病毒性腦炎患兒腦脊液和血清膠質(zhì)纖維酸性蛋白的檢測及其臨床意義*

曹玉紅 張立毅 張光運 曹開方 曹艷華

(1.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院兒科，陜西 西安 710032；2.北京大學基礎醫(yī)學院，北京100191； 3.第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，陜西 西安 710032； 4.第四軍醫(yī)大學口腔醫(yī)院口腔頜面醫(yī)學影像科，陜西 西安 710032； 5．濟南軍區(qū)總醫(yī)院兒科，山東 濟南250031)

病毒性腦炎是兒童時期常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病，不同的患者病情輕重不等，輕者可自行緩解，預后良好，重者可遺留神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，甚至死亡[1,2]。尋找能反映該病腦損傷的特異性標志物，用以早期判斷患者病情的嚴重程度、評估預后、指導治療有重要臨床意義，也是廣大學者研究的熱點[3,4]。國外學者研究發(fā)現(xiàn)，病毒性腦炎患者膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)水平升高，與患者病情輕重及預后密切相關[5-7]，國內(nèi)罕見此方面的研究報道。我們應用酶聯(lián)免疫吸附試驗雙抗體夾心法對38例病毒性腦炎患兒急性期腦脊液和血清GFAP含量進行了檢測及分析，探討其與疾病嚴重程度以及預后之間的關系，現(xiàn)將結(jié)果報告如下。

1 對象與方法

1.1 一般資料 本組病例為2013年1月～2016年12月我院神經(jīng)內(nèi)科及兒科住院的病毒性腦炎患兒38例(病例組)，其中男22例，女16例，年齡2.2～13.0歲。均符合第八版《兒科學》病毒性腦炎的診斷標準[8]。病情等級劃分采用中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染嚴重程度評分量表[9]，根據(jù)患兒臨床癥狀體征和腦脊液壓力、常規(guī)、生化以及頭部影像學、腦電圖等情況，將38例患兒又分為輕度組(0～l3分)15例、中度組(14～26分)13例和重度組(27～39分)10例等三個亞組。對所有患兒電話或門診隨訪1～2年，有后遺癥8例(后遺癥組)，其中智力障礙2例，智力障礙伴癲癇2例，癲癇2例，運動障礙1例、精神異常1例；無后遺癥30例(無后遺癥組)。另選無神經(jīng)系統(tǒng)疾病而需外科手術的腰麻患兒30例作為對照組。兩組患兒性別、年齡無顯著差異(P<0.05)。

1.2 方法 腦脊液及血清GFAP檢測 病例組及對照組患者均于入院1周內(nèi)腰穿留取腦脊液2 mL，同時抽取肘靜脈血2 mL，腦脊液和靜脈血均低溫離心機(4℃)2OOO r/min離心10 min，留取上清，置-80℃冰箱中保存待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附雙抗體夾心法定量檢測GFAP，試劑盒為Abnova公司產(chǎn)品，操作方法嚴格按說明書進行。

2 結(jié)果

2.1 病例組與對照組腦脊液和血清GFAP水平比較 病例組和對照組腦脊液GFAP含量分別為(1.767±1.132)μg/L和(0.234±0.091)μg/L，血清GFAP含量分別為(0.489±0.239)μg/L和(0.197±0.070)μg/L。病例組腦脊液和血清GFAP含量高于對照組(P<0.01)，病例組腦脊液GFAP含量高于血清(P<0.01), 見表1。

表1病例組和對照組腦脊液和血清GFAP含量比較(μg/L)

Table1GFAPofcerebrospinalfluidandseruminthecasegroupandcontrolgroup

分組n腦脊液GFAP血清GFAP病例組381767±11320489±0239對照組300234±00910197±0070t83147146

2.2 38例不同程度病毒性腦炎患兒腦脊液和血清GFAP水平比較 重度組、中度組、輕度組三個亞組腦脊液GFAP含量分別為(3.440±0.597)μg/L、(1.638±0.260)μg/L和(0.764±0.088)μg/L；重度組腦脊液GFAP含量高于中度組 (P<0.01)，中度組高于輕度組(P<0.01)。重度組、中度組、輕度組血清GFAP含量分別為(0.829±0.169)μg/L、(0.414±0.101)μg/L和(0.328±0.092)μg/L，重度組血清GFAP含量高于中度組和輕度組(P<0.01)，中度組和輕度組比較無差異(P>0.05)，見表2。

表2病例組各亞組患兒腦脊液和血清GFAP蛋白含量比較(μg/L)

Table2GFAPofcerebrospinalfluidandseruminpatientswithdifferentseverity

分組n腦脊液GFAP血清GFAP重度組103440±05970829±0169中度組131638±02600414±0101輕度組150764±00880328±0092F18369356953

2.3 38例不同預后患者腦脊液和血清GFAP水平比較 后遺癥組和無后遺癥組三個亞組腦脊液和血清GFAP含量比較差異均顯著(P<0.01) ，見表3。

表3病例組不同預后患兒腦脊液和血清GFAP水平比較(μg/L)

Table3GFAPofcerebrospinalfluidandseruminpatientswithandwithoutsequelae

分組n腦脊液GFAP血清GFAP后遺癥組83675±03730875±0155無后遺癥組301258±05740386±0123t143369455

3 討論

近年來，中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染腦損傷的特異性生化標志物的研究得到了臨床醫(yī)生和研究人員越來越多的關注。目前發(fā)現(xiàn)的腦損傷相關標記物較多，如S100β、神經(jīng)元特異性烯醇化酶、白細胞介素6、基質(zhì)金屬蛋白酶9等，但這些標記物不僅僅存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，心臟損傷、軟組織損傷、乳腺癌、黑色素瘤、神經(jīng)母細胞瘤、小細胞肺癌、結(jié)直腸癌等疾病亦可引起上述指標升高，這些均影響到治療決策和預后評估[10,11]。

GFAP是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中星形膠質(zhì)細胞的主要中間絲蛋白，是星形膠質(zhì)細胞的特異性標記物。高等脊椎動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷后，星形膠質(zhì)細胞變得活躍，并以典型方式反應，稱為星形膠質(zhì)細胞增多癥，特征是GFAP快速合成和含量增加，GFAP體液水平是評估星形膠質(zhì)細胞增多和激活的重要手段，間接反饋神經(jīng)損傷的程度[12]。國內(nèi)外學者報道，中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如腦外傷、腦出血、腦梗死、早產(chǎn)兒腦損傷等患者腦脊液和(或)血清GFAP含量增高，有望成為評估腦損傷患者病情和預后的指標[13-20]。

國外研究表明，中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染患者GFAP等水平可升高，GFAP有望成為中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染后腦損傷的標志物。體外細胞培養(yǎng)實驗表明，辛德畢斯病毒神經(jīng)毒細胞株SVNI導致星形細胞數(shù)目減少，GFAP明顯升高，揭示星形細胞與神經(jīng)元類似，也是病毒侵犯的靶細胞[7]。Petzold 等對24例急性西尼羅河病毒腦炎患者進行了腦脊液GFAP和神經(jīng)絲蛋白的檢測，58%的病人兩種標志物均升高，與尸檢報告神經(jīng)元和膠質(zhì)破壞一致，揭示西尼羅河病包括西尼羅河熱的神經(jīng)侵犯作用[5]。Studahl 等檢測了13例Ⅰ型單純皰疹病毒腦炎患者腦脊液GFAP水平，發(fā)現(xiàn)急性期GFAP明顯升高，GFAP水平在45天內(nèi)下降，揭示在患病一個月內(nèi)病毒對神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的損害[6]。

本研究顯示，病毒性腦炎患者急性期腦脊液和血清GFAP水平顯著升高，腦脊液GFAP水平高于血清。我們推測病毒性腦炎后發(fā)生腦實質(zhì)充血、水腫、炎性細胞浸潤、神經(jīng)細胞變性、壞死等病理改變，引起血腦屏障通透性增加，星形膠質(zhì)細胞壞死、活化增生，從而導致血漿GFAP水平升高。另外，我們也發(fā)現(xiàn)病毒性腦炎重度組腦脊液GFAP高于中度組，中度組高于輕度組，重度組血清GFAP高于中度組和輕度組，而且后遺癥組GFAP的含量明顯高于無后遺癥組，說明病毒性腦炎患兒急性期GFAP含量增加與疾病嚴重程度和預后相關，與文獻報道相符[5,6]。因此檢測病毒性腦炎患兒的腦脊液和血清GFAP含量的變化，對于判斷急性期腦損傷的嚴重程度、評估預后、尋找更佳的治療方法及調(diào)整治療方案等方面有著重要臨床意義。

4 結(jié)論

病毒性腦炎患兒急性期腦脊液和血清GFAP檢測含量增加與疾病嚴重程度呈正相關，故檢測病毒性腦炎患兒GFAP含量的變化，有助于判定腦組織受損的嚴重程度及評估患兒的臨床預后。

[1]Crawford JR. Advances in pediatric neurovirology [J]. Curr Neurol Neurosci Rep, 2010, 10(2):147-154.

[2]Stahl JP, Mailles A, Dacheux L,etal. Epidemiology of viral encephalitis in 2011[J]. Med Mal Infect, 2011, 41(9):453-464.

[3]Tanuma N. CSF biomarkers in children with acute encephalopathy syndrome [J]. Nihon Rinsho, 2012, 70(5):887-892.

[4]Kamei S, Taira N, Ishihara M,etal. Prognostic value of cerebrospinal fluid cytokine changes in herpes simplex virus encephalitis [J]. Cytokine, 2009, 46(2):187-193.

[5]Petzold A, Groves M, Leis AA,etal. Neuronal and glial cerebrospinal fluid protein biomarkers are elevated after West Nile virus infection [J]. Muscle Nerve, 2010,41(1):42-49.

[6]Studahl M, Rosengren L, Günther G,etal. Difference in pathogenesis between herpes simplex virus type 1 encephalitis and tick-borne encephalitis demonstrated by means of cerebrospinal fluid markers of glial and neuronal destruction [J]. J Neurol, 2000, 247(8):636-642.

[7]Brodie C, Weizman N, Katzoff A,etal. Astrocyte activation by Sindbis virus: expression of GFAP, cytokines, and adhesion molecules [J]. Glia, 1997, 19(4):275-285.

[8]王衛(wèi)平. 兒科學[M]．第8版．北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：406-408.

[9]張星虎，于海華，王伊龍，等. CNS感染嚴重程度評分的建立和信度檢驗[J].中國神經(jīng)免疫學和神經(jīng)病學雜志, 2006,13(3)：153-155,159 .

[10] Ramos-Fernandez M, Bellolio MF, Stead LG. Matrix metalloproteinase-9 as a marker for acute ischemic stroke: a systematic review [J]. J Stroke Cerebrovasc Dis, 2011, 20(1): 47-54.

[11] Giacoppo S, Bramanti P, Barresi M,etal. Predictive biomarkers of recovery in traumatic brain injury [J]. Neurocrit Care, 2012, 16(3):470-477.

[12] 劉霞，秦雪. 膠質(zhì)纖維酸性蛋白的生物學特性及臨床研究進展[J]. 國際檢驗醫(yī)學雜志， 2015，36(18)： 2716-2717 .

[13] Schiff L, Hadker N, Weiser S,etal. A literature review of the feasibility of glial fibrillary acidic protein as a biomarker for stroke and traumatic brain injury [J]. Mol Diagn Ther, 2012, 16(2):79-92.

[14] Cheung WM, Wang CK, Kuo JS,etal. Changes in the level of glial fibrillary acidic protein (GFAP) after mild and severe focal cerebral ischemia [J]. Chin J Physiol, 1999, 42(4): 227-235.

[15] Middeldorp J, Hol EM. GFAP in health and disease [J]. Prog Neurobiol, 2011, 93(3): 421-443.

[16] 裘艷梅，侯洪濤，王煒，等. 動脈血氣分析、神經(jīng)烯醇化酶及血清神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白在早產(chǎn)兒腦損傷早期診斷中的價值[J]. 實用醫(yī)學雜志，2016，32(17)：2847-2850.

[17] 何磊磊，孫正杰，郭艷霞，等. 血清膠質(zhì)纖維酸性蛋白、 C 反應蛋白及和肽素聯(lián)合MICH評分在自發(fā)性腦出血患者預后判斷中的價值[J].中國急救醫(yī)學， 2016，36(6)：502-506 .

[18] 喻文，羅紅敏. 膠質(zhì)纖維酸性蛋白可作為重型顱腦損傷患者的一個生物標志物(一項前瞻性隊列研究)[J].中華危重病急救醫(yī)學， 2015，27(11)：889-889.

[19] Bogoslovsky T, Wilson D, Chen Y,etal. Increases of Plasma Levels of Glial Fibrillary Acidic Protein, Tau, and Amyloid β up to 90 Days after Traumatic Brain Injury [J]. J Neurotrauma， 2017, 34(1):66-73.

[20] Miyake H, Inoue A, Tanaka M,al. Serum glial fibrillary acidic protein as a specific marker for necrotizing meningoencephalitis in Pug dogs [J]. J Vet Med Sci，2013, 75(11):1543-1545.

[21] Grahn A, Hagberg L, Nilsson S,etal. Cerebrospinal fluid biomarkers in patients with varicella-zoster virus CNS infections[J]. J Neurol.2013, 260(7):1813-1821.