急性腦損傷患者血清Tau，HMGB1水平檢測在判斷并發認知功能障礙風險的應用價值

陶紅莉，魯曉波，吳 怡，孫幗英，黃 剛，宋 雷

（1.咸陽市中心醫院精神心理科，陜西咸陽 712000；2.寶雞市康復醫院心身科，陜西寶雞 721001）

急性腦損傷（acute brain injury，ABI）病情危重，進展迅速，病死率高[1]。近年來，隨著腦多極檢測儀在臨床的應用和治療藥物的改進，ABI 病死率有所降低，但報道顯示ABI 后認知功能障礙成為影響患者生活質量的重要因素[2]。因而如何對ABI后認知障礙進行早期預測逐漸引起臨床重視。血清Tau 蛋白屬微管相關蛋白中含量最高的蛋白組分，既往報道顯示血清Tau 有助于缺血性腦卒中患者癡呆的早期篩查[3-4]。而高遷移率組蛋白B1（mobility group box-1 protein，HMGB1）屬促炎因子，陳銳等[5]發現HMGB1 參與ABI 炎性反應，并通過影響Toll樣受體，參與ABI 后認知功能障礙的發生。因而，本研究通過隨訪觀察168 例ABI 患者臨床資料，探討血清Tau 與血清HMGB1 聯合檢測的應用價值。報道如下。

1 材料與方法

1.1 研究對象 收集2018年4月～2020年4月咸陽市中心醫院收治的ABI 患者168 例，其中男性92 例，女性76 例；年齡18～70 歲，平均年齡47.12±11.54 歲；體重指數20.67±1.95kg/m2；文化程度：本科及以上36 例，高中84 例，高中以下48 例；病情程度：輕度116 例，中度52 例。168 例患者中，MoCA 評分<26 分者36 例，為觀察組；MoCA 評分≥26 分者132 例為對照組。

納入標準：①患者均經CT 檢查，可見腦水腫、蛛網膜下腔出血、腦梗死或腦挫裂傷征象；②患者發病至入院時間≤24h；③格拉斯哥昏迷評分量表（glasgow coma scale，GCS）評分≥9 分[6]；④患者或家屬均知悉研究內容，并簽署知情同意書。

排除標準：①并發有心肺嚴重基礎疾病者；②既往有腦外傷或精神意識障礙病史者；③患者語言理解能力差或有癡呆病史。

剔除標準：①隨訪失訪病例；②因ABI 死亡或意外死亡病例；③隨訪期間主動要求退出研究者。

1.2 儀器與試劑 Avanti JXN-30/26 智能型高效離心機，Thermo Multiskan Sky 全波長酶標儀。血清Tau 試劑盒（上海雅吉生物科技有限公司），血清HMGB1 試劑盒（上海科順生物科技有限公司）。

1.3 方法 在患者入院病情穩定后，清晨空腹采集肘靜脈血5ml，高速離心10min 后取上清液，送檢。采用酶聯免疫吸附法檢測血清Tau 和血清HMGB1水平，操作按試劑盒說明書進行。分別以標準品濃度和光密度值為橫縱坐標繪制標準曲線，計算血清Tau 和血清HMGB1 表達水平。

隨訪：在患者出院后進入隨訪，每4 周電話聯系1 次，在出院后半年時采用蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assessment，MoCA）對患者認知功能水平進行調查，以MoCA 評分<26 分為有認知功能障礙[7]。

1.4 統計學分析 選用SPSS 22.0 軟件包對數據進行統計學分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示，組間比較行t檢驗，影響因素采用Logistic 分析，以受試者工作曲線（receiver operating characteristic，ROC）分析預測價值，以曲線下面積（area under curve，AUC）>0.75 為預測價值高，P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清Tau 和血清HMGB1 比較 觀察組血清Tau 為347.84±75.51pg/ml，對照組為298.67±80.16pg/ml，兩組比較，差異有統計學意義（t=3.30，P<0.01）。觀察組血清HMGB1 為6.79±2.29μg/L，對照組為4.96±1.08μg/L，兩組比較差異有統計學意義（t= 6.84，P<0.01）。以血清Tau 和血清HMGB1 為檢驗變量，以是否發生認知功能障礙為狀態變量，繪制ROC，見圖1，結果顯示血清Tau 判斷認知功能障礙的AUC 為0.73（SE=0.07，95%CI=0.59～0.87）,截斷值為345.50pg/ml。血清HMGB1 判斷認知障礙的AUC 為0.74（SE=0.08，95%CI=0.59～0.90），截斷值為5.45μg/L。

圖1 血清Tau 和血清HMGB1 判斷認知障礙的ROC 分析結果

2.2 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指標比較 見表1。不同血清Tau 和血清HMGB1水平患者文化程度、腦損傷程度、MoCA 評分及蛛網膜下腔出血、腦挫裂傷CT 征象情況比較，差異均有統計學意義（χ2=30.07,34.30,20.68,7.37,13.87；29.47,18.22,15.71,50.60,6.74；均P< 0.05）。

表1 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指標比較[n(%)，±s]

表1 不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者病理特征指標比較[n(%)，±s]

病理因素血清Tau血清HMGB1≥345.50pg/ml（n=68） <345.50pg/ml（n=100）≥5.45μg/L（n=56）<5.45μg/L（n=112）性別 男32（47.06）60（60.00）26（46.43）66（58.93）女36（52.94）40（40.00）30（53.57）46（41.07）年齡（歲）48.02±10.9246.85±12.1247.81±9.0849.11±10.22體重指數（kg/m2）19.79±2.0320.33±1.8620.42±1.8720.09±2.13文化程度 本科及以上8（11.76）28（28.00）6（10.71）30（26.79）高中26（38.24）60（60.00）20（35.71）66（58.93）高中及以下34（50.00）12（12.00）30（53.57）16（14.29）腦損傷程度 輕度24（35.29）80（80.00）22（39.29）82（73.21）中度44（64.71）20（20.00）34（60.71）30（26.79）CT 征象 蛛網膜下腔出血36（52.94）32（32.00）44（78.57）24（21.43）腦挫裂傷32（47.06）20（20.00）10（17.86）40（35.71）腦水腫20（29.41）32（32.00）32（57.14）20（17.86）腦梗死28（41.18）24（24.00）24（42.86）28（25.00）MoCA 評分（分） ≥2622（32.35）68（68.00）18（32.14）72（64.29）<2646（67.65）32（32.00）38（67.86）40（35.71）

2.3 ABI 并發認知功能障礙的危險因素分析 見表2。Logistic 多因素分析結果顯示，文化程度、腦損傷程度、腦挫裂傷、血清Tau 及血清HMGB1 是ABI 后認知功能障礙的獨立影響因素（P<0.05）。

表2 ABI 并發認知功能障礙的危險因素分析

2.4 兩種預測模型判斷ABI 后并發認知功能障礙的ROC 分析結果 見表3。基于Logistic 多因素分析結果建立預測模型，Y1=1.03-0.75X1+0.46X2+0.56X3+0.62X4+0.81X5（X1= 文化程度，X2= 腦損傷程度，X3=腦挫裂傷，X4=血清Tau，X5=血清HMGB1）。Y2=1.03+0.62X4+0.81X5。對影響因素賦值，繪制Y1與Y2預測模型判斷ABI 后認知功能障礙的ROC（圖2），Y1與Y2預測模型判斷ABI 患者并發認知障礙的AUC 比較，差異無統計學意義（Z= -0.16，P=0.56）。

圖2 兩種預測模型判斷ABI 后并發認知功能障礙的ROC 分析

表3 兩種預測模型判斷ABI 后并發認知功能障礙的ROC 分析結果

3 討論

ABI 后認知功能障礙指患者執行力、注意力、邏輯推理能力及語言表達能力等功能的異常降低。ABI 后認知功能障礙的發生導致患者工作學習能力降低，嚴重影響患者生活質量，認知功能已成為評估ABI 后康復效果的主要標準[8]。目前臨床多認為ABI 發生后與阿爾茨海默病（Alzheimer's disease，AD）相關特征性蛋白在腦組織的沉積是認知障礙的重要原因[9-10]。淀粉樣蛋白(myloid-β peptide，Aβ)能直接損害神經元和膠質細胞，造成認知功能降低。張晨鵬等[11]實驗顯示Aβ 在腦血管壁的沉積可促進微血管病變，成為認知障礙的誘因。Tau 是與AD相關的特征性蛋白，存在于神經元軸突內，Tau 通過與細胞膜微管蛋白結合，在維持微血管穩定性和誘導微血管成束中發揮重要作用。研究還發現Tau蛋白磷酸化可直接破壞軸漿運輸功能，引起腦神經元死亡[12]。ABI 發生后，血腦屏障被破壞，Tau 被降解釋放入血，造成血清Tau 的持續升高。另外，Tau 也是調節神經細胞軸突內物質轉運和信號傳導的關鍵蛋白[13]，而ABI 后軸突損傷則是患者發生認知障礙的原因之一，Tau 水平異常可能通過影響軸突內微觀孔的通透性，進而造成軸突腫脹等病理改變[14]，成為認知功能障礙的誘因。因而，Tau 有望成為評估ABI 后認知障礙重要的血清標記物。

雖然有關ABI 后認知功能障礙的機制尚未完全闡明，但炎癥和氧化應激與ABI 后認知功能障礙的關系已成為臨床共識[15]。HMGB1 屬非組蛋白染色體結合蛋白，既往報道發現HMGB1 可介導TLR2等信號通路，并誘導激活轉錄因子κ 基因結合核因子，參與腦損傷病理進展和認知障礙的發生[16]。王新軍等[17]則認為抑制HMGB1 表達，有助于減輕炎性反應，改善認知功能。本研究也發現觀察組血清HMGB1 水平顯著高于對照組，ABI 發生后，機體啟動防御機制，HMGB1 被大量分泌，促進白介素-1、白介素-6 及腫瘤壞死因子-ɑ 等炎性因子分泌，加重氧化應激，使炎癥反應進一步加重，進而損害神經功能[18]，導致認知障礙的發生。

本研究顯示不同血清Tau 和血清HMGB1 水平患者腦損傷程度、MoCA 評分及蛛網膜下腔出血、腦挫裂傷CT 征象發生率差異有統計學意義，提示血清Tau，血清HMGB1 與腦損傷病理進程和認知功能相關。Logistic 多因素分析結果也證實血清Tau和血清HMGB1是ABI后認知障礙的獨立危險因素。這再次證實血清Tau 和血清HMGB1 與ABI 后認知障礙的密切關系。為此，本研究建立預測模型，結果顯示基于血清Tau 和血清HMGB1 兩項的模型與聯合CT 征象與文化程度后的模型判斷ABI 后并發認知障礙風險的AUC 均超過0.80，且二者差異無統計學意義，提示血清Tau 與血清HMGB1 聯合檢測判斷認知障礙風險可獲得聯合CT 征象和文化程度后建立的預測模型相近的準確性，這說明動態監測血清Tau 與血清HMGB1，可量化評估ABI 后認知功能障礙風險，這對于指導臨床、進行早期干預具有重要意義。但本研究樣本量小，結論還有待今后進一步研究證實。

綜上，血清Tau 與血清HMGB1 聯合檢測有助于ABI 后認知功能障礙的早期篩查，具有較高臨床應用價值。