鈣結(jié)合蛋白與神經(jīng)元特異性烯醇化酶在腦神經(jīng)損傷中的臨床意義

周艷 齊英斌 沈文生 金麗 馬爽 王賀 李丹

(1吉林省人民醫(yī)院，吉林 長春 130021；2吉林省婦幼保健院)

目前腦神經(jīng)損傷患者，包括缺血缺氧、外傷、腦炎及手術(shù)等，嚴(yán)重時危及患者生命。由于腦神經(jīng)損傷當(dāng)時情況的不同，如外傷的類型、部位、嚴(yán)重程度，缺血缺氧的面積不同及損傷后是否積極、及時采取有效的治療措施，患者的預(yù)后也相應(yīng)有一定差異。在患者臨床癥狀出現(xiàn)的早期，正確判斷疾病的嚴(yán)重程度，預(yù)測疾病的發(fā)展趨勢，對醫(yī)生確定治療方案及患者的預(yù)后有著重要的意義〔1〕。越來越多關(guān)于重癥腦神經(jīng)損害的研究試圖從患者的臨床癥狀評分、血清生化標(biāo)志物等方面預(yù)測患者的嚴(yán)重程度及預(yù)后。我們常規(guī)應(yīng)用美國國立衛(wèi)生研究院腦卒中量表(NIHSS)評分、格拉斯哥結(jié)局量表(GOS)評分、 格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分等評價指標(biāo)聯(lián)合頭影像學(xué)檢查結(jié)果來協(xié)助量化患者臨床癥狀的嚴(yán)重程度，此外，有研究發(fā)現(xiàn)腦損傷的血清標(biāo)志物，神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)及鈣結(jié)合蛋白(S-100β)在評估患者病情、預(yù)測患者疾病轉(zhuǎn)歸中有一定的特異性〔2～4〕。本文擬對腦神經(jīng)損傷后引起的NSE及S-100β濃度變化及預(yù)后價值進行綜述。

1 NSE，S-100β蛋白的檢測和理化特性

在生物體內(nèi)的糖酵解代謝過程中，存在著多種中間產(chǎn)物及重要的酶，其中烯醇化酶反映腦組織病理改變的敏感性最高〔5〕。烯醇化酶有五種亞型，分別為αα、ββ、γγ、αβ、αγ型。在神經(jīng)細胞和神經(jīng)內(nèi)分泌細胞中特異性存在著γγ型，稱為NSE。它也是在臨床檢驗中應(yīng)用比較廣泛的酶。NSE是一種糖酵解酶，它的理化性質(zhì)較為穩(wěn)定，外界環(huán)境的變化對其影響不大〔6〕。但當(dāng)患者同時伴有其他臟器或系統(tǒng)損傷時，NSE的檢測結(jié)果可能會受到一定程度的干擾〔7〕。大多數(shù)人血液和腦脊液中NSE含量在3～8 ng/ml〔8〕，但在各項研究過程中，由于不同的檢測方法、采樣的時間窗、應(yīng)用的試劑盒等的不同，得到的結(jié)果可能有一點差異。此外，NSE也可以由神經(jīng)內(nèi)分泌細胞產(chǎn)生。故NSE的水平在一些具有分泌功能的神經(jīng)腫瘤、婦科及肺部腫瘤的診療、隨訪中都有很高的臨床價值〔9,10〕。NSE水平的變化在腦血管病、腦外傷、腦炎的病情評估中也顯示出重要的應(yīng)用價值。

S-100β是偏酸性的鈣結(jié)合蛋白，它在細胞增殖、分化、凋亡和肌肉收縮及基因表達中均有參與，具有廣泛的生物學(xué)活性。主要成分是S-100α1和S-100β，其中S-100β是一種神經(jīng)組織蛋白，主要分布于神經(jīng)膠質(zhì)細胞中。而且S-100β分子在正常情況下不能通過血腦屏障，但在某些病理情況下血清S-100β可升高，S-100β如何透過血腦屏障的機制目前尚不完全清楚。

臨床上通常采用酶聯(lián)免疫吸附法及放射免疫分析對NSE及S-100β進行檢測。它具有測定操作簡單，準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好等優(yōu)點，是生物活性物質(zhì)微量分析中最重要的工具之一〔11〕，在實驗室檢測方面有著廣泛的應(yīng)用。

2 腦神經(jīng)組織損傷過程中NSE、S-100β的變化

NSE和S-100β只存在于神經(jīng)元的細胞質(zhì)內(nèi)，當(dāng)神經(jīng)元出現(xiàn)損害后，細胞膜遭到破壞，NSE和S-100β從中漏出，透過血腦屏障進入外周血液循環(huán)中，使血清S100β和NSE水平升高。故血清中的NSE和S-100β水平可以協(xié)助評估腦損傷嚴(yán)重程度〔12,13〕。

研究表明，NSE不與細胞內(nèi)肌動蛋白相結(jié)合，容易釋放，故腦組織損傷后檢測血清、腦脊液中的NSE含量可作為評估腦神經(jīng)損傷的重要指標(biāo)〔14,15〕。NSE在反映腦神經(jīng)組織受損范圍、程度方面亦有一定的作用，Gross等〔16〕通過體外實驗證實了腦細胞損傷模型的細胞培養(yǎng)基中NSE的含量與腦細胞破壞的數(shù)量成正比。在腦神經(jīng)損傷患者的血清中，NSE水平在不同時間也出現(xiàn)相應(yīng)的變化。Woertgen等〔17〕在不同時間段檢測了65例重度腦皮質(zhì)損傷的小鼠血清中NSE的水平，結(jié)果表明，傷后6 h的血清NSE含量達到峰值，而后逐漸下降。曹德晨等〔18〕報道的結(jié)果為：死亡組在受傷后NSE水平持續(xù)升高，在損傷2～3 d乃至7 d時NSE水平明顯高于傷后24 h，提示患者的病情進展、惡化；而預(yù)后良好的患者血清NSE水平穩(wěn)步下降，1 w后即接近正常水平。在不同類型的腦損傷患者中，NSE蛋白的含量隨時間變化的演變形式各不相同，因此提示有必要在發(fā)病早期對血清NSE進行動態(tài)研究，以盡可能了解腦神經(jīng)損傷后發(fā)生的病理情況。

由于血清S-100β具有神經(jīng)組織特異性，因此在判斷神經(jīng)系統(tǒng)損傷方面具有較高的靈敏度和特異性。隨著對S-100β的深入研究及測定方法的提高，S-100β在神經(jīng)系統(tǒng)疾病早期診斷方面?zhèn)涫荜P(guān)注。對于創(chuàng)傷性腦損傷〔19〕、腦缺血再灌注損傷〔20〕、心肺復(fù)蘇或體外循環(huán)腦損傷監(jiān)測方面〔21,22〕，血清S-100β均可作為判斷腦損傷的敏感性高的血清標(biāo)志物。

3 腦神經(jīng)損傷時NSE、S-100β變化與預(yù)后關(guān)系

在研究腦損傷后初期NSE、S-100β的含量與患者預(yù)后相關(guān)性方面亦有一些研究。近幾年對NSE對疾病預(yù)后監(jiān)測方面的研究主要集中在腫瘤學(xué)，例如認為晚期肺癌患者的預(yù)后與血清NSE水平相關(guān)〔21〕；Yan等〔22〕的薈萃分析亦表明NSE可作為非小細胞肺癌的獨立預(yù)后因素；另有學(xué)者最新的研究表明〔23〕，NSE在監(jiān)測晚期非小細胞肺癌的預(yù)后及預(yù)測腦轉(zhuǎn)移瘤發(fā)生方面，為有效的敏感指標(biāo)?；颊甙l(fā)生腦轉(zhuǎn)移瘤，勢必會增加腦組織的損傷，導(dǎo)致NSE增加，這和腦神經(jīng)損傷后NSE增加的機制是一致的。Mercier等〔24〕的一項系統(tǒng)回顧和薈萃分析表明，S-100β蛋白在中度和重度顱腦損傷患者預(yù)后方面具有重要預(yù)測價值，同時Yao等〔25〕所做的前瞻性觀察研究表明，生物標(biāo)志物S100β在膿毒性腦病的診斷和判斷預(yù)后方面比NSE更好。因此目前公認的監(jiān)測早期腦神經(jīng)損傷和評估預(yù)后的標(biāo)準(zhǔn)是聯(lián)合檢測S-100β與NSE水平〔26,27〕。

綜上，腦神經(jīng)損傷患者血清中檢測到的NSE及S-100β濃度越高、恢復(fù)正常時間越長，其預(yù)后也越差，反之則預(yù)后越好。因此，該標(biāo)志物聯(lián)合檢測有望成為臨床早期判斷患者預(yù)后的可靠指標(biāo)。

4 腦神經(jīng)損傷時NSE、S-100β的變化與影像學(xué)的關(guān)系

目前的影像學(xué)檢查難以顯示病灶或即使顯示病灶，亦難以區(qū)分損害是否可逆，就算結(jié)合其他的輔助檢查手段也難以判斷神經(jīng)損害癥狀是否為持續(xù)性。Olivecrona等〔28〕在最新進行的一項前瞻性研究中表明，血清S-100β、NSE水平與最大顱內(nèi)壓(ICP)顯著正相關(guān)，與腦灌注壓(CPP)呈負相關(guān)，與放射影像學(xué)結(jié)果相關(guān)，二者聯(lián)合可以預(yù)測3個月內(nèi)的死亡率。陳潔波等〔29〕探討了頭顱CT陰性的輕型顱腦損傷患者和頭顱CT陽性的顱腦損傷患者血清S100β濃度與預(yù)后的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)頭顱CT陽性的顱腦損傷患者血清S-100β含量高于頭顱CT陰性的患者(P<0.05)；對于頭顱CT陽性的顱腦損傷患者，血清S100β越高則患者的預(yù)后越差；而對于頭顱CT陰性的輕型顱腦損傷患者，血清S100β與患者的預(yù)后無相關(guān)性(P>0.05)。由此可以看出，NSE、S-100β聯(lián)合影像學(xué)檢查結(jié)果可能協(xié)助評估損傷及判斷預(yù)后。

5 尚存在的問題

單獨檢測NSE、S-100β的含量變化缺乏一定的特異性，而聯(lián)合檢測可以很好地改善這一點。人腦結(jié)構(gòu)、功能繁多復(fù)雜，腦神經(jīng)損傷后的臨床表現(xiàn)與病灶所展現(xiàn)的嚴(yán)重程度常不一致。此時，NSE、S-100β在腦內(nèi)分布部位以及濃度的差異，對于腦損傷程度的不同有一定的指導(dǎo)意義。然而，在輕微顱腦外傷患者中，上述指標(biāo)對于檢測的敏感性不強。而當(dāng)神經(jīng)細胞損傷嚴(yán)重、范圍大時，可引起較為明顯的水平變化。當(dāng)然，低水平的生物標(biāo)志物則不一定代表相反的結(jié)果?；颊叱霈F(xiàn)腦神經(jīng)損傷后，其病情不僅與神經(jīng)損傷的量有關(guān)，損傷的部位及其他因素密切相關(guān)。因此，若想獲得較為客觀的預(yù)后信息，應(yīng)結(jié)合臨床資料綜合評估。

此外，有一部分患者病情危重而無法及時進行腦脊液或影像學(xué)檢查。此類患者的標(biāo)本采集、采集后的檢驗流程操作、試劑靈敏度等因素也不可避免的帶有一定偏差，對患者的病情評估和預(yù)后判斷產(chǎn)生偏倚。對此我們可以把握標(biāo)本采集的時機，提高檢測的準(zhǔn)確性，在避免危重患者重復(fù)有創(chuàng)性操作的同時，提高疾病早期診斷的準(zhǔn)確率，有助于判斷病情的發(fā)展變化。同時還應(yīng)進一步研究NSE、S-100β與臨床其他相關(guān)檢查的關(guān)系，從而為指導(dǎo)臨床治療和預(yù)后評估方面體現(xiàn)其意義，為科學(xué)及時準(zhǔn)確地評估腦損害的嚴(yán)重程度和范圍提供更多科學(xué)、可靠的證據(jù)。