血清和肽素、MMP-9水平對動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血患者手術(shù)治療預(yù)后的預(yù)測價值

彭浩，陳健龍，劉朝暉，蔡仁端，王義彪

動脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH)是危及生命的腦血管疾病，具有極高致死率，10%～25%患者死于住院前，僅30%可恢復(fù)生活自理[1]。血管介入和動脈瘤夾閉術(shù)是治療aSAH的重要手段，雖然手術(shù)治療水平不斷提高，但是患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸仍不容樂觀。術(shù)后腦出血、腦血管疾病、遲發(fā)性腦缺血、腦積水等均可影響手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸，增加病死率[2]。目前缺少aSAH預(yù)后有效預(yù)測指標(biāo)，WFNS分級、Hunt-Hess分級、改良Fisher分級評估存在主觀性強的弊端，尋找與aSAH預(yù)后相關(guān)的敏感生物學(xué)指標(biāo)成為臨床研究的熱點。腦血管病變應(yīng)激反應(yīng)可引起抗利尿激素增高，和肽素(copeptin)作為一種新的內(nèi)源性應(yīng)激標(biāo)志物，位于抗利尿激素原C末端，在體內(nèi)分布穩(wěn)定，對腦血管疾病預(yù)后具有一定預(yù)測價值[3]。基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (MMP-9)又稱膠原酶B，是MMPs家族中最重要的成員之一，與動脈瘤形成、破裂密切相關(guān)，并參與腦血管痙攣發(fā)生過程[4]。本研究通過分析血清和肽素、MMP-9與aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸的關(guān)系，以期為aSAH患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良的預(yù)測提供參考，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年2月—2019年2月海南省人民醫(yī)院神經(jīng)外科收治aSAH患者107例，根據(jù)術(shù)后轉(zhuǎn)歸情況以改良Rankin量表(mRS)評分[5]≤2分為轉(zhuǎn)歸良好組74例，mRS評分>2分為轉(zhuǎn)歸不良組33例。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，患者或其家屬均知情同意簽署同意書，診療過程嚴格遵循倫理學(xué)原則，保障患者隱私和安全。

1.2 病例選擇標(biāo)準(zhǔn) (1)納入標(biāo)準(zhǔn)：①顱腦CT和MR提示出血灶，符合2015版“中國蛛網(wǎng)膜下腔出血診治指南”中診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；②發(fā)病至入院時間小于48 h；③接受血管介入或開顱動脈瘤夾閉術(shù)治療，手術(shù)順利，未出現(xiàn)術(shù)中死亡。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：①顱腦外傷、高血壓導(dǎo)致的腦出血；②煙霧病、動靜脈畸形、假性動脈瘤；③合并顱內(nèi)感染、全身感染、心血管疾病、肝腎功能障礙者；④入院48 h內(nèi)死亡或發(fā)生腦疝患者。

1.3 觀測指標(biāo)與方法

1.3.1 臨床資料收集：收集患者性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、吸煙史、飲酒史、高血壓、糖尿病、高脂血癥、冠心病、發(fā)病至入院時間、入院收縮壓和舒張壓、動脈瘤位置、動脈瘤直徑、入院Hunt-Hess分級、改良Fisher分級、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(WFNS)分級、手術(shù)方式、入院至手術(shù)時間、術(shù)后并發(fā)癥(遲發(fā)性腦缺血、腦出血、腦血管痙攣、腦積水、肺部感染)。吸煙史定義為每日吸煙≥3支，連續(xù)超過1年；飲酒史定義為每日飲酒>100 g，超過1年。Hunt-Hess分級[7]:Ⅰ級，無或輕度癥狀；Ⅱ級，頭痛，頸強直，動眼神經(jīng)等腦神經(jīng)麻痹；Ⅲ級，意識障礙、嗜睡或躁動不安，伴輕度腦癥狀；Ⅳ級，淺昏迷、偏癱，早期去腦強直，植物神經(jīng)紊亂；Ⅴ級，深昏迷、去腦強直，瀕危狀態(tài)。改良Fisher分級[8]：Ⅰ級，基底池出血；Ⅱ級，周邊腦池或側(cè)裂池出血；Ⅲ級，廣泛蛛網(wǎng)膜下腔出血伴腦實質(zhì)內(nèi)血腫；Ⅳ級，基底池、周邊腦池、側(cè)裂池大量積血。WFNS分級[9]：Ⅰ級，格拉斯哥昏迷評分(glasgow coma score,GCS)15分，無神經(jīng)功能障礙；Ⅱ級，GCS評分13～14分，無神經(jīng)功能障礙；Ⅲ級，GCS評分13～14分，有神經(jīng)功能障礙；Ⅳ級，GCS評分8～12分，有或無神經(jīng)功能障礙；Ⅴ級，GCS評分3～7分，有或無神經(jīng)功能障礙。遲發(fā)性腦缺血診斷標(biāo)準(zhǔn)[10]：①aSAH發(fā)病4 d后出現(xiàn)意識下降、失語、偏盲、偏癱加重等神經(jīng)功能缺損癥狀，持續(xù)時間>1 h；②復(fù)查顱內(nèi)CT或MR發(fā)現(xiàn)新梗死灶，并排除再出血灶、腦積水和腦水腫等。

1.3.2 血清和肽素、MMP-9檢測： 患者入院24 h內(nèi)采集空腹肘靜脈血3～5 ml，待血液凝固后取上層液于EP管，置于TDZ4-WS低速自動平衡離心機(長沙湘智離心機儀器有限公司)4℃條件下離心取上清液，保存于-80℃超低溫冰箱(Thermo Fisher公司)。采用意大利BIOBASE2000型全自動酶免分析儀，以酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清MMP-9、和肽素水平，試劑盒購自美國Epitope Diagnostics公司。

1.3.3 術(shù)后轉(zhuǎn)歸及判斷：所有患者術(shù)后均隨訪6個月，采用mRS評估患者臨床轉(zhuǎn)歸，0分無功能受限和遺留癥狀，1分有癥狀、無明顯功能障礙，2分輕度殘疾、但生活能自理，3分中度殘疾，4分中重度殘疾，5分重度殘疾。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 25.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料呈正態(tài)分布并具方差齊性，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)或率(%)表示，比較采用χ2檢驗；Logistic多元逐步回歸分析影響aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸的危險因素；受試者工作特征曲線(ROC)分析血清和肽素、MMP-9水平對aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸的預(yù)測價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 2組臨床資料比較 2組性別、年齡、BMI、發(fā)病至入院時間、吸煙史、飲酒史、高血壓、糖尿病、高脂血癥、冠心病、動脈瘤位置、動脈瘤直徑、術(shù)后并發(fā)肺部感染、并發(fā)腦血管痙攣、并發(fā)腦積水、手術(shù)方式、入院舒張壓比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。轉(zhuǎn)歸不良組WFNS分級Ⅲ～Ⅴ級、Hunt-Hess分級Ⅲ～Ⅴ級、改良Fisher分級Ⅲ～Ⅴ級、并發(fā)遲發(fā)性腦缺血、并發(fā)腦出血、入院至手術(shù)時間≥72 h占比、入院收縮壓水平高于轉(zhuǎn)歸良好組(P<0.05)，見表1。

2.2 2組血清和肽素、MMP-9水平比較 轉(zhuǎn)歸不良組血清和肽素、MMP-9水平高于轉(zhuǎn)歸良好組(P<0.01)，見表2。

表1 2組患者臨床資料比較

表2 2組患者血清和肽素、MMP-9水平比較

2.3 Logistic回歸分析影響aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的危險因素 以aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良為因變量，WFNS分級、Hunt-Hess分級、改良Fisher分級、并發(fā)遲發(fā)性腦缺血、并發(fā)腦出血、 入院至手術(shù)時間、入院收縮壓、血清和肽素、MMP-9水平為自變量，建立Logistic回歸模型，最終結(jié)果：入院至手術(shù)時間≥72 h、Hunt-Hess分級Ⅲ～Ⅴ級、并發(fā)遲發(fā)性腦缺血、血清和肽素、MMP-9水平升高是aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良的獨立危險因素(P<0.05)，見表3。

表3 影響aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的危險因素Logistic回歸分析

2.4 血清和肽素、MMP-9 對aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的預(yù)測價值 ROC分析血清和肽素、MMP-9、和肽素+MMP-9聯(lián)合預(yù)測aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的曲線下面積(AUC)分別為0.734、0.703、0.954，見圖1。血清和肽素、MMP-9最佳截斷值(cut-off)分別為1.35 ng/ml、16.11 μg/L，血清和肽素+MMP-9預(yù)測aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的敏感度、特異度、約登指數(shù)均優(yōu)于血清和肽素、MMP-9 單項檢測，和肽素+MMP-9預(yù)測aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的價值最大，見表4。

表4 血清和肽素、MMP-9預(yù)測aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸的效能分析

3 討 論

aSAH是常見的致死、致殘類腦血管疾病，aSAH僅占全部腦卒中類型的一小部分，但死亡人數(shù)占全世界腦卒中死亡人數(shù)的50%左右[11]，盡管多數(shù)患者在aSAH后可恢復(fù)到良好的功能狀態(tài)，但殘余癥狀仍然多見，嚴重影響患者日常生活，可見探尋一種與aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)的內(nèi)源性標(biāo)志物，對預(yù)測患者預(yù)后、疾病嚴重程度評估、指導(dǎo)臨床治療均具有重要的意義。

和肽素是精氨酸加壓素前體C-末端的糖基化多肽，由神經(jīng)垂體分泌，參與精氨酸加壓素的形成和成熟。精氨酸加壓素具有升高血壓、收縮血管、抗利尿循環(huán)等作用，在腦血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)維持和發(fā)病機制中扮演重要角色。和肽素與精氨酸加壓素為加壓素原分解產(chǎn)物，兩者具有相同病理生理作用，和肽素與精氨酸加壓素水平明顯相關(guān)，且比精氨酸加壓素更穩(wěn)定，被證實與急性抬高型心肌梗死、冠心病冠狀動脈病變嚴重程度、感染性疾病等均有密切關(guān)系[12-14]。近年來有研究顯示，血清和肽素水平在腦梗死、顱內(nèi)出血和蛛網(wǎng)膜下腔出血患者中明顯升高，血清和肽素水平與美國國立衛(wèi)生研究院卒中量表(national institutes of health stroke scale，NIHSS)評分、Hunt-Hess分級呈正相關(guān)[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良組血清和肽素水平高于轉(zhuǎn)歸良好組，血清和肽素水平升高是aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良的危險因素，這與國外一項薈萃分析顯示外周血高和肽素水平與腦出血患者高病死率獨立相關(guān)的結(jié)論相符[16]，說明和肽素參與aSAH術(shù)后病情的進展，可能的機制為aSAH術(shù)后再出血、遲發(fā)性缺血等嚴重并發(fā)癥導(dǎo)致機體應(yīng)激反應(yīng)加劇，刺激精氨酸加壓素、和肽素分泌增加，精氨酸加壓素發(fā)揮收縮腦血管作用引起血管痙攣，發(fā)生急性腦缺血和出血事件。

MMP-9是參與細胞外基質(zhì)降解的重要酶之一，參與胚胎發(fā)育、血管生成、骨骼發(fā)育、傷口愈合、細胞遷移等多種生理過程，在卒中、腦缺血再灌注損傷機制中發(fā)揮重要作用[17]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，MMP-9參與動脈瘤形成、進展和破裂過程，平滑肌細胞丟失和細胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)破壞是動脈瘤組織學(xué)特征之一，血管中MMPs(MMP-3、MMP-9、MMP-14)及其底物在維持動脈形態(tài)和功能方面發(fā)揮著重要作用，MMPs表達異常可導(dǎo)致動脈結(jié)構(gòu)改變，發(fā)生動脈擴張和動脈瘤[18-20]。本研究發(fā)現(xiàn)，aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良組血清MMP-9水平高于轉(zhuǎn)歸良好組，多元Logistic回歸分析證實，MMP-9升高是aSAH手術(shù)治療轉(zhuǎn)歸不良的獨立危險因素，MMP-9水平每升高1 μg/L，轉(zhuǎn)歸不良風(fēng)險將增加3.102倍。涂漢明[21]發(fā)現(xiàn)蛛網(wǎng)膜下腔出血后48 h內(nèi)血漿和腦脊液中MMP-9水平與遲發(fā)性腦缺血的發(fā)生獨立相關(guān)。也有研究指出MMP-9過度表達與神經(jīng)興奮性毒性、神經(jīng)元損傷凋亡、血腦屏障損傷相關(guān)腦積水及腦出血有關(guān)[22]，李安定等[23]發(fā)現(xiàn)腦血管痙攣與不良預(yù)后有關(guān)，而本研究尚未發(fā)現(xiàn)不同轉(zhuǎn)歸患者并發(fā)腦血管痙攣的差異，這可能是研究中對不良預(yù)后的判定依據(jù)不同，且本研究并未對合并腦血管痙攣進行分級所致。MMP-9參與aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良的機制為：金屬蛋白酶抑制劑與MMPs平衡在ECM重構(gòu)中起著重要作用，ECM代謝異常引起的血管重構(gòu)導(dǎo)致蛛網(wǎng)膜下腔出血后腦血管痙攣。研究表明，大鼠蛛網(wǎng)膜下腔出血模型中MMP-9表達明顯升高，MMP-9可能通過促進血管平滑肌收縮參與腦血管痙攣發(fā)病過程[24]。腦缺血缺氧產(chǎn)生大量氧自由基和活性氧物質(zhì)，導(dǎo)致ECM蛋白損傷，MMP-9表達升高，增加細胞外基質(zhì)降解，MMP-9活性增加有助于血腦屏障分解和開放，導(dǎo)致腦積水和出血，加重aSAH術(shù)后病情惡化。

本研究ROC分析結(jié)果顯示，血清和肽素、MMP-9預(yù)測aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良均具有一定價值，說明監(jiān)測血清和肽素、MMP-9水平有助于早期預(yù)測aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良風(fēng)險，為臨床早期預(yù)防提供指導(dǎo)。黃銳等[25]報道，和肽素是預(yù)測aSAH后腦血管痙攣和遲發(fā)性缺血性神經(jīng)功能缺損的精氨酸加壓素替代性標(biāo)志物。然而和肽素、MMP-9均存在敏感度或特異度偏低的弊端，MMP-9聯(lián)合和肽素明顯提高預(yù)測aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸的效能，提示同時存在和肽素、MMP-9升高的aSAH患者術(shù)后不良轉(zhuǎn)歸風(fēng)險較單獨和肽素、MMP-9升高患者更大，臨床對于此類患者應(yīng)謹慎選擇手術(shù)方案，避免應(yīng)用增加腦血管痙攣、腦出血或腦缺血風(fēng)險的干預(yù)措施。

本研究多元Logistic回歸分析結(jié)果顯示，并發(fā)遲發(fā)性腦缺血、入院至手術(shù)時間≥72 h、Hunt-Hess Ⅲ～Ⅴ級是aSAH術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良的獨立危險因素。相關(guān)報道同樣指出遲發(fā)性腦缺血是aSAH的嚴重并發(fā)癥，主要由腦血管痙攣引起，是aSAH患者死亡和不良預(yù)后的最主要原因[26]。早期手術(shù)可避免術(shù)前再出血，改善aSAH患者預(yù)后，Hunt-Hess Ⅲ～Ⅴ級患者即便經(jīng)過術(shù)前嚴格手術(shù)評估，術(shù)后仍然有較高的再出血和腦血管痙攣風(fēng)險，病死率高，因此對于高水平和肽素、MMP-9、并發(fā)遲發(fā)性腦缺血、入院至手術(shù)時間≥72 h、Hunt-Hess Ⅲ～Ⅴ級患者臨床應(yīng)建立高危預(yù)警機制，加強病情監(jiān)測和臨床干預(yù)以降低不良轉(zhuǎn)歸風(fēng)險。

綜上，血清和肽素、MMP-9水平升高與aSAH患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸不良密切相關(guān)，可作為aSAH患者術(shù)后轉(zhuǎn)歸預(yù)測的輔助生物學(xué)指標(biāo)。通過抑制和肽素、MMP-9水平可能使患者獲得良好轉(zhuǎn)歸，為aSAH治療提供新的方向。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

彭浩：研究構(gòu)思，選擇課題，實施研究過程，論文撰寫；陳健龍、劉朝暉：實施研究過程，資料搜集整理，參與撰寫；蔡仁端：數(shù)據(jù)獲取，統(tǒng)計學(xué)分析；王義彪：提出研究思路，課題設(shè)計，分析試驗數(shù)據(jù)，論文審核，論文修改