血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3在重癥顱腦損傷患者中的表達(dá)及預(yù)后價值

洪明 趙蕾蕾 陳國金

近年來，隨醫(yī)療救治水平提高，重癥顱腦損傷急性期病死率呈降低趨勢，但仍會引起顱內(nèi)炎癥反應(yīng)，延遲神經(jīng)元死亡，遺留認(rèn)知功能障礙、情緒異常等永久性功能障礙[1-2]，數(shù)據(jù)統(tǒng)計，＞50.0%重癥患者因長期認(rèn)知功能障礙而預(yù)后不良[3]。研究表明，炎性反應(yīng)在急性顱腦損傷后繼發(fā)性顱腦損傷中具有促進(jìn)作用，可分泌高遷移率族蛋白1（High mobility group box protein 1，HMGB1）、胰島素樣生長因子-1（Insulin-like growth factor-1，IGF-1）等細(xì)胞因子，導(dǎo)致細(xì)胞再生或死亡[4]。同時，文獻(xiàn)還指出，ficolin介導(dǎo)補體凝集素途徑激活，能促進(jìn)大腦損傷炎癥反應(yīng)[5]。但臨床尚缺乏血清HMGB1、IGF-1、纖維膠凝蛋白3（ficolin-3）水平與重癥顱腦損傷預(yù)后關(guān)聯(lián)性研究。基于此，本研究首次以血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平為觀察指標(biāo)，旨在探討其在重癥顱腦損傷患者中的表達(dá)水平及預(yù)測預(yù)后價值，為臨床治療提供新方向。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取本院2017年6月至2019年6月收治的重癥顱腦損傷患者62例作為觀察組，另選取同期輕中度顱腦損傷患者65例作為對照組。兩組基本資料（性別、年齡、受傷至就診時間、受傷原因）均衡可比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）見表1。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

表1 兩組一般資料比較[n（%），（±s）]Table1 Comparison of general data between two groups[n（%），（±s）]

表1 兩組一般資料比較[n（%），（±s）]Table1 Comparison of general data between two groups[n（%），（±s）]

一般資料性別（男/女）年齡（歲）受傷至就診時間（h）受傷原因車禍傷打擊傷高空墜落傷跌傷觀察組（n=62）32/30（48.15±5.88）（5.89±0.48）40（64.52）5（8.06）10（16.13）7（11.29）對照組（n=65）33/32（47.96±6.34）（5.93±0.52）41（63.08）6（9.23）12（18.46）6（9.23）t/χ2 值0.0090.1750.4500.0290.0550.1210.147 P值0.9240.8610.6540.8660.8150.7280.702

1.2 選取標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：①均符合《2015成人顱腦損傷治療指南》中顱腦損傷診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]，并經(jīng)頭顱CT、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）等影像學(xué)檢查證實為顱腦損傷；②重癥顱腦損傷格拉斯哥昏迷指數(shù)（GlasgowComa Scale，GCS）3～8分，輕中度顱腦損傷GCS評分＞8分；③家屬知情并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①開放性顱腦損傷者；②合并腦出血、腦梗死、腦疝等原發(fā)性疾病者；③伴有復(fù)合傷或多發(fā)傷者；④合并失語癥或精神行為異常者。

1.3 方法

1.3.1 檢測及治療方法

空腹取4mL外周靜脈血，離心10min，4000r/min，分離取血清，置于-20℃下保存待檢：①以化學(xué)發(fā)光法檢測血清IGF-1水平，試劑盒購自上海晶抗生物工程有限公司；②以免疫放射分析法檢測血清HMGB1水平，試劑盒購自北京博蕾德科技發(fā)展有限公司；③以酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清ficolin-3水平，試劑盒購自上海嶸崴達(dá)實業(yè)有限公司，上述操作均嚴(yán)格按照試劑盒說明書執(zhí)行。62例重癥顱腦損傷均接受開顱手術(shù)治療。

1.4 觀察指標(biāo)

①對比兩組治療前血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平。②隨訪28d，采用改良Rankin量表（Modified Rankin Scale，MRS）對比入院時、入院第3、5d不同神經(jīng)功能恢復(fù)患者血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平，其中MRS評分0～2分為神經(jīng)功能恢復(fù)良好；MRS評分3～6分為神經(jīng)功能恢復(fù)不良。③隨訪28 d，根據(jù)GOS對比入院時、入院第3、5d不同預(yù)后患者血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平，其中預(yù)后不良：GOS為1～3級；預(yù)后良好：GOS為4～5級。④分析血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平與MRS、GOS評分相關(guān)性。⑤分析血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3預(yù)測預(yù)后價值及與預(yù)后關(guān)系。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件分析處理數(shù)據(jù)，計量資料采用（±s）表示，t檢驗，采用Spearman等級相關(guān)分析相關(guān)性，采用受試者工作特征曲線（Receiver Operating Characteristic，ROC）分析預(yù)后預(yù)測價值，采用Kaplan進(jìn)行生存曲線分析，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平比較

觀察組血清HMGB1水平高于對照組，IGF-1、ficolin-3水平低于對照組，具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table2 serum levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in the two groups[n，（±s）]

表2 兩組血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table2 serum levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in the two groups[n，（±s）]

組別觀察組對照組t值P值n 6265HMGB1（mg/L）7.90±1.26 5.70±1.0310.795＜0.001IGF-1（nmol/L）29.34±7.18 38.47±8.526.515＜0.001ficolin-3（μg/mL）13.27±2.4116.86±3.057.337＜0.001

2.2 不同神經(jīng)功能恢復(fù)患者各血清水平

隨訪28 d，神經(jīng)功能恢復(fù)良好42例，神經(jīng)功能恢復(fù)不良20例。入院第3、5d神經(jīng)功能恢復(fù)良好者血清HMGB1水平低于神經(jīng)功能恢復(fù)不良者，IGF-1、ficolin-3水平高于神經(jīng)功能恢復(fù)不良者，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

表3 不同神經(jīng)功能恢復(fù)血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table3 Levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in differentneurological recovery serum[n，（±s）]

表3 不同神經(jīng)功能恢復(fù)血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平[n，（±s）]Table3 Levels of HMGB1，IGF-1and ficolin-3in differentneurological recovery serum[n，（±s）]

時間入院時入院第3d入院第5d組別神經(jīng)功能恢復(fù)良好者神經(jīng)功能恢復(fù)不良者t值P值神經(jīng)功能恢復(fù)良好者神經(jīng)功能恢復(fù)不良者t值P值神經(jīng)功能恢復(fù)良好者神經(jīng)功能恢復(fù)不良者t值P值n 422042204220HMGB1（mg/L）7.82±1.178.07±1.330.7530.456 6.36±1.717.72±1.89 2.8300.006 5.38±1.727.49±2.34 4.160＜0.001IGF-1（nmol/L）28.75±6.9030.58±8.250.9160.36333.29±4.06 30.22±3.122.9830.00438.51±8.26 31.19±7.303.3810.001ficolin-3（μg/mL）13.31±2.3213.19±2.100.1960.84514.20±1.4713.15±1.24 2.7580.008 15.55±1.88 14.06±1.623.0440.004

2.3 不同預(yù)后各血清水平

隨訪28 d，預(yù)后良好者38例，預(yù)后不良者24例。入院第3、5d預(yù)后良好者血清HMGB 1水平低于預(yù)后不良者，IGF-1、ficolin-3水平高于預(yù)后不良者，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表4。

表4 不同預(yù)后各血清水平[n，（±s）]Table4 serum levels in different prognos is[n，（±s）]

表4 不同預(yù)后各血清水平[n，（±s）]Table4 serum levels in different prognos is[n，（±s）]

時間入院時入院第3d入院第5d組別預(yù)后良好者預(yù)后不良者t值P值預(yù)后良好者預(yù)后不良者t值P值預(yù)后良好者預(yù)后不良者t值P值n 38 2438 2438 24 HMGB1（mg/L）7.79±1.69 8.07±2.000.5920.556 6.15±1.877.82±2.133.2450.0025.22±1.74 7.38±2.254.246＜0.001IGF-1（nmol/L）28.36±7.1130.89±8.08 1.2940.20133.10±3.1231.03±2.762.6580.01038.74±7.4532.05±7.043.5160.001ficolin-3（μg/mL）13.44±2.0513.00±1.920.8430.40214.29±1.4113.17±1.233.1970.00215.80±2.0213.91±1.843.7120.001

2.4 相關(guān)性

經(jīng)Spea rman等級相關(guān)分析，血清HMGB 1與MRS評分呈正相關(guān)，與GOS評分呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05）；血清IGF-1、ficolin-3與MRS呈負(fù)相關(guān)，與GOS評分呈正相關(guān)（P＜0.05），見表5。

表5 血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平與MRS、GOS評分相關(guān)性Table5 Correlation between serum HMGB1，IGF-1，ficolin-3levelsand MRS，GOSscores

2.5 預(yù)后預(yù)測價值

ROC曲線分析顯示，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平ROC曲線下的面積（Area Under Curve，AUC）大于入院第3d。見圖1～2。

圖1 入院第3d各血清ROC曲線Figure1 ROC curve of each serum on the 3rd day afteradmission

圖2 入院第5d各血清ROC曲線Figure2 ROC curve of each serum on the 5th day afteradmission

2.6 生存分析

隨訪28d，以ROC曲線最佳截斷值分為低危組、高危組，KM曲線分析顯示，血清HMGB1、IGF-、ficolin-3高危組、低危組生存曲線對比，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=4.533，9.626，6.345；P=0.033，0.002，0.012）。見圖3，圖4，圖5。

圖3 KM生存曲線（HMGB1）Figure3 KMsurvival curve（HMGB1）

圖4 KM生存曲線（IGF-1）Figure4 KMsurvival curve（IGF-1）

圖5 KM生存曲線（ficolin-3）Figure5 KMsurvival curve（ficolin-3）

3 討論

據(jù)統(tǒng)計，我國每年顱腦損傷人數(shù)＞100萬，病死率高達(dá)58.0%，可減少腦血流量，誘導(dǎo)腦細(xì)胞死亡，危及生命安全[7]。研究認(rèn)為，炎癥反應(yīng)介導(dǎo)腦缺血再灌注損傷是重癥顱腦損傷患者腦缺血缺氧原因之一[8]。因此監(jiān)測炎癥因子水平變化，了解其在重癥顱腦損傷中作用機制，有助于評估腦損害程度，判斷預(yù)后效果。

HMGB1可作用于Toll樣受體2、TLR4激活核因子κB，參與顱腦損傷發(fā)生、發(fā)展。本研究結(jié)果顯示，血清HMGB1水平在重癥顱腦損傷患者中呈異常高表達(dá)狀態(tài)，從而說明重癥顱腦損傷患者發(fā)生腦組織破壞、細(xì)胞壞死、凋亡等病理變化時，可上調(diào)HMGB1水平，引發(fā)TLR4、TLR9等介導(dǎo)病原分子模式，加重炎癥反應(yīng)損傷，引發(fā)腦組織二次損傷。進(jìn)一步經(jīng)相關(guān)性分析顯示，血清HMGB1與MRS評分存在正相關(guān)關(guān)系，與GOS評分存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。Xia P等[9]研究通過給腦損傷模型小鼠注射HMGB1抗體推測HMGB 1可通過激活神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，加重神經(jīng)細(xì)胞損傷，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞凋亡，影響預(yù)后改善。

郭義君等[10]通過研究86例急性顱腦損傷患者IGF-1水平也發(fā)現(xiàn)，在發(fā)病后1、3、5d血清IGF-1水平均呈低表達(dá)狀態(tài)，可見重癥顱腦損傷能損傷下丘腦-垂體軸及其相關(guān)結(jié)構(gòu)，減少生長激素水平，降低外周血IGF-1含量。本研究數(shù)據(jù)顯示，血清IGF-1水平在入院第3、5d神經(jīng)功能恢復(fù)良好者中呈高表達(dá)狀態(tài)，并與GOS評分密切相關(guān)，與Kostereva NV等[11]研究相似。分析發(fā)現(xiàn)IGF-1高表達(dá)水平能減輕血管阻力，減少神經(jīng)細(xì)胞繼發(fā)性損傷，抑制細(xì)胞凋亡[12]。本研究進(jìn)一步經(jīng)ROC曲線分析顯示，入院第5d血清IGF-1水平AUC為0.794，高于其他血清指標(biāo)，說明通過測定患者IGF-1水平變化可對預(yù)后效果進(jìn)行預(yù)測，提示IGF-1為重癥顱腦損傷預(yù)后的潛在預(yù)測指標(biāo)。

研究證實，血清ficolin-3水平在嚴(yán)重顱腦損傷患者中呈異常低表達(dá)狀態(tài)，并與GCS呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，原因分析，激活ficolin介導(dǎo)的補體凝集素途徑一定程度可促進(jìn)顱腦損傷補體依賴性炎癥過程，調(diào)節(jié)機體天然免疫[13]。楊永康等[14]通過對67例創(chuàng)傷性腦損傷患者血清ficolin-3水平檢測發(fā)現(xiàn)，預(yù)后良好者發(fā)病后24、48、72、120h血清ficolin-3水平出現(xiàn)上升趨勢，進(jìn)一步經(jīng)ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清ficolin-3水平診斷敏感度、特異度分別為82.19%、60.036%，與本研究觀點一致，說明血清ficolin-3水平在評估重癥顱腦損傷預(yù)后具有一定預(yù)測價值。

基于上述研究進(jìn)一步經(jīng)KM曲線分析發(fā)現(xiàn)，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3異常表達(dá)可增加重癥顱腦損傷患者死亡風(fēng)險，應(yīng)及時予以患者針對性治療方案。

綜上可知，血清HMGB1、IGF-1、ficolin-3水平在重癥顱腦損傷中呈異常表達(dá)狀態(tài)，并與神經(jīng)功能損傷密切相關(guān)，動態(tài)監(jiān)測上述血清水平，可為臨床評估腦損傷程度、判斷預(yù)后提供科學(xué)指導(dǎo)。