血清S100B、IL-1β、IL-6水平與顱腦損傷患者損傷程度和預后的相關性研究

王英，廖英

(電子科技大學醫學院附屬綿陽醫院·綿陽市中心醫院神經外科，四川 綿陽 621000)

創傷性顱腦損傷具有起病急、進展迅速、致死致殘率高等特點[1]。重型顱腦創傷患者的死亡率和重殘率分別達20%和50%以上[2-3]。臨床診療工作中對顱腦損傷程度、疾病轉歸以及預后進行準確的評估至關重要。但是，目前臨床上仍缺乏預測顱腦損傷嚴重程度和預后的特異性較強的分子標志物。S100鈣結合蛋白B(S100 calcium binding protein B，S100B)在創傷性顱腦損傷患者腦脊液中異常升高[4-5]。此外，急性腦損傷后，機體會產生應激性的炎癥反應，白細胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)和IL-6參與了炎癥介導的腦損傷及繼發性缺血損傷的病理過程[6-7]。本研究擬分析血清S100B、IL-1β、IL-6在顱腦損傷患者的表達水平，并探討其與顱腦損傷嚴重程度和預后的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年6月至2020年6月綿陽市中心醫院收治的107例創傷性顱腦損傷患者設為顱腦損傷組。納入標準：(1)有明確的顱腦外傷病史，CT提示腦挫裂傷；(2)受傷至入院時間12 h以內；(3)年齡18～60歲；(4)患者及其家屬知情并同意。排除標準：(1)非急性顱腦外傷史；(2)合并其他重要臟器功能不全；(3)合并身體其他部位嚴重創傷；(4)精神系統疾病；(5)合并惡性腫瘤、炎性疾病或自身免疫性疾病；(6)出院后失訪者。107例顱腦損傷患者中，女性39例，男性68例；年齡19～59歲，平均(38.65±7.24)歲；高處墜落致傷32例，打斗致傷8例，交通事故致傷53例，機械性外傷14例。另選取48名同期性別、年齡與顱腦損傷組患者相匹配的健康體檢者作為對照組。研究已獲得醫學倫理委員會審核批準。

1.2 方法

所有研究對象入院后完成格拉斯哥昏迷評分(Glasgow coma score，GCS)，根據入院GCS評分將顱腦損傷患者分為輕型(13～15分)、中型(9～12分)和重型(3～8分)。采集各組患者靜脈血5 mL，離心后分離血清，于-80 ℃條件下保存；血清S100B、IL-1β、IL-6水平采用酶聯免疫吸附法測定，S100B檢測試劑盒購自南京卡米洛生物工程有限公司，IL-1β和IL-6檢測試劑盒均購自南京建成生物研究所，嚴格按照試劑盒說明書要求進行操作。患者出院后以電話及門診方式進行隨訪，隨訪6個月時，使用格拉斯哥預后評分(Glasgow outcome score，GOS)對患者進行評估，GOS評分4～5分提示預后良好，GOS評分2～3分提示預后不良[8]。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 顱腦損傷組和對照組血清S100B、IL-1β、IL-6水平比較

顱腦損傷組血清S100B、IL-1β、IL-6水平均高于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 顱腦損傷組和對照組S100B、IL-1β、IL-6水平比較

2.2 不同嚴重程度顱腦損傷患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平比較

不同嚴重程度顱腦損傷患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平比較，重型>中型>輕型顱腦損傷組，差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 不同嚴重程度顱腦損傷患者S100B、IL-1β、IL-6水平比較

2.3 顱腦損傷患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平與預后的關系

隨訪6個月時，107例顱腦損傷患者中，預后良好71例，預后不良25例，死亡11例，各組血清S100B、IL-1β、IL-6水平比較，死亡組>預后不良組>預后良好組，差異均有統計學意義(P<0.05)。Pearson相關性分析顯示，血清S100B、IL-1β、IL-6水平均與GOS評分呈顯著負相關(P<0.05)。見表3及表4。

表3 不同預后顱腦損傷患者S100B、IL-1β、IL-6水平比較

表4 S100B、IL-1β、IL-6水平與GOS評分的相關性分析

2.4 血清S100B、IL-1β、IL-6預測顱腦損傷患者預后的ROC曲線分析

以顱腦損傷患者預后進行分組，繪制血清S100B、IL-1β、IL-6預測顱腦損傷患者預后的ROC曲線，見圖1。三者聯合預測顱腦損傷患者預后不良或死亡的AUC分別大于IL-6(Z=3.885，P<0.001)、IL-1β(Z=3.161，P=0.002)和S100B(Z=2.341，P=0.019)單獨預測的AUC，見表5。

表5 S100B、IL-1β、IL-6對顱腦損傷患者預后的預測效能

3 討論

盡管隨著當前醫療水平快速發展，各種治療及護理理念不斷更新，然而急性創傷性腦損傷患者即使加以積極的治療及護理，仍然面臨預后差、生活質量水平低、死亡率高等風險[9]。早期明確病情嚴重程度對于顱腦損傷的治療和預后轉歸尤為重要。因此，尋找方便、有效的評估和預測指標對于顱腦損傷患者具有重要的臨床意義。S100B是鈣結合蛋白超家族成員之一，其參與維持鈣離子水平穩定、調節細胞增殖分化、維持神經元自身穩定等生理活動。正常條件下，S100B蛋白在血液循環中的水平較低，而在機體遭受創傷性顱腦損傷后，由于血腦屏障受損，神經細胞釋放S100B并經損傷的血腦屏障進入外周血循環。本研究中血清S100B水平在各組表達具有明顯差異，隨著疾病嚴重程度增加，血清S100B水平隨之上升，與既往研究[10]結果一致，提示外周血S100B水平檢測有助于評估顱腦損傷程度，并可能是預后判定的潛在分子標志物。

急性顱腦損傷后，機體會產生應激性的炎癥反應。這種由炎癥因子介導的炎癥反應能一定程度上清除有害物質，修復損傷的腦組織。然而，過度激活的炎癥反應卻可加劇原有神經組織損傷，引起繼發性腦組織損害以及腦組織水腫等[11]。IL-1β和IL-6可通過誘導其他炎癥因子聚集，引起血腦屏障受損；此外，急性顱腦損傷發生時，IL-1β首先被活化，并進一步誘導IL-6的產生和釋放，而IL-6能誘導單核巨噬細胞產生和釋放更多的免疫炎癥介質，引起炎癥反應的級聯擴大，造成繼發性腦組織損傷[12-13]。此外，IL-6可以通過誘導血管內皮細胞黏附分子表達，增加氧自由基釋放，降低腦血流量等機制引起繼發性腦損傷[14]。本研究中，隨著疾病嚴重程度增加，血清IL-1β和IL-6水平隨之上升，且在預后不良的患者血清中IL-1β和IL-6水平明顯更高，提示血清IL-1β、IL-6水平與顱腦損傷程度以及預后密切相關。

GOS評分常用于評估顱腦損傷或神經外科術后患者的預后情況，本研究中根據隨訪6個月時的預后情況進行分組發現，入院后的血清S100B、IL-1β、IL-6水平比較，死亡組>預后不良組>預后良好組(均P<0.05)，且Pearson相關性分析顯示，血清S100B、IL-1β、IL-6水平均與GOS評分呈顯著負相關，提示入院后血清S100B、IL-1β、IL-6水平與顱腦損傷患者的預后情況存在密切關系。此外，本研究通過ROC曲線分析發現，血清S100B、IL-1β、IL-6水平預測顱腦損傷患者的預后均具有一定的預測價值。考慮到單一指標在疾病預后判斷中的敏感度及特異度有限，而將三者聯合用于預測時，其AUC顯著大于各指標單獨預測的AUC，達0.844(95% CI：0.769～902)，預后預測價值較好。

綜上所述，血清S100B、IL-1β、IL-6水平在顱腦損傷患者明顯上調，且與顱腦損傷損傷嚴重程度和預后密切相關，此三者聯合檢測有較好的預后預測價值。