血清CysC、α-Syn聯合MRI對帕金森病病情評估及診斷的意義

呂晨光,路 凱,王 麗,李振玲

1.河北省滄州中西醫結合醫院核醫學科,河北滄州 061000;2.唐山中心醫院超聲診斷科,河北唐山 063000

帕金森病(PD)是老年群體中常見的神經退行性疾病,預計隨著人口老齡化程度加重,其患病率會逐年增加[1]。以運動癥狀為特征的PD患者表現出運動遲緩和彎腰姿勢,非運動癥狀與神經行為、認知及自主神經功能障礙有關[2]。胱抑素C(CysC)屬于半胱氨酸蛋白酶抑制劑,與多種神經系統疾病密切相關,參與PD發病過程[3]。PD主要病理特征為中腦黑質多巴胺能神經元的病理損傷或退化,以及含有突觸核蛋白(α-Syn)的路易小體的形成,因此α-Syn在PD的發病過程中發揮重要作用[4]。磁共振成像(MRI)是檢查PD的常用手段,可通過檢測不同部位腦組織鐵沉積量判斷患者是否發生PD[5-6]。本研究通過對87例PD患者進行回顧性分析,探究血清CysC、α-Syn及MRI聯合在PD病情評估及診斷中的應用,以期為該病的診斷和治療提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 將2019年4月至2021年4月于河北省滄州中西醫結合醫院(下稱本院)治療的PD患者87例納入研究作為PD組,其中男49例、女38例,年齡40～81歲,平均(62.76±8.24)歲。納入標準:符合PD相關診斷標準[7]。排除標準:(1)伴有顱內感染、腦外傷及智力嚴重障礙,(2)合并心、肝、腎功能不全,(3)腦梗死,(4)繼發性PD,(5)無法配合MRI檢查。根據Hoehn-Yahr(H-Y)分期[8],將納入研究的PD患者分為Ⅰ～Ⅱ期13例,Ⅲ～Ⅳ期45例,Ⅴ期29例,H-Y分期越高,病情越嚴重。另外,選取同期于本院進行體檢的健康志愿者87例作為對照組,其中男46例、女41例,年齡40～82歲,平均(63.12±8.35)歲。納入標準:(1)無PD或PD相關疾病及腦部相關性疾病,(2)一般資料齊全。對照組與PD組性別、年齡、體質量指數(BMI)等一般資料比較,差異無統計學意義(P>0.05),具有可比性。納入研究者或直系親屬均對本研究知情同意并簽署知情同意書。該研究通過本院醫學倫理委員會批準。

1.2儀器與試劑 MRI儀購于美國GE公司,型號為1.5T HDxt MR;全自動多功能酶聯免疫分析儀購于美國雅培公司,型號為i2000SR;全自動生化分析儀購于濟南歐萊博技術有限公司,型號為博科BK-200。CysC酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測試劑盒購于上海臻科生物有限公司(貨號:ZK-0074);α-Syn ELISA檢測試劑盒購于上海臻科生物有限公司(貨號:ZK-2069)。

1.3方法

1.3.1血清CysC、α-Syn水平及血脂參數檢測 所有患者于入院第2天清晨6:00-10:00采集空腹靜脈血4 mL,離心后取上層血清,置于-80 ℃保存待測。采用全自動多功能酶聯免疫分析儀檢測CysC、α-Syn水平,嚴格按照試劑盒說明書進行操作。人血清CysC、α-Syn ELISA試劑盒性能:最低檢測濃度<1.0 pmol/L,準確度>0.99,不與其他可溶性結構類似物有交叉反應,板內、板間變異系數<15%。采用全自動生化分析儀檢測血脂參數:甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、總膽固醇(TC)、載脂蛋白A1(ApoA1)、載脂蛋白B(ApoB)水平。

1.3.2MRI檢查 采用MRI對患者進行檢查,相關參數設置:TE為20.0 ms,TR為35.0 ms,帶寬為41.67 Hz,層厚為2.0 mm,激發角度為15°,矩陣為448×448,視野為24 mm,間距為0。測定黑質網狀帶、黑質致密帶、蒼白球等椎體外系核團的相位值。

2 結 果

2.1兩組一般資料及血脂參數比較 PD組與對照組性別、年齡、BMI、吸煙史、飲酒史及血脂參數比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表1。

表1 兩組一般資料及血脂參數比較[n(%)或

續表1 兩組一般資料及血脂參數比較[n(%)或

2.2血清CysC、α-Syn水平比較 PD組血清CysC、α-Syn水平均高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表2。PD患者血清CysC、α-Syn水平隨著H-Y分期的增加而升高,組間兩兩比較差異均有統計學意義(P<0.05),見表3。

表2 兩組血清CysC、α-Syn水平比較

表3 不同H-Y分期PD患者血清CysC、α-Syn水平比較

2.3MRI檢查結果 PD組黑質致密帶、蒼白球、殼核、尾狀核相位值均低于對照組,差異有統計學意義(P<0.05),見表4。不同H-Y分的PD患者黑質致密帶、蒼白球、殼核相位值比較,差異均有統計學意義(P<0.05);隨著H-Y分期的增加,PD患者黑質致密帶、蒼白球、殼核相位值逐漸下降(P<0.05),見表5。

表4 兩組核團相位值比較

表5 不同H-Y分期PD患者核團相位值比較

2.4血清CysC、α-Syn對PD的診斷價值 ROC曲線分析顯示,CysC、α-Syn診斷PD的AUC分別為0.786(95%CI：0.718～0.845)、0.767(95%CI：0.697～0.828),約登指數分別為0.471、0.517,最佳截斷值分別為2.04 mg/L、10.72 μg/L,靈敏度分別為58.62%、64.37%,特異度分別為88.51%、87.36%,見圖1。

圖1 血清CysC、α-Syn診斷PD的ROC曲線

2.5MRI、血清CysC、α-Syn診斷PD與臨床診斷的一致性 以臨床診斷為金標準。血清CysC水平<2.04 mg/L為陰性;血清α-Syn水平<10.72 μg/L為陰性;MRI:黑質致密帶<0.07、蒼白球<-0.21、殼核<-0.31,滿足以上任一條件判定為陽性,其余為陰性。CysC、α-Syn、MRI診斷PD與金標準的一致性分析顯示,Kappa值分別為0.471、0.517、0.506,三項聯合診斷PD與金標準的一致性較高(Kappa值為0.690,P<0.001),見表6。

表6 MRI、血清CysC、α-Syn及三項聯合對PD的診斷結果(n)

2.6MRI聯合血清CysC、α-Syn評估PD的價值 與MRI、血清CysC、α-Syn單獨診斷相比,三項聯合診斷PD的靈敏度和準確度較高,差異有統計學意義(P<0.05),見表8。

表8 各檢測方法對PD的診斷效能比較[%(n/n)]

3 討 論

PD的發病與環境、遺傳及神經系統老化等多因素的交互作用有關,其中氧化應激和脂質過氧化在PD發病過程中至關重要[9]。CysC廣泛存在于哺乳動物體液和組織中,與細胞增殖及分化、腫瘤、炎癥反應以及神經系統退行性疾病有密切聯系。張家和等[10]發現,血清CysC與老年PD患者病程及疾病嚴重程度呈正相關,可用于評估疾病嚴重程度,對控制病情發展有重要作用。IMARISIO等[11]的研究結果顯示,PD患者血清CysC水平高于對照組,CysC高水平的患者在2年的隨訪期間疾病發展更快。鄒瑜等[12]報道,血清CysC在早期PD患者體內水平升高,隨著患者睡眠障礙嚴重程度增加而升高。本研究結果顯示,PD組血清CysC水平顯著高于對照組,這與上述研究一致。血清CysC水平隨著H-Y分期遞增呈上升趨勢。ROC曲線分析顯示,血清CysC對PD具有一定的診斷價值。與以往報道不同的是,本研究除了檢測CysC在PD患者體內的表達水平,還探討了CysC對PD的診斷價值,這為尋找早期診斷PD的生物標志物提供了新的思路。本研究結果提示,CysC可作為早期診斷PD的生物標志物,在評估PD病情嚴重程度方面具有重要意義。CysC在神經元細胞受損時大量表達,阻止有害物的刺激,保護機體免受損害,隨著PD病程延長,機體內蛋白酶活性增加,促進血清CysC分泌增加。分析原因,PD疾病進展時,多巴胺神經元受到損害,機體發生氧化應激和脂質過氧化反應,顱內組織蛋白酶持續表達,激活CysC蛋白酶抑制劑活性,使其大量表達[13]。

神經元突觸蛋白路易體的形成是PD發病的主要病理特征,α-Syn是存在于神經元中的突觸蛋白,過度表達與基因突變對神經元細胞具有毒副作用,這種毒性可導致多巴胺能神經元細胞發生凋亡[14]。研究顯示,α-Syn與PD發病有關。周弋人等[15]的研究結果顯示,PD患者血清α-Syn水平高于健康對照組且與H-Y分期呈正相關。肖成賢等[16]發現,血清α-Syn在PD患者體內呈高水平,晚期患者水平高于早期患者,而且與認知功能損害密切相關。本研究在此基礎上進一步進行了驗證,結果顯示PD組患者血清α-Syn水平顯著高于對照組,這與周弋人等[15]、肖成賢等[16]研究一致。血清α-Syn隨著H-Y分期遞增呈上升趨勢。以往研究只是針對α-Syn在PD患者體內表達量進行分析,未進一步探討α-Syn對早期PD的診斷價值,因此本研究進一步進行了ROC曲線分析。結果顯示,血清α-Syn對PD具有一定的診斷價值,提示α-Syn在早期診斷PD、評估病情嚴重程度方面具有重要意義。分析原因,α-Syn在功能上與鐵和脂質的代謝有關,鐵和脂質代謝紊亂,可導致基低節區和腦中大量沉積,誘發神經元凋亡,引起PD發生[17]。另外,α-Syn過表達導致線粒體呼吸鏈復合物Ⅰ水平與活性降低,導致氧化應激反應的發生,促進PD的發生[18]。

臨床上常用的影像學檢查主要包括計算機斷層攝影術(CT)、MRI、正電子發射斷層顯像(PET)等,其實MRI檢查的精準度更高。MRI通過對顱內鐵沉積的半定量分布情況進行分析,以及利用不同腦組織的磁敏感性差異產生的圖像進行對比,對PD的早期診斷意義重大[19]。MRI可通過計算相位值反映鐵沉積情況,相位值越高,代表鐵沉積量越多[20]。唐蘇丹等[6]發現,黑質、蒼白球鐵沉積量隨著PD疾病進展呈上升趨勢,與疾病嚴重程度有關。本研究結果顯示,PD患者黑質致密帶、蒼白球、殼核的相位值與對照組比較顯著下降,且隨著H-Y分期增加而呈下降趨勢,這與唐蘇丹等[6]研究結果一致。這提示,采用MRI對PD早期診斷及評估疾病進展程度具有一定的價值。但是黑質致密帶、蒼白球、殼核等組織的鐵沉積量在該疾病發展過程中是否穩定,還有待進一步驗證,由于MRI檢查結果會受患者個人情況、診斷方向和醫生經驗等多種因素的影響,因此單純采用MRI診斷早期PD具有一定局限性,因此需要聯合血清學指標提高診斷效能。復習國內外文獻,未見血清CysC、α-Syn聯合MRI對PD的診斷價值研究,因此本研究將血清CysC、α-Syn和MRI三項進行聯合,分析其對PD的診斷價值。結果顯示,三者聯合診斷PD的靈敏度、準確度較高,提示三項聯合可提高對PD的診斷效能。

綜上所述,血清CysC、α-Syn對PD具有一定的診斷效能,聯合MRI后,診斷效能進一步提高,三者均能評估PD病情嚴重程度,為臨床早期診斷及治療提供依據。本研究的局限性:納入樣本量偏少,可能影響MRI檢查結果的判讀;本研究只關注了6個腦區,可能存在分析不全面問題。后期將加大樣本量,擴大腦區組織種類,進行更深層次的研究。