神經功能指標聯合磷酸酶和張力蛋白同源物檢測對重型顱腦損傷患者預后的預測價值

楊菊榮,王菊霞,劉 艷,盧曉麗,柴瑞峰

(新疆醫科大學第一附屬醫院重癥醫學一科,新疆 烏魯木齊 830054)

重型顱腦損傷是由工傷事故、高處墜落、交通事故等引發的常見外傷疾病,主要包括顱內血腫、腦干損傷、腦挫裂傷、顱骨骨折等,臨床多表現為頭痛、顱內壓增高、意識障礙等,具有較高的致殘、致死率,對患者生命安全威脅較大[1-2]。重型顱腦損傷具有起病急、進展快、治療難度大等特點,若治療不及時可誘發死亡,而存活患者易出現不同程度的殘疾,故尋找可早期判斷病情嚴重程度、預測預后的標志物不僅可為重型顱腦損傷患者病情評估提供借鑒,且可為臨床靶向治療提供依據[3]。磷酸酶和張力蛋白同源物(Phosphatase and tensin homologs,PTEN)是與細胞生長、凋亡、遷移、黏附等聯系密切的抑癌基因,可參與惡性腫瘤發生,且可參與腦損傷病理過程[4]。神經元特異烯醇化酶(Neuron-specific enolase,NSE)、神經肽Y(Neuropeptide Y,NPY)、腦源性神經營養因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、中樞神經特異蛋白(Central nerve specific protein,S100β)均為神經功能檢測指標,在腦損傷評估中具有重要意義[5]。目前臨床關于神經功能指標聯合PTEN評估重型顱腦損傷預后的相關研究較少,基于此本研究探討神經功能指標聯合PTEN在重型顱腦損傷患者預后中的預測價值,現報告如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2020年2月至2023年2月我院收治的100例重型顱腦損傷患者為研究對象(預后良好69例,預后不良31例),將其作為研究組,另選取同期60例于我院進行體檢的志愿者為對照組。所有受試者對本研究內容均已知情并簽署知情同意書。病例納入標準:所有患者均符合《急性神經外科學(第2版)》[6]中的診斷標準,均經頭顱CT檢查確診。排除標準:存在頭部手術史者;合并失血性休克者;合并凝血系統疾病者;合并病毒感染者;合并腦腫瘤者;合并重要臟器功能不全者;合并腦血管畸形者。

1.2 研究方法

1.2.1 神經功能指標、PTEN mRNA水平檢測:所有受試者于早晨空腹時采集4 ml靜脈血,置于促凝管中,低溫離心(3000 r/min)10 min,將上清液吸取后置于-70 ℃冰箱中。通過實時熒光定量(Real-time PCR)法對血清外周血單個核細胞(PBMC)中的PTEN mRNA表達量進行檢測,PBMC、PBMC總RNA分別通過Ficoll密度梯度分離法分離、Trizol法提取,后逆轉錄為cDNA,采用Primer 5.0軟件設計引物序列,啟動PCR儀,采用2-ΔΔCt方法計算出PTEN mRNA的表達量;通過酶聯免疫吸附測定(ELISA)法對NSE、NPY、BDNF、S100β水平進行檢測,孔中加入10 μl待測樣品、40 μl待測樣品稀釋液,搖晃均勻,加入酶標試劑100 μl,封板并孵育60 min(37 ℃),將孔中液體棄去,Wash Sohltion重復清洗后加入50 μl顯色劑,搖晃均勻,顯色處理15 min(37 ℃),后加入終止液50 μl,OD值在450 nm波長下檢測,查出NSE、NPY、BDNF、S100β水平。

1.2.2 預后評估:重型顱腦損傷患者預后采用格拉斯哥預后(GOS)評分[7]評估,分值為1～5分,分別對應死亡、持續性植物狀態、嚴重殘疾、中度殘疾、完全恢復,1～3分為預后不良,>3分為預后良好。

1.2.3 資料收集:收集可能影響重型顱腦損傷患者預后的相關因子,主要包括性別、年齡、體重指數(BMI)、病因、GOS評分、吸煙、飲酒、受傷至入院治療時間、PTEN mRNA、NSE、NPY、BDNF、S100β水平。

2 結 果

2.1 兩組PTEN mRNA表達及神經功能指標水平對比 見表1。與對照組相比,研究組PTEN mRNA表達量較高,研究組NSE、NPY、S100β水平較高,BDNF水平較低,兩組比較差異均有統計學意義(均P<0.05)。

表1 兩組PTEN mRNA表達及神經功能指標水平對比

2.2 重型顱腦損傷患者預后不良的單因素分析 見表2。單因素分析所示,重型顱腦損傷患者預后不良與性別、年齡、BMI、病因、吸煙、飲酒、受傷至入院治療時間無關(均P>0.05);重型顱腦損傷患者預后不良與GOS評分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β有關,預后不良患者GOS評分、BDNF水平低于預后良好患者,PTEN mRNA表達量、NSE、NPY、S100β水平高于預后良好患者(均P<0.05)。

表2 重型顱腦損傷患者預后不良的單因素分析

2.3 重型顱腦損傷患者預后不良的多因素分析 見表3。以GOS評分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β(均為連續變量)為自變量,以重型顱腦損傷患者預后情況為因變量(預后良好=0;預后不良=1),進行多因素Logistics回歸分析,結果顯示GOS評分、PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β為影響重型顱腦損傷患者預后不良的主要因素(均P<0.05)。

表3 重型顱腦損傷患者預后不良的多因素分析

2.4 神經功能指標聯合PTEN對重型顱腦損傷患者預后不良的預測價值 見表4(圖1)。ROC曲線顯示,與PTEN、NSE、NPY、BDNF、S100β單項診斷相比,五項聯合預測重型顱腦損傷患者預后不良的敏感性、準確性較高,具有統計學差異(P<0.05)。

圖1 神經功能指標聯合PTEN預測重型顱腦損傷患者預后不良的ROC曲線

表4 神經功能指標聯合PTEN對重型顱腦損傷患者預后不良的預測價值

3 討 論

顱腦損傷是可增加家庭、社會負擔的創傷性疾病,近年來發病率隨高大建筑物增多、交通運輸業發展而呈上升趨勢,其病死率較高,因此對重型顱腦損傷患者預后進行準確預測,對于治療、康復方案制定均具有重要意義[8-9]。現階段,臨床多通過實驗室檢查,GOS評分對重型顱腦損傷病情嚴重程度、預后進行評估,其中GOS評分可對患者意識受損程度進行評估,為顱腦損傷評估常用工具,但患者瞳孔光反射在鎮靜、機械通氣治療時遭受影響,進而對GOS評分結果造成了影響,而實驗室檢測指標不受上述因素影響,預測準確性較高,故臨床迫切需要尋找可客觀、準確、早期預測重型顱腦損傷患者預后的實驗室檢測指標[10-11]。

顱腦損傷發生后腦組織易出現不同程度的缺血、缺氧、能量代謝障礙、蛋白氧化水解、氧自由基反應增強情況,進而造成神經功能下降,對患者生命安全構成了嚴重威脅,故評估顱腦損傷神經功能恢復情況可為預后評估提供有效信息[12-13]。本文研究發現,預后不良患者NSE、NPY、S100β水平明顯高于預后良好患者,BDNF水平明顯低于預后良好患者,進一步的多因素Logistic回歸分析顯示NSE、NPY、S100β升高,BDNF降低為重癥顱腦損傷患者預后不良的獨立危險因素,提示NSE、NPY、BDNF、S100β與重型顱腦損傷患者預后存在聯系。分析其原因為NSE是與腦損傷嚴重程度及預后聯系密切的腦組織損害程度評估標志物,正常情況下,血液中含量較低,而當神經膠質細胞、神經元受損,血腦屏障通透性增加,血液中NSE含量可增加[14]。NPY是一種在中樞神經系統中廣泛分布的氨基酸肽鏈,具有加劇血管強烈收縮、加重腦組織微循環功能障礙的作用,可使腦組織損傷進一步加重,而腦血管在腦組織損傷加重的情況下而產生痙攣,進而造成腦組織缺血、缺氧,刺激NPY的分泌,最終形成了惡性循環[15]。BDNF在神經元生長、發育、修復中均發揮著重要作用,可通過誘導神經干細胞分泌、神經元有絲分裂而刺激神經存活、改善神經元可塑性,其含量與神經元損傷程度呈負相關[16-17]。正常情況下S100β在神經組織中存在,而腦組織損傷發生后多伴隨不同程度的炎性反應,使得炎性因子大量釋放,進而刺激了星形細胞分化、增殖,促進S100β大量分泌,之后釋放入腦脊液并滲透入血[18]。

有關學者研究[19-21]發現,PTEN是一種主要分布于細胞核、細胞質中的抑癌基因,在乳腺癌、結直腸癌、肺癌、食管鱗癌、肝癌等惡性腫瘤中均呈異常表達,可參與癌細胞黏附、遷移、擴展等行為。本文研究發現,重型顱腦損傷患者PTEN表達量較高,且預后不良患者PTEN表達量明顯高于預后良好患者,Logistic回歸分析顯示,PTEN為預后不良發生的危險因素,表明PTEN表達量升高與重型顱腦損傷患者預后具有一定相關性,其結果與丁錦榮等[22]研究結果相似。PTEN可參與腦損傷過程,高表達的PTEN可參與細胞間信號傳導,可經磷酸化調控與受體結合,形成與神經元凋亡聯系密切的復雜調節網絡,在神經系統損傷防護、再生中均發揮著重要作用,磷酸酶和張力蛋白同源所編碼的蛋白質與中樞神經系統神經干細胞分化、增殖相關,且可通過調控mTOR等下游相關因子表達而阻礙神經損傷后再生修復及神經元再生。

綜上所述,本文研究顯示,重型顱腦損傷患者NSE、NPY、S100β水平、PTEN表達量均較高,BDNF水平較低,預后不良患者NSE、NPY、S100β水平、PTEN表達量高于預后良好患者,BDNF水平低于預后良好患者,NSE、NPY、BDNF、S100β、PTEN均為預后不良的危險因素,聯合檢測對預后不良的預測準確性較高。但因相關研究較少,故NSE、NPY、BDNF、S100β、PTEN參與重型顱腦損傷病情進展的作用機制還需后續進一步分析,進而造福于更多的重型顱腦損傷患者。