頭顱磁敏感加權成像聯合血清血管內皮生長因子、微小RNA-127、微小RNA-320在小動脈閉塞性腦梗死患者預后評估中應用

王 虹, 韓偉華, 龍美躍, 黃 維

1.保定市第一中心醫院 神經內一科,河北 保定 071000;2.保定市第二醫院 腫瘤外科,河北 保定 071000

腦血管疾病是危害中老年生命安全的重要疾病之一,位居各類致死疾病的第2位,根據急性卒中治療低分子肝素試驗分型,小動脈閉塞性腦梗死(small-artery occlusion,SAO)發生率較高,約占腦卒中疾病的30%[1]。SAO多由直徑<0.1 mm的腦小深動脈病變導致,降低患者致殘、致死率,快速再通供血動脈,是治療的首要目標[2]。因此,早期準確客觀評估對于治療方案的選擇,以及預后的評估具有重要意義。腦微出血(cerebral microbleeds,CMBs)是腦梗死患者出血性轉化發生的重要危險因素[3],磁敏感加權成像(susceptibilitu weighted imaging,SWI)基于人體組織磁敏感差異,對于血液、靜脈血管、鈣化等敏感性均較強,信噪比高、空間分辨率高,病灶檢測敏感度也較高[4]。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)具有刺激血管內皮生長和血管再生、促進側枝循環建立的作用。微小RNA(microRNA,miRNA)是一類高度保守的非編碼小RNA,在缺氧性腦病進展中發揮重要作用。有研究報道,多種miRNA參與影響新生血管生成,靶向促進或抑制VEGF的表達水平[5]。本研究旨在探討頭顱SWI聯合血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320在SAO治療后轉歸中的預測評估價值,為臨床改善患者預后提供參考。現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取自2021年7月至2022年4月保定市第一中心醫院收治的126例SAO患者為研究對象。其中,男性66例,女性60例;年齡51～80歲,平均年齡(73.16±4.93)歲;合并癥:高血壓83例,糖尿病30例,高血脂21例,心房顫動18例。納入標準:(1)符合《缺血性腦卒中診治指南》[6]腦梗死腔隙綜合征,直徑<1.5 cm;(2)首次發病;(3)于本院接受治療。排除標準:(1)既往卒中史;(2)顱內大動脈狹窄;(3)心源性栓塞;(4)合并腦腫瘤、腦外傷、動脈瘤、腦血管畸形等;(5)不能耐受磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)檢查,如心臟起搏器、空間幽閉癥等。本研究經醫院倫理委員會批準。所有患者或家屬均知情同意。

1.2 研究方法

1.2.1 影像學檢測方法 所有患者入院后,均采用超導核磁共振儀(Philips,Achieva 1.5T)檢測,頭部置8通道相控陣線圈,聽眥線作為掃描基線,T1WI序列:TR、TE分別為371.0 ms、9.8 ms;T2WI采用快速自旋回波序列:TR、TE分別為5 000 ms、89 ms;T2FLAIR序列:TR、TE分別為8 000 ms、840 ms;DWI采用SE/EPI序列,TR、TE分別為7 500 ms、106 ms,擴散敏感系數0 s/mm2、1 000 s/mm2。SWI采用3D擾相梯度回波序列,TR、TE分別為49 ms、40 ms,FOV:24 cm×24 cm,層厚2.0 mm,矩陣256×256。掃描后數據導入MR Systems Achieva Release 2.6.3.6工作站,由兩位經驗豐富的放射醫師盲法分析,評估出血部位、數目、出血灶形態等。

1.2.2 血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320檢測 所有患者入院后取空腹靜脈血4 ml抗凝處理,離心(4 000 r/min、10 min),分離血清,水浴處理(37℃、2 min),Trizol試劑提取RNA(美國,Invitrogen公司),Nano Drop分光光度計檢測純度及濃度。合成cDNA(Takara逆轉錄試劑盒),逆轉錄聚合酶鏈反應法擴增miRNA-127、miRNA-320目標片段,反應體系(20 μl),條件:94℃(3 min),94℃(30 s),57℃(30 s),74℃(29 s),35個循環后,74℃(10 min),以β-action為內參,2-ΔΔct法計算血清miRNA-127、miRNA-320相對表達水平,引物合成由南京擎科生物進行,熒光定量聚合酶鏈反應為美國羅氏Cobas Lightcycle480z。血清VEGF含量檢測采用酶聯免疫吸附法,試劑盒均購自美國R&D公司。

1.3 CMBs影像學表現 SWI檢測圖像上孤立點狀低信號,2～5 mm,界限清晰且周圍無水腫,區別于血管間隙、腦出血、腦內鈣化灶等。根據CMBs數量進行分級[7]:無為0級,1～3個為1級,4～6個為2級,7～9個為3級,9個以上為4級。

1.4 預后評估 對患者隨訪3個月,隨訪的方式包括電話、門診等多種形式。采用改良Rankin量表(modified Rankin scale,mRS)評估短期預后狀態[8],評分標準:0分為正常,未表現出相關癥狀;1分為未表現出明顯功能障礙,癥狀較為輕微,疾病前能夠完成的正常活動均可完成;2分為輕微功能障礙,雖可實現自我照顧,但存在病前正常活動不能全部順利完成的情況;3分為存在中度殘疾,患者雖可自主行走,但其他活動需借助其他力量;4分為存在中重度殘疾,生活起居不能實現自理,需在他人的幫助下完成;5分為存在重度殘疾,患者只能臥床,甚至出現大小便失禁;6分為死亡。以治療3個月后mRS評分<2分為預后良好,mRS評分≥2分為預后不良。

2 結果

2.1 MRI不同序列檢測CMBs分布及數目 SWI共檢測出CMBs病灶256個,其中,位于基底核區129個、腦干15個、丘腦43個、小腦19個、大腦皮質及皮質下50個。T1WI序列共檢出CMBs病灶40個,其中,位于基底核區18個、腦干3個、丘腦8個、小腦2個、大腦皮質及皮質下9個。T2WI序列共檢出CMBs病灶65個,其中,位于基底核區19個、腦干8個、丘腦17個、小腦6個、大腦皮質及皮質下15個。T2FLAIR序列共檢出CMBs病灶81個,其中,位于基底核區23個、腦干11個、丘腦18個、小腦8個、大腦皮質及皮質下21個。DWI序列共檢出CMBs病灶39個,其中,位于基底核區14個、腦干6個、丘腦11個、小腦2個、大腦皮質及皮質下6個。SWI檢測出的CMBs病灶數多于MRI掃描中T1WI、T2WI、T2FLAIR、DWI掃描序列檢測出的病灶數,且病灶主要分布在基底核區,其次在丘腦、大腦皮質及皮質下,位于腦干、小腦的較少。

2.2 預后良好與預后不良患者SWI檢測CMBs分級比較 根據治療后3個月的mRS評分將0～1分者納入預后良好組(n=91),2～6分者納入預后不良組(n=35)。預后良好組SWI檢測CMBs分級程度為0級的比例高于預后不良組,分級程度為1～4級的比例均低于預后不良組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 預后良好與預后不良患者SWI檢測CMBs分級比較/例(百分率/%)

2.3 預后良好與預后不良患者血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320水平比較 預后良好組血清VEGF水平高于預后不良組,miRNA-127、miRNA-320水平低于預后不良組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 預后良好組與預后不良組患者血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320水平比較

2.4 SWI序列聯合血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320對SAO患者預后的評估效能 SWI序列檢測CMBs分級聯合血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320評估SAO患者預后ROC曲線下面積為0.886,高于各項指標單獨檢測的0.772、0.700、0.695、0.678(P<0.05)。見表3、圖1。

圖1 SWI序列檢測CMBs分級聯合血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320對SAO患者預后評估ROC曲線

表3 SWI序列聯合VEGF、miRNA-127、miRNA-320對SAO患者預后的評估價值

3 討論

通常情況下,腦穿支動脈直徑約為100～200 μm,易因血液渦流而處于高壓狀態,長期高壓狀態易對穿支動脈造成損傷,使得內皮細胞玻璃樣變性,同時出現內膜膠原纖維、彈性纖維等增生,致使血管正常管壁結構消失,形成微粥樣硬化斑,這也是SAO形成的病理基礎[9]。CMBs主要特點在于微小量出血,指腦內微小血管管壁受損時,血管中血液外滲,預示患者康復過程中,出血傾向更高,嚴重微小血管病變發生的風險更大,甚至可能增加腦梗死患者病死率[10-11]。

SWI利用組織磁性成像檢測組織磁場屬性,腦實質出血吸收后,出血位置殘留有順磁性物質鐵血黃素,影響磁場均勻相性,SWI序列上出血灶呈現低信號[12]。本研究結果顯示,SWI共檢測出CMBs病灶數高于其他MRI常規序列,檢測出SAO伴CMBs 77例共256個病灶。SWI可同時得到磁距圖像、相位圖像,出血灶中鐵血黃素、去氧血紅蛋白等可引起磁場不均勻,即使該種差異較小,也能引起病灶與周圍組織的相位差異,因此,病灶檢出率較高[13]。史冬梅等[14]研究報道,CMBs為腦梗死患者神經功能惡化的獨立危險因素,腦梗死患者不良預后與CMBs數目有關。本研究結果顯示,SWI序列檢測CMBs分級對SAO患者預后的評估價值的ROC曲線下面積為0.772,提示CMBs分級可在一定程度上反映患者不良預后狀態。

VEGF作為促有絲分裂原與趨化因子,機體正常狀態下,血管內皮細胞不表達VEGF,然而,缺血缺氧環境下可出現細胞內VEGF mRNA表達增加,腦組織和血液中VEGF 表達上調。本研究結果顯示,預后良好組患者反而血清VEGF濃度更高,這可能是由于本研究納入的均為SAO患者,疾病程度較低,VEGF 水平升高有利于腦血管再生、側支循環形成,促進神經細胞生長存活,發揮血管保護作用,有利于患者預后。Auler等[15]研究發現,頸動脈粥樣斑塊中,miRNA-127呈現高表達,且其表達水平與斑塊內巨噬細胞浸潤和出血風險呈正相關。本研究中,預后良好組血清miRNA-127水平低于預后不良組。miRNA-127參與斑塊形成、進展及穩定性調控,可促進巨噬細胞增殖,促進細胞內總膽固醇表達,加重巨噬細胞泡沫化程度,阻斷不飽和脂肪酸合成,使膽固醇含量升高,促進SAO患者病情進展,導致不良預后。功能性分析結果顯示,miRNA-320參與調節的通路主要包括凋亡、轉化生長因子-β信號通路、細胞因子及其受體間的相互作用等,也是動脈粥樣硬化、缺血性腦病預測的可靠指標[165]。本研究比較了SAO患者預后良好與預后不良組血清miRNA-320表達的差異,結果顯示,預后良好組血清miRNA-320表達水平低于預后不良組。循環miRNA-320參與細胞間粘附分子-1表達調節,在血栓形成中發揮重要作用。本研究血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320評估SAO患者預后ROC曲線下面積分別為0.700、0.695、0.678,低于SWI序列檢測CMBs分級評估的0.772,但仍可在一定程度上反映患者不良預后,且3項血清指標聯合SWI序列檢測CMBs分級可進一步提高SAO患者預后評估價值,ROC曲線下面積達到0.886,高于各項指標單獨評估。

綜上所述,頭顱SWI序列檢測SAO患者的CMBs病灶數高于MRI常規序列;與SAO預后不良者比較,預后良好者血清VEGF呈現高表達,miRNA-127、miRNA-320呈現低表達;頭顱SWI序列檢測CMBs分級聯合血清VEGF、miRNA-127、miRNA-320檢測,可在一定程度上反映SAO患者的預后狀態。