用于腦出血預后判斷的血清生物標志物研究進展

余國清，汪峰，王小強，馮宇軒，姚聲濤

(遵義醫科大學附屬醫院，貴州遵義 563000)

腦出血是一種常見的腦卒中亞型，具有高發病率及高死亡率，各種評分系統常用于評估腦出血患者的嚴重程度和預后，如美國國立衛生研究院卒中量表(NIHSS)、格拉斯哥昏迷量表(GCS)等[1]。近年來，隨著醫療技術水平的提高和人們對健康水平的提升，越來越多的患者希望能早期預測腦出血的預后。血清生物標志物檢測是一種有效的無創性評估腦出血早期預后的方法，通過研究腦出血預后相關的生物學標志物，從而對腦出血的預后進行早期干預，為臨床治療提供幫助[2]。目前常用于腦出血預后的血清生物標志物包括炎性標志物及纖維蛋白-5(Fibulin-5)、N末端腦鈉肽(NT-proBNP)、血鈣等其他血清生物標志物，現將其研究進展綜述如下。

1 炎性標志物

炎癥反應在腦出血的病理生理過程中起著重要的作用，并影響著腦出血患者的神經功能預后。血液中有許多細胞因子、促炎癥介質以及代謝產物等炎性標志物與腦出血患者的預后有關。

1.1 血清鈣結合蛋白S100A12 S100A12屬于S100鈣結合蛋白家族，是糖基化終產物結合蛋白的受體，誘導靶細胞炎癥反應的胞內信號產生級聯效應[3]。Qian等[4]的研究認為，血清S100A12水平升高與腦出血患者的NIHSS評分、血腫體積、血白細胞計數、血糖濃度及血漿C-反應蛋白濃度密切相關，血清S100A12水平(OR=1.067，95%CI為1.021～1.116，P=0.004)、NIHSS評分(OR=1.541，95%CI為1.262～1.884，P<0.001)和血腫體積(OR=1.108，95%CI為1.048～1.143，P=0.001)是腦出血患者30天死亡率的獨立預測因子，S100A12水平與NIHSS評分和血腫體積有相似的預測價值，血清S100A12水平可能與腦出血的炎癥、出血嚴重程度和臨床結局有關，認為S100A12是反映腦出血后預后不良的血清炎性標志物。S100A12雖作為中樞神經系統特異性標志物，但目前尚不清楚S100A12在腦出血中的作用，其對預后的價值仍需進一步研究。

1.2 血清硫氧還蛋白(TRX) TRX是一種普遍存在的細胞內硫醇蛋白，是一種抗氧化劑，它在炎癥和氧化應激期間釋放和增強，并調節細胞信號、炎癥、生長和凋亡。TRX還具有多種生物活性，包括清除活性氧、抗氧化應激和調節氧化還原。大量的臨床和實驗研究[5]表明，氧化應激產生的自由基在腦出血后繼發性腦損傷中起著重要作用。TRX是在氧化應激的情況下從細胞中釋放出來的，外周循環中TRX 濃度是氧化應激的指標之一。最近的一項研究[6]表明，腦卒中患者入院時血清TRX濃度與腦卒中嚴重程度和病變體積有關。在重型顱腦損傷中，血清TRX濃度被認為是1周死亡率、6個月神經功能預后和6個月死亡率的獨立預測指標。Qian等[7]研究認為，腦卒中患者入院時血清TRX濃度與NIHSS評分和血腫體積呈正相關，血清TRX可作為6個月病死率和6個月總生存期的獨立預后炎性標志物。雖然在腦出血后TRX升高，并與神經系統損傷相關，但不是由腦組織特異性產生的。因此，血清TRX與腦出血預后的相關性仍具有爭議，仍需多中心的進一步研究。

1.3 血清髓過氧化物酶(MPO) MPO屬于血紅素過氧化物酶家族，是由活化的嗜中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞產生的主要氧化酶。炎癥反應和氧化反應均與腦出血后出血性腦損傷有關，MPO是參與這一炎癥過程的酶之一。研究[8]發現，MPO在人腦動脈瘤血清中的濃度升高，其增加了小鼠腦動脈瘤的形成和破裂。還有研究[9]發現，MPO是出血性腦卒中預后不良的高危因素。在急性缺血性腦卒中患者中，外周血MPO濃度與腦卒中嚴重程度高度相關，與死亡率獨立相關。Zheng等[10]發現，腦出血患者血清MPO濃度與NIHSS評分、血腫體積密切相關，血清MPO濃度>2.01 ng/mL的患者總生存期明顯短于其他患者(平均165.9天，95%CI為155.0～176.8，P<0.001)。血清MPO濃度在預測血腫生長、早期神經功能惡化和短期死亡率等方面，與其他生物學標志物效果相似。在急性腦出血患者中，血清MPO濃度升高，并與NIHSS評分和血腫體積正相關。因此，血清MPO濃度可作為判斷急性腦出血患者近期和遠期預后的獨立指標。由于血清MPO濃度的變化受多個變量的影響，其在評估腦出血預后中的價值作用仍需進一步的探索。

1.4 血清環孢素A(CyPA) CyPA是一類高度保守的蛋白質，主要存在于細胞內。CyPA參與細胞內功能，包括調節蛋白質折疊、調節CD4-T細胞信號轉導和產生T輔助型2型細胞因子。在一些與缺血性腦損傷或出血性腦損傷有關的動物實驗[11]中，CyPA可以減輕血腦屏障通透性的破壞，減少神經細胞凋亡，減輕腦損傷，從而改善神經功能。CyPA的神經保護作用的機制尚不清楚。有研究[12，13]認為，CyPA誘導的神經保護作用是通過CD147受體與細胞外信號調節激酶激活，誘導抗凋亡蛋白Bcl2的結合和信號傳導。相反，有研究[14]發現，CyPA/CD147相互作用可能通過增加神經元凋亡途徑參與蛛網膜下腔出血所致的早期腦損傷，部分通過細胞外信號調節激酶-NF-κB通路參與。在有關動脈瘤性蛛網膜下腔出血患者的研究[15]中，外周血中CyPA的濃度與臨床預后嚴重程度、30天的預后結果有顯著的相關性，這表明外周血CyPA是反映急性腦損傷預后的一個潛在的生物標志物。Chen等[16]研究發現，腦出血患者的血清CyPA濃度顯著高于對照組，血清CyPA濃度與NIHSS評分及血腫體積呈顯著正相關，發現血清CyPA濃度>124.4 ng/mL的患者6個月的總生存期明顯縮短，并且血清CyPA對6個月死亡率和預后不良有較強的判別能力，當血清CyPA濃度的值為159.4 ng/mL時，其靈敏度為78.6%，特異度為80.5%。血清CyPA還可顯著提高NIHSS評分和血腫體積對預后的預測能力，是評價腦出血嚴重程度和預測腦出血后預后的潛在生物標志物。因此，CyPA在腦損傷中可能起著保護腦組織的作用。

1.5 血清中性粒細胞與淋巴細胞比率(NLR) NLR是炎癥反應的重要決定因素之一，被認為是預后指標。研究[17]發現，腦出血患者的外周血白細胞、中性粒細胞、單個核細胞和其他炎癥細胞越多，其預后越差。NLR還可作為炎癥的替代指標，且不受血容量的影響。研究[18]表明，腦出血后24 h的NLR和血腫體積均增加，這些改變可能反映血腫周圍炎性細胞的浸潤。在腦出血后，浸潤病變及周圍組織的炎性細胞激活膠質細胞，膠質細胞釋放促炎細胞因子，形成惡性循環。隨著腦出血病程的進展，細胞凋亡變得明顯，從而加重炎癥反應，尤其在腦出血 24 h后，血紅蛋白、血紅素和鐵等細胞毒性物質的釋放進一步加重了炎癥反應。研究[19]發現，在自發性腦出血患者中，NLR與血腫體積擴大密切相關，并可預測30天的發病率和病死率。研究[20]顯示，NLR隨腦出血進展而變化，NLR是腦出血的一個有價值的預后指標，NLR的增加不僅與腦出血患者90天死亡率的增加和生活質量下降有關，NLR還與腦出血后30天的死亡率、90天的致殘率以及腦血腫擴大的風險密切相關。在腦出血合并糖尿病的患者中，NLR是腦出血發展的獨立危險因素[21]。研究[22]發現，腦出血后30天內死亡的患者入院后NLR早期增加，NLR與腦出血體積呈正相關，這是腦出血患者死亡的重要決定因素，認為NLR的早期升高可預測自發性腦出血患者30天的死亡率。雖然NLR不是預測腦出血預后的特異性血清標志物，但其可以對腦出血患者預后進行預測，還可以結合其他血清標志物，提升預測能力。

1.6 血清半乳凝集素-3(Galectin-3) Galectin-3是一種促炎介質，并參與炎癥反應的發生，在細胞黏附、增殖、清除、凋亡細胞活化、細胞遷移和吞噬作用中起關鍵作用。越來越多的研究[23]結果表明，Galectin-3作為促炎介質在中樞神經系統炎癥中起重要作用，Galectin-3還可作為神經系統疾病預后的生物標志物。研究[24]發現，血清Galectin-3水平與重型顱腦損傷的嚴重程度和預后密切相關。Yan等[25]通過多因素分析發現，Galectin-3水平與血漿C-反應蛋白水平、血腫體積、NIHSS評分提示的損傷嚴重程度有關，可預測急性腦出血后臨床預后不良。Galectin-3水平升高與腦出血后炎癥、嚴重程度及預后不良密切相關，Galectin-3水平明顯提高了血腫體積或NIHSS評分對腦出血患者6個月死亡率和不良結局的預測值，提示參與腦組織炎癥反應的Galectin-3可能是腦出血預后的生物標志物。雖然目前認為Galectin-3可判斷腦出血患者的遠期預后，但仍需要大樣本隨機對照實驗進行證明。

1.7 血清巨噬細胞遷移抑制因子(MIF) MIF是一種促炎細胞因子，可被細胞大量表達。研究[26]發現，MIF來源于膠質細胞，可以誘導大量促炎分子的產生，并參與腦出血后病理生理學過程，進一步損傷神經元。血清MIF水平與血漿C反應蛋白水平密切相關，提示MIF可能參與腦出血后的炎癥過程。Lin等[27]通過對120例腦出血患者和120例健康對照者血清MIF檢測，發現出血性腦卒中后早期(6 h內)血清MIF水平明顯升高，多因素分析結果顯示，NIHSS評分(HR為1.375；95%CI為1.209～1.567；P<0.001)、血腫體積(HR為1.205；95%CI為1.164～1.248)、血清MIF>28.5 ng/mL(HR為4.718；95%CI為1.923～11.560；P=0.010)是腦出血患者6個月生存率的獨立預測指標；在ROC下，血清MIF水平與血腫體積、NIHSS評分具有相同的預后價值，血清MIF水平還顯著提高了NIHSS評分和血腫體積對腦出血患者6個月不良結局的預測價值，證實MIF是腦出血預后潛在的生物學標志物。到目前為止，血清MIF水平是否與腦出血后疾病的嚴重程度和預后有關尚不清楚，還需進一步研究探討。

2 Fibulin-5、NT-proBNP、血鈣等標志物

2.1 Fibulin-5 Fibulin-5是一種細胞外基質蛋白，它能介導內皮細胞與彈性纖維的黏附、支架細胞與彈性纖維的結合，還可參與調節細胞的生長和運動。Fibulin-5可通過減輕急性缺血性腦卒中后的血腦屏障通透性來改善神經預后，可能起著保護腦組織的作用。研究[28]顯示，當腦出血量越大，尤其是血腫潰入到腦室時，炎癥反應擴散到中樞神經系統，血腦屏障通透性受到更嚴重的破壞，此時血清Fibulin-5濃度越高，病情越嚴重。Hu等[29]研究發現，腦出血患者血清Fibulin-5濃度明顯高于健康對照組，血清Fibulin-5濃度主要受出血量和腦室擴張的影響，這可能是由于腦出血后腦血流量和腦氧代謝率降低，導致血氧分數降低、內皮細胞損傷以及炎癥介質和補體介導的血腦屏障通透性增加所致。研究[29]還認為，血清Fibulin-5濃度與NIHSS評分呈正相關，與GCS評分呈負相關，血清Fibulin-5濃度預測腦出血患者死亡的敏感度和特異度分別為77.8%和93.2%，預測腦出血患者預后不良的敏感度和特異度分別為86.4%和54.1%。在預測腦出血預后方面，Fibulin-5可能是重要的生物標志物。

2.2 NT-proBNP 在腦出血早期，腦鈉肽(BNP)參與了神經損傷的病理生理過程。研究[30]發現，腦出血后死亡的患者血漿BNP水平明顯高于腦出血后幸存者，血漿BNP>60.0 pg/mL與腦出血患者1個月內的死亡率獨立相關。研究[31]表明，NT-proBNP水平在急性腦損傷后早期明顯升高，并與短期預后不良有關；此外，出院時神經功能預后不良且腦出血后6個月內死亡的患者血清NT-proBNP濃度明顯升高，認為NT-proBNP與神經損傷的嚴重程度和預后有關。研究[32]表明，腦出血患者第4天NT-proBNP水平的AUC為0.958(95%CI為0.907～1.000，P<0.001)，NT-proBNP>999.85 pg/mL預測預后不良的敏感度為93.8%，特異度為92.0%，第4天NT-proBNP水平是腦出血患者神經功能預后和6個月死亡率的獨立預測指標。雖然NT-proBNP可作為判斷腦出血預后的生物學標志物，但NT-proBNP對腦出血所造成的神經損傷不是特異性的，其在評估腦出血預后中的價值有待進一步探索。

2.3 血鈣 血鈣的測定操作簡單，易于測定及動態監測，作為預測標志物，其可行性及可操作性強。目前對鈣離子與血腫擴大的機制已有研究證實，多數研究血鈣水平對腦出血患者預后的影響，但對游離鈣的研究較少，仍存在爭議。研究[33]表明，低鈣血癥與腦出血患者血腫體積增大、血腫擴大及急性缺血性腦卒中患者再出血有關。Morotti等[33]對2103例原發性腦出血患者進行前瞻性隊列研究，認為低血鈣水平與腦出血患者的出血程度有關。Inoue等[34]對273例腦出血患者進行研究，發現低血鈣水平與腦出血患者血腫體積大、NIHSS評分高有關。Guo等[35]根據入院血鈣水平將362例靜脈溶栓患者分為4組，發現低鈣組的出血性轉化較多。Liu等[36]研究67例缺血性腦卒中患者，發現低血鈣組腦微出血和腦深部微量出血的發生率分別為對照組的4.96倍和4.83倍，明顯高于血清鈣水平較高者。研究[37]通過多因素Cox回歸分析發現，血鈣水平較低的腦出血患者預后不良的風險增加了30%～50%，入院時血鈣水平可作為自發性腦出血的預后預測指標。

綜上所述，臨床上可通過對上述血清生物標志物的動態監測，早期發現預后不良的腦出血患者，并進行早期干預。但臨床上單純憑借一種血清生物標志物預測難以準確預測腦出血的預后，還需要聯合多種血清生物標志物，結合患者情況，通過各種量表、物理檢查和影像學資料等輔助手段提高預測的準確性。在急性腦出血后產生的參與炎癥反應的各種炎癥因子具有各自不同的作用，但又相互影響，而且各種炎癥因子之間的關系復雜，并且腦出血后參與的多種病理生理過程尚不清楚。急性出血性腦損傷的炎癥反應是腦卒中病理生物學和預后的主要因素，積極尋找能抑制炎癥因子的高表達，進而為減輕腦出血后的繼發性損傷的抑制劑提供更有力的理論基礎，有助于臨床診療水平的提升，為臨床腦出血患者的治療及改善預后提供理論依據。