徐慈航,李敬偉,朱曉蕾
出血轉(zhuǎn)化是急性缺血性卒中再灌注治療后的主要并發(fā)癥之一,包括癥狀性出血轉(zhuǎn)化與無(wú)癥狀性出血轉(zhuǎn)化,其中癥狀性顱內(nèi)出血(symptomatic intracranial hemorrhage,sICH)往往與不良預(yù)后密切相關(guān)。有研究指出sICH是缺血性卒中患者3個(gè)月內(nèi)死亡的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[1],如何有效預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化,對(duì)于指導(dǎo)缺血性卒中的治療有重要的意義。本文對(duì)缺血性卒中發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的病因以及影像學(xué)標(biāo)志和血清標(biāo)志物進(jìn)行綜述,為出血轉(zhuǎn)化的早期識(shí)別和預(yù)防提供參考。
急性缺血性卒中主要的治療方式有靜脈溶栓、血管內(nèi)治療及抗血小板聚集。出血轉(zhuǎn)化作為卒中急性期治療最主要的并發(fā)癥之一,也是預(yù)后不良的常見(jiàn)危險(xiǎn)因素。血腦屏障破壞是導(dǎo)致缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的主要病理機(jī)制之一,活性氧、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)、血管重塑等均參與了缺血性卒中血腦屏障破壞及出血轉(zhuǎn)化。
1.1 靜脈溶栓與出血轉(zhuǎn)化 接受tPA靜脈溶栓的缺血性卒中患者有2%~7%的人發(fā)生sICH[1]。目前認(rèn)為tPA導(dǎo)致的出血轉(zhuǎn)化與內(nèi)皮細(xì)胞損傷、氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)有關(guān)。tPA通過(guò)激活N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid,NMDA)受體介導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞損傷[2],活化蛋白C(activated protein C)能夠抑制tPA誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞凋亡并減少出血轉(zhuǎn)化[3]。另一方面,tPA能夠上調(diào)MMP-9的活性,破壞血腦屏障從而導(dǎo)致出血轉(zhuǎn)化[4]。機(jī)制方面的研究表明,tPA可以剪切膠質(zhì)細(xì)胞表面的脂蛋白受體蛋白(lipoprotein receptor protein,LRP),通過(guò)NF-κB途徑促進(jìn)MMP-9的表達(dá),而且tPA還能通過(guò)促進(jìn)中性粒細(xì)胞脫顆粒作用上調(diào)MMP-9的水平[5]。tPA能夠通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞的血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet derived growth factor,PDGF)α受體相結(jié)合,促進(jìn)Rho激酶(Rhokinase,ROCK)途徑的高表達(dá),引起血腦屏障的破壞[6]。
缺血性損傷導(dǎo)致的活性氧產(chǎn)生可能早于MMP的上調(diào),因此氧化應(yīng)激被認(rèn)為在tPA誘導(dǎo)的出血轉(zhuǎn)化早期發(fā)揮重要作用。大鼠缺血性卒中模型中,依達(dá)拉奉通過(guò)抑制氧化應(yīng)激減少卒中后的出血轉(zhuǎn)化;而依達(dá)拉奉聯(lián)合tPA治療急性缺血性卒中較單獨(dú)使用tPA明顯降低出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)[8],提示抑制氧化應(yīng)激能改善tPA導(dǎo)致的出血轉(zhuǎn)化。此外,芬戈莫德聯(lián)合tPA較單純使用tPA可改善缺血性卒中的預(yù)后,并且顯著減少出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)[9],提示炎癥反應(yīng)參與了tPA誘導(dǎo)的出血轉(zhuǎn)化;另一方面,tPA能夠直接激活小膠質(zhì)細(xì)胞,促進(jìn)炎癥因子釋放,值得注意的是小膠質(zhì)細(xì)胞本身能夠生成tPA,從而形成一個(gè)正反饋,促進(jìn)炎癥反應(yīng)及出血轉(zhuǎn)化[10]。因此,tPA通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞損傷、氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)導(dǎo)致缺血性卒中溶栓后的出血轉(zhuǎn)化,而抑制氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥或者恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞及血腦屏障功能可能是出血轉(zhuǎn)化的潛在治療靶點(diǎn)。
1.2 血管內(nèi)治療與出血轉(zhuǎn)化 血管內(nèi)治療往往應(yīng)用于大血管閉塞或者心源性栓塞的患者,時(shí)間窗可長(zhǎng)達(dá)24 h。由于很多小的毛細(xì)血管并不顯影,往往在取栓的過(guò)程中,損傷大腦的小動(dòng)脈或毛細(xì)血管,造成血腦屏障的損害,臨床表現(xiàn)為機(jī)械取栓術(shù)后顱腦CT顯示的造影劑外滲。取栓后區(qū)分造影劑的滲出與出血轉(zhuǎn)化對(duì)于早期啟動(dòng)抗栓治療至關(guān)重要[11]。由于碘造影劑為水溶性制劑,蛛網(wǎng)膜下腔高密度影往往在24 h內(nèi)消失,當(dāng)大腦高密度影持續(xù)19~24 h時(shí),診斷出血轉(zhuǎn)化的特異性為100%,敏感性為62.5%[12]。血管內(nèi)治療的時(shí)間與出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān),一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果顯示,超過(guò)7.3 h血管內(nèi)治療的獲益將被sICH等不良事件抵消[13]。但是2019年的血管內(nèi)治療經(jīng)影像篩選的急性缺血性卒中3(Endovascular Therapy following Imaging Evaluation for Ischemic Stroke 3,DEFUSE 3)和應(yīng)用Trevo裝置血管內(nèi)治療經(jīng)影像和臨床不匹配篩選的醒后卒中和晚就診卒中患者(DWI or CTP Assessment with Clinical Mismatch in the Triage of Wake Up and Late Presenting Strokes Undergoing Neurointervention with Trevo,DAWN)研究提示,對(duì)于較小核心梗死區(qū)的缺血性卒中患者取栓的時(shí)間窗可延長(zhǎng)至16 h和24 h,而出血轉(zhuǎn)化及不良預(yù)后的風(fēng)險(xiǎn)并無(wú)明顯升高[14-15]。
1.3 抗血小板藥物使用與出血轉(zhuǎn)化 對(duì)于未靜脈溶栓的缺血性卒中患者,盡早使用阿司匹林是安全的,并未增加出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)[16]。對(duì)于長(zhǎng)期服用雙聯(lián)抗血小板藥物的缺血性卒中患者,靜脈溶栓后發(fā)生sICH的風(fēng)險(xiǎn)并不增加[17]。也有研究結(jié)果表明,缺血性卒中發(fā)病前接受阿司匹林聯(lián)合氯吡格雷治療會(huì)增加tPA靜脈溶栓治療后sICH的風(fēng)險(xiǎn),但是不良預(yù)后及死亡風(fēng)險(xiǎn)并不增加[18]。而最近一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果表明,對(duì)于接受長(zhǎng)期抗血小板藥物(阿司匹林、氯吡格雷、雙嘧達(dá)莫)治療的急性缺血性卒中患者,靜脈溶栓后發(fā)生sICH的風(fēng)險(xiǎn)更大,但是卒中前抗血小板聚集治療與溶栓后sICH及死亡風(fēng)險(xiǎn)并無(wú)明顯相關(guān)性[19]。對(duì)于接受靜脈溶栓橋接血管內(nèi)治療的大腦中動(dòng)脈閉塞急性卒中患者,發(fā)病前使用抗血小板藥物能明顯增加血管再通率,而出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)并無(wú)明顯增加[20]。缺血性卒中患者靜脈溶栓后24 h內(nèi)開(kāi)始應(yīng)用阿司匹林并不改善臨床預(yù)后,但是顯著增加sICH風(fēng)險(xiǎn)[21]。對(duì)于已發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的缺血性卒中患者,服用抗血小板藥物輕微增加再出血風(fēng)險(xiǎn),但是二級(jí)預(yù)防的獲益顯著大于出血風(fēng)險(xiǎn)[22]。而其他抗血小板藥物,如替羅非班和普拉格雷的出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)仍需進(jìn)一步研究。
神經(jīng)影像學(xué)是目前臨床上預(yù)測(cè)缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的主要方法,盡管仍未有適合的量表,但大梗死面積與側(cè)支循環(huán)低評(píng)分仍然是出血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。另外,由于缺血或腦小血管病等基礎(chǔ)疾病引起的血腦屏障破壞、供血區(qū)域毛細(xì)血管滲透壓升高,或者造影劑外滲,都表明存在引起出血轉(zhuǎn)化的高危因素[23]。除此以外,患者早期CT的早期梗死征和致密動(dòng)脈征,MRI顯示的腦白質(zhì)疏松及微出血灶均與出血轉(zhuǎn)化相關(guān)[24]。
2.1 多模式CT預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化 CT腦灌注可以準(zhǔn)確迅速反映腦部的血流狀況,通過(guò)影像后處理軟件可以提供與大腦血流灌注、血腦屏障通透性與完整性相對(duì)應(yīng)的指標(biāo),包括腦血容量(cerebral blood volume,CBV)、腦血流量(cerebral blood flow,CBF)、造影劑平均通過(guò)時(shí)間(mean transit time,MTT)、造影劑達(dá)峰時(shí)間(time to peak,TTP)、去卷積化處理后的造影劑最大達(dá)峰時(shí)間(time to maximum of the tissue residue function,Tmax)、表面毛細(xì)血管滲透性(permeability surface,PS)等指標(biāo),不同的影像后處理軟件對(duì)于影像文件的處理得出的結(jié)論也不相同,DEFUSE 3試驗(yàn)與DAWN試驗(yàn)均以RAPID軟件的影像后處理結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)[14-15]。除此以外,Mistar軟件以及CT Perfusion 2軟件的處理結(jié)果可能存在差異,但都以Tmax>6 s為缺血半暗帶,Tmax>6 s,相對(duì)腦平均血流量(relative cerebral blood flow,rCBF)<30%的正常腦組織為核心梗死灶[25]。由于CT機(jī)自帶的影像后處理軟件系統(tǒng)千差萬(wàn)別,并存在顯著差異,因此影像學(xué)模型建立存在困難。Yassi等[26]使用Matlab軟件研究表明,Tmax>14 s,核心梗死灶體積>5 mL為出血轉(zhuǎn)化的獨(dú)立高危因素。近年來(lái),對(duì)于大腦中動(dòng)脈閉塞的患者,有人提出患側(cè)外側(cè)裂區(qū)的最大血流速度可以提示預(yù)后及顱內(nèi)的出血情況,與側(cè)支循環(huán)的軟腦膜評(píng)分相比更加簡(jiǎn)捷[27]。
2.2 MRI預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化 MRI-DWI序列在預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化方面有著良好的應(yīng)用,DWI測(cè)得的核心梗死灶體積大小可以有效預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化[28]。除此之外,磁共振血腦屏障通透性參數(shù)恢復(fù)百分比可以有效反映血腦屏障的損傷程度,從而評(píng)估急性缺血性卒中發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)[29]。Campbell等[30]通過(guò)DWI序列分別對(duì)以0、2.5%、5%和10%為閾值標(biāo)準(zhǔn)確定的極低腦血容量(very low cerebral blood volume,VLCBV)體積進(jìn)行測(cè)量,表明2.5%確定的VLCBV體積>2 mL者在tPA溶栓治療后發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)增加,尤其適用于治療后發(fā)生再灌注綜合征的患者。
值得注意的是,腦微出血與缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的關(guān)系存在爭(zhēng)議。有研究表明微出血≥10個(gè)是腦梗死出血轉(zhuǎn)化的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。但是同時(shí)有人得出了相反的結(jié)論。近年來(lái),多項(xiàng)薈萃分析更傾向于溶栓前大腦微出血灶的存在并不會(huì)導(dǎo)致sICH風(fēng)險(xiǎn)增加以及3個(gè)月的病情惡化,即使存在影響,獲益也高于風(fēng)險(xiǎn)[31-32]。分析影像學(xué)證據(jù)應(yīng)當(dāng)考慮患者的基礎(chǔ)情況,影像學(xué)單獨(dú)預(yù)測(cè)的敏感性和特異性均未令人滿(mǎn)意,這也是目前出血轉(zhuǎn)化的影像學(xué)預(yù)測(cè)存在爭(zhēng)論的主要原因。
血腦屏障的破壞是缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的病理基礎(chǔ),因此對(duì)血腦屏障通透性的評(píng)估可以早期預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn)。MMP-9在缺血性卒中患者表達(dá)明顯升高,尤其是tPA靜脈溶栓的患者[33]。MMP-9能夠直接降解血腦屏障的組成成分,如緊密連接蛋白、細(xì)胞外基質(zhì)等,導(dǎo)致血腦屏障破壞;抑制MMP-9能夠減少出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn),血清MMP-9≥140 ng/mL可能與高出血轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān),因此MMP-9被認(rèn)為是缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵標(biāo)志物之一[34]。此外,血腦屏障通透性相關(guān)蛋白S100β蛋白和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)在缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化患者血清中表達(dá)顯著升高,與預(yù)后不良相關(guān),也可以預(yù)測(cè)出血轉(zhuǎn)化的發(fā)生[35-36]。
神經(jīng)免疫炎癥參與了缺血性卒中的出血轉(zhuǎn)化過(guò)程,有研究報(bào)道血清中性粒細(xì)胞升高是缺血性卒中靜脈溶栓后出血轉(zhuǎn)化的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子,中性粒細(xì)胞與淋巴細(xì)胞比值≥10.59是sICH的高危因素[37]。超敏CRP在心源性卒中sICH患者表達(dá)顯著上調(diào),9.0 mg/L作為界限值預(yù)測(cè)sICH的敏感性和特異性分別為64%和69%[38]。TNF-α、IL-1、IL-6和IL-10等炎癥因子也是出血轉(zhuǎn)化的潛在預(yù)測(cè)因子[39]。
血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙也是卒中出血轉(zhuǎn)化的重要病理機(jī)制之一。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在血管再生和重塑過(guò)程中發(fā)揮重要作用,而VEGF處理明顯增加缺血性卒中模型小鼠出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險(xiǎn),而抑制VEGF能夠減少出血的風(fēng)險(xiǎn)[40];進(jìn)一步的機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)VEGF能夠促進(jìn)內(nèi)源性tPA的表達(dá)從而破壞血腦屏障[41]。蛋白尿和低腎小球?yàn)V過(guò)率不僅是腎功能不全的標(biāo)志,也與內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙密切相關(guān)。研究表明蛋白尿和低腎小球?yàn)V過(guò)率也是出血轉(zhuǎn)化的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[42]。
此外,高血糖與缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化發(fā)生密切相關(guān),其機(jī)制可能與繼發(fā)性線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激和血腦屏障破壞有關(guān)。血清基線葡萄糖水平>200 mg/dL的動(dòng)脈溶栓缺血性卒中患者sICH風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)36%,而葡萄糖水平<200 mg/dL的患者為9%[43]。血小板計(jì)數(shù)<200 000/L為發(fā)生出血轉(zhuǎn)化的危險(xiǎn)因素,以及sICH的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[44]。有研究顯示較低的LDL-C水平也與較高的sICH發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)[45]。近年有研究提出血清游離T3作為缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化預(yù)測(cè)的標(biāo)志物,與血腦屏障無(wú)明顯關(guān)系,提示可尋找與血腦屏障無(wú)關(guān)的血清標(biāo)志物作為新方向[46]。
隨著中國(guó)老齡化的加劇,中青年不健康生活方式的增加,缺血性卒中所帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越多,如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)并預(yù)防卒中及其并發(fā)癥,降低死亡率和致殘率,減少卒中帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題和家庭負(fù)擔(dān),亟待有效解決。目前對(duì)于缺血性卒中出血轉(zhuǎn)化的預(yù)測(cè)尚沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步的研究,包括更大規(guī)模的臨床試驗(yàn)、分子生物學(xué)及影像學(xué)的研究,有望發(fā)現(xiàn)更有特異性的出血轉(zhuǎn)化標(biāo)志物。