顱腦創傷患者血清Tau、UCH-L1的水平變化及其臨床意義

蔡倫， 范明波，李俊，李正偉

(1華中科技大學同濟醫學院附屬武漢中心醫院，武漢430000；2 武漢大學中南醫院)

創傷性顱腦損傷是指意外交通事故、工傷、火器操作等暴力作用于頭部并導致的頭部外傷如頭部軟組織損傷、腦損傷、顱骨骨折等[1～3]。早期及時有效評估創傷性腦損傷患者的病情嚴重程度及預后，對臨床制定針對性治療方案有重要意義。目前，CT(或MRI)等影像學檢查聯合急性生理學與慢性健康狀況評分系統(APACHE)評分、損傷嚴重程度評分(ISS)等輔助診斷是臨床常用的顱腦創傷診斷方法，但是上述檢查手段均無法有效評估患者病情嚴重程度及預后[4,5]。尋找快捷、高效、靈敏度高、特異性好的分子標記物輔助診斷創傷性顱腦損傷是目前的研究熱點。Tau主要表達于神經元細胞質及軸突，是含量最高的微管相關蛋白。顱腦創傷后Tau可由中樞神經系統釋放到血液中，血清Tau水平可反映顱腦損傷患者的病情嚴重程度[6]。泛素羥基末端水解酶-1(UCH-L1)主要來自于中樞神經系統的神經元細胞，UCH-L1可評估顱腦損傷引起的血腦屏障損傷程度[7]。但目前關于血清Tau、UCH-L1水平在顱腦創傷患者病情轉歸過程中的作用相關報道較少。本研究觀察了97例顱腦創傷患者血清Tau、UCH-L1的表達變化，并探討其臨床意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2016年1月～2017年6月間我院急診收治的97例顱腦損傷患者，均為顱腦外傷，受傷時間≤12 h，經頭顱CT或者MRI檢查證實為顱腦損傷，存在高血壓史7例、糖尿病史4例。排除標準：①孕產婦以及哺乳期的女性；②心臟功能不全者；③肝、腎功能障礙者；④入院前6個月內有手術史或者創傷史的患者；⑤顱內動脈瘤、急性腦血管病等腦部疾病患者；⑥急慢性感染性疾病以及自身免疫性疾病患者；⑥既往有神經系統疾病史者；⑦惡性腫瘤患者。

根據格拉斯哥昏迷評分(GCS)[8]將97例患者分為輕度組(GCS評分13～15分)41例，其中男27例、女14例，年齡28～73(53.9±7.5)歲；中度組(GCS評分9～12分)35例，其中男21例、女14例；年齡34～69(52.2±8.6)歲；重度組(GCS評分3～8分)21例，其中男13例、女8例；年齡33～75(53.7±7.4)歲。同期隨機選取50例健康體檢者為對照組，其中男34例，女16例；年齡32～76(53.6±8.7)歲。各組年齡、性別比例比較差異無統計學意義。本研究獲得醫院倫理委員會批準，所有納入者均知情同意并在知情同意書上簽字。

1.2 血清Tau、UCH-L1檢測方法 觀察組分別于入院12 h、1 d、3 d、7 d、14 d時清晨空腹肘靜脈血5 mL，對照組體檢時抽取空腹肘靜脈血5 mL,3 000 r/min離心10 min，取上清液,-70 ℃保存。采用ELISA法測定兩組血清Tau、UCH-L1。Tau試劑盒購自于比利時Innogenetics公司，UCH-L1購自于美國Santa Cruz公司，所有操作均嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3 預后隨訪方法 分別采用電話或門診隨訪，隨訪6個月時采用格拉斯哥預后評分(Glasgow outcome score，GOS)[9]分析患者預后，GOS評分4～5分為預后良好、GOS評分1～3分為預后不良。

2 結果

對照組血清Tau 、UCH-L1水平分別為(1.01±1.34)ng/mL、(3.31±3.34)pg/mL,入院不同時間輕、中、重度組血清Tau及UCH-L1水平變化比較見表1、表2。

表1 入院不同時間輕、中、重度組血清Tau水平變化比較

注：與輕度組比較，*P<0.05；與中度組比較，△P<0.05。

表2 入院不同時間輕、中、重度組血清UCH-L1水平變化比較

注：與輕度組比較，*P<0.05；與中度組比較，△P<0.05。

隨訪6個月時97例患者分為預后良好61例、預后不良36例，二者入院不同時間血清Tau、UCH-L1水平比較見表3、4。

采用ROC曲線下面積(AUC)評估入院3 d時血清Tau蛋白、UCH-L1對顱腦創傷患者預后的預測價值，血清Tau預測顱腦創傷患者預后的AUC為0.777(95%CI：0.689～0.866)，最佳截斷值為58.97 pg/mL，Tau預測顱腦創傷患者預后的靈敏度、特異度分別為82%、76%，準確度79%；血清UCH-L1水平預測顱腦創傷患者預后的AUC為0.746(95%CI：0.655～0.838)，最佳截斷值為33.75 ng/mL，Tau預測顱腦創傷患者預后的靈敏度、特異度分別為80%、77%，準確度77%。

表3 入院不同時間預后良好、預后不良患者血清Tau水平比較

注：與預后良好者比較，*P<0.05

表4 入院不同時間預后良好、預后不良患者血清UCH-L1水平比較

注：與預后良好者比較，*P<0.05

3 討論

顱腦創傷是外科常見病，具有發病率高、病情兇險、致殘率和致死率高等特點[10]。早期診斷顱腦創傷并評估患者病情嚴重程度，對采取及時有效的控制措施，減少二次損傷，改善患者預后，提高生存率有重要價值[11]。

顱腦損傷導致細胞骨架破裂，引發炎癥反應而致多種炎癥細胞因子釋放，同時顱腦損傷引起血腦屏障損傷，腦脊液外流入血，隨即產生的各種細胞因子進入血液[12,13]。Tau主要在神經細胞內表達，研究[14]發現，腦卒中、阿爾茲海默癥及其他中樞神經系統疾病患者神經細胞明顯凋亡和壞死，進而導致腦脊液中Tau水平明顯升高。劉玥等[15]研究證實，顱腦創傷患者中約48%患者存在軸突損傷及軸突微管的喪失，Tau從微管中釋放到細胞外的間隙內并進入到腦脊液中，最終在血液中循環。劉景景等[16]發現腦挫裂損傷或者彌漫性軸索損傷所致的顱腦損傷患者存在神經細胞大量壞死，進而導致血液中Tau水平升高。上述研究均表明，Tan蛋白與顱腦創傷及病情進展密切相關。UCH-L1是一種具有較高特異性的半胱氨酸泛素蛋白水解酶，分子量較小，分子結構較為緊湊，僅在腦組織的神經系統中表達，具有較高的生理穩定性[17]，研究[18,19]認為，UCH-L1參與了神經退行性疾病的發病過程，并可預測顱腦損傷。

本研究結果顯示，顱腦創傷輕度患者入院12 h血清Tau、UCH-L1水平均高于對照組，提示顱腦創傷患者存在血清Tau、UCH-L1水平明顯升高，血清Tau、UCH-L1可能參與了顱腦創傷的發病過程，可能與顱腦創傷嚴重損害患者神經細胞，致使Tau、UCH-L1釋放至腦脊液中，并進一步循環至血液中有關。進一步研究發現，入院后不同時點，中度組、重度組顱腦損傷患者血清Tau、UCH-L1水平均高于輕度組，且重度組血清Tau、UCH-L1水平均高于中度組，可能原因為輕、中度顱腦創傷患者主要臨床表現為局灶性的腦挫裂傷，顱內血腫較輕，蛛網膜下腔出血量相對較少，因此對腦組織的損傷程度較輕，臨床上常規用藥并及時將血腫清除，可明顯減輕顱腦創傷對患者神經細胞造成的創傷，而重度顱腦創傷患者主要是廣泛性的腦挫裂傷，顱內血腫較為嚴重，患者常合并腦組織移位或者嚴重的繼發性腦疝，手術治療后患者的腦梗死和水腫面積也較大，因此極易造成神經細胞的損傷和凋亡，Tau、UCH-L1明顯升高[20]。上述結果均提示，Tau、UCH-L1與顱腦創傷病情嚴重程度密切相關，可作為臨床輔助評估病情嚴重程度的重要標志物。此外，入院12 h～7 d，各組患者血清Tau、UCH-L1逐漸升高，而入院7、14 d，其水平逐漸下降，隨病情的逐漸緩解，血清Tau、UCH-L1水平逐漸降低，提示血清Tau、UCH-L1可反映顱腦損傷患者病情的進展。入院后不同時點預后不良患者血清Tau、UCH-L1水平高于預后良好組，提示Tau、UCH-L1與顱腦創傷預后密切相關，說明Tau、UCH-L1由壞死的神經細胞大量釋放到血液中，提示嚴重顱腦損傷對腦組織功能以及結構造成不可逆性損傷，并伴有不同程度功能紊亂，患者多器官衰竭，甚至死亡。顱腦創傷患者入院后血清Tau、UCH-L1逐漸升高，并在入院3 d達到最高水平，以入院3 d血清Tau、UCH-L1預測顱腦創傷患者隨訪6個月后的預后情況，結果顯示，Tau、UCHL-1對預后具有較高的預測價值，ROC曲線下面積分別為0.777、0.746，提示早期檢測Tau、UCH-L1可作為臨床輔助預測顱腦創傷患者預后的重要標志物，臨床有重要的參考價值。

綜上所述，顱腦創傷患者存在血清Tau、UCH-L1水平升高。血清Tau、UCH-L1可能參與了顱腦創傷的發生、發展。血清Tau、UCH-L1預測顱腦創傷患者預后的靈敏讀、特異度均較高。