高碩君，張祥建，2，3，張培培

在目前臨床實(shí)踐中，卒中的診斷主要依靠臨床醫(yī)師對(duì)癥狀、體征的判斷及影像學(xué)檢查，但是許多疾病如偏頭痛、癇性發(fā)作等可能與卒中有類似的臨床表現(xiàn)，影像學(xué)客觀檢查也有一定的局限性。卒中包括出血性及缺血性兩種類型，疾病早期，顱腦電子計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）是鑒別腦梗死與腦出血的唯一依據(jù)，但是在腦梗死患者的CT檢查中，僅有不到1/3的患者在發(fā)病3 h內(nèi)有相應(yīng)的特征性表現(xiàn)[1-2]，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）診斷腦梗死敏感性較高，但受到檢查時(shí)間及設(shè)備等限制，不適用于急診腦梗死患者。在過去的數(shù)十年中，隨著氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多與腦梗死相關(guān)的診斷性生物標(biāo)記物被發(fā)現(xiàn)，本文就這一問題目前有代表性的研究成果做出介紹。

美國國立衛(wèi)生研究院將生物標(biāo)記物定義為：一種能夠客觀檢測(cè)和評(píng)估的特征指標(biāo)，能夠作為生理過程、病理過程及藥理過程的指示。用于輔助診斷腦梗死的生物標(biāo)記物需具備以下條件：①高靈敏度，確保所有卒中患者可以被早期診斷并及時(shí)得到治療，同時(shí)對(duì)腦梗死及腦出血具有鑒別意義；②可以進(jìn)行方便、快速地檢測(cè)，適用于缺少影像學(xué)檢查設(shè)備的基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)[3]。生物標(biāo)記物檢測(cè)樣本組織來源也極為豐富，已有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)取材包括血漿、血清、腦脊液、海馬、紋狀體、丘腦、中腦、白質(zhì)、松果體以及嗅球，其中，血漿、血清及腦脊液為主要的樣本來源，其他組織來源取材復(fù)雜，且不適用于臨床實(shí)踐[4]。血液采集更方便，適合作為診斷性生物標(biāo)記物的檢測(cè)對(duì)象[5]。DAMBINOVA等[6-7]比較短暫性腦缺血發(fā)作（transient ischemic attack，TIA）及腦梗死患者與健康志愿者血清N-甲基-D-天門冬氨酸受體（N-methyl-D-aspartate receptor，NMDA-R）的自身抗體（autoantibodies，aAbs）水平，發(fā)現(xiàn)病例組aAbs濃度明顯高于對(duì)照組，血管事件發(fā)生后72 h內(nèi)，血清中NMDA-R含量上調(diào)，針對(duì)NMDA-R，特別是NMDA-NR2A/2B亞型的aAbs水平對(duì)TIA及腦梗死的敏感度分別達(dá)到了95%及97%，對(duì)于鑒別腦梗死與腦出血也有一定意義。他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)直接檢測(cè)NMDA-R降解產(chǎn)生的抗原NMDA-NR2，在鑒別血管事件組與健康對(duì)照組時(shí)也表現(xiàn)出了較高的準(zhǔn)確性。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)血液中基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）、膠質(zhì)纖維酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）、鈣調(diào)蛋白（S100 calcium binding proteinb，S100b）等多種生物標(biāo)記物在腦血管病事件發(fā)生后有相應(yīng)改變，并在后經(jīng)影像學(xué)證實(shí)的腦出血與腦梗死中表現(xiàn)出差異，在腦梗死的早期診斷中有一定意義[8]。隨后，人們又進(jìn)一步研究多個(gè)生物標(biāo)記物聯(lián)合組成的生物標(biāo)記組，由于信息互為補(bǔ)充，生物標(biāo)記組的診斷價(jià)值高于其中任何一種單一生物標(biāo)記物。例如，采集患者癥狀發(fā)生后24 h內(nèi)的血液，聯(lián)合檢測(cè)鈣調(diào)蛋白S100b及糖基化終產(chǎn)物的跨膜受體（soluble receptor for advanced glycation end product，sRAGE），與腦出血患者比較，腦梗死患者S100b水平降低而sRAGE水平升高，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但是檢測(cè)發(fā)病后6 h內(nèi)血液，只有S100b表現(xiàn)出同樣的變化[9]。腦梗死病理生理機(jī)制復(fù)雜，涉及多種病理過程，且隨著時(shí)間變化，血液中各種物質(zhì)水平也在不斷變化，不管是單一生物標(biāo)記物還是多個(gè)聯(lián)合的生物標(biāo)記組，其臨床實(shí)用性也有待進(jìn)一步研究。

1 腦梗死相關(guān)蛋白質(zhì)類生物標(biāo)記物

2014年，人類第一份蛋白質(zhì)組圖譜繪制成功，包含了由17 294個(gè)基因編碼的蛋白質(zhì)和肽類[10]。隨著定量檢測(cè)方法由質(zhì)譜法發(fā)展到氣相色譜-質(zhì)譜法及液相色譜-質(zhì)譜法，以及蛋白芯片等科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，腦梗死的蛋白質(zhì)組學(xué)研究有新的成果。SHARMA等[11]利用多種同位素標(biāo)記及高效液相色譜-質(zhì)譜法對(duì)腦梗死患者血清進(jìn)行定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析，并探究相關(guān)病理生理學(xué)機(jī)制。他們發(fā)現(xiàn)了389種蛋白質(zhì)，其中2/3包含特定的信號(hào)肽序列，并且通過與健康志愿者血清比較發(fā)現(xiàn)，60種蛋白質(zhì)在腦梗死患者血清中表達(dá)有1.5倍以上的變化，其中25種表現(xiàn)為含量增多，35種含量減少。并進(jìn)一步探究多種蛋白質(zhì)的功能，例如已有研究顯示與冠心病發(fā)生相關(guān)的血管性血友病因子（von Willebrand factor，vWF），也與腦梗死患者內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂相關(guān)，vWF在腦梗死患者血清中有1.8倍升高。除此之外，腦梗死相關(guān)蛋白質(zhì)主要分類包括炎癥介質(zhì)、神經(jīng)保護(hù)介質(zhì)、膜神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)、分泌性蛋白質(zhì)、載脂蛋白。最后篩選出包括vWF、血管性血友病因子裂解蛋白酶（von Willebrand factor cleaving protease，ADAMTS13）、鈣調(diào)蛋白（S100 calcium binding protein A7，S100A7）的生物標(biāo)記組對(duì)診斷腦梗死有一定意義[11]。這項(xiàng)研究較為全面地進(jìn)行了腦梗死蛋白質(zhì)組學(xué)分析，但是研究的局限在于納入受試者沒有限制腦梗死的發(fā)病時(shí)間，不能明確蛋白質(zhì)在疾病哪個(gè)時(shí)期發(fā)生變化，新生蛋白質(zhì)組（nascent proteomics）概念的提出則對(duì)全蛋白質(zhì)組這一方面做出了補(bǔ)充。新生蛋白質(zhì)組由在某一時(shí)間段內(nèi)新合成的蛋白質(zhì)組成，舉例來說，TIA的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，在腦組織中新合成的蛋白質(zhì)，也可以是人工培養(yǎng)神經(jīng)元細(xì)胞在缺血缺氧的數(shù)小時(shí)內(nèi)新合成的蛋白質(zhì)[12]。由于血液中蛋白質(zhì)種類很多，即使未來能夠繪制腦梗死全蛋白質(zhì)組學(xué)圖譜，但是要明確每種蛋白質(zhì)參與的病理生理過程及相關(guān)分子機(jī)制是非常困難的，也就不能明確治療靶點(diǎn)。與全蛋白質(zhì)組相比，新生蛋白質(zhì)組減少了要研究的蛋白質(zhì)種類，更能反映腦梗死發(fā)生后蛋白質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化，也更有利于進(jìn)行后續(xù)蛋白質(zhì)參與病理生理過程研究。2011年，第一次在人工培養(yǎng)的缺血缺氧神經(jīng)細(xì)胞中檢測(cè)新合成蛋白質(zhì)組，并且通過生物信息學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)新生蛋白質(zhì)組隨細(xì)胞過程發(fā)生變化，這一變化是全蛋白質(zhì)組分析中沒有發(fā)現(xiàn)的。隨后，利用腦缺血小鼠模型進(jìn)行了體內(nèi)試驗(yàn)，分析不同缺血條件下的新生蛋白質(zhì)組及全蛋白質(zhì)組，發(fā)現(xiàn)新生蛋白質(zhì)組的特征及變化與全蛋白質(zhì)組完全不同，并在腦梗死患者外周血中進(jìn)行新生蛋白質(zhì)組檢測(cè)，證實(shí)存在臨床意義[13-14]。相對(duì)于全蛋白質(zhì)組，新生蛋白質(zhì)組更為高效而直觀地反映蛋白質(zhì)隨腦梗死病情發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化，值得在體內(nèi)及體外實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究，得到腦梗死導(dǎo)致合成發(fā)生改變的蛋白質(zhì)，從而指導(dǎo)腦梗死的診斷。

2 腦梗死相關(guān)核酸類生物標(biāo)記物

目前研究較多的腦梗死相關(guān)核酸類生物標(biāo)志物主要為微小RNA家族（microRNA，miRNA），miRNA是由基因編碼的內(nèi)源性小RNA，由轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生，雖然不翻譯成為蛋白質(zhì)，但是幾乎參與大腦活動(dòng)的每個(gè)過程，包括神經(jīng)再生、神經(jīng)發(fā)育、引起突觸可塑性變化的細(xì)胞反應(yīng)等，在缺血缺氧的環(huán)境中，miRNA還與神經(jīng)退行性病變及神經(jīng)功能受損相關(guān)[15]。與RNA相比，miRNA更穩(wěn)定且不容易分解，所以循環(huán)miRNA更適合作為輔助診斷腦梗死的生物標(biāo)記物[16]。有研究發(fā)現(xiàn)在發(fā)病24 h內(nèi)腦梗死患者外周血miRNA-107、-128b、-153水平與健康對(duì)照組相比有明顯升高[17]。另外有研究納入發(fā)病1周內(nèi)的腦梗死患者，結(jié)果顯示循環(huán)miRNA-125b-2、-27a、-422a、-488及-627水平在腦梗死急性期升高，同時(shí)，這項(xiàng)研究還納入發(fā)病2～4個(gè)月后的腦梗死恢復(fù)期患者，與腦梗死急性期患者相比，恢復(fù)期患者循環(huán)miRNA水平更接近于健康對(duì)照組[18]。這一結(jié)果提示研究者們，隨著腦梗死病理過程的發(fā)展，循環(huán)miRNA水平發(fā)生變化后又趨于正常。那么循環(huán)miRNA不僅對(duì)首次發(fā)生的腦梗死診斷有指導(dǎo)意義，而且對(duì)有既往病史的患者再次發(fā)生腦梗死的診斷仍有輔助價(jià)值。由于多種miRNA在腦梗死后會(huì)發(fā)生變化，所以幾個(gè)miRNA聯(lián)合的生物標(biāo)記組可能在診斷過程中具有較高特異度。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，繪制腦梗死患者循環(huán)miRNA表達(dá)譜已經(jīng)不再是難以完成的任務(wù)，腦梗死患者大多數(shù)合并高血壓、糖尿病、肥胖等疾病，如何排除這些疾病的影響，提高miRNA診斷特異性需要進(jìn)一步探究。另外，目前尚無研究顯示在腦梗死患者發(fā)病3 h內(nèi)，循環(huán)miRNA會(huì)產(chǎn)生有意義的改變，所以，更多地探索應(yīng)該關(guān)注于腦梗死癥狀發(fā)生早期發(fā)生變化的miRNA，以及它們的含量在腦梗死與腦出血患者的外周血中表現(xiàn)出的差異。

3 腦梗死相關(guān)其他生物標(biāo)記物

除了上述的蛋白質(zhì)及核酸類生物標(biāo)記物外，還有研究發(fā)現(xiàn)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)、脂類及有機(jī)酸等對(duì)腦梗死有診斷意義的生物標(biāo)記物[4]。繼蛋白質(zhì)組學(xué)及基因組學(xué)之后新興起的代謝組學(xué)，通過定性及定量檢測(cè)生物體系受到刺激后代謝產(chǎn)物的變化[19]，可以較為全面地反映機(jī)體內(nèi)外環(huán)境的動(dòng)態(tài)過程，但仍然需要更多地探索。

時(shí)間就是大腦，越早診斷腦梗死越能及時(shí)采取治療，預(yù)后也就越好。因此，發(fā)現(xiàn)腦梗死相關(guān)診斷性生物標(biāo)記物的研究是非常必要的，利用生物標(biāo)記物輔助臨床醫(yī)生在腦梗死早期做出診斷，將會(huì)使腦梗死患者及時(shí)得到有效救治，降低致殘率及死亡率，在臨床實(shí)踐中意義重大。

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