缺血性卒中血幾丁質酶3樣蛋白1水平與神經功能損害程度的關系☆

秦海強 張怡君 張婧 王安心 林金禧 梁憲紅 劉麗 張貴濤 于淼欣 張潤華 劉改芬 王擁軍

幾丁質酶3樣蛋白1（chitinase 3-like 1，CHI3L1）是一種40 kDa的肝素和幾丁質結合糖蛋白，不具有幾丁質酶活性，在分化后期由巨噬細胞表達CHI3L1[1]。因為其一條肽鏈氨基端起始3個氨基酸分別為絡氨酸、賴氨酸及亮氨酸，符號分別為Y、K、L，其相對分子質量約 40000，又被稱為YKL-40。CHI3L1與動脈硬化發展、內皮功能障礙[2]、斑塊易損性有關[3]。有研究發現缺血性卒中后血CHI3L1升高[4]，然而目前尚不清楚CHI3L1增加是否與缺血性卒中疾病嚴重程度相關。中國國家卒中數據庫3（third China National Stroke Registry 3，CNSR-III）是一個全國性的前瞻性登記研究，收集了超過1.5萬例缺血性卒中或短暫性腦缺血發作（transient ischemic attack，TIA）患者，此研究利用CNSR-Ⅲ的數據，篩選出有完整隨訪資料首發缺血性卒中患者，研究血CHI3L1濃度與這些患者入院時美國國立衛生院神經功能缺損評分（National Institutes of Health Stroke Scale，NIHSS）之間的關系。

1 對象與方法

1.1 研究設計與研究對象CNSR-III的詳細設計參照相關文章[5]，CNSR-III是2015年8月至2018年3月在中國醫院進行的急性缺血性卒中和TIA患者的全國前瞻性登記研究，共涉及全國22個省和4個直轄市201家醫院。在預先設定的CNSR-III生物標志物亞研究中，患者在入院24 h采集空腹血樣。患者納入標準為：①年齡＞18歲；②發病 7 d內診斷缺血性卒中和TIA；③參與者或合法授權代表的知情同意。排除標準：①無癥狀及體征的靜止性腦梗死；②非腦血管病事件；③拒絕參與登記調查者。CNSR-III經由首都醫科大學附屬北京天壇醫院倫理委員會和所有參與中心批準。

1.2 基線數據收集在每家醫院內，由受過訓練的研究協調員通過病歷或直接訪談方式收集基線數據，包括年齡、性別、體質量指數（body mass index，BMI）、吸煙、高血壓、糖尿病、高膽固醇血癥、缺血性卒中和冠心病病史、卒中前改良Rankin評分（modified Rankin scale，MRS）和美國國立衛生研究院神經功能缺損評分（National Institutes of Health stroke scale，NIHSS）等。根據 NIHSS 評分結果，將NIHSS＜8分歸為輕癥患者，將NIHSS評分≥8分歸為重癥患者[6]。

1.3 CHI3L1測定和分組血液取樣時間M（QL,QU）為缺血性卒中或 TIA 發作后55（27，96）h。血漿標本提取、記錄，并通過冷鏈運輸至北京天壇醫院中心實驗室。所有標本保存在-80℃，直到集中和盲法進行檢測。用酶聯免疫吸附試驗試劑盒（美國明尼蘇達州明尼阿波利斯R&D公司）測定CHI3L1濃度。并根據血CHI3L1測定值，按照三分位法將患者分為三組：0～33%組（低濃度組）、34%～67%組（中濃度組）和 68%～100%組（高濃度組）。

1.4 統計學方法應用SAS9.4（SAS Institute Inc，Cary，NC）進行統計學分析。女性、吸煙史、飲酒史、既往疾病史以例數和百分比表示，組間比較用檢驗；年齡、BMI值不符合正態分布，以 M（QL,QU）表示，組間比較用Kruskal-Wallis檢驗。采用多因素logistic回歸模型分析CHI3L1與NIHSS的關系。模型1調整年齡、性別變量。模型2在模型1的基礎上，增加調整吸煙、飲灑、既往高血、糖尿病、血脂異常病史。雙側檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

共計15166例有完整基線資料的缺血性卒中和TIA患者，從中篩選出8006例有完整基線資料、經過血CHI3L1檢測的首發缺血性卒中患者。本研究篩選流程圖見圖1。

圖1 首發缺血性卒中患者血漿CHI3L1的流程圖 共有15166例基線完整的缺血性卒中和TIA患者。首先，3905例患者因不在生物標志物亞組或未送血樣到中心實驗室排除。其次，3123例患者因診斷為TIA或既往有卒中史排除。另外，132例缺失CHI3L1檢測值排除。因此，8006例首發缺血性卒中患者納入本研究進行分析。

表1 根據血漿CHI3L1水平分為3組的基線特征

與低濃度組相比，高濃度組患者入院時NIHSS評分≥8分比例為19.8%，高于低濃度組的13.6%（見表2）。采用第2種混雜因素校正模型，高濃度組患者入院時NIHSS≥8的比例仍然增高（OR=1.50，95%CI：1.28～1.76，P＜0.001）（表 3）。

表2 依據血漿CHI3L1水平分為3組的入院時NIHSS評分

表3 入院時NIHSS與血CHI3L1關系的logistic回歸分析結果

對不同性別、年齡組分別進行分層分析，結果顯示，在男性患者中，與低濃度組相比，高濃度組患者入院時NIHSS評分≥8分的比例明顯升高（OR=1.63，P＜0.001），在女性患者中，與低濃度組相比，高濃度組患者入院時NIHSS評分≥8分的比例升高無統計學意義（OR=1.29，P=0.192）；在＜60歲患者中，與低濃度組患者相比，高濃度組患者入院時NIHSS評分≥8分的比例有增高趨勢，但無統計學意義（均P＞0.05），在≥60歲患者中，與低濃度組相比，高濃度組入院時NIHSS評分≥8 分的比例明顯升高（OR=1.70，P＜0.001）（圖 2）。

圖2 入院時NIHSS與血CHI3L1關系的年齡、性別亞組分析OR為比值比；*為調整年齡、性別、吸煙、飲灑、既往高血、糖尿病、血脂異常病史。

3 討論

基于大規模，全國多中心卒中登記，我們證實血CHI3L1水平升高的缺血性卒中患者，臨床癥狀更重。血CHI3L1有可能作為缺血性卒中癥狀嚴重程度的血液標志物，為未來通過生物標志物的方法對患者的病情輕重分級提供了依據。

目前在臨床上，NIHSS常作為患者癥狀嚴重程度的指標，并用于預測臨床結局[7-9]，但是，NIHSS主要設計于前循環缺血性卒中患者，應用于后循環缺血性卒中綜合征可靠性較低[9]，且左腦病變引起的卒中綜合征，評分準確性高于右腦病變引起的綜合征[10-11]。因此，如果臨床上用生物標志物預測癥狀嚴重程度，可以更加客觀地對患者分層，并有利于開發新的治療手段。

既往研究中，PARK等[12]對105例缺血性卒中病人的研究發現，梗死面積越大，NIHSS越高的患者，血CHI3L1越高。HJALMARSSON等[13]對20例缺血性卒中研究發現，NIHSS越高的的患者，腦脊液中的CHI3L1越高。本研究對超過8000例缺血性患者進行研究，提供了強有力的證據，證實CHI3L1水平與缺血性卒中的嚴重程度相關，盡管其機制尚不清楚。缺血性卒中在發病前動脈粥樣硬化的發生，以及發病后腦組織壞死均與多種神經炎癥反應有關[14-15]。在腦組織的炎性反應過程中，血CHI3L1主要是從腦實質中的星形膠質細胞釋放出來[13，16-17]。局灶性腦缺血后因為細胞死亡引起局部神經炎癥，例如腦缺血半暗帶內小膠質細胞和巨噬細胞合成白介素-1b和腫瘤壞死因子-a等，這些化學物質是CHI3L1的主要誘導因子，可以誘導星形膠質細胞形成CHI3L1[14，17]。在缺血性卒中后，血CHI3L1水平能夠迅速升高，直接反映腦組織內的神經炎癥[18]。而其他的炎性因子，例如血C反應蛋白主要從肝細胞釋放，與全身炎性反應相關性更強[4]。因此，相較于C反應蛋白等炎性因子，CHI3L1可以敏感、快速地反應腦織織壞死引起的炎性反應。

本研究有許多局限性。首先，本研究未做CHI3L1編碼基因檢測，未能揭示CHI3L1與預后不良之間的因果關系。其次，本研究只是在入院時進行了一次檢測，無法說明CHI3L1在缺血性卒中整個過程的變化規律。另外，本研究尚缺乏與其他多種炎性因子的對比。盡管有這些限制，基于CNSR-Ⅲ這樣一個全國性的，前瞻性的，多中心注冊研究，有助于更好地理解血CHI3L1和缺血性卒中癥狀嚴重程度的相關性。為進一步研究此血液標志物的價值，以及潛在的機制提供了基礎。

總之，較高的CHI3L1與入院時較高的NIHSS評分相關，通過檢測CHI3L1有助于識別重癥患者患者加強監測。今后可進一步觀察利用CHI3L1結果進行分層治療，能否改善缺血性卒中的預后。