譚延國(guó)，李卓敏，王新宇，亢 濤，王志陽(yáng)，董一紅，李 佩，鄭芳芳，聶秋燕，劉 晴，王曉寧，田 野，古 媛，車(chē)冬麗，林 紅，張 巖

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬?gòu)?fù)興醫(yī)院檢驗(yàn)科，北京 100038)

S100蛋白屬于鈣結(jié)合蛋白家族，以α1和β亞基構(gòu)成的異型或同型二聚體的形式存在，因其在中性pH值、100%硫酸銨飽和溶液中的溶解性而得名。至今已至少有21種不同的S100蛋白家族成員得以鑒定。

在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，S100β蛋白主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)，同膠質(zhì)纖維酸性蛋白一道，是星形膠質(zhì)細(xì)胞活化的標(biāo)志物。黑色素瘤，特別是Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期惡性黑色素瘤，血清S100β蛋白水平升高可預(yù)示疾病的進(jìn)程，連續(xù)監(jiān)測(cè)可評(píng)估治療效果。此外，多種類(lèi)型的大腦損傷，腦脊液S100β蛋白水平可升高并釋放入血，如腦外傷、出血或缺血性腦卒中等[1-4]。目前，因?yàn)槌Ｒ?guī)應(yīng)用于臨床、反映腦損傷的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)仍為空白，S100β蛋白無(wú)疑最有潛在應(yīng)用價(jià)值。S100β蛋白對(duì)上述疾病早期診斷、病情輕重的判斷及預(yù)后上的價(jià)值，很大程度上取決于醫(yī)學(xué)參考區(qū)間的準(zhǔn)確確定，而我國(guó)鮮見(jiàn)相關(guān)研究[5]。本研究使用電化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測(cè)系統(tǒng)，探索建立本院的血清S100β蛋白水平醫(yī)學(xué)參考區(qū)間，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 血清標(biāo)本源自 2016年1月至 2017 年4月在本院行健康體檢的成年人207例，其中男113例，女94例。依據(jù)美國(guó)臨床和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(CLSI) C28-A3文件關(guān)于健康者的要求原則排除:(1)患自身免疫性疾病者；(2)吸煙、飲酒和藥物濫用者；(3)懷孕或哺乳期婦女；(4)有家族遺傳病史者；(5)近期進(jìn)行過(guò)手術(shù)及住院治療者；(6)肝、腎、心或肺功能不全者；(7)惡性黑色素瘤患者；(8)中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變，如腦梗死、腦出血、創(chuàng)傷性腦損傷等；(9)血清標(biāo)本量不足以完成檢測(cè)或出現(xiàn)嚴(yán)重溶血或脂血者。

1.2儀器與試劑 使用德國(guó)羅氏公司Cobas e601全自動(dòng)電化學(xué)發(fā)光酶免疫分析儀及其配套的S100測(cè)定試劑盒(Elecsys S100)，基于雙抗體夾心法的原理同時(shí)定量測(cè)定血清S100α1β和S100ββ蛋白水平(以下稱(chēng)為S100β)，并嚴(yán)格按相關(guān)操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

1.3方法 所有被納入的表觀健康人群，清晨采集其空腹靜脈血3 mL，室溫靜置15 min，4 100 r/min離心10 min，分離1 mL血清于凍存管中，注明健康人信息，-80 ℃凍存待檢。

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 統(tǒng)計(jì)學(xué)描述、t檢驗(yàn)、兩樣本比較的秩和檢驗(yàn)和線性相關(guān)等，采用R3.3.2統(tǒng)計(jì)軟件處理。對(duì)參考區(qū)間的估計(jì)，使用@RISK5.5統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，并參照CLSI C28-A3推薦的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行。用夏皮羅-威爾克法(W法)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的正態(tài)性，柯?tīng)柲缏宸?K-S)法進(jìn)行基于數(shù)據(jù)的參數(shù)擬合法參考區(qū)間的估計(jì)，用有放回的抽樣方法(Bootstrap法)進(jìn)行基于非參數(shù)法參考區(qū)間的估計(jì)。根據(jù)CLSI C28-A3的建議，如原始觀察值不符合正態(tài)分布,可適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)換(如對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換)后，再做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1性別與血清S100β蛋白水平的關(guān)系 207例健康人血清S100β蛋白水平，見(jiàn)表1。對(duì)未轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)，無(wú)論獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，還是秩和檢驗(yàn)，均顯示男性和女性人群S100β蛋白水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，也得到類(lèi)似結(jié)果(P>0.05)。

2.2年齡與血清S100β蛋白水平的關(guān)系 無(wú)論使用t檢驗(yàn)，還是兩樣本比較的秩和檢驗(yàn)，均顯示不同性別人群的年齡構(gòu)成差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。無(wú)論是Pearson還是Spearman相關(guān)，全人群年齡和未轉(zhuǎn)換的S100β蛋白水平及與對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的水平均無(wú)相關(guān)性(P>0.05)。

表1 207例健康人血清S100β蛋白水平統(tǒng)計(jì)學(xué)描述(μg/L)

2.3血清S100β蛋白水平的數(shù)據(jù)分布規(guī)律 無(wú)論未轉(zhuǎn)換還是以10為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，不同性別S100β蛋白水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，且不同性別人群的年齡分布相匹配，因此將不同性別的S100β蛋白數(shù)據(jù)合并后進(jìn)行分析。依據(jù)CLSI C28-A3文件，要求最少120個(gè)觀察值，本研究按性別合并后，入組例數(shù)共207例，符合要求。W法正態(tài)性檢驗(yàn)，全人群S100β蛋白水平不符合正態(tài)分布(P=1.85×10-11)；而經(jīng)以10為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，W法檢驗(yàn)提示全人群S100β蛋白水平未顯著偏離正態(tài)分布(P=0.342 4)，見(jiàn)圖1、2。

2.4醫(yī)學(xué)參考區(qū)間的確定 由于血清S100β蛋白水平不符合正態(tài)分布(但其對(duì)數(shù)符合正態(tài)分布)，故本研究采用基于數(shù)據(jù)的參數(shù)擬合和基于非參數(shù)抽樣的方法，以獲取潛在醫(yī)學(xué)參考區(qū)間值。(1)基于數(shù)據(jù)的參數(shù)擬合方法：使用美國(guó)Palisade公司的@RISK5.5對(duì)全人群S100β蛋白水平進(jìn)行參數(shù)擬合。參數(shù)擬合規(guī)定，最小的觀察值應(yīng)大于或等于0。參數(shù)估計(jì)采用K-S檢驗(yàn)進(jìn)行，選取統(tǒng)計(jì)值最小的參數(shù)分布及其估計(jì)值，并在此基礎(chǔ)上選擇@RISK所推薦的、最佳理論分布的97.5%值作為參考區(qū)間的上限值。根據(jù)K-S統(tǒng)計(jì)值，提示Invgauss(0.056 3,0.231 1)分布是對(duì)全人群S100β蛋白水平的最佳擬合結(jié)果，參數(shù)估計(jì)的97.5%參考區(qū)間上限值是0.126 6，見(jiàn)表2。當(dāng)以10 為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，K-S統(tǒng)計(jì)值提示，Normal(-1.295 9,0.203 1)分布是最佳擬合結(jié)果，采用其理論分布的第97.5%值-0.897 8(經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后為0.126 5)作為參考區(qū)間的上限值，見(jiàn)表3。(2)基于非參數(shù)的抽樣方法：由于S100β蛋白全人群原始數(shù)據(jù)不符合正態(tài)分布，參數(shù)擬合后的不同參數(shù)分布在不同百分位數(shù)上差別較大，本研究采用基于Excel的非參數(shù)Bootstrap法，模擬每次有放回地從觀察值中抽取100和1 000個(gè)數(shù)值，分別抽取10、100、200次，計(jì)算每次抽取觀察值的第97.5%值的第97.5%作為參考區(qū)間的上限值。本研究顯示，當(dāng)每次抽樣達(dá)到1 000個(gè)觀察值、抽取100次以上，推斷觀察值的第97.5%值的第97.5%達(dá)到穩(wěn)定。結(jié)果提示，未經(jīng)轉(zhuǎn)換前，所推斷S100β蛋白參考區(qū)間上限值為0.125 8；以10為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后，則為-0.900 5(0.125 7)，見(jiàn)表4。

圖2 全人群S100β蛋白水平正態(tài)檢驗(yàn)(以10為底的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換)

表2 未經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的S100β蛋白水平基于參數(shù)擬合法參考區(qū)間的估計(jì)

表3 經(jīng)以10為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后，基于參數(shù)擬合法S100β蛋白水平參考區(qū)間的估計(jì)

注：a由于分布符合正態(tài)分布，其均數(shù)+1倍標(biāo)準(zhǔn)差為-1.092 82；均數(shù)+2倍標(biāo)準(zhǔn)差為-0.889 70；均數(shù)+3倍標(biāo)準(zhǔn)差為-0.686 58；均數(shù)+4倍標(biāo)準(zhǔn)差為-0.483 46

表4 采用非參數(shù)抽樣方法估計(jì)的S100β蛋白水平參考區(qū)間上限值

3 討 論

S100β蛋白與中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾患和黑色素細(xì)胞瘤的關(guān)系較為密切。而腦外傷、缺血缺氧性腦病、腦出血和缺血性腦卒中等則是臨床最多見(jiàn)的腦部疾病。

S100β蛋白水平同上述腦部疾患關(guān)系的研究顯示：(1)腦缺血后早期S100β蛋白水平在腦脊液和血液中即顯著升高，并且同梗死體積、臨床狀態(tài)和功能預(yù)后相關(guān)[4,6]；(2)血清S100β蛋白水平可作為判斷缺氧缺血性腦病病情程度的客觀依據(jù),并作為其早期診斷和預(yù)后評(píng)估的主要指標(biāo)[7]；(3)血清S100β蛋白水平可作為急性全腦缺血(心臟停搏)后24 h患者預(yù)后的可靠指標(biāo)；(4)創(chuàng)傷性腦損傷后，S100β蛋白血清水平的升高同損傷嚴(yán)重程度和神經(jīng)放射學(xué)表現(xiàn)相關(guān)，并可作為創(chuàng)傷性腦損傷預(yù)后不良的指標(biāo)[1]；(5)S100β蛋白水平在其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病如炎癥、膠質(zhì)細(xì)胞瘤和癲癇等也有不同程度的變化；(6)另外，血清S100β蛋白也是非創(chuàng)傷性腦出血預(yù)后的指標(biāo)[8-9]。此外，新近發(fā)現(xiàn)S100β蛋白同腦部以外嚴(yán)重創(chuàng)傷的預(yù)后也顯著相關(guān)[10]。雖然該指標(biāo)被研究多年，但仍未被大規(guī)模應(yīng)用于臨床，而大樣本對(duì)照組的研究及參考區(qū)間的確定，則是明確S100β蛋白用于診斷及預(yù)后評(píng)估的效能，并最終應(yīng)用于臨床實(shí)踐的基礎(chǔ)[11-12]。

S100β蛋白的參考區(qū)間與其他實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)一樣，與所使用檢測(cè)系統(tǒng)有關(guān)。但是否與參考人群的種族或地域有關(guān)，仍不清楚。如下是基于外國(guó)人群的相關(guān)研究：Elecsys S100試劑說(shuō)明書(shū)中基于206例表觀健康人群得到參考區(qū)間，其95%上限值是0.105 μg/L，中位數(shù)為0.046 μg/L,共有10例(4.9%) 高于0.105 μg/L。BIBERTHALER等[13]基于540例健康志愿者，使用Elecsys S100試劑，得到參考區(qū)間的95%上限值為0.100 μg/L，數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布。MULLER等[14]用Elecsys S100檢測(cè)了118例健康志愿者，均數(shù)為0.05 μg/L，95%上限值為0.07 μg/L，每個(gè)觀察值與另一種檢測(cè)方法(the Liaison Sangtec 100 test)的平均偏差為0.14 μg/L。ANDERSON等[15]基于459例健康對(duì)照者，得到第97.5%和95% 參考區(qū)間分別為 0.13 μg/L和0.10 μg/L。

本研究以207例表觀健康人群為基礎(chǔ)，使用基于數(shù)據(jù)的參數(shù)擬合與非參數(shù)有放回的抽樣等方法，所得到的參考區(qū)間97.5%上限值都非常接近0.126 μg/L，而參考區(qū)間的95%上限值則為0.110 μg/L，中位數(shù)為0.05 μg/L，共有4例(1.93%)高于0.126 μg/L，這與上述文獻(xiàn)結(jié)果十分接近。筆者還發(fā)現(xiàn)，血清S100β蛋白水平并不符合正態(tài)分布的規(guī)律，而以10為底對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)化后則符合。這也提示，不同種族S100β蛋白水平，使用性能類(lèi)似檢測(cè)系統(tǒng)所得到的參考區(qū)間應(yīng)十分相近，但數(shù)據(jù)分布類(lèi)型似乎存在差別。

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