顳葉癲癇發作間期NLR、PLR和細胞因子的相關性分析

耿 耿 杜永生 王 恒 來青偉 樊紅彬

癲癇是由多種病因引起的腦部神經元高度同步化異常放電所致的腦部慢性病。全球活動性癲癇的平均患病率約為8%,發展中國家更高,并且由于多數癲癇患者合并認知和情緒損傷,其生存質量低于其他慢性疾病患者和健康人[1]。目前藥物治療是控制癲癇發作的主要治療手段,但仍有部分患者藥物治療后沒有滿意的效果。癲癇的發病機制極其復雜,目前尚未完全闡明,近年來免疫功能異常在癲癇發生和發展中所起的作用日益受到重視,大量證據表明,免疫因素在癲癇反復發作中至關重要[2,3]。

顳葉癲癇(temporal lobe epilepsy,TLE)是最常見的難治性癲癇。TLE硬化海馬中白細胞浸潤,血液中性粒細胞/淋巴細胞(neutrophil/lymphocyte,NLR)顯著增加[4]。目前尚不清楚炎癥是癲癇發作的原因還是結果。動物實驗及病理組織切片結果已經驗證了炎癥與TLE的相關性,阻斷促炎通路可以減少癲癇發作的持續時間和發作頻率[5～8]。血液中性粒細胞計數的增加是全身炎癥的一個重要參數,NLR和血小板/淋巴細胞(platelet/lymphocyte,PLR)被定義為新的炎癥參數,已被證明在各種疾病的活動和預后中發揮作用,但在TLE領域缺乏足夠報道。本研究通過分析TLE發作間期NLR、PLR與細胞因子的相關性,探討炎癥參與TLE發作的機制。

資料與方法

1.研究對象和分組:選擇 2020年10月～2022年7月于徐州醫科大學附屬醫院神經內科門診及住院部就診,結合臨床發作形式及視頻腦電圖(video-EEG,VEEG)、癲癇序列磁共振等影像學檢查診斷為TLE的患者172例。依據采血時距末次癲癇發作的時間將患者分為5組,即24h組、72h組、7天組、1個月組及無發作組。本研究通過徐州醫科大學附屬醫院醫學倫理學委員會審核批準(倫理學審批號:XYFY2023-KL059-01),患者及家屬簽署知情同意書。

2.入組標準:①根據患者臨床表現、VEEG、影像學等輔助檢查結果,依據 2017年國際抗癲癇聯盟(International League Against Epilepsy,ILAE)發布的癲癇防治指南,診斷為TLE的患者;②年齡12～80歲;③無癲癇外其他腦神經或精神性疾病,如腦腫瘤、顱腦外傷、腦卒中、癔癥等;④近6個月內未接受過免疫抑制劑、激素類等藥物治療的患者;⑤不合并其他嚴重的臟器功能障礙者并排除其他可能影響實驗結果的因素。

3.排除標準:①既往中框神經系統感染、自身免疫性腦炎等所致的TLE;②開顱手術等所致的繼發性TLE;③顱磁共振成像明確除海馬硬化外的任何中樞神經系統病變的患者;④患者依從性差或臨床資料不完整。另外選取同期年齡、性別等與癲癇患者差異無統計學意義的筆者醫院健康體檢者 36 例作為健康對照組。

4.臨床資料采集:對所有納入標準的TLE患者進行詳細的病史采集,包括姓名、性別、年齡、家族史、末次癲癇發作時間及形式、服用的抗癲癇藥物、VEEG及癲癇序列磁共振等。

5.外周血血常規及細胞因子檢測方法:采集研究對象靜脈全血2ml,乙二胺四乙酸抗凝備用。酶聯免疫法進行外周血常規參數檢測,計算NLR及PLR。多重微球流式免疫熒光發光法檢測白細胞介素-1β(interleukin-1β, IL-1β)、白細胞介素-6(interleukin-6, IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor, TNF-α)水平,嚴格按照試劑盒操作(青島瑞斯凱爾生物科技有限公司)。

結 果

1.各組TLE患者與健康人群一般資料比較:各組患者性別、年齡比較,差異無統計學意義 (P>0.05),具有可比性,詳見表1。

2.TLE患者發作間期及健康人群各項指標的比較:與對照組比較,24h組 NLR、PLR、IL-1β、IL-6、TNF-α水平明顯升高(P均<0.01);72h組IL-1β、IL-6、TNF-α水平明顯升高(P均<0.05);7天組 IL-1β、IL-6、TNF-α水平明顯升高(P均<0.05);1個月組IL-1β水平明顯升高(P<0.001),差異均有統計學意義。24h組 NLR水平明顯高于其他各組(P均<0.05);24h組 PLR、IL-6水平高于1個月組(P均<0.05);24h組IL-1β、IL-6、TNF-α水平高于無發作組(P均<0.05),差異均有統計學意義,詳見表2。

表2 TLE患者發作間期NLR、PLR及細胞因子的比較

3.TLE患者癲癇發作后NLR、PLR、IL-1β、IL-6、TNF-α隨時間變化趨勢:與對照組比較,癲癇發作后急性期24h內NLR、PLR顯著升高,差異有統計學意義(P均<0.001);TLE患者各組間比較,可見NLR、PLR呈下降后再上升的趨勢,NLR、PLR在發作后1個月內值最低,與急性期發作后24h內比較,差異有統計學意義(P均<0.05),與對照組比較,差異無統計學意義(P均>0.05,圖1)。與對照組比較,癲癇發作后急性期24h內IL-1β、IL-6、TNF-α迅速升高(P均<0.001),后緩慢下降,7天內比較差異均有統計學意義(P<0.05,圖2)。

圖1 TLE患者癲癇發作后NLR、PLR變化趨勢

圖2 IL-1β、IL-6、TNF-α變化趨勢

4.TLE發作后各期NLR、PLR與IL-1β、IL-6、TNF-α的相關性:癲癇發作后急性期24h內, NLR與IL-1β、IL-6、TNF-α分別呈正相關(r分別為0.559、0.577和0.533,P均<0.01),PLR與IL-1β、IL-6、TNF-α分別呈正相關(r分別為0.407、0.460和0.390,P均<0.05)。癲癇發作后72h內, NLR與IL-1β、TNF-α分別呈正相關(r分別為0.443、0.271和0.461,P均<0.05)。癲癇發作72h后各組, NLR、PLR與IL-1β、IL-6、TNF-α均未見明顯相關性(P均>0.05,表3)。

表3 癲癇發作后各組NLR、PLR與IL-1β、IL-6、TNF-α的相關性

討 論

生物學標志物在多種疾病領域收到廣泛關注。炎癥生物學標志物領域取得了重大進展,已被證明與心血管疾病、腫瘤及免疫疾病等相關性很強,但炎癥生物學標志物與TLE的相關性研究目前鮮少報道[9～11]。本研究通過比較健康人群及TLE患者發作間期外周血NLR、PLR和IL-1β、IL-6、TNF-α的變化,揭示了TLE存在中樞及外周炎癥,且TLE發作急性期NLR、PLR和IL-1β、IL-6、TNF-α存在相關性,表明中性粒細胞介導的炎癥在癲癇發作急性期發揮重要作用。TLE患者癲癇發作后急性期24h內外周炎癥標志物NLR、PLR及細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α迅速升高。細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α在發作后1周甚至1個月內較健康人群顯著升高,提示TLE患者癲癇發作間期普遍存在外周炎性反應,甚至長期處于炎癥狀態,導致患者發作頻次及嚴重程度逐步上升,易合并多系統疾病,嚴重影響患者生存質量,甚至危及生命安全[2]。

癲癇發作與神經炎癥和血-腦脊液屏障(blood-brain barrier,BBB)功能障礙有關,癲癇發生后,BBB破壞,周圍免疫細胞向腦實質浸潤,通過激活神經膠質細胞,加劇神經炎癥,上調各種炎性細胞因子如IL-1β、IL-6和TNF-α等[12～14]。既往研究表明,IL-1β可直接刺激神經元,加劇神經元過度活躍和興奮性毒性,導致嚴重的海馬變性[15]。TNF-α水平的下降可以抑制人類白細胞Ⅱ類抗原表達,減輕抗原抗體反應,保護免疫循環復合物在損傷神經元沉積所致腦損害。TNF-α作為促炎性細胞因子同樣可以促進促炎趨化因子的產生,加劇BBB破壞和神經炎癥,參與癲癇的進展[16]。癲癇發作后幾乎立即發生BBB損傷,因此細胞因子水平的提升可以通過破壞的BBB反映在外周。同樣,BBB通透性改變增加了血液炎性細胞和免疫細胞浸潤大腦,促進神經元的興奮或降低癲癇發作閾值[17]。

研究表明TLE患者外周血液存在慢性炎癥,表明TLE涉及外周和中樞神經系統,惡性循環,維持甚至加重癲癇發作[4]。通過隨訪手術后耐藥型TLE患者發現,高濃度的IL-1β和IL-6維持耐藥型TLE中炎性反應。在癲癇發作顯著減少的患者中,術后這兩種細胞因子均明顯較前減少,表明致癲癇組織被切除后癲癇發作消除或顯著減少,觀察到炎癥消失,支持炎癥可能主要是致癇過程的結果的假說[18]。本研究顯示,TLE患者較健康對照組IL-1β、IL-6和 TNF-α水平顯著升高,與既往研究一致[19]。

研究顯示,癲癇發作與全身炎癥密切相關。全身炎癥可通過使BBB功能惡化而引發癲癇活動。2篇回顧性報告提到TLE術前腦組織病理中的全身炎癥標志物,雖然TLE患者術前NLR和PLR水平與癲癇持續時間和發作頻率呈正相關,但TLE患者和健康對照組之間的NLR和PLR比較,差異無統計學意義,與本研究一致[20]。除急性期24h外,亞急性期、慢性期患者NLR、PLR與健康對照比較,差異無統計學意義。

本研究首次發現,在TLE患者癲癇發作后24h內NLR、PLR值顯著高于其他各組,隨著時間進展呈下降后再上升的趨勢,發作后1個月內最低值。表明癲癇發作外周炎癥迅速上升后可能存在某種自身免疫保護使炎性指標緩慢下降,隨時間推移,可能在1個月達到低谷,后緩慢回升呈持續慢性炎性狀態[16]。

由于樣本采集的困難性及局限性,不能避免各患者間個體差異及服藥、發作形式等因素對數據結果的影響。同時后期可擴大IL-2、IL-8等更多相關細胞因子的分析,開展深入研究予以證實。此外,由于本研究納排標準較嚴格,故樣本量不大,后續將開展多中心、大樣本量研究予以進一步證實。

綜上所述,本研究顯示,TLE患者癲癇發作后炎性標志物及細胞因子迅速上升,急性期NLR、PLR及細胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α存在相關性。NLR、PLR在癲癇發作后緩慢下降后回升的趨勢可能揭示某種自身免疫保護機制的存在,需要進一步的研究。目前已有研究表明,抗IL-1、抗IL-6藥物在耐藥性癲癇和難治性癲癇持續狀態患者中的使用已顯示出有希望的結果和良好的安全性。這些發現可能為癲癇患者的治療干預提供機會。但慢性炎癥與上述病理結果之間的關系還需要進一步研究。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。