柯欣 楊明 陳方慧 王弋 鄭永科 胡煒 董曉巧 杜權(quán) 俞文華
顱腦創(chuàng)傷(traumatic brain injury,TBI)是一種常見的外傷,入院時格拉斯哥昏迷(glasgow coma scale,GCS)評分與TBI預后密切相關(guān)[1]。細胞粘合素-C(tenascin-C,TNC)是一種細胞外基質(zhì)蛋白,與細胞增生、遷移、分化和凋亡相關(guān)[2]。有趣的是,TNC能被神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞所表達[3-4]。而且,TNC誘發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠神經(jīng)細胞凋亡[5],參與大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血后早期腦損傷的發(fā)生、發(fā)展過程[6];TNC基因敲除可以顯著減輕蛛網(wǎng)膜下腔出血小鼠腦炎癥反應(yīng),緩解腦血管痙攣,改善神經(jīng)功能[7]。臨床研究發(fā)現(xiàn),腦脊液TNC濃度與蛛網(wǎng)膜下腔出血患者臨床嚴重度和腦血管痙攣相關(guān)[8-9]。這些研究提示,外周血TNC濃度可能成為預測腦損傷預后的標志物。本研究通過檢測重型TBI(GCS評分<9分)患者血清TNC濃度,分析血清TNC濃度與重型TBI患者傷情和短期死亡的關(guān)系,現(xiàn)報道如下。
1.1 對象 選擇2011年8月至2017年9月臺州市第一人民醫(yī)院重癥醫(yī)學科、神經(jīng)外科及杭州市第一人民醫(yī)院收治的重型TBI患者130例(觀察組),其中男79例,女51例;年齡18~71歲,中位年齡43歲。創(chuàng)傷原因:車禍傷64例(49.2%),墜落傷45例(34.6%),其它原因21例(16.2%);GCS評分 3~8分,中位數(shù) 5分;瞳孔對光反應(yīng)消失59例(45.4%),腦池消失61例(46.9%),中線偏移>5mm 70例(53.9%),外傷性蛛網(wǎng)膜下出血79例(60.8%),合并急性肺損傷30例(23.1%),急性創(chuàng)傷性凝血病51例(39.2%),進展性出血性腦損傷35例(26.9%),外傷后腦梗死23例(17.7%);受傷到入院時間0.5~6h,中位數(shù)2h;最初損傷 24h內(nèi)手術(shù)86例(66.2%);頭部受傷30d內(nèi)死亡29例(22.3%)。排除標準:其它器官創(chuàng)傷嚴重度評分>9分,創(chuàng)傷到入院時間>6h,年齡<18歲,2個月內(nèi)有手術(shù)或創(chuàng)傷,既往有腦缺血、腦梗死和腦出血等神經(jīng)系統(tǒng)疾病,使用抗血小板及抗凝藥物,接受免疫抑制治療,最近有急性或慢性感染,存在如哮喘、慢性阻塞性肺病、糖尿病、高血壓、尿毒癥、肝硬化、惡性腫瘤和慢性心臟或肺部疾病在內(nèi)的全身系統(tǒng)性疾病。根據(jù)《神經(jīng)外科學》顱腦損傷治療原則對患者進行救治[10]。另擇2015年5月至9月臺州市第一人民醫(yī)院健康檢查者130例為對照組,其中男71例,女59例;年齡19~80歲,中位年齡45歲。兩組對象性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。
1.2 方法 觀察組在入院時、對照組在進入研究時采集靜脈血標本,3 000g離心15min后,將血清立即存于-80℃中,隔3個月對已留取的血標本分批采用ELISA法檢測血清TNC濃度(試劑盒購于武漢USCN有限公司),每個標本連續(xù)測2次,取平均值。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS19.0以及MedCalc9.6.4.0.軟件。采用Kolmogorov-Smirnov法對計量資料進行分析,非正態(tài)分布資料以中位數(shù)表示,組間比較采用Mann-Whitney U檢驗;計數(shù)資料以百分比表示,組間比較采用χ2檢驗。采用Spearman相關(guān)分析血清TNC濃度與其他參數(shù)之間的關(guān)系,然后將有顯著意義參數(shù)納入多元線性回歸方程。采用二分類logistic回歸分析與30d死亡相關(guān)的因素,采用ROC曲線評價血清TNC濃度對30d病死率的預測價值。采用Kaplan-Meier法計算生存時間,兩組間生存時間比較采用log-rank法。采用多元Cox回歸分析與30d生存時間相關(guān)的因素。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 兩組血清TNC濃度比較 觀察組血清TNC濃度29.3~630.8ng/ml,中位數(shù)196.5ng/ml;對照組血清TNC濃度16.5~80.6ng/ml,中位數(shù)46.9ng/ml,觀察組血清TNC濃度較對照組顯著升高(Z=9.765,P<0.01)。外傷后30d內(nèi)死亡患者血清TNC濃度114.8~630.8ng/ml,中位數(shù)289.3ng/ml,生存患者血清TNC濃度29.3~439.8ng/ml,中位數(shù)176.4 ng/ml。死亡患者血清TNC濃度較生存患者顯著升高(Z=5.249,P<0.01)。
2.2 重型TBI患者血清TNC濃度與其他指標的相關(guān)性分析 見表1。
表1 重型TBI患者血清TNC濃度與其他指標的相關(guān)性分析
由表1可見,重型TBI患者血清TNC濃度與GCS評分、瞳孔對光反射消失、腦池消失,中位偏移>5mm、外傷性蛛網(wǎng)膜下腔出血、急性肺損傷、急性創(chuàng)傷性凝血病、進展性出血性腦損傷、外傷后腦梗死、血糖水平和血漿C反應(yīng)蛋白濃度顯著相關(guān)(P<0.05或0.01)。將上述有統(tǒng)計學意義的參數(shù)引入多元線性回歸模型后發(fā)現(xiàn),血清TNC濃度與GCS評分呈顯著負相關(guān)(t=-5.426,P<0.01)。
2.3 血清TNC濃度對重型TBI患者30d死亡的預測價值 見圖1。
圖1 血清TNC濃度對重型TBI患者30d死亡預測價值的ROC曲線圖
由圖1可見,血清TNC濃度可預測重型TBI患者30d 死亡(AUC=0.820,95%CI:0.743~0.882,P<0.01),血清TNC濃度>252.7ng/ml,預測30d死亡的靈敏度為0.724,特異度為 0.802。
2.4 重型TBI患者30d死亡的相關(guān)因素分析 見表2。
表2 重型TBI患者30d死亡的相關(guān)因素分析
由表2可見,與30d死亡相關(guān)的因素為血清TNC濃度、GCS評分、瞳孔對光反射消失、腦池消失,中線偏移>5mm、外傷性蛛網(wǎng)膜下腔出血、急性肺損傷、急性創(chuàng)傷性凝血病、進展性出血性腦損傷、外傷后腦梗死、血糖水平和血漿C反應(yīng)蛋白濃度。將上述相關(guān)因素納入多因素logistic回歸模型中,血清TNC濃度(OR=1.007,95%CI:1.001~1.013,P<0.05)以及 GCS 評分(OR=0.292,95%CI:0.148~0.574,P<0.05)是頭部外傷 30d 死亡的獨立預測因子。
2.5 重型TBI患者30d生存時間的相關(guān)因素分析 見表 3,圖 2。
表3 重型TBI患者30d生存時間的相關(guān)因素分析
由表3可見,與30d生存時間相關(guān)的因素為血清TNC濃度、GCS評分、瞳孔對光反射消失、腦池消失,中線偏移>5mm、外傷性蛛網(wǎng)膜下腔出血、急性肺損傷、急性創(chuàng)傷性凝血病、進展性出血性腦損傷、外傷后腦梗死、血糖水平和血漿C反應(yīng)蛋白濃度。將上述相關(guān)因素納入多因素Cox回歸模型中,血清TNC濃度(HR=1.004,95%CI:1.001~1.007,P<0.05)以及 GCS 評分(HR=0.400,95%CI:0.251~0.637,P<0.01)是頭部外傷 30d 生存時間的獨立預測因子。由圖2可見,以ROC曲線確定的TNC濃度252.7ng/ml為界值,血清TNC濃度>252.7ng/ml者較<252.7ng/ml者生存時間顯著縮短(P<0.01)。
重型TBI病死率高,預后差。本研究顯示重型TBI患者30d病死率為22.3%,與既往研究報道的22.6%相符[11]。GCS評分是評價TBI嚴重度和預后的較好指標[1],本研究提示,GCS評分成為TBI患者30d死亡和生存時間的獨立預測因子。但對氣管插管、醉酒或麻醉藥物使用患者來說,GCS評分臨床應(yīng)用的準確性受到明顯的影響[12]。TBI可導致腦組織神經(jīng)元細胞破壞,特異性蛋白通過破壞的血腦屏障滲透入外周血中,而外周血中這些蛋白濃度的升高可反映腦組織的損傷程度,進而評估腦損傷臨床嚴重度及預測臨床預后[13]。因此,外周血中標志物的研究也成為了TBI研究的熱點。
圖2 血清TNC濃度對重型顱腦損傷患者30d生存時間影響的生存曲線圖
TNC是一種分泌型細胞間基質(zhì)蛋白,可介導細胞和基質(zhì)的黏附,調(diào)節(jié)細胞行為,包括細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導、增殖和分化,調(diào)節(jié)細胞黏附和基質(zhì)沉積等[2]。TNC在腦損傷中的研究開展較晚。2015年,Suzuki等[9]招募了30例動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者,檢測到出血后24h內(nèi)腦脊液中的TNC濃度,從而證實了TNC的中樞來源。2018年,Wang等[14]發(fā)現(xiàn),腦出血患者在臨床癥狀發(fā)作后中位數(shù)5.8h內(nèi)血清TNC濃度較對照組顯著升高。本研究發(fā)現(xiàn),TBI患者血清TNC在外傷后早期(中位數(shù)4h)顯著升高。這些研究說明,腦損傷可以激發(fā)腦組織釋放TNC,而且TNC有可能來源于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元及神經(jīng)膠質(zhì)細胞[3-4]。TNC可誘發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠神經(jīng)細胞凋亡[5],而使用TNC特異性抑制劑或采用TNC基因敲除技術(shù)可以明顯減輕蛛網(wǎng)膜下腔出血大鼠早期腦損傷和腦血管痙攣程度,改善血腦屏障及減輕腦水腫,改善神經(jīng)功能[6-8,15]。因此,TNC在腦損傷中可能具有毒性反應(yīng),而抑制TNC釋放或表達可能成為腦損傷治療的新途徑。
由于TNC在腦損傷中發(fā)揮毒性反應(yīng),這也支持了TNC可能成為一種腦損傷嚴重度評價和預后預測的標志物。在動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中,腦脊液TNC濃度與世界神經(jīng)外科醫(yī)師聯(lián)盟委員會的蛛網(wǎng)膜下腔出血分級呈正相關(guān)[9];在腦出血患者中,升高的血清TNC濃度與入院時血腫量和美國國立衛(wèi)生研究院神經(jīng)功能缺損評分呈正相關(guān)[14];在TBI患者中,血清TNC濃度與GCS評分密切相關(guān)[16]。與既往研究不同的是,本研究采用了多元線性回歸分析,顯示血清TNC濃度與TBI患者的GCS評分呈顯著負相關(guān),說明外周血TNC濃度可以反映TBI在內(nèi)的腦損傷的嚴重度。進一步研究發(fā)現(xiàn),血清TNC濃度可獨立預測腦出血后早期神經(jīng)功能惡化、血腫增大及90d的死亡和神經(jīng)功能不良預后(改良Rankin評分>2分),在ROC曲線下,該指標也顯示了較好的預后預測價值[14]。在TBI患者中,血清TNC濃度可以獨立預測TBI后6個月死亡和神經(jīng)功能預后不良(格拉斯哥預后評分1~3分),且ROC曲線顯示其顯著的預后預測價值[16]。本研究顯示,血清TNC濃度是TBI患者30d死亡和生存時間的獨立危險因素。在ROC曲線下,血清TNC濃度可預測重型TBI患者30d死亡,其AUC為0.820,且血清TNC濃度>252.7ng/ml,預測30d死亡的靈敏度為72.4%,特異度為80.2%。
血清TNC濃度可以反映TBI患者傷情嚴重程度,同時預測臨床預后,而抑制TNC的表達可能為TBI繼發(fā)性腦損傷的治療提供新思路。