S-100蛋白和神經(jīng)元特異性烯醇化酶對昏迷腦損傷住院死亡的預(yù)測價值

漆 敏，程春瑞

(重慶市第四人民醫(yī)院:1.核醫(yī)學(xué)科；2.內(nèi)三科 400014)

嚴(yán)重的中樞神經(jīng)系損傷可能會導(dǎo)致終身殘障甚至死亡，常見的損傷原因包括：顱腦外傷、腦卒中、心臟手術(shù)以及心搏驟停等。通過神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、體征能對腦損傷情況作出大致的評估，但對部分病因及損傷范圍有時難以作出準(zhǔn)確診斷和判斷，這些判斷有時還取決于醫(yī)師的經(jīng)驗[1]，此外某些藥物會導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)癥狀、體征的改變，使醫(yī)生的判斷變得更加困難。頭顱CT檢測對出血性卒中的早期診斷有意義，但對早期的梗死敏感度較差[2]；而MRI檢查對腦卒中的診斷有意義[3]，但不少醫(yī)院因缺乏相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)而難以進行這類檢查，且檢查過程中患者可能存在病情危重導(dǎo)致窒息、呼吸停止及心搏驟停等風(fēng)險，生命征不穩(wěn)定和正在使用呼吸機的患者也不宜行檢查，且多次行CT和MRI檢查具有高的醫(yī)療費用。此外，不同醫(yī)師間對影像學(xué)的解釋可能存在差異[4]，這種差異可能致使醫(yī)師難以作出臨床決策。

神經(jīng)系統(tǒng)損傷的生物標(biāo)志物受到關(guān)注，其中膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物——S-100蛋白家族和神經(jīng)元損傷的標(biāo)志物——神經(jīng)特異性烯醇化酶(NSE)研究較多。這些標(biāo)記物對神經(jīng)系統(tǒng)損傷及預(yù)后有較好的預(yù)測作用，但是對預(yù)測住院死亡的切點相對較少。本文通過建立死亡與S-100和NSE值之間的關(guān)系對該切點進行探索。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2009年6月至2011年1月本院收治的41例昏迷患者，行S-100檢查的34例(男18例，女16例；平均年齡50.8歲)。行NSE檢查的36例(男21例，女15例；平均年齡52.3歲)。同時行S-100和NSE檢查的30例，(男17例，女13例；平均年齡50.3歲)。分別入住ICU、神經(jīng)外科。按疾病分類：腦梗死13例，心搏驟停11例，神經(jīng)系統(tǒng)外傷5例，感染性休克4例，腦炎或腦膜炎、中毒、癲癇各2例，溺水和轉(zhuǎn)移性腦腫瘤各1例。

1.2方法

1.2.1標(biāo)本采集 所有昏迷患者于入院后24、48、72 h至少采集外周靜脈血3 mL(干燥試管)1次，標(biāo)本經(jīng)2 000 r/min離心10 min后分離血清，取血清于6 h內(nèi)檢測。

1.2.2測試儀器 采用化學(xué)免疫發(fā)光測定(CLIA)技術(shù)兩位點免疫發(fā)光法(夾心法)測定血清中S-100蛋白和NSE含量，試劑由LIAISON公司生產(chǎn)。操作步驟按說明書執(zhí)行，本法檢測最小濃度為0.02 μg/L。當(dāng)S-100蛋白測定值大于或等于30 μg/L時記為30 μg/L；NSE測定值大于或等于200 μg/L時記為200 μg/L。

1.3統(tǒng)計學(xué)處理 采用PASW Statistics 18或Stata11軟件包進行統(tǒng)計分析。非正態(tài)分布的數(shù)值變量用中位數(shù)表示；非正態(tài)分布的數(shù)值變量組間比較用Wilcoxon 秩和檢驗，并以四分位描述，各四分位組構(gòu)成比采用R×W表χ2分析，計數(shù)資料用比率描述，采用χ2檢驗；采用Spearman相關(guān)系數(shù)描述兩數(shù)值變量的相關(guān)性。利用接受者工作特征曲線(ROC)分析計算是否死亡的臨界點，并計算該點的敏感度和特異度，ROC的曲線下面積(AUC)比較兩生物標(biāo)記物間的檢驗差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1結(jié)局 住院期間死亡記為死亡，存活包括出院、自動出院或轉(zhuǎn)院時存活的患者。在41例患者中，16例死亡，25例存活，死亡率39.02%(16/41)。存活組的S-100蛋白存和NSE值中位數(shù)顯著低于死亡組，且兩組的S-100蛋白和NSE不服從正態(tài)分布，兩組之S-100蛋白和NSE差異采用Wilcoxon秩和檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者S-100蛋白和NSE比較(μg/L)

2.2S-100蛋白和NSE四分位組的生存與死亡患者數(shù) S-100蛋白各四分位組分別為：0.13～0.38、0.39～0.89、0.93～3.46、4.29～30.00 μg/L，其對應(yīng)的由低至高四分位組死亡率分別為11.11%(1/9)、37.50%(3/8)、55.56%(5/9)、75.00%(6/8)(χ2=8.857，P=0.031)，見圖1。NSE四分位組分別為：7.93～14.77、16.74～25.49、25.68～51.30、53.73～200.00 μg/L，其對應(yīng)的死亡率分別為0(0/9)、55.56%(5/9)、40.00%(4/10)、75.00%(6/8)(χ2=10.811，P=0.013)，見圖2。隨著NSE和S-100蛋白水平升高，死亡率也隨之升高。

1：0.13～0.38 μg/L；2：0.39～0.89 μg/L；3：0.93～3.46μg/L；4：4.29～30.00 μg/L。

2.3S-100蛋白與NSE對住院死亡的預(yù)測意義 S-100蛋白與NSE的ROC AUC分別為0.779(P=0.002)和0.696(P=0.042)，見圖3。其95%CI分別為0.665～0.960和0.529～0.871。S-100蛋白和NSE的Youden指數(shù)的切點分別為0.85 μg/L和16.77 μg/L。S-100蛋白和NSE的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值分別為0.875、0.737、0.737、0.867和0.938、0.450、0.542、0.833。

1：7.93～14.77 μg/L；2：16.74～25.49 μg/L；3：25.68～51.30 μg/L；4：53.73～200.00 μg/L。

圖3 S-100蛋白和NSE的ROC曲線AUC

2.4S-100蛋白與NSE相關(guān)性 S-100蛋白與NSE存在正相關(guān)(Spearman相關(guān)系數(shù)為0.791，P<0.01)。

3 討 論

本研究顯示，昏迷的腦損傷患者死亡率與S-100蛋白和NSE水平有關(guān)，即死亡率隨著這兩項生物標(biāo)記物的水平增高而上升；S-100蛋白對死亡的預(yù)測效能可能高于NSE；此兩項生物標(biāo)記物對死亡有較好的預(yù)測效果。S-100蛋白主要存在于星型膠質(zhì)細(xì)胞，健康人血液濃度很低，但各種原因?qū)е履X損傷時，S-100蛋白會溢出細(xì)胞膜，并通過損傷的血腦屏障進入血液[5]。NSE主要存在于神經(jīng)元和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，當(dāng)神經(jīng)元變性、壞死時，NSE釋放入腦脊液和外周血液。臨床上多種原因可以導(dǎo)致腦損傷。腦梗死、心肺復(fù)蘇后的腦血流障礙，持續(xù)性或較長時間的血供障礙導(dǎo)致腦膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元細(xì)胞受損，且伴有血腦屏障功能異常；創(chuàng)傷性腦損傷開始因為腦細(xì)胞的機械性損傷而出現(xiàn)S-100升高，24 h后因繼發(fā)性缺血而致第2個S-100蛋白的高峰[6]。上述原因?qū)е碌哪X損傷致使血中S-100蛋白、NSE等水平升高，升高的水平與預(yù)后密切相關(guān)。

3.1S-100蛋白水平與昏迷腦損傷患者不良預(yù)后存在關(guān)聯(lián) S-100蛋白由低到高的不同四分位，其住院死亡率也逐漸升高，且各組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；死亡組與存活組間S-100蛋白水平比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這與多數(shù)研究結(jié)論相似。在缺血性卒中患者，高S-100蛋白水平預(yù)示更大的梗死區(qū)域，具有更高的死亡率[7]。顱腦創(chuàng)傷患者也存在S-100蛋白水平越高，腦功能越差，死亡率越高的類似發(fā)現(xiàn)[8-9]。Grubb等[10]的研究表明死亡組與存活組間S-100蛋白水平差異顯著。由此可見，與存活組比較，不同原因腦損傷致死亡的患者S-100蛋白血中水平明顯增高。

3.2NSE與昏迷腦損傷患者的不良預(yù)后存在關(guān)聯(lián) 本分析顯示NSE和S-100蛋白間存在較高的相關(guān)性，Spearman相關(guān)系數(shù)達0.791(P<0.01)，提示腦損傷導(dǎo)致兩項標(biāo)記物升高可能具有相似的機制，且可能具有同樣的臨床意義。可見血清NSE由低到高的不同四分位組，各組住院死亡率也逐漸升高，且組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。這與其他研究結(jié)論類似[10]。提示死亡組與存活組具有明顯不同的NSE水平，水平愈高不良臨床結(jié)局的可能性愈大。

3.3兩項生物標(biāo)志物對死亡預(yù)測的敏感度和特異度 繪制ROC曲線，S-100蛋白和NSE的臨界值分別為0.85 μg/L和16.77 μg/L。本研究顯示S-100蛋白臨界值要高于部分研究，而NSE低于這些研究[10-11]。這可能與采血的時間、標(biāo)本保存的時間和方法不同，以及測定的方法不同有關(guān)。呂婉嫻等[9]的研究表明，起病后，不同時間采血所獲得的檢測值會有所不同。而Bottiger等[11]的標(biāo)本保存方法與本研究不同。S-100蛋白的ROC AUC略高于NES，提示S-100蛋白的預(yù)測效果可能更好，但二者95%CI部分重合，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。S-100蛋白的ROC AUC略高于NES與部分研究不同[10]，其原因可能是本組患者采血多在24 h內(nèi)。而Grubb等[10]以24～48 h采血的測定值所作ROC AUC，顯示24 h內(nèi)的S-100蛋白和NSE水平與24～48 h有所不同，這些因素可能是導(dǎo)致ROC AUC差異的原因，但他們的研究未對該面積作直接比較，缺乏兩面積統(tǒng)計的可信區(qū)間，因此尚難確定其真實差異。一些研究認(rèn)為，24 h內(nèi)測定S-100蛋白對神經(jīng)系統(tǒng)不良結(jié)局的預(yù)測作用好于NSE[12-13]。

兩項生物標(biāo)志物的檢測對昏迷腦損傷患者死亡的敏感度較高，而特異度略低，NSE的敏感度略高于S-100蛋白，而特異度低于后者。兩項檢查具有不同的作用，高敏感度意味著臨床醫(yī)生較不易漏掉高危患者，高特異度有利于判斷預(yù)后。但本研究的敏感度與特異度與部分研究部分不同[10,14]，這些研究或S-100蛋白的敏感度低于NSE，或特異度前者高于后者。這可能與前述因采血時間不同而導(dǎo)致的ROC AUC差異有關(guān)，這種差異導(dǎo)致Youden指數(shù)具有不同的切點。但本研究與其他研究間的數(shù)值的絕對差異不很明顯。

S-100的陽性預(yù)測值優(yōu)于NSE，而陰性預(yù)測值二者相差不明顯。總體上陽性預(yù)測值要低于陰性預(yù)測值，這與Vos等[14]研究類似，但該研究死亡的預(yù)測切點值比本研究高，陽性預(yù)測值比本研究低，而陰性預(yù)測值略高，可能與實驗方法存在差異有關(guān)。本研究認(rèn)為S-100蛋白對昏迷腦損傷患者的住院死亡陽性預(yù)測略好于NSE，而陰性時S-100蛋白和NSE的預(yù)測效果相當(dāng)，可有相對高把握度排除死亡。

由于本研究納入的患者數(shù)量較少，可能因機遇產(chǎn)生誤差；且納入不同疾病種類的昏迷腦損傷患者，因入住不同臨床單位，各單位關(guān)注的重點不同而采用了不同的危險度分層方法或評分，故難以確定不同分層方法與S-100蛋白和NSE的關(guān)系，未對患者進行危險度分層，可能產(chǎn)生一定程度的混雜。但本研究采用的方法也會簡化臨床醫(yī)生的工作。

綜上所述，S-100蛋白和NSE在預(yù)測昏迷腦損傷患者的住院死亡中有較高的價值。二者血清水平愈高死亡率也愈高，相應(yīng)的對死亡的切點值有利于臨床醫(yī)生對不良預(yù)后做出合理的判斷。

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