腦梗死與腦出血早期鑒別的血清標(biāo)志物概述

張熙，蘇俊輝，靳令經(jīng)，滕飛

卒中嚴重威脅人類的健康，其兩種主要亞型為ICH和腦梗死（cerebral infarction，CI）[1-3]。CI及ICH發(fā)病機制及病理生理上的巨大差異可能會導(dǎo)致發(fā)病早期血清中一些蛋白及基因表達的差異。

目前，文獻中報道了幾種可用于鑒別ICH和CI的血清標(biāo)志物，并分析了這些標(biāo)志物用于ICH及CI早期鑒別診斷的價值。這些血清標(biāo)志物主要與卒中后膠質(zhì)細胞及神經(jīng)元的損傷、血腦屏障損傷及炎癥反應(yīng)相關(guān)。本文將對這些血清標(biāo)志物進行綜述，希望能夠為卒中早期鑒別診斷提供新思路。

1 膠質(zhì)纖維酸性蛋白

膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）是一種具有大腦高度特異性的單體中間絲蛋白，GFAP單體聚合形成聚合體，在維持星形膠質(zhì)細胞結(jié)構(gòu)和遷移過程中起作用[4]。正常情況下，GFAP在細胞內(nèi)或細胞外自發(fā)地降解，血中GFAP水平較穩(wěn)定；而在病理情況下，當(dāng)患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生損傷，星形膠質(zhì)細胞受損或死亡時，GFAP聚合物斷裂分解，從損傷的膠質(zhì)細胞中溢出，進入細胞周圍間隙，通過血腦屏障進入血液中，使GFAP水平上升。研究表明，ICH患者急性期會快速地釋放GFAP，然而在CI患者中則觀察到GFAP的延遲釋放[5-6]。Manfred Herrmann等[7]發(fā)現(xiàn)，CI患者血清中GFAP在發(fā)病后的2～4 d內(nèi)升至最高值，這種延遲釋放反映的是CI患者星形膠質(zhì)細胞壞死、溶解的緩慢過程[8-9]。短暫腦灌注不足只引起細胞水平的功能損傷而不影響結(jié)構(gòu)，因此不會導(dǎo)致血清中GFAP的釋放增加[10]。

Christian Foerch等[11]前瞻性地觀察了135例患者，納入標(biāo)準(zhǔn)是卒中發(fā)病后6 h內(nèi)入院，并排除反復(fù)腦成像持續(xù)陰性的患者，基于影像學(xué)診斷出的42例ICH患者和93例CI患者，81%的ICH和5%的CI患者在血清中檢測出GFAP，并通過固相免疫法對GFAP的含量進行測定，發(fā)現(xiàn)ICH患者的血清GFAP升高程度顯著高于CI患者。統(tǒng)計學(xué)分析顯示，ROC曲線中的界點為2.9 ng/L，此濃度的GFAP在卒中疾病中確診ICH的靈敏性為79%，特異性為98%。為進一步驗證該研究結(jié)果，Christian Foerch等[12]再次用電化學(xué)發(fā)光免疫分析法對39例ICH、163例CI和3例卒中樣發(fā)作的患者進行了GFAP檢測。結(jié)果表明，GFAP用于鑒別ICH和CI患者、卒中樣發(fā)作的診斷準(zhǔn)確性較高，分析ROC曲線，以0.29 μg/L為界點，GFAP鑒別上述3種患者的靈敏性為84.2%，特異性為96.3%。這兩項研究分別采用固相免疫法和電化學(xué)發(fā)光免疫分析法來檢測患者血清中的GFAP，用于鑒別早期ICH和CI，但這兩項研究中ROC曲線界點有100倍之差，這一差異很可能是檢測手段不同所導(dǎo)致的。Changhong Ren等[13]也得到了與Christian Foerch類似的研究結(jié)果，提示GFAP鑒別診斷ICH和CI的靈敏性為61%，特異性為96%。

Florian Dvorak等[5]對GFAP鑒別ICH和CI的時間窗進行了研究。該實驗前瞻性地觀察了63例癥狀發(fā)作后6 h的患者，并盡可能在卒中發(fā)生后的1 h、2 h、3 h、4 h、6 h、12 h、24 h和48 h采集靜脈血，發(fā)現(xiàn)在卒中發(fā)生后的2～6 h內(nèi)，ICH患者血清中GFAP濃度顯著高于CI患者。根據(jù)ROC曲線的分析，在這一時間窗內(nèi)，GFAP用于鑒別ICH和CI的整體準(zhǔn)確性＞0.80，并且發(fā)病后2 h內(nèi)，血清GFAP值與腦出血量顯著相關(guān)（R=0.755，P=0.007）。

2 S100鈣結(jié)合蛋白B

S100蛋白是一種鈣傳感器蛋白，在哺乳動物大腦的星形膠質(zhì)細胞中顯著表達[14]。研究表明，S100鈣結(jié)合蛋白B（S100 calcium-binding protein B，S100B）的血清濃度與血腦屏障的破壞直接相關(guān)，被認為是血腦屏障功能的一個生物學(xué)指標(biāo)，因為血腦屏障的損傷會導(dǎo)致它進入血液中從而出現(xiàn)其濃度的升高[15]。有研究者認為，S100B在CI發(fā)生后2～3 d達到最高濃度，而ICH患者中，血清中S100B濃度可在癥狀發(fā)作后的幾小時內(nèi)達到最高峰[16-17]。因此，我們可以利用血清中S100B到達峰值的時間來早期鑒別CI和ICH。

Saijun Zhou等[18]對卒中癥狀發(fā)作后6 h內(nèi)的46例ICH患者和71例CI患者進行了研究，入院后即抽取血液樣品，發(fā)現(xiàn)ICH組的S100B濃度的平均值顯著高于CI組。在ROC曲線中，以67 pg/mL作為S100B的界點，S100B鑒別ICH和CI的靈敏性為95.7%，特異性為70.4%，受試者工作特性曲線下面積為0.903。

3 N-甲基-D-天門冬氨酸受體抗體

N-甲基-D-天門冬氨酸（N-methyl-Daspartate receptor，NMDA）受體廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，參與神經(jīng)系統(tǒng)的多種重要生理功能。卒中發(fā)生后，凝血酶激活的絲氨酸蛋白酶可以導(dǎo)致突觸NMDA受體的裂解，其裂解形成的片段肽通過破壞的血腦屏障進入血液，導(dǎo)致其在血液中的濃度升高，這些片段離開腦組織進入外周血后，作為抗原引起免疫反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體[19-20]。

Svetlana A.Dambinova等[21]對31例CI和18例ICH患者血清樣品中NMDA受體NR2A/2B的自身抗體進行了酶聯(lián)免疫吸附法的測定。在癥狀發(fā)作后的3 h、6 h、9 h、12 h、24 h和72 h分別采集靜脈血。結(jié)果表明，在72 h內(nèi)監(jiān)測NR2A/2B抗體濃度可以鑒別CI患者和ICH患者：ICH患者血清中NR2A/2B自身抗體的濃度在癥狀發(fā)作后的3～5 h內(nèi)達到最高峰，而CI患者則需要在癥狀發(fā)作后9～12 h才會達到最高峰，但其峰值（8.20 μg/L）明顯高于ICH患者（1.81 μg/L）。

4 泛素C末端水解酶L1

泛素C末端水解酶L1（ubiquitin C-terminal hydrolase-L1，UCH-L1）在神經(jīng)元中特異性表達且十分豐富，幾乎存在于所有神經(jīng)元中，常被作為神經(jīng)元的組織學(xué)標(biāo)志，它可通過被破壞的血腦屏障而釋放入血。UCH-L1可作為血腦屏障功能的一種評價指標(biāo)[22-23]。

Changhong Ren等[24]在SD大鼠中用大腦中動脈栓塞法構(gòu)建CI模型，用膠原酶-7注射法構(gòu)建ICH模型，建模后的3 h和6 h分別采集外周血，用酶聯(lián)免疫吸附法檢測血清中的UCH-L1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)CI后3 h和6 h的血清中UCH-L1濃度明顯高于假手術(shù)組，但ICH后3 h和6 h組血清中UCH-L1濃度未見升高。Ming Cheng Liu等[23]同樣在大鼠的大腦中動脈栓塞模型中發(fā)現(xiàn)CI后2 h血清中的UCH-L1濃度顯著升高。

Changhong Ren等[13]隨后對急性卒中患者血清中UCH-L1濃度進行了研究，但結(jié)果卻與其之前的動物實驗結(jié)果不一致。結(jié)果顯示，ICH患者血清UCH-L1濃度明顯高于健康對照組，而CI患者血清UCH-L1水平和健康對照組則無統(tǒng)計學(xué)差異。作者提出，這種臨床實驗和動物實驗的結(jié)果差異可能是因為人類和動物本身存在的差異導(dǎo)致。

5 脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2

脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2（lipoproteinassociated phospholipase A2，Lp-PLA2）是一種炎癥反應(yīng)標(biāo)志物，它主要由動脈粥樣硬化斑塊的巨噬細胞所產(chǎn)生，促進巨噬細胞轉(zhuǎn)化成泡沫細胞，形成動脈粥樣硬化斑塊，增加血小板源生長因子和表皮生長因子的表達，誘導(dǎo)細胞凋亡壞死[25]。Charlotte Rosso等[26]的研究顯示，在發(fā)病急性期，ICH患者血液樣品中Lp-PLA2的量明顯高于CI患者，但兩組患者的Lp-PLA2活性差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

6 視黃醇結(jié)合蛋白4

視黃醇結(jié)合蛋白4（retinol-binding protein 4，RBP4）是一種載脂蛋白，在大腦中，維生素A被氧化成視黃酸，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中起著重要作用[27-28]。同時，視黃酸可作為抗凋亡劑，通過降低炎癥反應(yīng)來減輕大腦的缺血性損傷[29-30]。有研究表明，RBP4與亞臨床動脈粥樣硬化正相關(guān)，頸內(nèi)動脈粥樣硬化的患者的RBP4濃度高于對照組[31-32]。Victor Llombart等[33]進行了一項回顧分析，對卒中癥狀發(fā)作后6 h入院的144例患者抽取血液樣品，發(fā)現(xiàn)CI患者的RBP4血漿濃度高于ICH患者。該研究還通過酶聯(lián)免疫吸附法對177種蛋白進行篩選，最終篩選出兩種最有鑒別診斷意義的蛋白：RBP4和GFAP，分析ROC曲線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)RBP4＞61 μg/mL且GFAP＜0.07 ng/mL時，對CI和ICH的鑒別有100%的特異性；當(dāng)RBP4＞48.75 μg/mL且GFAP＜0.07 ng/mL時，可作為CI與ICH的獨立預(yù)測因子，并且綜合判別指數(shù)（integrated discrimination improvement index，IDI index）為29%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.0001），優(yōu)于前者，說明這一模型能更好地區(qū)分CI與ICH患者，因此認為同時使用這兩種生物標(biāo)志物可有效鑒別CI和ICH。

7 晚期糖基化終末產(chǎn)物受體

晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（receptor for advanced glycation end product，RAGE）是多元免疫球蛋白超家族成員，在主動脈粥樣硬化和血管炎癥的早期發(fā)展和后續(xù)進程中起著重要作用[34-35]。S100B是RAGE的一種配體，S100B在低濃度時與神經(jīng)元的RAGE緊密結(jié)合產(chǎn)生營養(yǎng)作用，在高濃度時與神經(jīng)元的RAGE緊密結(jié)合產(chǎn)生毒性作用。S100B/RAGE間的相互作用可能與炎癥和缺氧相關(guān)[36]。RAGE的C末端截短的分泌型同工酶稱為sRAGE，在血漿和血清中易于檢測，可以與RAGE共同作為生化指標(biāo)進行研究[37]。

Joan Montaner等[38]研究了卒中癥狀發(fā)作后24 h內(nèi)入院且最終被確診為CI（776例）或ICH（139例）的患者，盡可能在癥狀發(fā)作后的3 h、6 h、12 h分別采集靜脈血，采用酶聯(lián)免疫吸附法測定樣品中sRAGE和S100B的濃度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在癥狀發(fā)作后6 h內(nèi)抽取的血液樣品中，ICH患者血液中的S100B濃度高于CI患者，而ICH患者血液中的sRAGE濃度低于CI患者。分析ROC曲線，區(qū)分CI和ICH的最佳濃度為sRAGE＜0.97 ng/mL，S100B＞96 pg/mL，當(dāng)這兩種生化指標(biāo)同時達到界點時，區(qū)分CI和ICH的特異性為80.2%，但靈敏度只有22.7%。Victor Llombart等[33]進行了一項回顧分析，其試驗結(jié)果表明，CI患者和ICH患者血清中RAGE的濃度并不存在統(tǒng)計學(xué)差異。對于RAGE與sRAGE能否用于CI患者和ICH患者的早期鑒別診斷，及二者誰更有鑒別診斷價值，還需要進一步研究證實。

8 其他標(biāo)志物

載脂蛋白A1（Apolipoprotein A-1，Apo A1）是與HDL-C相關(guān)的主要脂蛋白[39]。一項超過175 000例患者的大型隊列研究發(fā)現(xiàn)，低水平的Apo A1有較高的卒中風(fēng)險預(yù)測作用[40]。對氧磷酶-1是一類鈣依賴性，HDL相關(guān)酯酶，與HDL協(xié)同轉(zhuǎn)運，被認為可能與HDL抗氧化性能有關(guān)[41-42]。Kyle B.Walsh等[43]對14例CI患者和23例ICH患者進行研究，在癥狀發(fā)作后的12 h內(nèi)采集靜脈血，通過酶聯(lián)免疫吸附法對血液樣品進行檢測。結(jié)果顯示，CI患者組的Apo A1和對氧磷酶-1濃度均低于ICH患者組。目前針對這些標(biāo)志物的研究有限，其臨床價值還有待進一步證實。

類似于蛋白質(zhì)表達譜、基因表達譜也被認為是卒中生物標(biāo)志物的一種。基因可以分組為表達簇，其上調(diào)或下調(diào)均與卒中相關(guān)的特征性功能通路相關(guān)。有學(xué)者對CI患者、ICH患者及健康對照組的外周血進行基因表達譜的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，292個基因中的308個外顯子在各組的表達中不同，并分析了相關(guān)的生物功能[44]。可以區(qū)分CI患者與ICH患者的基因有INPP5D和ITGA4，其中INPP5D調(diào)節(jié)髓系細胞的增殖與表達，與缺血性卒中后的出血轉(zhuǎn)化相關(guān)，而ITGA4與ICH后白細胞招募有關(guān)。其他與ICH相關(guān)的基因還有NAV1、PDGFC、CCM2、EXOSC1、EXOSC9和DGCR8等，但這些基因是否可用于CI與ICH的鑒別，還有待明確。雖然基因表達譜分析用于多種疾病的基礎(chǔ)與臨床研究，但現(xiàn)階段這一部分尚處于初級階段，還有待進一步研究完善。

綜上所述，目前通過血清學(xué)指標(biāo)早期鑒別CI和ICH處于初級研究階段，但這一方法仍然具有前景。希望這一綜述能夠為卒中研究者們提供新的研究思路與靈感。

【點睛】血清中存在早期鑒別腦出血與腦梗死的標(biāo)志物，不同標(biāo)志物的組合可提高鑒別診斷準(zhǔn)確率。