血清HMGB1及Copeptin檢測對腦外傷患者病情嚴(yán)重程度及預(yù)后評估臨床意義*

陳 銳，張高煉，黃建榮，張曉寧，高玉廣(廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，南寧 530023)

腦外傷是神經(jīng)外科常見的急危重癥，其病情復(fù)雜、致死致殘率較高，嚴(yán)重危害患者的生命健康和生活質(zhì)量[1，2]。近年來的研究表明，高遷移率族蛋白B1(High mobility group protein B1，HMGB1)是一種新型的促炎性細(xì)胞因子，可作為炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控分子，通過其受體介導(dǎo)參與炎癥反應(yīng)，在缺血性腦損傷的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用[3]。和肽素(C-terminal portion of pro-vasopressin，Copeptin)是抗利尿激素前體羧基末端的一段多肽，在急危重癥患者的早期診斷和預(yù)后評估等方面具有重要的臨床意義[4]。然而，關(guān)于HMGB1及Copeptin對腦外傷患者預(yù)后評估的臨床研究較少。本研究通過觀察血清HMGB1及Copeptin水平在腦外傷患者中的變化情況，探討其評估腦外傷患者病情嚴(yán)重程度及預(yù)后判斷的作用，旨在為腦外傷患者的早期治療提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1 研究對象 選取2016年1月～2017年9月廣西中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科收治的腦外傷患者136例，其中男性78例，女性58例，年齡23～74歲，平均年齡(38.47±9.16)歲。病因：車禍傷81例，打擊傷23例，墜落傷32 例。入選標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲，經(jīng)頭顱CT掃描證實存在腦外傷。排除標(biāo)準(zhǔn)：損傷后超過12 h入院者，有嚴(yán)重感染、心肝腎疾病及惡性腫瘤者，全身嚴(yán)重多發(fā)傷及長期使用激素或免疫抑制劑者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，并獲得患者或家屬知情同意。

1.2 分組方法 所有患者均按國際腦外傷指南進行標(biāo)準(zhǔn)化治療，根據(jù)28天預(yù)后情況將136例患者分成存活組和死亡組。其中存活組110例，男性62例，女性48例，平均年齡(37.52±9.24)歲；死亡組26例，男性16例，女性10例，平均年齡(39.28±9.53)歲。以患者入院時格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale，GCS)評分進行分組：其中輕度組45例(GCS 13～15分)，中度組53例(GCS 9～12分)，重度組38例(GCS 3～8分)。GCS評分的分值越高，提示意識狀態(tài)越好。另根據(jù)入院7天內(nèi)有無感染分為感染組85例和非感染組51例。各組的性別、年齡及基礎(chǔ)疾病等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.3 觀察指標(biāo) 所有患者均于入院第1天(day1，d1)，第2天(day3，d3)，第7天(day7，d7)分別抽取靜脈血3 ml，3 500 r/min離心15 min，留取上清液，置于-70℃冰箱冷凍保存待檢。血清HMGB1及Copeptin水平變化均采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測，試劑盒分別由上海西塘生物科技公司和美國Phoenix Pharmaceuticals公司提供。操作過程均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行。

2結(jié)果

2.1 不同程度腦外傷患者血清HMGB1及Copeptin水平比較 見表1。重度組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于輕度組和中度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。重度組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于第1，3天，且第3天血清Copeptin水平均明顯高于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。輕度組和中度組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯低于第1，3天，且第3天血清Copeptin水平均明顯低于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

表1 不同程度腦外傷患者血清HMGB1及Copeptin水平比較

2.2 感染組和非感染組血清HMGB1、Copeptin水平及GCS評分比較 見表2。感染組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于非感染組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。感染組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于第1，3天，且第3天血清Copeptin水平均明顯高于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。非感染組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯低于第1，3天，且第3天血清Copeptin水平均明顯低于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。感染組入院GCS評分明顯低于非感染組(P<0.05)。

表2 感染組和非感染組血清HMGB1，Copeptin水平及GCS評分比較

2.3 死亡組和存活組血清HMGB1，Copeptin水平及GCS評分比較 見表3。死亡組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于存活組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05)。死亡組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于第1，3天，且第3天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。存活組第7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯低于第1，3天，且第3天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯低于第1天，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。死亡組入院GCS評分明顯低于存活組(P<0.05)。

表3 死亡組和存活組血清HMGB1，Copeptin水平及GCS評分比較

2.4 血清HMGB1及Copeptin水平對腦外傷患者預(yù)后的評估價值 見圖1～圖2和表4。第3天血清HMGB1水平預(yù)測腦外傷患者死亡的AUC(95%CI)為[0.913(0.851～0.975)]明顯優(yōu)于第1天[0.751(0.689～0.814)]和第7天[0.852(0.803～0.924)]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=8.205，4.913，均P<0.05)。其中HMGB1d3最佳截值取11.46 μg/L時，敏感度(91.6%)和特異度(86.5%)較好。第3天血清Copeptin水平預(yù)測腦外傷患者死亡的AUC(95%CI)為[0.875(0.814～0.934)]明顯優(yōu)于第1天[0.718(0.660～0.778)]和第7天[0.816(0.769～0.885)]，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(Z=7.963，4.705，均P<0.05)。其中Copeptind7最佳截值取50.28 pmol/L時，敏感度(88.5%)和特異度(83.0%)較好。

表4 血清HMGB1及Copeptin水平對腦外傷患者預(yù)后的評估價值

圖1 血清HMGB1水平評估腦外傷患者預(yù)后的ROC曲線 圖2 血清Copeptin水平評估腦外傷患者預(yù)后的ROC曲線

3討論HMGB1為真核細(xì)胞核內(nèi)的一種高度保守的非組蛋白，廣泛表達于膠質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞，具有調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄、穩(wěn)固胞核結(jié)構(gòu)及介導(dǎo)炎癥反應(yīng)等生物學(xué)功能。炎癥反應(yīng)在腦損傷發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要的角色。當(dāng)炎癥反應(yīng)產(chǎn)生時，模式識別受體等被激活，誘發(fā)炎癥信號通路激活，進而引起促炎癥細(xì)胞因子和化學(xué)因子大量產(chǎn)生，從而誘導(dǎo)一系列級聯(lián)式的炎癥反應(yīng)并介導(dǎo)腦組織損傷。HMGB1作為炎癥反應(yīng)的重要介質(zhì)，在創(chuàng)傷性腦損傷、缺血性腦損傷和出血性腦損傷的發(fā)生發(fā)展過程中起到多種重要作用[5，6]。越來越多的研究表明，HMGB1作為免疫細(xì)胞分泌的重要炎癥介質(zhì)，參與急性重度顱腦損傷的全身炎性反應(yīng)過程[7，8]。Copeptin是精氨酸加壓素原C-末端的一部分，與抗利尿激素的化學(xué)成分基本相同，具有調(diào)節(jié)滲透壓，維持血流動力學(xué)穩(wěn)定，止血及調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)等生物學(xué)作用。既往研究證實，Copeptin是反映機體應(yīng)激狀態(tài)的標(biāo)志物，其水平變化與心血管疾病、膿毒癥和重癥肺炎等多種疾病的預(yù)后密切相關(guān)[9～11]。近期的研究發(fā)現(xiàn)，Copeptin水平與腦出血和顱腦損傷的嚴(yán)重程度顯著相關(guān)，可作為預(yù)測急性腦損傷臨床預(yù)后的重要生物學(xué)標(biāo)志物[12]。

本研究結(jié)果顯示，重度組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于輕度組和中度組，感染組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于非感染組，死亡組第1，3，7天血清HMGB1及Copeptin水平均明顯高于存活組。隨時間變化，死亡組血清HMGB1及Copeptin水平呈升高趨勢，而生存組呈下降趨勢。說明血清HMGB1及Copeptin水平變化可在一定程度上反映腦外傷患者病情的嚴(yán)重程度，死亡患者感染無法得到有效地控制，血清HMGB1及Copeptin水平顯著升高。分析其原因：一方面可能是腦外傷后激活的神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)誘發(fā)機體自身調(diào)節(jié)失衡，繼而導(dǎo)致免疫-炎癥調(diào)控網(wǎng)絡(luò)激活，組織細(xì)胞缺血、缺氧，進而引起血清Copeptin水平的升高；另一方面腦外傷后部分壞死細(xì)胞及炎癥細(xì)胞亦可分泌釋放HMGB1，HMGB1能夠與多種免疫細(xì)胞尤其是巨噬細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞表面受體結(jié)合，引起大量炎癥因子釋放，導(dǎo)致嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)發(fā)生。故腦外傷程度越重，血清HMGB1及Copeptin水平升高越顯著。Gao等[13]研究表明，血清HMGB1水平與創(chuàng)傷性腦外傷患者病情嚴(yán)重程度及死亡率密切相關(guān)。Cavus等[14]研究認(rèn)為，血清Copeptin水平在急性顱腦損傷患者中顯著升高，并與重型腦外傷患者的病情嚴(yán)重程度和預(yù)后顯著相關(guān)。臨床上常根據(jù)GCS評分評估腦外傷患者的嚴(yán)重程度，其分值越低，提示預(yù)后越差。本研究中感染組入院GCS評分明顯低于非感染組，死亡組入院GCS評分明顯低于存活組。由此可見血清HMGB1，Copeptin水平及GCS評分與腦外傷患者的病情進展及預(yù)后相關(guān)，早期監(jiān)測血清HMGB1，Copeptin水平及GCS評分有助于評估腦外傷患者的嚴(yán)重程度，從而更好的指導(dǎo)臨床醫(yī)生治療。

應(yīng)用ROC曲線分析顯示，不同時間點HMGB-1及Copeptin水平預(yù)測腦外傷患者預(yù)后的AUC不同，其中第3天血清HMGB1及Copeptin水平的最佳截值取11.46 μg/L和50.28 pmol/L時預(yù)測腦外傷患者死亡的AUC最大，其敏感度和特異度較好。Wang等[15]觀察性分析106例健康人和106例重型顱腦損傷患者血清HMGB1水平表達情況，結(jié)果顯示血清HMGB1水平能顯著預(yù)測腦損傷患者的死亡率和不良預(yù)后，可作為預(yù)測創(chuàng)傷性腦損傷患者臨床預(yù)后的生物標(biāo)志物。Au等[16]研究表明，血清HMGB1水平升高與兒童創(chuàng)傷性腦損傷患者的預(yù)后不良結(jié)局相關(guān)，對兒童創(chuàng)傷性腦損傷患者的預(yù)后判斷具有重要指導(dǎo)意義。另有研究顯示，腦外傷后6h內(nèi)血清Copeptin水平顯著升高，24h達到峰值[17]，血清Copeptin水平升高是腦外傷后1年神經(jīng)功能預(yù)后不良和死亡的獨立危險因素[18]，其預(yù)測價值與GCS評分相當(dāng)。Choi等[19]的臨床薈萃分析表明，血漿Copeptin水平預(yù)測創(chuàng)傷性腦損傷患者的死亡率和不良結(jié)局的AUC分別為0.873和0.876，Copeptin水平的早期檢測可以提供更好的預(yù)測創(chuàng)傷性腦損傷患者死亡率和預(yù)后的信息。

綜上所述，血清HMGB1及Copeptin水平變化與腦外傷患者的病情嚴(yán)重程度及預(yù)后相關(guān)，第3天血清HMGB1及Copeptin水平可準(zhǔn)確判斷腦外傷患者的預(yù)后。在實際工作中，臨床醫(yī)生可根據(jù)HMGB1及Copeptin水平變化初步評估腦外傷患者的病情危重程度，對于HMGB1及Copeptin水平持續(xù)升高的患者，需盡早采取有效的干預(yù)措施，及時控制病情，以降低患者的死亡率。但關(guān)于HMGB1及Copeptin在腦外傷中的具體作用機制，尚有待更多基礎(chǔ)實驗進一步證實。

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