余前，王璐，楊平來(lái)，周立田，劉維軍

1 東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院溧水分院，江蘇南京211200；2 濟(jì)南護(hù)理職業(yè)學(xué)院

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通事故傷和高處摔落傷概率大大增加，由此引起的重型腦損傷(SBI)發(fā)生率亦不斷升高。SBI的致殘率和致死率均較高，是導(dǎo)致青壯年死亡的主要原因之一。及早對(duì)SBI患者進(jìn)行病情評(píng)估和預(yù)后判斷，從而指導(dǎo)臨床制定有效的干預(yù)措施，對(duì)改善患者預(yù)后具有重要意義[1]。SBI患者的腦組織挫傷區(qū)有凋亡細(xì)胞的存在，細(xì)胞凋亡是神經(jīng)元死亡的主要方式，在動(dòng)物神經(jīng)損傷模型中證實(shí)，神經(jīng)元內(nèi)存在凋亡—抗凋亡信號(hào)機(jī)制。因此，監(jiān)測(cè)調(diào)控凋亡—抗凋亡信號(hào)途徑的生物學(xué)指標(biāo)可能對(duì)SBI患者病情評(píng)估和預(yù)后判斷具有一定價(jià)值[2]。泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)是泛素羧基末端水解酶家族成員之一，不僅具有去泛素化作用，還具有泛素連接酶活性。UCH-L1主要在神經(jīng)元中表達(dá)，具有促進(jìn)神經(jīng)元細(xì)胞凋亡的作用。有研究報(bào)道，UCH-L1異常表達(dá)與腦損傷密切相關(guān)[3]。天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)是腦損傷過(guò)程中的重要蛋白酶之一，可通過(guò)結(jié)構(gòu)變化和影響特定信號(hào)分子參與細(xì)胞凋亡的發(fā)生[4]。但目前UCH-L1、Caspase-3與SBI的關(guān)系尚不完全清楚。本研究觀察了SBI患者血清UCH-L1、Caspase-3水平變化，并探討其臨床意義。現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年12月—2019年12月東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院溧水分院收治的SBI患者122例(觀察組)，男74例、女48例，年齡(59.94±13.69)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有明確頭部外傷史；②經(jīng)顱腦CT或MRI檢查證實(shí)存在腦挫裂傷、顱內(nèi)出血、腦水腫等SBI征象；③發(fā)病時(shí)間<12 h；④入院時(shí)格拉斯哥昏迷量表(GCS)評(píng)分≤8分。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并缺血性卒中或自發(fā)性腦出血者；②合并顱內(nèi)感染者；③合并血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)疾病或惡性腫瘤者；④合并心、肝、腎等重要臟器嚴(yán)重功能障礙者。同期選擇在東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院溧水分院體檢健康的志愿者61例(對(duì)照組)，男39例、女22例，年齡(58.41±14.72)歲。兩組性別、年齡具有可比性。本研究經(jīng)東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院溧水分院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，研究對(duì)象或其家屬知情同意。

1.2 血清UCH-L1、Caspase-3檢測(cè) 觀察組入院次日，對(duì)照組體檢當(dāng)日，采集清晨空腹肘靜脈血10 mL，室溫靜置1 h，2 000 r/min離心15 min、離心半徑14 cm，留取上層血清，-80 ℃保存，待標(biāo)本成批。采用雙抗體夾心ELISA法檢測(cè)血清UCH-L1、Caspase-3。UCH-L1 ELISA試劑盒購(gòu)自美國(guó)BIM公司，Caspase-3 ELISA試劑盒購(gòu)自上海西唐生物科技有限公司。所有操作嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明進(jìn)行。

1.3 資料收集與分析 收集SBI患者基本資料，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往史(高血壓、糖尿病、冠心病)。同時(shí)，收集SBI患者入院時(shí)GCS評(píng)分、腦部Marshall CT分級(jí)、腦組織中線移位、腦池異常、蛛網(wǎng)膜下腔出血情況。記錄SBI患者入院30 d生存結(jié)局，比較生存者與死亡者上述臨床資料。以SBI患者入院30 d生存結(jié)局為因變量，將上述有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異的指標(biāo)納入多因素Logistic回歸分析，分析SBI患者入院30 d死亡的影響因素。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清UCH-L1、Caspase-3水平比較 觀察組與對(duì)照組血清UCH-L1水平分別為(29.43±6.58)、(10.15±2.59)ng/mL，血清Caspase-3水平分別為(613.27±159.43)、(162.25±37.64)ng/mL。觀察組血清UCH-L1、Caspase-3水平均高于對(duì)照組(t分別為22.023、21.766，P均<0.05)。

2.2 SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析 SBI患者入院30 d死亡30例、存活92例。死亡者與存活者臨床資料比較見(jiàn)表1。以SBI患者入院30 d死亡為因變量，以年齡、入院時(shí)GCS評(píng)分、腦組織中線移位、腦池異常、腦部Marshall CT分級(jí)以及血清UCH-L1、Caspase-3水平為自變量，進(jìn)行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，腦部Marshall CT分級(jí)及血清UCH-L1、Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險(xiǎn)因素，而入院時(shí)GCS評(píng)分是其保護(hù)因素(P均<0.05)。SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析見(jiàn)表2。

表1 SBI患者入院30 d生存者與死亡者臨床資料比較

表2 SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析

2.3 血清UCH-L1、Caspase-3水平對(duì)SBI患者入院30 d死亡的預(yù)測(cè)效能 ROC曲線分析顯示，血清UCH-L1水平預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的曲線下面積(AUC)為0.797(95%CI：0.704～0.890)，其截?cái)?cut off)值為29.34 ng/mL，此時(shí)其預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的敏感度為81.67%、特異度為82.42%；血清Caspase-3水平預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的AUC為0.804(95%CI：0.716～0.892)，其cut off值為569.52 ng/mL，此時(shí)其預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的敏感度為83.33%、特異度為74.52%；二者聯(lián)合預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的AUC為0.884(95%CI：0.816～0.952)，其預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的敏感度為85.00%、特異度為86.95%。二者聯(lián)合對(duì)SBI患者入院30 d死亡的預(yù)測(cè)效能高于二者單獨(dú)(Z分別為3.781、4.965，P均<0.05)。見(jiàn)圖1。

圖1 血清UCH-L1、Caspase-3水平預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的ROC曲線

3 討論

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通事故傷和高處摔落傷概率大大增加，由此引起的SBI發(fā)生率亦不斷升高。盡管現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但SBI的致殘率和致死率一直居高不下。據(jù)報(bào)道，腦損傷的病死率為4%～7%，而SBI的病死率為50%～60%[5]。雖然S100蛋白、Tau蛋白、神經(jīng)元特異性烯醇化酶等對(duì)腦損傷病情評(píng)估和預(yù)后判斷有一定幫助，但其敏感度和特異度不理想[6]。因此，尋找SBI病情評(píng)估和預(yù)后判斷的生物標(biāo)志物仍是現(xiàn)階段重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

UCH-L1是泛素羧基末端水解酶家族成員之一，在腦組織中含量豐富，是神經(jīng)組織特有的一種胞質(zhì)酶，特異性存在于神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞、神經(jīng)元細(xì)胞核周及樹(shù)突中，占可溶性腦蛋白的1%～5%，對(duì)內(nèi)源性腦蛋白酶和血清蛋白酶具有抵抗作用[7]。研究認(rèn)為，UCH-L1是神經(jīng)系統(tǒng)損傷高度特異的生物標(biāo)志物。RAMEZANI等[8]研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重腦損傷患者在損傷后1 h即可觀察到血清UCH-L1水平升高，并且其升高速度和幅度與病情程度呈明顯正相關(guān)關(guān)系。有研究還發(fā)現(xiàn)，輕度和中度腦損傷患者早期血清UCH-L1水平即可出現(xiàn)較大差異[9]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀察組血清UCH-L1水平明顯高于對(duì)照組，與既往研究結(jié)論基本一致。本研究SBI患者入院30 d的病死率為24.59%，提示SBI患者短期預(yù)后較差。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SBI死亡者血清UCH-L1水平高于存活者；多因素Logistic回歸分析顯示，血清UCH-L1水平是SBI患者入院30 d死亡的危險(xiǎn)因素。提示血清UCH-L1水平能夠用于預(yù)測(cè)SBI患者生存結(jié)局。以往對(duì)SBI患者預(yù)后的評(píng)估多采用GCS評(píng)分，但該評(píng)分易受患者生命體征和藥物因素的影響，臨床應(yīng)用價(jià)值有限[10]。王佳等[11]研究發(fā)現(xiàn)，血清UCH-L1水平聯(lián)合中性粒細(xì)胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運(yùn)載蛋白對(duì)SBI患者6個(gè)月內(nèi)預(yù)后不良具有較好的預(yù)測(cè)價(jià)值。喬柏林等[12]研究亦證實(shí)，血清UCH-L1水平對(duì)嚴(yán)重顱腦損傷具有較好的預(yù)測(cè)價(jià)值。這些研究表明血清UCH-L1可作為評(píng)估腦損傷患者預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo)之一。本研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，血清UCH-L1水平可用于預(yù)測(cè)SBI患者短期預(yù)后。SBI患者腦組織損傷嚴(yán)重，細(xì)胞骨架破裂，神經(jīng)細(xì)胞中的UCH-L1大量釋放，而腦組織挫傷還可導(dǎo)致血腦屏障破壞，進(jìn)而使UCH-L1隨腦脊液外流釋放入血[13]，引起血清UCH-L1水平升高。血清UCH-L1水平越高，表明腦組織損傷越重。因此，血清UCH-L1水平能夠較好地預(yù)測(cè)SBI患者預(yù)后。

Caspase-3是天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶超家族成員之一。正常情況下，Caspase-3以非活化的酶原形式存在于細(xì)胞中；當(dāng)機(jī)體出現(xiàn)異常，Caspase-3在多種蛋白水解酶的作用下發(fā)生裂解而活化，進(jìn)而充當(dāng)細(xì)胞凋亡的啟動(dòng)子或效應(yīng)子，是神經(jīng)細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵蛋白酶[14]。本研究結(jié)果顯示，觀察組血清Caspase-3水平明顯高于對(duì)照組。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，SBI死亡者血清Caspase-3水平高于存活者；多因素Logistic回歸分析顯示，血清Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險(xiǎn)因素。以上研究結(jié)果提示，Caspase-3可能參與SBI的發(fā)生、發(fā)展。劉雪艷等[15]研究發(fā)現(xiàn)，重度顱腦損傷患者入院時(shí)血清Caspase-3水平明顯升高，且其預(yù)測(cè)患者30 d內(nèi)死亡的準(zhǔn)確度較高。本研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)血清Caspase-3水平可用于預(yù)測(cè)SBI患者短期預(yù)后。有研究報(bào)道，Caspase-3能夠參與缺血性腦損傷后遲發(fā)性神經(jīng)元的死亡過(guò)程，并且Caspase-3可能是神經(jīng)細(xì)胞凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的關(guān)鍵因子[16-17]。提示Caspase-3可能是通過(guò)促進(jìn)SBI患者腦組織再損傷，從而使病情進(jìn)一步加重。目前，Caspase-3活化后的具體機(jī)制尚不完全清楚，其參與細(xì)胞凋亡的機(jī)制包括切斷DNA修復(fù)蛋白、細(xì)胞骨架蛋白，進(jìn)而引起DNA斷裂、碎片形成[18]。SBI患者腦組織損傷嚴(yán)重，神經(jīng)元細(xì)胞出現(xiàn)凋亡，死亡受體被激活，而死亡受體聯(lián)合死亡誘導(dǎo)信號(hào)可激活Caspase-3，進(jìn)而通過(guò)裂解DNA修復(fù)蛋白、骨架蛋白等途徑造成神經(jīng)元細(xì)胞大量死亡，引起腦組織二次損傷[19-20]，最終導(dǎo)致SBI患者預(yù)后較差。因此，血清Caspase-3水平能夠較好地預(yù)測(cè)SBI患者預(yù)后。

本研究還發(fā)現(xiàn)，血清UCH-L1、Caspase-3水平聯(lián)合預(yù)測(cè)SBI患者入院30 d死亡的AUC高達(dá)0.884，其預(yù)測(cè)效能高于二者單獨(dú)。提示二者聯(lián)合檢測(cè)有利于早期評(píng)估SBI患者短期預(yù)后。

綜上所述，SBI患者血清UCH-L1、Caspase-3水平升高；血清UCH-L1、Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險(xiǎn)因素，并可作為預(yù)測(cè)SBI患者短期預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo)，二者聯(lián)合時(shí)預(yù)測(cè)價(jià)值更高。