顱腦外傷術后血清神經生化標志物及其腦脊液中P73、P38蛋白表達的意義

劉曉剛，劉寒松，王二玲，馮娟，鄭春雷，趙新玲，張寶營

目前臨床評價顱腦損傷主要通過神經系統體格檢查、影像學檢查等，雖能判斷病變位置、性質等，但對病情進展、預后評估尚有欠缺，探尋能直接、定量反映腦組織損傷程度及預后的指標成為神經外科研究熱點［1］。中樞神經特異性蛋白（S100β）、人腦髓鞘堿性蛋白（MBP）、神經元特異性烯醇化酶（NSE）是神經生化標志物，測定方便，但在顱腦外傷術后應用價值尚存在爭議［2］。腫瘤蛋白P73（P73）、P38絲裂原活化蛋白激酶（P38）均為突觸素，在神經元存活、神經元突起生長及功能維持中起到重要作用。Deng等［3］進行的食管癌細胞體外試驗表明，P73可調控細胞增殖、凋亡。動物學研究發現，P38可減輕大鼠腦缺血∕再灌注損傷，促進缺血性腦神經的修復［4］。但現階段關于顱腦外傷術后腦脊液中P73、P38蛋白的報道較少。本研究選取101例顱腦外傷術病人，探討血清神經生化標志物及其腦脊液中P73、P38蛋白表達的意義，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2017年5月至2019年7月鄭州大學附屬鄭州中心醫院收治的101例顱腦外傷術病人作為觀察組，選取同期健康體檢者101例作為對照組，其中觀察組女46例，男55例，年齡范圍24～52歲，年齡（38.07±6.94）歲，體質量指數（BMI）范圍20～25 kg∕m2，BMI（22.39±1.15）kg∕m2；對照組女50例，男51例，年齡范圍22～54歲，年齡（37.85±7.88）歲，BMI范圍19～24 kg∕m2，BMI（22.48±0.72）kg∕m2。兩組性別、BMI、年齡等資料均衡可比（P＞0.05）。本研究病人或其近親屬知情同意，本研究符合《世界醫學協會赫爾辛基宣言》相關要求。

1.2 納入、排除標準（1）納入標準：觀察組均為全麻下行顱腦外傷術病人，對照組為健康者；發病前認知功能正常；無精神疾病；未合并腦脊液漏；無顱內感染、腦膜炎；入組前1個月無急性腦血管疾病。（2）排除標準：極度營養不良者；開放性顱腦損傷者；合并顱內惡性腫瘤者；有吸毒史者；長期應用腦血管、神經營養藥物者。

1.3 方法

1.3.1血清神經生化標志物檢測（1）主要試劑：S100β試劑盒（武漢明德生物科技股份有限公司）；MBP試劑盒（上海雅吉生物科技有限公司）；NSE試劑盒（上海科興商貿有限公司）。（2）檢測方法：觀察組于術后第3天、對照組于入院時空腹狀態下抽取5 mL靜脈血，離心，采用免疫層析法檢測血清S100β水平，采用酶聯免疫吸附法檢測血清MBP、NSE水平。

1.3.2免疫印跡檢測腦脊液中P73、P38蛋白術后第3天嚴格無菌操作，行腰椎穿刺留取6 mL腦脊液，軟組織勻漿器制作勻漿，加入裂解緩沖液、蛋白酶抑制劑、二流蘇糖，離心，取上清，加入一抗、二抗，電泳，轉膜，ECL發光液、定影液、顯影液顯色，圖像分析系統掃描分析。

1.3.3預后評估方法術后1個月采用格拉斯哥預后評分（GOS）［5］評估，分值越高預后越佳，5、4分為預后良好，3分為重殘，2、1分為預后不良，Cronbach’s α為0.833，可信度良好。

1.3.4認知功能評估術后1個月采用美國簡明精神狀態檢查量表（MMSE）［6］評估，共19項，包含語言即刻記憶等多個維度，滿分30分，分值越高，認知功能越佳，組內相關系數為0.99，可信度良好，認知功能損害輕度≥21分，中度10～20分，重度≤9分，若病人仍處于昏迷狀態，視為重度認知功能損害。

1.4 觀察指標（1）比較兩組血清神經生化標志物水平。（2）比較不同預后病人血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達。（3）分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評分的相關性。（4）分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白預測不良預后的價值。（5）比較不同認知功能者血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達。（6）分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評分相關性。

1.5 統計學方法采用SPSS 22.0統計學軟件處理數據。計量資料以±s表示，多組間比較以單因素方差分析，兩兩比較以LSD-t檢驗。計數資料用例（%）表示，比較以χ2檢驗。此外，采用Pearson進行相關性分析。采用接收者操作特征（ROC）曲線及ROC下面積（AUC）分析各指標預測不良預后的價值。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 比較兩組血清神經生化標志物水平觀察組血 清S100β、MBP、NSE較 對 照 組 高（P＜0.05）。見表1。

表1 顱腦外傷術病人及健康體檢者各101例血清神經生化標志物水平比較/±s

表1 顱腦外傷術病人及健康體檢者各101例血清神經生化標志物水平比較/±s

注：S100β為中樞神經特異性蛋白，MBP為人腦髓鞘堿性蛋白，NSE為神經元特異性烯醇化酶。

?

2.2 比較不同預后病人血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達101例病人手術方式為全麻下標準大骨瓣開顱術或改良標準大骨瓣開顱術。不同預后病人一般資料比較，差異無統計學意義（P＞0.05）；不同預后病人間血清S100β、MBP、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白表達比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；預后良好、重殘、不良病人血清S100β、MBP、NSE表達依次遞增，腦脊液中P73、P38蛋白表達依次遞減（P＜0.05）。見表2、圖1。

表2 101例顱腦外傷術病人一般資料比較

圖1 各組腦脊液中P73、P38蛋白表達

2.3 分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評分的相關性101例病人GOS評分范圍為1～5分，GOS評分（3.75±1.02）分。術后第3天血清S100β、NSE與術后1個月GOS評分呈負相關（r1=-0.644，P1＜0.001；r2=-0.522，P2＜0.001），腦脊液中P73、P38蛋白與GOS評分呈正相關（r1=0.604，P1＜0.001；r2=0.529，P2＜0.001）；血清MBP與GOS評分無相關性（r=0.067，P=0.509）。

2.4 分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白預測不良預后的價值經ROC分析發現，S100β預測不良預后AUC最大，為0.902，截斷值為1.48 μg∕L，敏感度為75.00%，特異度為94.12%，見圖2、表3。

表3 ROC分析結果

圖2 ROC曲線分析

2.5 比較不同認知功能者血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達不同認知功能者血清S100β、NSE、腦脊液中P73、P38蛋白表達比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；認知功能損害輕度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高，腦脊液中P73、P38蛋白依次降低（P＜0.05）；不同認知功能者血清MBP比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見圖3、表4。

表4 不同認知功能者血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達比較∕±s

表4 不同認知功能者血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白表達比較∕±s

注：S100β為中樞神經特異性蛋白，MBP為人腦髓鞘堿性蛋白，NSE為神經元特異性烯醇化酶，P73為腫瘤蛋白，P38為P38絲裂原活化蛋白激酶。①與輕度組比較，P＜0.05。②與中度組比較，P＜0.05。

?

圖3 腦脊液中P73、P38蛋白表達

2.6 分析血清神經生化標志物、腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評分相關性101例病人MMSE評分范圍為8～22分，MMSE評分（17.75±2.03）分。術后第3天血清S100β、NSE與術后1個月MMSE評分呈負相關（r1=-0.677，P1＜0.001；r2=-0.575，P2＜0.001），腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評分呈正相關（r1=0.570，P1＜0.001；r2=0.548，P2＜0.001）；血 清MBP與MMSE評分無相關性（r=-0.025，P=0.807）。

3 討論

目前尚缺乏早期預測顱腦外傷術后病人預后有效指標，不利于疾病的治療與臨床結局的改善，因此研究具有高靈敏度、特異度指標至關重要。本研究發現，觀察組血清S100β、MBP、NSE較對照組高，且預后良好、重殘、不良病人血清S100β、MBP、NSE表達依次遞增，腦脊液中P73、P38蛋白表達依次遞減（P＜0.05），提示血清S100β、MBP、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白可能與顱腦損傷病人預后有關。S100β主要生理功能是參考信息傳遞、調節細胞代謝和可塑性、調控細胞內外鈣離子濃度等，正常狀態下位于神經膠質中，發生腦損傷后，可通過受損血腦屏障進入外周血，故檢測其水平可評估腦損傷程度［7］。宋健楠等［8］通過雙側頸總動脈夾閉＋基底動脈絲線提拉法制備全腦缺血∕再灌注損傷大鼠模型，發現與正常大鼠相比，模型大鼠S100β表達明顯升高，且電鏡下觀察可見神經元線粒體的超微結構損傷，指出S100β可評價腦損傷情況。Zhou等［9］研究指出，S100β高表達于腦出血病人外周血中，且功能預后較差病人血清S100β濃度高于功能預后良好病人，支持本研究結論。

NSE受外界環境影響較小，是一種較為穩定指標，正常狀態下極低表達于血清中，當神經元受損、血腦屏障通透性增加時可大量釋放入血［10］。根據Choi等［11］報道，NSE與神經元損傷程度密切相關。MBP位于髓鞘漿膜面，是中樞神經系統髓鞘的主要蛋白質，具有神經系統特異性［12］。動物學研究顯示，顱腦損傷大鼠血清MBP水平高于假手術對照大鼠［13］。現階段雖然GOS評分是評估顱腦外傷病人預后可靠方法，但多在顱腦損傷術后較長時期應用，不利于早期評估。本研究采用Pearson進行相關性分析發現，術后第3天血清S100β、NSE與術后1個月GOS評分呈負相關（P＜0.05），提示通過檢測外周血S100β、NSE可在術后早期預測病人預后，從而為臨床治療提供重要參考。進一步進行ROC分析發現，預測不良預后的AUC S100β＞P38蛋白＞P73蛋白＞NSE＞MBP，最佳截斷值分別為1.48 μg∕L、0.25、0.21、14.18 μg∕L、7.72 mg∕L，可為臨床預測預后提供量化參考。

顱腦外傷術后病人常伴有不同程度認知功能障礙，并與后續生活質量密切相關，故術后早期準確評估病人認知功能意義重大［14］。以往多通過MMSE量表評估認知功能，其可信度已被以往研究證實，但其適用于意識清醒病人，而顱腦損傷術后早期病人可能處于昏迷狀態，故應用受限［15］。P73、P38為存在于突觸囊泡的蛋白，參與多種突觸相關活動，可反映突觸數量、分布，在突觸重建、認知功能中起到重要作用［16］。何陽［17］的報道顯示，P38是認知功能維持重要因子，與腦積水病人手術認知功能變化息息相關。馮輝等［18］研究發現，經針對性治療干預，外傷后腦積水病人腦脊液P73、P38表達升高，認知功能得到改善，間接說明P73、P38蛋白與外傷后腦損傷及認知功能有關。本研究發現，認知功能損害輕度、中度、重度血清S100β、NSE依次升高，腦脊液中P73、P38蛋白依次降低，且術后第3天血清S100β、NSE與術后1個月MMSE評分呈負相關，腦脊液中P73、P38蛋白與MMSE評分呈正相關（P＜0.001），佐證了各指標可用于術后早期病人認知功能的評估。Baptista等［19］指出，較高水平S100β與認知功能受損有關。劉森等［20］研究發現，重度血管性癡呆病人血清S100β水平均高于輕度、中度癡呆病人，并與MMSE評分呈負相關，從側面論證了本研究結論。郭曉光［21］的報道采用模擬物上調阿爾茨海默病模型大鼠P73的表達，發現其海馬區組織細胞凋亡率降低，認知功能改善，而采用小RNA技術沉默P73的表達，發現促凋亡因子被激活，導致細胞凋亡的發生，證實P73可對認知功能產生影響。有研究建立了創傷性腦損傷大鼠模型，通過莫里斯水迷宮分析法評估認知缺陷，發現造模后大鼠認知功能受損，P38表達降低，而給予白藜蘆醇干預后，P38表達增加，并伴有認知功能的改善，提示P38與認知功能有關，支持本研究結論［22-23］。值得注意的是，檢測P73、P38蛋白需采集腦脊液，具有一定風險，臨床應根據實際情況選取合適的指標。

綜上所述，檢測顱腦外傷病人血清S100β、NSE及腦脊液中P73、P38蛋白表達可在術后早期預測病人預后與認知功能，為臨床干預提供重要參考。