回顧性研究腦卒中后復雜性區域疼痛綜合征與細胞因子的相關性

邱 曉劉培樂華 艷陸蓉蓉白玉龍△

（1復旦大學附屬華山醫院康復醫學科 上海200040；2復旦大學附屬華山醫院北院康復醫學科 上海201907；3福建醫科大學附屬協和醫院康復醫學科 福州 350001）

我國腦卒中發病率在過去30年里持續增長，腦卒中是我國成年人致死、致殘的首位病因。復雜性區域疼痛綜合征（complex regional pain syndrome，CRPS）屬于卒中后疼痛中的一種［1］，在腦卒中后發生率約為12.5%［2］。CRPS是以持續性、區域性疼痛為特征的一類綜合征，通常以肢體末端更為顯著，同時可伴有水腫、運動障礙、感覺異常、汗液分泌異常、營養改變等臨床表現［3］，嚴重影響患者肢體功能及日常生活能力。

根據國際疼痛研究學會（International Association for the Study of Pain，IASP）最新修訂的CRPS指南，CRPS可分為Ⅰ型和Ⅱ型：Ⅰ型不伴有明確的周圍神經損傷，Ⅱ型多伴有明確的周圍神經損 傷［4］。腦 卒 中 后CRPS屬 于Ⅰ型CRPS。基 于IASP的CRPS診斷標準相對主觀，目前尚未發現有效的實驗室檢測來診斷CRPS，因此非常需要簡單、客觀和易于測量的生物標記物用于輔助診斷和評價療效。CRPS發病機制仍不明確，神經源性炎癥可能是參與CRPS發生、發展的發病機制之一。在神經源性炎癥發生時，小膠質細胞和星形膠質細胞激活，釋放各種促炎性細胞因子，如IL-2、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）等，這些細胞因子可進一步使傷害性感受器敏化，加劇神經源性炎癥反應［5］。目前國內未檢索到細胞因子與腦卒中后CRPS相關性的研究。本研究回顧性分析復旦大學附屬華山醫院北院201例腦卒中患者的臨床資料，將發生CRPS與未發生CRPS患者的血液細胞因子水平進行比較，分析細胞因子異常與腦卒中后CRPS的相關性，探討細胞因子檢測在輔助腦卒中后CRPS診斷中的應用價值。

資料和方法

研究對象本研究為回顧性病例對照研究，研究對象選取2017年1月至2020年12月首次因腦卒中在復旦大學附屬華山醫院北院康復醫學科住院的患者。納入標準：（1）符合《中國各類主要腦血管病診斷要點》［6］診斷標準，且首次發生腦卒中，腦卒中病程在6個月內；（2）符合IASP修訂的《CRPS診斷與治療指南》［4］；（3）在住院病歷系統中可查詢到細胞因子檢測結果。排除標準：（1）患側肢體外傷、骨折或神經損傷病史；（2）患側肢體血栓形成；（3）風濕性疾病史；（4）肢體皮膚感染；（5）惡性腫瘤病史。入組患者需滿足全部納入標準，且不符合任何一項排除標準。根據患者是否發生CRPS分為CRPS組 和 非CRPS組。

研究方法通過住院病歷系統收集入組患者的性別、年齡、病程、病灶性質及入院時的細胞因子檢 測 值，包 括IL-1β、IL-2受 體（IL-2 receptor，IL-2R）、IL-6、IL-8、IL-10及TNF-α。分析腦卒中不同病程與細胞因子檢測值變化之間的關系。同時，收集CRPS組患者入院時CRPS嚴重程度評分（CRPS severity score，CSS）［7］（滿 分17分，分 數 越高，CRPS越嚴重）和入院時疼痛數字評分（numerical rating scale，NRS）（滿分10分，分數越高，疼痛越嚴重）。分別比較兩組各項細胞因子檢測值的差異和細胞因子升高率（各組內細胞因子升高者比例）的差異。CRPS組按照細胞因子檢測值是否升高分為正常組和異常組，將細胞因子是否正常與CSS及NRS進行相關性分析。

統計學方法應用SPSS 20.0軟件包（復旦大學版）進行統計學分析。計量資料以±s表示。比較兩組間計量資料，滿足正態分布的使用t檢驗，不滿足正態分布的使用Mann-WhitneyU檢驗；多組間計量資料的比較使用Kruskal-WallisH檢驗。根據數據類型，計數資料間的比較采用Pearson’sχ2檢驗、連續性矯正χ2檢驗或Fisher精確概率法檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

結 果

一般資料符合納入標準且資料完整的患者共201例。其中男性145例（66.2%）、女性56例（33.8%）；平均年齡（58.38±13.49）歲。其中腦梗死127例（63.2%）、腦出血68例（33.8%）、腦梗死出血轉化6例（3.0%）。腦卒中病程0.5～6個月，中位病程2個月。發生CRPS者共31例（15.4%），未發生CRPS者170例（84.6%）。

經Pearson’sχ2檢驗，性別與是否發生CRPS無明顯相關性。經Fisher精確概率法檢驗，病灶性質與是否發生CRPS無明顯相關性。CRPS組患者平均年齡（66.35±6.77）歲高于非CRPS組（56.93±13.90）歲。經Pearson’sχ2檢驗，CRPS與年齡呈弱相關：年齡越大，越容易發生CRPS（相關系數0.253，P＜0.05）。經Pearson’sχ2檢驗，CRPS在卒中后2～3個月發生率最高（30.2%），其次是發病4～6個月（17.2%），而在腦卒中后1個月以內發生率較低（5.6%，P＜0.05）。

實驗室檢查本組細胞因子中，對IL-2R、IL-6、IL-8、TNF-α分別從數值及升高率進行分析；IL-1β、IL-10由于回顧性分析數據限制，在低于參考值范圍時未顯示具體數值，僅顯示為“＜參考值”，故僅以升高率進行分析。我院各項細胞因子參考值范圍：IL-1β＜5.00 pg/mL；IL-2R為223～710 U/mL；IL-6＜3.40 pg/mL；IL-8＜62.00 pg/mL；IL-10＜9.10 pg/mL；TNF-α＜8.10 pg/mL。

不同腦卒中病程細胞因子檢測值比較將201例腦卒中患者按卒中病程分為早期（＜1個月）、中期（2～3個月）及后期（4～6個月）。經Kruskal-WallisH檢驗，卒中后2～3個月IL-2R、IL-6、IL-8檢測值較高，TNF-α檢測值隨著腦卒中病程發展逐漸升高（P＜0.05，表1）。

表1 不同腦卒中病程細胞因子檢測值比較Tab 1 Comparison of cytokine levels in different courses of stroke （±s）

表1 不同腦卒中病程細胞因子檢測值比較Tab 1 Comparison of cytokine levels in different courses of stroke （±s）

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細胞因子檢測值比較Mann-WhitneyU檢驗結果顯示，CRPS組IL-2R、IL-6、IL-8及TNF-α檢測值均高于非CRPS組，但差異無統計學意義（表2）。

表2 CRPS組及非CRPS組細胞因子檢測值比較Tab 2 Comparison of cytokine levels between CRPS group and non-CRPS group （±s）

表2 CRPS組及非CRPS組細胞因子檢測值比較Tab 2 Comparison of cytokine levels between CRPS group and non-CRPS group （±s）

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細胞因子升高率比較經連續性矯正χ2檢驗、Fisher精確概率法檢驗及Pearson’sχ2檢驗，CRPS組IL-1β、IL-8、TNF-α升高率高于非CRPS組（P＜0.05）。經連續性矯正χ2檢驗，兩組IL-2R、IL-6、IL-10升高率差異無統計學意義（表3）。將是否發生CRPS作為因變量，IL-1β、IL-8、TNF-α是否升高作為協變量Logistic回歸分析，結果顯示，IL-1β、IL-8升高有統計學意義（P＜0.05），TNF-α升高無統計學意義（表4）。

表3 CRPS組及非CRPS組細胞因子檢測升高率比較Tab 3 Comparison of increase rates of cytokines between CRPS group and non-CRPS group ［n（%）］

表4 與CRPS相關細胞因子異常的Logistic回歸分析Tab 4 Logistic regression analysis of abnormal cytokines related to CRPS

CRPS組促炎性細胞因子是否升高與CSS的相關性對31例CRPS患者根據促炎性細胞因子是否升高與CSS進行點二列相關性分析，結果顯示IL-1β、IL-2R、IL-6、IL-8升高與CSS無相關性，TNF-α升高與CSS相關（相關系數0.493，P＜0.05，表5）。

表5 CRPS組促炎性細胞因子是否升高與CSS的相關性Tab 5 Correlation between the increase of pro-inflammatory cytokines and CSS in CRPS group （n=31）

CRPS組促炎性細胞因子是否升高與NRS的相關性對31例CRPS患者根據促炎性細胞因子是否升高與NRS評分進行點二列相關性分析，結果顯示IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α升高與NRS評分均無相關性，IL-2R升高與NRS相關（相關系數0.437，P=0.014，表6）。

表6 CRPS組促炎性細胞因子是否升高與NRS的相關性Tab 6 Correlation between the increase of pro-inflammatory cytokines and NRS in CRPS group （n=31）

討 論

目前CRPS的發病機制仍未明確，神經源性炎癥在CRPS的發生發展中可能具有重要作用［8］。肢體創傷、制動或缺血再灌注時，傷害性感受器C纖維被激活，釋放一系列如P物質、降鈣素基因相關肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）、谷氨酸等神經遞質。這些物質可使受累肢體出現疼痛、血管擴張、血漿外滲等炎癥反應，這個過程稱為“神經源性炎癥”［9］。Weber等［10］最早發現，神經源性炎癥在CRPS患者中出現易化現象，而健康受試者未發現此現象。既往文獻表明，神經源性炎癥的易化現象與促炎性細胞因子與抑炎性細胞因子的異常及失衡相關［11］。

多種促炎性細胞因子可使傷害性感受器C纖維敏化，加劇神經源性炎癥。本研究發現，CRPS患者IL-1β、IL-8、TNF-α升高率較非CRPS患者高。IL-1β、IL-8和TNF-α均屬于促炎性細胞因子，參與神經源性炎癥的易化過程，與文獻報道有相似之處。此 外，CRPS組 中TNF-α升 高 者CRPS更 嚴 重，CRPS組TNF-α升 高 率 也 較 非CRPS組 高，但CRPS組TNF-α增加較非CRPS組差異有限，且差異無統計學意義，因此TNF-α可能是CRPS發病中的協同者。

疼痛是CRPS的主要癥狀，但CRPS患者促炎性細胞因子中僅IL-2R升高與NRS相關，其余細胞因子升高與NRS均無明顯相關性。這可能由于疼痛只是CRPS眾多臨床表現之一，IL-1β、IL-6、IL-8及TNF-α升高可能與CRPS的其他癥狀（如皮膚泛紅、水腫等）更為相關。

早期動物實驗表明，Ⅰ型CRPS中P物質的作用是通過激活IL-1β表達實現的［12］。而在制動的小鼠中，該通路的激活更加明顯，可以推測制動是CRPS的危險因素之一［13］。另外，在P物質和CGRP受體敲除的Ⅰ型CRPS小鼠模型中，脊髓組織中TNF-α、IL-6表達水平升高不明顯，這表明上述細胞因子可能作為神經源性炎癥中神經肽的下游信號并作用于脊髓，在外周與中樞敏化中作為橋梁［14-15］。

多項研究顯示，CRPS患者中患肢水皰液、血液、腦脊液中細胞因子均可能出現變化［11］。2002年，Huygen等［16］評估了CRPS患者的患肢是否存在炎癥介質水平的變化。研究者在外傷后CRPS患者患側肢體和健側肢體誘導出人造皮膚水皰，然后從水皰中提取液體，發現患側肢體水皰液中促炎性細胞因子TNF-α和IL-6水平顯著升高。基于這些發現，該研究小組后續使用TNF-α抑制劑英夫利昔單抗治療2例患者，臨床癥狀均得到明顯改善，且水皰液中TNF-α和IL-6水平大幅下降［17］。這些結果表明，水皰液TNF-α和IL-6水平可被視為具有潛在應用價值的局部生物標志物。然而，旨在評價TNF-α抑制劑對CRPS治療作用的前瞻性、隨機對照臨床試驗最終以失敗告終，因為靜脈予以TNF-α抑制劑不僅未能如期緩解CRPS患者癥狀，反而造成患者整體健康水平下降［18］。另有研究表明，CRPS的患者經過6個月的抗炎治療，TNF-α可恢復至健康受試者同等水平，但這項結果與臨床療效不相關［19］。靜脈血中可溶性IL-2R是從活化的T細胞中釋放的一種蛋白質分子［20-21］，因此可反映個體中T細胞激活水平［21］。在CRPS患者中，可溶性IL-2R水平明顯高于健康對照組，在與健康對照組鑒別時顯示出高靈敏度和特異性［22］。此外，在CRPS患者的血液中，促炎性細胞 因 子 表 達 升 高，如TNF-α［23-25］、IL-6［24］和IL-2［25］；而抗炎性細胞因子表達下降，如IL-4和IL-10［25-26］。這表明CRPS患者可能出現促炎性細胞因子和抗炎性細胞因子的平衡失調。腦脊液中細胞因子檢測在CRPS的中樞敏化中也有重要意義。Alexander等［27］研究發現，CRPS患者腦脊液中IL-1β、TNF-α和IL-6濃度較健康受試者高。

檢測CRPS患者炎性標記物的研究結果尚存爭議。一項關于神經源性炎癥在CRPS中作用的薈萃分析將急性和慢性CRPS患者血液、皰液、腦脊液中的細胞因子水平分別與對照組進行比較，發現急性CRPS患者血液中IL-8濃度較對照組升高，IL-6、IL-4、IL-10和TNF-α濃 度 與 對 照 組 相比 差 異 無 統計學意義。慢性CRPS患者患肢皰液中IL-1和IL-6水平顯著升高，而IL-10和TNF-α等指標與對照組相比差異無統計學意義。慢性CRPS患者腦脊液IL-1β和IL-6水平較對 照 組 顯 著升高，TNF-α水平與對照組相比差異無統計學意義［28］。以上細胞因子相關研究針對的CRPS患者大多為外傷、骨折、外科手術后患者，并未有單純針對腦卒中后CRPS的報道。

不同原因導致的CRPS在細胞因子層面的反應可能有差異。多項研究顯示，急性期腦卒中患者無論是否發生CRPS，促炎性細胞因子及抗炎性細胞因子水平都可能發生變化［29-30］。在急性腦卒中患者中，促炎性細胞因子升高，如IL-1β、IL-6、TNF-α［31-32］，抗炎性細胞因子下降，如IL-10［33］。本研究發現，腦卒中后細胞因子隨腦卒中病程變化，在卒中后2～3個月細胞因子達到高峰期，而CRPS發生率在2～3個月時最高。因此，細胞因子異常可能參與CRPS發病。然而，腦卒中后非CRPS患者細胞因子異常可能使CRPS患者的細胞因子異常不易被發現。另外，腦卒中二級預防藥物，如抗血小板藥物氯吡格雷［34］、降壓藥物纈沙坦及氨氯地平［35-36］、降脂藥物阿托伐他汀［36-37］，可使患者促炎性細胞因子IL-1β、IL-4、IL-6和TNF-α水平下降。因此，本研究結果也可能受腦卒中二級預防藥物的干擾。尚無相關研究分析細胞因子升高是否先于CRPS發生，有必要進一步進行前瞻性研究，分析細胞因子是否可作為CRPS發生的預測指標，用于輔助CRPS診斷。

綜上所述，腦卒中后CRPS患者靜脈血促炎性細胞因子IL-1β、IL-8、TNF-α異常率高于非CRPS患者。促炎性細胞因子可使神經源性炎癥出現級聯反應，因此促炎性細胞因子可能間接參與CRPS發生發展。TNF-α升高與CRPS嚴重程度相關，但在CRPS發病中可能是協同者。IL-2R升高與疼痛評分呈正相關，IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α升高可能與CRPS其他癥狀相關。細胞因子檢測可幫助進一步了解腦卒中后CRPS發病機制。但細胞因子檢測在腦卒中后CRPS診斷中的地位，以及可否作為預測腦卒中后CRPS發生的預測指標，還有待進一步前瞻性、大樣本量試驗來證實。

作者貢獻聲明邱曉研究構思和設計，論文撰寫和修訂，數據分析和解釋。劉培樂文獻調研、整理和可行性分析。華艷數據統計和分析。陸蓉蓉論文修改。白玉龍項目監督和指導，論文修改。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。