血漿凝溶膠蛋白濃度對重型顱腦損傷長期預后的預測價值

郭智東 王 弋 張祖勇 俞文華 董曉巧 杭州市第一人民醫院 杭州310006

血漿凝溶膠蛋白濃度對重型顱腦損傷長期預后的預測價值

郭智東 王 弋 張祖勇 俞文華 董曉巧 杭州市第一人民醫院 杭州310006

目的 觀察血漿凝溶膠蛋白濃度對重型顱腦損傷（STBI）6個月死亡和預后不良（格拉斯哥預后評分1～3分）的預測價值。方法 對80例重型顱腦損傷患者采用ELISA法測定血漿凝溶膠蛋白、神經元特異性烯醇化酶、S100B蛋白、髓鞘堿性蛋白和膠質纖維酸性蛋白濃度。比較格拉斯哥昏迷評分及上述生化指標對重型顱腦損傷6個月死亡和預后不良的預測價值。結果 重型顱腦損傷患者血漿凝溶膠蛋白濃度較健康體檢者顯著降低（P＜0.01），血漿神經元特異性烯醇化酶（NSE）、S100B蛋白、髓鞘堿性蛋白（MBP）和膠質纖維酸性蛋白（GFAP）濃度均較健康體檢者顯著升高（P均＜0.01）。ROC曲線分析顯示，血漿凝溶膠蛋白濃度可顯著預測重型顱腦損傷患者6個月死亡和預后不良。且血漿凝溶膠蛋白的預測價值與入院時格拉斯哥昏迷評分及血漿神經元特異性烯醇化酶、S100B蛋白、髓鞘堿性蛋白和膠質纖維酸性蛋白濃度比較，均具有較好的預后預測價值。結論 血漿凝溶膠蛋白水平有助于預測重型顱腦損傷患者長期預后。

重型顱腦損傷；預后；凝溶膠蛋白；神經元特異性烯醇化酶；S100B蛋白；髓鞘堿性蛋白；膠質纖維酸性蛋白

Myelin basic protein;Glial fibrillary acidic protein

重型顱腦損傷（severe traumatic brain injury，STBI）預后較差，格拉斯哥昏迷（glasgow coma scale，GCS）評分可顯著預測STBI預后[1]。血漿神經元特異性烯醇化酶（neuron specific enolase，NSE）、S100B蛋白、髓鞘堿性蛋白（myelin basic protein，MBP）和膠質纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）主要來源于神經細胞和/或膠質細胞，是目前反映外傷性腦損傷程度的較好實驗室指標[2-3]。凝溶膠蛋白是一種重要的細胞骨架蛋白，可以緩沖從損傷組織中釋放出來的肌動蛋白導致的潛在的毒副作用[4]。現已發現，外周血凝溶膠蛋白水平降低與STBI后1個月死亡顯著相關[5]。本研究檢測STBI患者血漿凝溶膠蛋白濃度，旨在分析其對STBI長期預后的預測價值，并與GCS評分、NSE、S100B、MBP和GFAP的預測作用作比較。

1 資料與方法

1.1臨床資料 2009年6月—2012年6月本院收治STBI（GCS評分≤8分）患者80例，其中男56例，女24例；年齡18～78歲，平均（40.2±14.6）歲。外傷至入院時間0.5～8h，平均（3.6±1.8）h。入院時GCS評分3～8分，中位數6分，四分之一位間距3分。瞳孔散大29例（36.3%），其中單側瞳孔散大20例（25.0%），雙側瞳孔散大9例（11.3%）。車禍54例，砸傷16例，摔傷10例。閉合性顱腦損傷51例，開放性顱腦損傷29例。硬膜外血腫17例（21.3%），硬膜下血腫29例（36.3%），腦內多發血腫9例（11.3%），廣泛性腦挫裂傷21例（26.3%），蛛網膜下腔出血38例（47.5%）。中線移位（＞5mm）28例（35.0%），環池消失 23例（28.8%）。顱底骨折20例（25.0%），顱蓋骨骨折36例（45.0%）。急診手術治療36例（45.0%）。另擇年齡和性別均匹配的同期體檢者80名為對照組。病例組和對照組均除外糖尿病、高血壓病、既往腦血管性疾病、使用抗凝劑、嚴重感染、嚴重心肝腎疾病及嚴重頭部外傷史。病例組同時排除合并其他部位嚴重外傷及原發性腦干損傷者。

1.2指標檢測 病例組于外傷后1.0～10.0h，平均（4.6±2.5）h經肘靜脈采集靜脈血3mL，對照組于體檢時經肘靜脈抽取靜脈血3mL。血標本立即放入無菌EDTA-K2試管中，在室溫下，3000轉/分、離心20min收集血漿，置-70℃保存待檢。采用ELISA法測定血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度，試劑盒由上海易莎生物科技有限公司提供。

1.3預后評價 本研究終點為6個月死亡和預后不良。格拉斯哥預后（glasgow outcome scale，GOS）評分1分為死亡，2分為植物生存，3分為重度病殘、意識清楚、生活不能自理，4分為中度病殘、生活能自理，5分為恢復良好、有輕度精神障礙、能正常生活。GOS評分1～3定義為預后不良[6]。本研究隨訪由一位經過專業訓練的神經外科醫師完成，該醫師不參與本研究的指標測定工作。

1.4統計學方法 應用SPSS15.0和MedCalc 9.6.4.0統計軟件。數據正態性檢驗采用Kolmogorov-Smirnov檢驗。計量資料以（）或[中位數（四分之一位間距）]表示，組間比較采用t檢驗或Mann-Whitney U檢驗。計數資料以[例（%）]表示，組間比較采用卡方檢驗或Fisher確切檢驗。相關性分析采用Pearson或Spearman相關分析。受試者工作特征（Receiver operating characteristics，ROC）曲線分析血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度對STBI后6個月死亡和預后不良的預測價值，計算判斷界值、靈敏度、特異度和曲線下面積，曲線下面積比較采用Z檢驗。P＜0.05定義為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1兩組血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度比較 病例組血漿凝溶膠蛋白濃度顯著低于對照組（P＜0.01），血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度均顯著高于對照組（P均＜0.01），見表1。

表1 兩組血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度比較（）

表1 兩組血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度比較（）

注：與對照組比較，*P＜0.01

對照組病例組80 80 126.2±29.5 64.1±20.2* 3.6±1.6 25.8±11.0* 59.2±18.3 448.6±120.4* 3.4±1.1 25.4±9.1* 2.4±0.6 16.8±4.8*

2.2STBI患者血漿凝溶膠蛋白濃度的相關性分析

Pearson相關分析顯示，血漿凝溶膠蛋白濃度與血漿NSE濃度（r=-0.432，P＜0.001）、血漿S100B濃度（r=-0.464，P＜0.001）、血漿MBP（r=-0.460，P＜0.001）濃度和血漿GFAP濃度（r=-0.432，P＜0.001）均呈顯著負相關性；Spearman相關分析顯示，血漿凝溶膠蛋白濃度與GCS評分呈顯著正相關性（r=0.486，P＜0.001）。

2.3STBI后6個月死亡與預后不良患者血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分變化 病例組6個月死亡20例（25.0%），死亡患者血漿凝溶膠蛋白濃度和GCS評分均顯著低于生存患者（P均＜0.01），而死亡患者血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度均顯著高于生存患者（P均＜0.01），見表2。STBI后6個月預后不良36例（45.0%）。預后不良患者血漿凝溶膠蛋白濃度和GCS評分均顯著低于預后良好患者（P均＜0.01），血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度則顯著高于預后良好患者（P均＜0.01）。見表3。

2.4ROC曲線分析 血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分對STBI后6個月死亡及預后不良均有顯著預測價值；Z檢驗顯示，血漿凝溶膠蛋白濃度的曲線下面積與血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分的曲線下面積比較差異均無統計學意義（P均＞0.05）。見表4～5。

表2 STBI患者血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分比較（）

表2 STBI患者血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分比較（）

注：與生存組比較，*P＜0.01

組別生存組死亡組n/例20 60凝溶膠蛋白/（μg/mL）69.5±19.9 47.9±9.4* NSE/（ng/mL）22.5±9.0 35.9±10.3* S100B/（pg/mL）416.8±115.0 544.2±80.0* MBP/（μg/mL）22.4±6.4 34.2±10.3* GFAP/（pg/mL）15.2±3.2 21.7±5.7* GCS評分/分6 4*

表3 STBI患者血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分比較（）

表3 STBI患者血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分比較（）

注：與預后良好組比較，*P＜0.01

組別預后良好組預后不良組n/例44 36凝溶膠蛋白/（μg/mL）73.9±18.9 52.1±14.4* NSE/（ng/mL）19.6±8.3 33.4±8.9* S100B/（pg/mL）388.0±100.2 522.7±100.6* MBP/（μg/mL）20.9±5.9 30.9±9.3* GFAP/（pg/mL）14.5±3.2 19.7±5.1* GCS評分/分7 4*

表4 血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分對STBI后6個月死亡預測價值

表5 血漿凝溶膠蛋白、NSE、S100B、MBP和GFAP濃度及GCS評分對STBI后6個月預后不良預測價值

3 討論

STBI是一種常見的外傷形式，預后較差。國際上往往采用GCS評分評價STBI的嚴重程度，另外采用GOS評分評價STBI的預后。一般來說，入院時GCS評分小于9分被指定為STBI，而GOS評分1～3被定義為神經功能預后不良[1]。本研究采用了這兩個評價體系來評價腦損傷的嚴重程度和神經功能預后。本組病例腦損傷后6個月預后不良率為45.0%，與既往研究基本一致[1]。外傷后繼發性腦損傷的病理生理過程相當復雜。這個過程包括神經細胞的凋亡或壞死，以及膠質細胞的死亡或增生。腦外傷后，神經細胞或膠質細胞釋放大量生化因子，這些生化因子通過破壞的血腦屏障可出現在外周血中。因此，外周血中這些因子濃度的增高程度可反映腦損傷的程度。NSE、S100B、MBP和GFAP主要來源于神經細胞和/或膠質細胞，是目前評價腦損傷程度較為客觀的實驗室指標[2-3]。本研究檢測STBI患者入院時血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度后發現，STBI患者血漿中這些生化因子顯著升高（P＜0.01），而在STBI后6個月死亡和預后不良患者上述指標升高尤其明顯（P＜0.01），ROC曲線分析顯示，它們對STBI后6個月死亡和預后不良有顯著預測價值。因此，血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度是目前用于評價腦外傷預后的較好實驗室指標。

凝溶膠蛋白是細胞骨架蛋白的重要組成部分，參與細胞運動性、細胞骨架結構動力學重排過程中的信號轉導和細胞凋亡的調控[4]。肌動蛋白是細胞內正常蛋白，在組織細胞受到損害后便釋放到循環中，最終由肌動蛋白清除系統加以清除。若超過其清除能力時，肌動蛋白在體內積聚將引起臟器損害[7]。凝溶膠蛋白是目前已知最有效的肌動蛋白纖絲切割蛋白。在肌動蛋白清除系統中，凝溶膠蛋白可以緩沖從損傷組織中釋放出來的肌動蛋白導致的潛在的毒副作用[8]。外周血中凝溶膠蛋白濃度在心肌梗死、感染性休克、膿毒癥以及急性肺損傷等危重病中明顯降低，其降低的程度與疾病嚴重程度及預后顯著相關[9]。阿爾茨海默病患者血漿凝溶膠蛋白濃度也明顯下降，且與疾病進展顯著相關[10]。腦梗死和腦出血患者血漿凝溶膠蛋白濃度降低可顯著預測長期神經功能預后[11-12]。動物實驗發現，凝溶膠蛋白基因缺失小鼠的神經功能受到影響[13]。有學者發現STBI患者低血漿凝溶膠蛋白濃度與GCS評分顯著正相關，可以預測STBI后1個月死亡[5]。目前，少有研究揭示血漿凝溶膠蛋白濃度與STBI后長期預后的關系。本研究發現，STBI患者血漿凝溶膠蛋白濃度明顯低于健康人群，血漿凝溶膠蛋白濃度與STBI嚴重程度成正相關性，也可顯著預測STBI患者長期預后。本研究進一步對血漿凝溶膠蛋白濃度的曲線下面積與GCS評分及血漿NSE、S100B、MBP和GFAP濃度的曲線下面積進行比較，結果顯示，血漿凝溶膠蛋白濃度對STBI患者長期預后的預測價值與其他指標相比無統計學差異。

［1］Stevens RD，Sutter R.Prognosis in severe brain injury［J］. Crit Care Med，2013，41（4）：1104-1123.

［2］B?hmer AE，Oses JP，Schmidt AP，et al.Neuron-specific enolase，S100B，and glial fibrillary acidic protein levels as outcome predictors in patients with severe traumatic brain injury［J］.Neurosurgery，2011，68（6）：1624-1630.

［3］Gyorgy A，Ling G，Wingo D，et al.Time-dependent changes in serum biomarker levels after blast traumatic brain injury［J］.J Neurotrauma，2011，28（6）：1121-1126.

［4］Li GH，Arora PD，Chen Y，et al.Multifunctional roles of gelsolin in health and diseases［J］.Med Res Rev，2012，32（5）：999-1025.

［5］Xu JF，Liu WG，Dong XQ，et al.Change in plasma gelsolin level after traumatic brain injury［J］.J Trauma Acute Care Surg，2012，72（2）：491-496.

［6］Yu GF，Jie YQ，Wu A，et al.Increased plasma 8-iso-prostaglandin F2α concentration in severe human traumatic brain injury［J］.Clin Chim Acta，2013，421（1）：7-11.

［7］Bunnell TM，Ervasti JM.Structural and functional properties of the actin gene family［J］.Crit Rev Eukaryot Gene Expr，2011，21（3）：255-266.

［8］Peddada N，Sagar A，Ashish，et al.Plasma gelsolin:a general prognostic marker of health［J］.Med Hypotheses，2012，78（2）：203-210.

［9］Bucki R，Levental I，Kulakowska A，et al.Plasma gelsolin：function，prognostic value，and potential therapeutic use［J］. Curr Protein Pept Sci，2008，9（6）：541-551.

［10］Güntert A，Campbell J，Saleem M，et al.Plasma gelsolin is decreased and correlates with rate of decline in Alzheimer's disease［J］.J Alzheimers Dis，2010，21（2）：585-596.

［11］Zhao DQ，Wang K，Zhang HD，et al.Significant reduction of plasma gelsolin levels in patients with intracerebral hemorrhage［J］.Clin Chim Acta，2013，415（2）：202-206.

［12］Guo XC，Luo BY，Li XF，et al.Plasma gelsolin levels and 1-year mortality after first-ever ischemic stroke［J］.J Crit Care，2011，26（6）：608-612.

［13］Yildirim F，Gertz K，Kronenberg G，et al.Inhibition of histone deacetylation protects wildtype but not gelsolin-deficient mice from ischemic brain injury［J］.Exp Neurol，2008，210（2）：531-542.

Clinical Value of Plasma Gelsolin Concentration in Prediction of Outcomes in Severe Traumatic Brain Injury

GUO Zhidong,WANG Yi,ZHANG Zuyong,DONG xiaoqiao.Department of Emergency,the First People's Hospital of Hangzhou,Hangzhou 310006,China

Objective To evaluate the predictive value of plasma gelsolin concentration for 6-month mortality and unfavorable outcomes（Glasgow Outcome Scale score of 1～3）after severe traumatic brain injury.Methods Eighty patients with severe traumatic brain who were admitted in our hospital from June 2009 to June 2012 and 80 sex and age-matched healthy individuals were recruited.Plasma gelsolin,neuron specific enolase,S100B,myelin basic protein and glial fibrillary acidic protein concentrations were determined by using enzyme-linked immunosorbent assay.Predictive values of Glasgow coma scale score on admission and those other biomarkers for 6-month mortality and unfavorable outcome were analyzed and their predictive values were compared.Results Plasma gelsolin concentration was markedly lower in patients than in healthy individuals and plasma neuron specific enolase,S100B, myelin basic protein and glial fibrillary acidic protein concentrations were obviously higher in patients than in healthy individuals（all P＜0.01）.ROC curve analysis showed that plasma gelsolin concentration markedly predicted 6-month mortality and unfavorable outcome after severe traumatic brain injury.The predictive value of plasma gelsolin concentration is comparable to Glasgow coma scale score on admission and plasma neuron specific enolase, S100B,myelin basic protein,and glial fibrillary acidic protein concentrations.Conclusion Determination of gelsolin in plasma may help in prediction of long-term outcome in patients with severe traumatic brain injury.

Severe traumatic brain injury;Outcome;Gelsolin;Neuron specific enolase;S100B;

2013-07-23

修回日期：2013-08-30

浙江省醫藥衛生科技計劃項目（No.2012KYB148）