顱底腫瘤術后血清ET-1、IL-1β及CGRP水平與術后腦血管痙攣發生的相關性分析

唐少舟 王成鴻 鄧 勇 張躍康

腦血管痙攣(cerabral vasospasm,CVS)是蛛網膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)的常見并發癥，可引起患者病情加重，增加死亡風險，已受到臨床廣泛關注[1]。而顱腦手術特別是顱底腫瘤術后并發的CVS所引起的重視尚不足，相關報道尚少。由于顱底腫瘤位置深，解剖關系復雜，術中對神經、血管的牽拉和SAH等因素易致術后CVS發生。CVS可引起神經功能障礙等繼發性損害，是術后致殘、致死的重要原因，但其發病機制尚不清晰[2]。近年研究發現，炎性反應及血管內皮細胞損傷參與了CVS的發生[3]。白細胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、內皮素-1(ET-1)分別作為炎癥標志物與內皮細胞損傷標志物，其表達升高可反映機體炎癥反應及內皮細胞損傷程度。動物實驗表明，降鈣素基因相關肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)與CVS密切相關[4]。本研究通過檢測顱底腫瘤手術患者術后血清IL-1β、ET-1、CGRP水平動態變化，探討它們與術后并發CVS的關系，以期為臨床防治提供一定指導。

1 材料與方法

1.1 對象

收集2017年3月至2018年3月我院神經外科收治的顱底腫瘤手術患者148例，均經手術及病理確診，年齡18～75歲，排除術前發生CVS及合并其他惡性腫瘤、高血壓、糖尿病、術后嚴重心功能不全、肺水腫等患者。其中男、女分別為86例、74例；年齡29～74(51.26±5.89)歲；腫瘤部位：鞍區、小腦橋腦腳區、枕骨大孔區、嗅溝、斜坡分別為74例、61例、9例、3例、1例；病理類型：垂體腺瘤、聽神經瘤、腦膜瘤、膽質瘤、顱咽管瘤、三叉神經鞘瘤、其他分別為44例、32例、27例、14例、11例、9例、11例；所有患者均由同一組手術醫師進行開顱顯微手術，未發生手術死亡。并選取同期門診健康體檢者50例為對照組，其中男性27例，女性23例，年齡25～75(50.77±6.32)歲。病例組與對照組年齡、性別比較差異無統計學意義(P>0.05)。本研究獲得醫院倫理委員會批準，所有對象均對研究知情并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 標本采集及血清ET-1、IL-1β及CGRP測定 病例組均于術前及術后3 d、1 w、2 w采集患者清晨空腹肘靜脈血6 ml(三管)，2 ml/管，均離心(3000 r/min)10 min，分離血清，分別用于ET-1、IL-1β及CGRP測定。ET-1、CGRP測定采用放射免疫法，試劑盒購買自北京普爾偉業生物科技有限公司；IL-1β測定采用ELISA法，試劑盒購買自晶美(北京)生物工程有限公司。對照組于體檢時采集血清，采用與病例組同法進行血清ET-1、IL-1β及CGRP測定。

1.2.2 CVS的診斷 所有患者均于術前及術后3 d、1 w、2 w行經顱多普勒(transcranial doppler,TCD)動態監測，根據腦血流速度檢測結果進行CVS診斷。參照國際標準[5]，若術后任何1次檢測顯示大腦中動脈血流速度(velocity of middle cerebral artery,VMCA)>120 cm/s則診斷為CVS，并按VMCA大小為120～140 cm/s、140～200 cm/s、>200 cm/s定義為輕度痙攣、中度痙攣、重度痙攣。

1.3 統計學處理

統計分析軟件應用SPSS 20.0，定量變量以均數±標準差進行描述，應用Dunnett-t法、組間t檢驗、Spearman相關分析和直線相關分析；以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

148例患者，64例出現CVS，發生率為43.24%，其中輕度痙攣35例，中度痙攣19例，重度痙攣10例。臨床癥狀以遲發性神經功能損害為主，給予擴血管及血液稀釋(3H)等治療，均治愈出院。

2.2 病例組與對照組血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比較

病例組術前及術后各時間點血清IL-1β、ET-1水平均明顯高于對照組(P<0.05)，CGRP水平明顯低于對照組(P<0.05)。病例組血清IL-Iβ、ET-1水平在術后3 d較術前增高，于術后1 w達峰值，于術后2 w出現降低；而血清CGRP水平在術后3 d較術前降低，于術后1 w達低谷，于術后2 w回升。術后3 d各項血清指標與術前相比均有統計學差異(P<0.05)；術后1 w各項血清指標與其他各時間點相比均有統計學差異(P<0.05)；術后2 w各項血清指標與術前相比均無統計學差異(P>0.05)。見表1。

2.3 CVS組與非CVS組血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比較

以術后1 w為觀察時間點，CVS組血清IL-1β、ET-1水平明顯高于非CVS組(P<0.05)，CGRP水平明顯低于非CVS組(P<0.05)。見表2。

2.4 CVS程度與血清ET-1、IL-1β、CGRP水平的關系

64例CVS患者中，輕度痙攣35例，中度痙攣19例，重度痙攣10例。應用Spearman進行相關分析顯示，血清IL-1β、ET-1水平與痙攣程度呈正相關(γ=0.771、0.615,P<0.05)，而血清CGRP水平與痙攣程度呈負相關(γ=0.623,P<0.05)。

表1 病例組與對照組血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比較

注：與對照組相比，a為P<0.05；與術前相比，b為P<0.05；與術后1 w相比，c為P<0.05。

表2 CVS組與非CVS組血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比較

2.5 血清ET-1、IL-1β、CGRP水平之間的相關性

直線分析顯示，血清ET-1與IL-1β呈正相關(γ=0.502,P<0.05)，且血清ET-1、IL-1β均與CGRP呈負相關(γ=-0.478、-0.514,P<0.05)。

3 討論

CVS在顱內動脈瘤破裂(intracranial aneurysm,AN)、顱內腫瘤術等引起的SAH中廣泛存在，是導致腦缺血損傷的重要原因。顱內腫瘤術后并發CVS較為常見，本研究顯示，148例患者，64例出現CVS，發生率為43.24%，與國內相關報道[6]接近。CVS的機制較為復雜，病理解剖學上顯示血管平滑肌細胞出現病理形態學改變，故一旦發生，逆轉難度很大，并繼發進一步腦缺血損害，臨床治療困難，因此及早診斷尤為關鍵。

顱底腫瘤術后CVS發生受多種因素影響，其中自由基日益引起重視。研究顯示，顱底腫瘤手術患者腦脊液中自由基明顯升高，且應用自由基清除劑治療對患者術后神經功能障礙有確切療效，提示自由基可能參與了術后CVS發生發展[7-8]。正常情況下，顱內自由基的產生與清除處于動態平衡，從而維持內環境穩定，而顱底腫瘤手術復雜，手術創傷大，使得自由基產生與清除遭到破壞，引發廣泛的脂質過氧化作用，生物膜通透性增高，導致血管內皮細胞損傷。氧自由基可刺激血管內皮細胞等產生各種因子參與CVS，其中ET-1作為強力的縮血管活性肽受到研究者極大關注。ET-1被釋放后，可與血管壁平滑肌上受體進行結合，通過活化蛋白激酶C等多途徑致使血管收縮；高水平ET-1還可激活RhoA/Rho激酶信號通路參與CVS發生[9]。炎癥因子亦是CVS復雜病理過程中的重要因素。炎癥因子一方面能夠直接對血管內皮細胞產生刺激，引起血管壁炎性或免疫性反應，誘導平滑肌收縮；另一方面還可通過刺激血管內皮細胞，使ET-1合成、分泌增多，從而加劇血管收縮。IL-1β作為典型急性炎癥遞質，是機體一系列炎性反應之始動因子，正常生理下其在血液中含量很低，而發生血管痙攣時明顯增高[10]。本研究顯示，病例組術前及術后各時間點血清ET-1、IL-1β水平均明顯高于對照組，與張立功等[11]報道一致。研究發現，ET-1、IL-1β在心肌缺血發生中有重要作用，那么ET-1、IL-1β和腦血管缺血之間是否具有關聯呢？本研究顯示，以術后1 w為觀察時間點，CVS組血清IL-Iβ、ET-1水平明顯高于非CVS組，且血清IL-1β、ET-1水平與痙攣程度呈正相關；這表明血清IL-Iβ、ET-1水平水平增高可能與CVS發生發展相關，可作為重要診斷指標。本研究動態監測患者術前及術后3 d、1 w、2 w血清各項指標發現，血清ET-1、IL-1β水平在術后3 d升高，在術后1 w達峰值，術后2 w出現降低。這種動態變化可能是由早期血管內皮功能損傷、后期緩慢恢復的病理生理變化造成的。

CGRP是1種神經多肽物質，在腦內及脊髓背角、初級傳入纖維等體表相關區域有著廣泛分布，在中樞及周圍神經系統有著較高表達，具有神經功能調節、保護作用。CGRP表達、釋放受多種因素影響，在外周合成主要部位背根神經節其表達受神經生長因子、腺苷酸等刺激可增強。CGRP具有舒血管作用，機制包括激活開放血管平滑肌細胞ATP依賴性鉀通道、維持細胞內鈣離子環境穩定性等[12]。在SAH后，為維持正常腦血流量，CGRP在神經末梢大量釋放，血液CGRP水平先出現增高，而隨著時間進展，CGRP逐漸被消耗，血液CGRP水平逐漸下降。研究表明，補充CGRP可有效改善SAH后CVS[13]。本研究顯示，CVS組血清CGRP水平明顯低于非CVS組，且血清CGRP水平與痙攣程度呈負相關，說明血清CGRP可能是顱底腫瘤術后并發CVS的重要因素。

綜上所述，血清IL-1β、ET-1水平升高、CGRP水平降低可能與顱底腫瘤術后CVS發生有關。監測顱底腫瘤患者術后血清IL-1β、ET-1、CGRP變化或許有助于判斷CVS風險，為臨床防治提供指導。