且與患者損傷嚴重程度ISS 具有良好的相關性，可以用來評估創傷的嚴重程度，并可作為嚴重多發傷患者預后判斷的一項檢測指標。但本研究為單中心研究，存在一定的局限性，且僅對傷后24h的血清S100B 濃度進行評估，無法得出關于 S100B 隨時間變化的結論，仍需進一步的研究。