腦脊液HMGB1 水平在預測高血壓繼發性腦室出血患者慢性腦積水中的價值

管敏武，王新東，勵勇，章建飛，陳威

腦室出血后腦積水（PHH）是腦室出血的常見并發癥，發生率51%～89%，大部分患者可出現認知或神經功能惡化，嚴重影響預后[1]。目前研究認為腦室內的血液分解產物誘發的無菌性炎癥與PHH的發生密切相關，對這些炎性物質的研究可能有助于評估腦室出血的嚴重性及預測PHH 的發生，為早期治療提供幫助[2]。高遷移率族蛋白B1（HMGB1）是一種重要的促炎因子，參與多種神經系統疾病的炎癥過程[3]。自發性腦出血患者急性期血液中HMGB1 濃度明顯升高。小鼠模型研究發現，HMGB1 在腦出血1h后便被轉運到神經細胞胞漿中，激活炎癥細胞[4-5]。而HMGB1 在腦室出血患者腦脊液中的表達，以及與PHH發生的相關性，目前國內外尚缺乏相應報道。本研究擬對高血壓繼發腦室出血患者發生PHH的危險因素進行分析，并探討腦脊液HMGB1 水平在預測PHH 發生中的價值，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2016年12月至2020年12月寧波大學醫學院附屬醫院收治的高血壓繼發性腦室出血并行腦室外引流患者作為研究對象。所有患者符合2015年自發性腦出血診斷治療中國多學科專家共識中腦室出血診斷標準[6]，入院時頭顱CT 證實為高血壓腦實質出血并破入腦室，腦實質出血量＜30 ml。排除標準：（1）年齡＜18歲；（2）因凝血功能異常、動脈瘤、動靜脈畸形、腫瘤或創傷導致的腦室出血；（3）近1個月內有過感染；（4）正在服用抗血小板或抗凝藥物；（5）存在其他神經系統病變；（6）合并肝硬化、惡性腫瘤、自身免疫系統疾病等多種全身性病變。共納入81例，男58例，女23例；年齡25 ～84歲，平均（58.6±13.1）歲。患者及其家屬知情同意并自愿參加，本研究獲本院醫學倫理委員會批準。

1.2 方法 入選患者均在發病24 h 內行腦室外引流術，術后留置外引流管。記錄患者入院時的基本資料、生命體征、既往病史、GCS 評分、改良Graeb 評分等。收集3 次腦脊液樣本，均從腦室引流系統收集，分別為發病24 h 內（術中），發病第3、7天。將采集的腦脊液3 000 r/min離心10min，－80℃環境下儲存直到檢測。腦脊液HMGB1 水平采用酶聯免疫吸附試驗法，試劑盒購自北京索萊寶科技有限公司，所有操作均按規范完成。

1.3 觀察指標 所有患者出院后進行為期3個月的隨訪，定期復查頭顱CT或頭顱MRI。對發病14d 后腦室仍擴大，符合腦積水診斷標準[7]的患者定義為PHH。

1.4 統計方法 采用SPSS 23.0 軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗；計數資料采用2檢驗；相關性分析采用Pearson相關分析；采用單因素和多因素Logistic 回歸分析評估影響PHH的相關指標；采用Medcalc（版本20.0）軟件繪制受試者工作特征曲線（ROC），計算ROC 曲線下面積（AUC）分析HMGB1 對PHH 的診斷價值。P ＜

0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腦脊液中HMGB1 濃度的變化發病24 h 內（術中）測得腦脊液中HMGB1 濃度為（9.36±2.28）ng/ml，第3天濃度為（11.43±3.16）ng/ml，第7天濃度為（6.86±2.45）ng/ml。其中17例（21.0%）在發病3個月內發生PHH。

2.2 發生慢性腦積水組與未發生組的臨床資料比較 兩組入院時GCS評分、mGraeb 評分、術前梗阻性腦積水、術后尿激酶沖洗及腦脊液HMGB1 水平差異均有統計學意義（均P ＜0.05）。見表1。

表1 發生慢性腦積水組與未發生組的臨床資料比較

2.3 單因素和多因素Logistic 回歸分析結果 單因素Logistic 回歸分析顯示入院GCS 評分、mGraeb 評分、術前梗阻性腦積水、術后尿激酶沖洗及腦脊液HMGB1 水平是影響高血壓繼發性腦室出血患者發生PHH的影響因素（均P ＜0.05）。多因素Logistic 回歸分析顯示入院時mGraeb 評分高、發病24 h 內和第7天HMGB1 水平高是發生PHH 的危險因素，術后尿激酶沖洗是保護性因素（均P ＜0.05）。見表2。

表2 單因素和多因素logistic 回歸分析結果

2.4 HMGB1 對PHH 的診斷價值 發病24 h 內、第7天HMGB1 水平預測PHH 的AUC 分別為0.814 （95%CI：0.712 ～0.892）和0.806（95%CI：0.703～0.886），截斷值分別為10.94 ng/ml 和7.57 ng/ml，靈敏度為58.82%和88.24%，特異度為90.62%和71.87%；2個指標聯合預測PHH 的AUC 值為0.814（95%CI：0.711 ～0.918）。見封二彩圖2。

3 討論

PHH 是腦室出血的嚴重并發癥，可增加患者死亡率或引起長期神經功能障礙。腦室出血后腦積水的發生機制非常復雜，但大部分研究認為急性期腦積水（＜14 d）為梗阻性腦積水，慢性期腦積水（＞14 d）與腦脊液異常分泌、吸收有關[8]。血液分解產物在腦室內誘發無菌性炎癥，通過多種途徑參與PHH 的形成。利用炎癥因子作為生物標記物篩查PHH 高危患者一直是國內外研究的熱點，但目前研究較多的是外周血中的炎癥因子，結果容易受血腦屏障和機體其他器官炎癥的影響[9]。本研究選擇HMGB1 分子作為生物標記物，HMGB1是腦出血后啟動和維持炎癥瀑布式反應的中心分子，參與腦水腫、神經元凋亡等炎性損傷，已被證實能很好的反應腦出血患者的病情與預后。Zhou 等[10]研究發現腦出血患者急性期血液中HMGB1水平與入院時NIHSS 評分和3個月時mRS 評分呈正相關。Ma[11]報道腦室出血患兒臍帶血中HMGB1 濃度顯著高于正常新生兒，能反應患兒病情。Sokó[12]認為SAH患者急性期腦脊液中HMGB1水平與入院時Hunt-Hess 評分和WFNS評分呈正相關，并能預測患者預后。

本研究顯示，高血壓繼發性腦室出血患者腦脊液中HMGB1 濃度在腦室出血后立即升高，于第3天達到高峰，然后逐漸回落。發生PHH 的患者，發病24 h內、第3、7天腦脊液中HMGB1 水平均高于無腦積水組；多因素回歸分析表明，發病24 h 內、第7天腦脊液中HMGB1濃度是術后3個月內PHH 發生的獨立危險因素（均P ＜0.05）。發病24 h 內、第7天HMGB1 水平預測PHH 的AUC分別為0.814 和0.806，截斷值分別為10.94 ng/ml 和7.57 ng/ml。由此可見，腦脊液中HMGB1 濃度可作為預測腦室出血患者發生PHH的重要手段，具有一定的臨床價值。

結合文獻，筆者認為HMGB1 可能通過多種機制參與了腦積水的形成：（1）過度分泌腦脊液。HMGB1 是一種內源性DAMPs，通過活化Toll樣受體4 信號通路，增加 NF- B 相關激酶 SPS1（SPAK）的表達，使脈絡叢上皮細胞過度分泌腦脊液，形成PHH，抑制或沉默TLR4 信號分子則能減輕腦室擴張[13]；（2）干擾腦脊液的正常流動。腦出血后HMGB1 升高可誘導VEGF生成，VEGF與腦室壁室管膜細胞上的VEGFR2 受體結合，激活NF- B 途徑，使室管膜細胞連接中斷和纖毛丟失，干擾腦脊液正常流動，從而引起腦積水的發生[14-15]；（3）破壞血腦屏障。血腦屏障在維持腦脊液蛋白含量和腦內滲透壓中發揮著重要作用，HMGB1 與TLR4 結合后能夠活化MMP-9，下調鈣黏連蛋白表達，增加血腦屏障的通透性，使腦脊液中蛋白含量和滲透壓增加，自由水通過滲透梯度壓流入腦室，產生繼發性腦積水[16]；（4）使蛛網膜纖維化，影響腦脊液的吸收。蛛網膜纖維化會影響腦脊液循環和吸收，HMGB1 通過影響下游TGF- 1，使細胞外基質過度沉積，參與蛛網膜纖維化的發生，進而產生腦積水[17]。

綜上所述，HMGB1 在高血壓繼發性腦室出血患者腦脊液中水平升高，是影響PHH的獨立危險因素，具有一定的預測慢性腦積水發生的價值，但HMGB1 參與PHH 的調控機制還有待進一步探究。