血清蛋白因子水平對精神分裂癥診斷價值的探索

曾 勇，吳秋霞，熊 鵬*，余 敏，姜林伶，李國華

（1.昆明醫科大學第一附屬醫院精神科，云南昆明650031；2.云南大學生命科學院，云南昆明650031）

血清蛋白因子水平對精神分裂癥診斷價值的探索

曾 勇1，吳秋霞1，熊 鵬1*，余 敏2，姜林伶1，李國華1

（1.昆明醫科大學第一附屬醫院精神科，云南昆明650031；2.云南大學生命科學院，云南昆明650031）

目的研究血清中神經生長因子（nerve growth factor，NGF）、腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、白細胞介素6（interleukin 6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）、干擾素-γ（interferon gamma，IFN-γ）、鈣結合蛋白（calcium binding protein，S100β）、髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）和神經膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）8種蛋白因子水平對精神分裂癥的診斷價值。方法用酶聯免疫吸附技術（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）測定106例精神分裂癥患者、105例抑郁癥患者和120例正常對照者血清8種蛋白因子的濃度。用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評估8個因子的診斷價值。結果精神分裂癥患者組血清NGF濃度低于抑郁癥組和正常對照組［（32.55±2.12）ng/L vs（38.90±10.47）ng/L、（40.54±6.71）ng/L］，差異有統計學意義（P＜0.01）。精神分裂者組血清NGF診斷截斷值35.73ng/L對應最佳靈敏度為86.7%，特異度為92.5%（95%CI=0.68～0.95），抑郁癥組血清NGF診斷截斷值36.04ng/L對應最佳靈敏度為85.8%，特異度為49.5%（95%CI=0.50～0.66），ROC曲線下面積（areas under the ROC curve，AUC）分別為0.91、0.58。采用逐步判別分析（stepwise discriminant analysis，SDA）進行數據的重新歸類，從中發現NGF、IL-6、S100β、MBP和GFAP 5個因子濃度對協助診斷精神分裂癥的貢獻率更大，聯合用5個因子的診斷價值均高于任何單種蛋白因子的診斷價值。結論應用蛋白因子濃度水平診斷精神分裂癥是可行的，并有望進一步對精神分裂癥的客觀實驗室檢查提供新思路。

精神分裂癥；蛋白；ROC曲線；診斷

精神分裂癥是一種發病率、致殘率均高的重性精神疾病。在全球范圍內，基于臨床和科研的需要，其日臻完善的診斷標準仍存在它的局限性。近年來，對精神分裂癥分子機制的研究十分活躍，發現某些與神經營養、免疫損害等密切相關的蛋白因子可能在精神分裂癥的發病機制中扮演重要角色［1］。而將這些因子應用于精神分裂癥的篩查和診斷可能對其治療及預后判斷有重要的意義。本文就其中密切相關的8個因子對精神分裂癥的協助診斷價值進行探討。

1 資料與方法

1.1 研究對象：選擇昆明醫科大學第一附屬醫院精神科2011年11月—2012年5月住院及門診的精神分裂癥和抑郁癥患者。均符合中國精神障礙分類與診斷標準第3版精神分裂癥和抑郁癥的診斷標準［2］。排除精神發育遲滯、癲癇、腦炎、顱腦外傷等腦器質性疾病及其他神經系統疾病史患者，內分泌代謝障礙等嚴重系統性疾病史患者，藥物濫用史者。共入組精神分裂癥患者106例，男性58例，女性48例；年齡19～64歲，平均（38.16±13.56）歲；體質量指數19.20～25.80kg/m2，平均（21.84±1.78）kg/m2。抑郁癥患者105例，男性46例，女性59例；年齡20～64歲，平均（38.07±12.59）歲；體質量指數19.20～26.70kg/m2，平均（22.02±1.80）kg/m2。正常對照組來自昆明醫科大學第一附屬醫院體檢中心體檢的健康人，按性別、年齡、體質量指數與患者組相匹配的原則選取。排除標準同患者組，且無精神疾病史及精神病家族史。共120例，男性57例，女性63例；年齡23～56歲，平均（41.41±6.82）歲；體質量指數17.80～26.71kg/m2，平均（22.12± 1.87）kg/m2。均取得所有被試或其監護人（家屬）的知情同意并簽署書面知情同意書。患者組和對照組性別、年齡、體質量指數差異均無統計學意義（P＞0.05）。具有可比性。

1.2 研究方法：患者組于入組后當日或者次日清晨用非抗凝真空采血管取其空腹肘靜脈血5mL，正常對照同法取血樣。獲取血樣后迅速分離分裝血清，在-20℃條件下冰凍儲存待檢。血清中神經生長因子（nerve growth factor，NGF）、腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、白細胞介素6（interleukin 6，IL-6）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor alpha，TNF-α）、干擾素-γ（interferon gamma，IFN-γ）、鈣結合蛋白（calcium binding protein，S100β）、髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）和神經膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP），檢測采用酶聯免疫吸附技術（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法，用美國Merck Millipore公司生產的細胞因子試劑盒及其配套試劑進行檢測，每一份血清都進行雙份檢驗，最后取其平均數據。

1.3 統計學方法：應用SPSS 17.0軟件進行數據統計分析，計量資料以±s表示，分別采用單因素方差分析和q檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 血清細胞因子濃度水平比較：精神分裂癥組血清NGF、BDNF濃度較抑郁癥組和健康對照組降低，差異有統計學意義（P＜0.01）。精神分裂癥組血清IL-6濃度較抑郁癥組和健康對照組升高，差異有統計學意義（P＜0.01），而抑郁癥組與健康對照組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。精神分裂癥組和抑郁癥組血清S100β濃度較健康對照組升高，差異有統計學意義（P＜0.01），而精神分裂癥組與抑郁癥組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。精神分裂癥組和抑郁癥組血清MBP、GFAP濃度較健康對照組降低，差異有統計學意義（P＜0.01），而精神分裂癥組與抑郁癥組之間差異無統計學意義（P＞0.05）。3組血清TNF-α、IFN-γ濃度差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 3組8種蛋白因子血清濃度比較Table 1 Eight kinds of protein factor serum levels among three groups（ˉ±s，ρ/ng·L-1）

表1 3組8種蛋白因子血清濃度比較Table 1 Eight kinds of protein factor serum levels among three groups（ˉ±s，ρ/ng·L-1）

NGF：nerve growth factor；IL-6：interleukin 6；IFN-γ：interferon gamma；MBP：myelin basic protein；TNF-α：tumor necrosis factor alpha；BDNF：brain-derived neurotrophic factor；S100β：calcium binding protein；GFAP：glial fibrillary acidic protein

GFAP Schizophrenia32.55±2.1219.42±2.4817.07±4.565 899±90518.37±3.3723 981±12 28619.95± GroupsNGFIL-6IFN-γMBPTNF-αBDNFS100β 2.500.74±0.09 Depression38.90±10.4718.06±2.4816.84±4.306 955±1 99418.00±2.5227 727±11 08620.22±2.220.74±0.09 Control40.54±6.7117.88±2.8016.93±3.3117 447±7 77418.32±2.8031 908±10 44318.69±1.850.74±0.91 Normal reference value27.39～53.7012.39～23.3710.44～23.432 210～32 68012.84～23.80 11 440～52 38015.06～22.31 0～3.56

2.2 各種因子濃度水平診斷效率比較：用受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評估各種因子在3組中的診斷效率。精神分裂者組血清NGF診斷截斷值35.73ng/L最佳靈敏度為86.7%，特異度為92.5%（95%CI=0.68～0.95），抑郁癥組血清NGF診斷截斷值36.04ng/L最佳靈敏度為85.8%，特異度為49.5%（95%CI=0.50～0.66），對應的ROC曲線下面積（areas under the ROC curve，AUC）分別為0.91、0.58。見表2。用逐步判別分析對數據進行歸類，篩選出NGF、IL-6、S100β、MBP、GFAP 5個重要指標，通過從預期分類組別中回代判別函數得出新的分類結果，可將精神分裂癥的正確診斷率提高到81.1%，抑郁癥的診斷率提高到62.9%，與健康人群的區分率可達82.5%。采用逐步判別分析擬合5個重要變量得出判別分數，再行ROC分析。將精神分裂癥組與健康對照組相比較，擬合5個因子后的AUC=0.99。

表2 3組8種因子診斷效率比較Table 2 Diagnostic efficiency of eight kinds of protein factor among three groups

3 討 論

精神分裂癥的發病機制尚不清楚，國內外許多學者對其患者血清和腦脊液中多種蛋白因子進行了檢測，傾向于認為它存在某些蛋白濃度的異常，但其改變的方向和程度并不一致。作為神經營養家族的NGF和BDNF能夠調節神經元的存活、遷移、形狀、生化改變和突軸功能，可能與既往報道的精神分裂癥神經生化紊亂和臨床認知功能缺陷相關聯［3］。本研究顯示血清NGF和BDNF濃度在精神分裂癥組低于抑郁癥組和健康對照人群，且抑郁癥患者較健康對照人群也明顯降低，與既往研究一致［4-5］，提示精神分裂癥和抑郁癥患者均可能存在神經元缺損及神經營養方面的障礙。與神經免疫和神經內分泌有關的蛋白因子如TNF-α、IL-6、IFN-γ等，可刺激神經元突起生長和神經元的再生及維持一種促炎狀態的持續可能與精神分裂癥密切相關［6］。有許多報道［7］稱精神分裂癥患者血液中存在較高水平IL-6，這為精神分裂癥免疫激活和炎癥綜合征提供證據。本研究并未發現血清TNF-α、IFN-γ濃度在精神分裂癥組、抑郁癥組和健康對照組之間差異有統計學意義，與Kunz研究一致［8］，提示可能與我們入選研究對象有關。另外，我們也發現血清IL-6水平在精神分裂癥患者中明顯升高，而在抑郁癥患者和健康對照組中差異無統計學意義，這更進一步證明精神分裂癥這種疾病存在免疫系統激活和相關免疫因子的功能失衡，同時也為精神分裂癥的活動期發作與治療反應提供一種可能的分子標記。S100β、GFAP和MBP是中樞神經系統損傷的標志蛋白［9］。近年來有研究［10］表明精神分裂癥是一種神經退行性疾病。患者因為受損的星形膠質細胞分泌或釋放S100β而導致S100β水平的增高。本研究發現較健康對照組相比，血清S100β在精神分裂癥和抑郁癥患者中升高，血清GFAP、MBP濃度在精神分裂癥和抑郁癥患者中明顯降低，而在后兩者之間差異無統計學意義。這與既往報道的精神分裂癥神經損傷理論相符合［11］。

我們應用逐步判別分析和ROC曲線對選定的作為精神分裂癥診斷標記的血清蛋白因子濃度進行分析。從中發現NGF、IL-6、S100β、MBP和GFAP 5個因子濃度對協助診斷精神分裂癥的貢獻率更大。并擬合5個重要變量濃度，發現使用ROC曲線聯合多個蛋白因子擬合指標診斷精神分裂癥時，診斷價值高于任何單種蛋白因子的診斷價值。

鑒于目前精神分裂癥的診斷具有很強的主觀性，缺乏客觀性的診斷指標，必須在有豐富專科經驗的精神科臨床醫師指導下，根據可觀察到的情感行為等異常和患者及其家屬所提供的病情作為診斷依據。這樣一來，對疾病概念的理解不同，造成診斷上的不統一，存在可重復性差等缺陷。對于癥狀比較隱匿的患者以及司法精神病學鑒定方面不管應用哪種診斷標準，都有一定局限。而診斷、鑒別精神分裂癥實驗室和心理學檢查均未達到能肯定協助診斷的特異性水平，也缺乏客觀的檢查指標用于早期識別，這也是造成對某些精神分裂癥的評定產生分歧、鑒定困難的原因之一。

因此，提出以生理基礎為依據的蛋白因子水平協助診斷精神分裂癥，就有了一種客觀的依據。本研究因入選研究對象時沒有對疾病進行詳細分類，沒有引入治療前后的對比，沒有區分各種抗精神病性藥物對患者病情的影響等而具有一定的局限性。而且精神分裂癥本身也是一種異質性的疾病，臨床表現多樣，個體差異較大。故今后應把不同病程、治療前后、各種臨床亞型的患者納入研究。相信在精神分裂癥的分子病理機制研究中能發現一線曙光。

［1］FAN Y，ABRAHAMSEN G，MCGRATH JJ，et al.Altered cell cycle dynamics in schizophrenia［J］.Biol Psychiatry，2012，71（2）：129-235.

［2］CHEN YF.Chinese classification of mental disorders（CCMD-3）：towards integration in international classification［J］. Psychopathology，2002，35（2/3）：171-175.

［3］KALE A，JOSHI S，PILLAI A，et al.Reduced cerebrospinal fluid and plasma nerve growth factor in drug-naǐve psychotic patients［J］.Schizophr Res，2009，115（2/3）：209-214.

［4］LAZAR NL，RAJAKUMAR N，CAIN DP.Injections of NGF into neonatal frontal cortex decrease social interaction as adults：a rat model of schizophrenia［J］.Schizophr Bull，2008，34（1）：127-136.

［5］XIONG P，ZENG Y，WAN J，et al.The role of NGF and IL-2 serumlevelinassistingthediagnosisinfirstepisode schizophrenia［J］.Psychiatry Res，2011，189（1）：72-76.

［6］LAWRIE SM，OLABI B，HALL J，et al.Do we have any solid evidenceofclinicalutilityaboutthepathophysiology schizophrenia［J］.World Psychiatry，2011，10（1）：19-21.

［7］CC L，CM C，PY C，et al.Increased interleukin-6 level in Taiwanese schizophrenic patients［J］.Chang Gung Med J，2011，34（4）：375-381.

［8］KUNZ M，CERESéR KM，GOI PD，et al.Serum levels of IL-6，IL-10 and TNF-α in patients with bipolar disorder and schizophrenia：differences in pro-and anti-inflammatory balance［J］.Rev Bras Psiquiatr，2011，33（3）：268-274.

［9］PEDERSEN A，DIEDRICH M，KAESTNER F，et al.Memory impairment correlates with increased S100B serum concentrations inpatientswithchronicschizophrenia［J］.Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry，2008，32（8）：1789-1792.

［10］OLIE JP，MOUAFFAK F，KREBS MO，et al.Schizophrenia，a neurodevelopmental illness［J］.Ann Pharm Fr，2009，67（4）：251-255.

［11］PARLAPANI E，SCHAMITT A，ERDMANN A，et al.Association between myelin basic protein expression and left endtorhinal cortex pre-alpha cell layer disoryanization in schizophrenia［J］. Brain Res，2009，1301：126-134.

（本文編輯：劉斯靜）

AN EXPLORATION ON THE ROLE OF EIGHT KINDS OF SERUM PROTEIN FACTOR LEVELS IN DIAGNOSING SCHIZOPHRENIA

ZENG Yong1，WU Qiuxia1，XIONG Peng1*，YU Min2，JIANG Linling1，LI Guohua1
（1.Department of Psychiatry，the First Affiliated Hospitl of Kunming Medical University，Yunnan Province，Kunming 650031，China；2.School of Life Sciences，Yunnan University，Kunming 650031，China）

ObjectiveTo investigate the changes of serum nerve growth factor（NGF），brainderived neurotrophic factor（BDNF），interleukin 6（IL-6），tumor necrosis factor alpha（TNF-α），interferon gamma（IFN-γ），calcium binding protein（S100β），myelin basic protein（MBP）and glial fibrillary acidic protein（GFAP）level and evaluate their diagnostic value in schizophrenia.MethodsThe concentrations of eight kinds of serum protein factor in 106 patients with schizophrenia，105 patients with depression and 120 normal controls were assessed by enzyme linked immunosorbent assay（ELISA）.The diagnostic value of eight factors were evaluated with receiver operating characteristic（ROC）curve.Results Serum NGF concentration in schizophrenic patients was lower than that in patients with depression and normal control group［（32.55±2.12）ng/L vs（38.90±10.47）ng/L，（40.54±6.71）ng/L］，and thedifferences were statistically significant（P＜0.01）.In schizophrenic patients group，a serum NGF diagnostic cutoff value of 35.73 ng/L was chosen to maximize sensitivity at 86.7%with a corresponding specificity of 92.5%（95%CI=0.68～0.95）.In depression group，a serum NGF diagnostic cutoff value of 36.04 ng/L was chosen to maximize sensitivity at 85.8%with a corresponding specificity of 49.5%（95%CI=0.50～0.66）.The corresponding areas under the curve（AUC）were 0.91 and 0.58，respectively.Stepwise discriminant analysis（SDA）were used to reclassify the data and create the fitting discriminant scores.It was found that NGF，IL-6，S100 β，MBP and GFAP make a greater contribution in assisting the diagnosis of schizophrenia，and the diagnosis value of combination of five factors were higher than that in any protein factor.ConclusionIt is feasible to assist the diagnosis of schizophrenia with the protein concentrations，and it is expected to further provide new thinking on objective laboratory examination in schizophrenia.

schizophrenia；egg white；ROC curve；diagnosis

R749.3

A

1007-3205（2012）12-1382-04

2012-07-26；

2012-11-29

云南省社會發展科技計劃項目（2011CA018）；云南省應用基礎研究計劃項目（2011FB172）

曾勇（1964-），男，云南昭通人，昆明醫科大學第一附屬醫院主任醫師，醫學博士，從事精神醫學、健康心理學研究。

*通訊作者。E-mail：zhangsl900@163.com

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.12.007