余前，王璐，楊平來，周立田，劉維軍

1 東南大學附屬中大醫(yī)院溧水分院，江蘇南京211200；2 濟南護理職業(yè)學院

隨著社會和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通事故傷和高處摔落傷概率大大增加，由此引起的重型腦損傷(SBI)發(fā)生率亦不斷升高。SBI的致殘率和致死率均較高，是導致青壯年死亡的主要原因之一。及早對SBI患者進行病情評估和預后判斷，從而指導臨床制定有效的干預措施，對改善患者預后具有重要意義[1]。SBI患者的腦組織挫傷區(qū)有凋亡細胞的存在，細胞凋亡是神經(jīng)元死亡的主要方式，在動物神經(jīng)損傷模型中證實，神經(jīng)元內(nèi)存在凋亡—抗凋亡信號機制。因此，監(jiān)測調(diào)控凋亡—抗凋亡信號途徑的生物學指標可能對SBI患者病情評估和預后判斷具有一定價值[2]。泛素羧基末端水解酶L1(UCH-L1)是泛素羧基末端水解酶家族成員之一，不僅具有去泛素化作用，還具有泛素連接酶活性。UCH-L1主要在神經(jīng)元中表達，具有促進神經(jīng)元細胞凋亡的作用。有研究報道，UCH-L1異常表達與腦損傷密切相關(guān)[3]。天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶3(Caspase-3)是腦損傷過程中的重要蛋白酶之一，可通過結(jié)構(gòu)變化和影響特定信號分子參與細胞凋亡的發(fā)生[4]。但目前UCH-L1、Caspase-3與SBI的關(guān)系尚不完全清楚。本研究觀察了SBI患者血清UCH-L1、Caspase-3水平變化，并探討其臨床意義?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2017年12月—2019年12月東南大學附屬中大醫(yī)院溧水分院收治的SBI患者122例(觀察組)，男74例、女48例，年齡(59.94±13.69)歲。納入標準：①有明確頭部外傷史；②經(jīng)顱腦CT或MRI檢查證實存在腦挫裂傷、顱內(nèi)出血、腦水腫等SBI征象；③發(fā)病時間<12 h；④入院時格拉斯哥昏迷量表(GCS)評分≤8分。排除標準：①合并缺血性卒中或自發(fā)性腦出血者；②合并顱內(nèi)感染者；③合并血液系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)疾病或惡性腫瘤者；④合并心、肝、腎等重要臟器嚴重功能障礙者。同期選擇在東南大學附屬中大醫(yī)院溧水分院體檢健康的志愿者61例(對照組)，男39例、女22例，年齡(58.41±14.72)歲。兩組性別、年齡具有可比性。本研究經(jīng)東南大學附屬中大醫(yī)院溧水分院醫(yī)學倫理委員會批準，研究對象或其家屬知情同意。

1.2 血清UCH-L1、Caspase-3檢測 觀察組入院次日，對照組體檢當日，采集清晨空腹肘靜脈血10 mL，室溫靜置1 h，2 000 r/min離心15 min、離心半徑14 cm，留取上層血清，-80 ℃保存，待標本成批。采用雙抗體夾心ELISA法檢測血清UCH-L1、Caspase-3。UCH-L1 ELISA試劑盒購自美國BIM公司，Caspase-3 ELISA試劑盒購自上海西唐生物科技有限公司。所有操作嚴格按照試劑盒說明進行。

1.3 資料收集與分析 收集SBI患者基本資料，包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往史(高血壓、糖尿病、冠心病)。同時，收集SBI患者入院時GCS評分、腦部Marshall CT分級、腦組織中線移位、腦池異常、蛛網(wǎng)膜下腔出血情況。記錄SBI患者入院30 d生存結(jié)局，比較生存者與死亡者上述臨床資料。以SBI患者入院30 d生存結(jié)局為因變量，將上述有統(tǒng)計學差異的指標納入多因素Logistic回歸分析，分析SBI患者入院30 d死亡的影響因素。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清UCH-L1、Caspase-3水平比較 觀察組與對照組血清UCH-L1水平分別為(29.43±6.58)、(10.15±2.59)ng/mL，血清Caspase-3水平分別為(613.27±159.43)、(162.25±37.64)ng/mL。觀察組血清UCH-L1、Caspase-3水平均高于對照組(t分別為22.023、21.766，P均<0.05)。

2.2 SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析 SBI患者入院30 d死亡30例、存活92例。死亡者與存活者臨床資料比較見表1。以SBI患者入院30 d死亡為因變量，以年齡、入院時GCS評分、腦組織中線移位、腦池異常、腦部Marshall CT分級以及血清UCH-L1、Caspase-3水平為自變量，進行多因素Logistic回歸分析。結(jié)果顯示，腦部Marshall CT分級及血清UCH-L1、Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險因素，而入院時GCS評分是其保護因素(P均<0.05)。SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析見表2。

表1 SBI患者入院30 d生存者與死亡者臨床資料比較

表2 SBI患者入院30 d死亡的影響因素分析

2.3 血清UCH-L1、Caspase-3水平對SBI患者入院30 d死亡的預測效能 ROC曲線分析顯示，血清UCH-L1水平預測SBI患者入院30 d死亡的曲線下面積(AUC)為0.797(95%CI：0.704～0.890)，其截斷(cut off)值為29.34 ng/mL，此時其預測SBI患者入院30 d死亡的敏感度為81.67%、特異度為82.42%；血清Caspase-3水平預測SBI患者入院30 d死亡的AUC為0.804(95%CI：0.716～0.892)，其cut off值為569.52 ng/mL，此時其預測SBI患者入院30 d死亡的敏感度為83.33%、特異度為74.52%；二者聯(lián)合預測SBI患者入院30 d死亡的AUC為0.884(95%CI：0.816～0.952)，其預測SBI患者入院30 d死亡的敏感度為85.00%、特異度為86.95%。二者聯(lián)合對SBI患者入院30 d死亡的預測效能高于二者單獨(Z分別為3.781、4.965，P均<0.05)。見圖1。

圖1 血清UCH-L1、Caspase-3水平預測SBI患者入院30 d死亡的ROC曲線

3 討論

隨著社會和經(jīng)濟的迅速發(fā)展，交通事故傷和高處摔落傷概率大大增加，由此引起的SBI發(fā)生率亦不斷升高。盡管現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)有了長足的進步，但SBI的致殘率和致死率一直居高不下。據(jù)報道，腦損傷的病死率為4%～7%，而SBI的病死率為50%～60%[5]。雖然S100蛋白、Tau蛋白、神經(jīng)元特異性烯醇化酶等對腦損傷病情評估和預后判斷有一定幫助，但其敏感度和特異度不理想[6]。因此，尋找SBI病情評估和預后判斷的生物標志物仍是現(xiàn)階段重癥醫(yī)學領(lǐng)域的研究熱點和難點。

UCH-L1是泛素羧基末端水解酶家族成員之一，在腦組織中含量豐富，是神經(jīng)組織特有的一種胞質(zhì)酶，特異性存在于神經(jīng)內(nèi)分泌細胞、神經(jīng)元細胞核周及樹突中，占可溶性腦蛋白的1%～5%，對內(nèi)源性腦蛋白酶和血清蛋白酶具有抵抗作用[7]。研究認為，UCH-L1是神經(jīng)系統(tǒng)損傷高度特異的生物標志物。RAMEZANI等[8]研究發(fā)現(xiàn)，嚴重腦損傷患者在損傷后1 h即可觀察到血清UCH-L1水平升高，并且其升高速度和幅度與病情程度呈明顯正相關(guān)關(guān)系。有研究還發(fā)現(xiàn)，輕度和中度腦損傷患者早期血清UCH-L1水平即可出現(xiàn)較大差異[9]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，觀察組血清UCH-L1水平明顯高于對照組，與既往研究結(jié)論基本一致。本研究SBI患者入院30 d的病死率為24.59%，提示SBI患者短期預后較差。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SBI死亡者血清UCH-L1水平高于存活者；多因素Logistic回歸分析顯示，血清UCH-L1水平是SBI患者入院30 d死亡的危險因素。提示血清UCH-L1水平能夠用于預測SBI患者生存結(jié)局。以往對SBI患者預后的評估多采用GCS評分，但該評分易受患者生命體征和藥物因素的影響，臨床應用價值有限[10]。王佳等[11]研究發(fā)現(xiàn)，血清UCH-L1水平聯(lián)合中性粒細胞明膠酶相關(guān)脂質(zhì)運載蛋白對SBI患者6個月內(nèi)預后不良具有較好的預測價值。喬柏林等[12]研究亦證實，血清UCH-L1水平對嚴重顱腦損傷具有較好的預測價值。這些研究表明血清UCH-L1可作為評估腦損傷患者預后的生物學指標之一。本研究結(jié)果進一步證實，血清UCH-L1水平可用于預測SBI患者短期預后。SBI患者腦組織損傷嚴重，細胞骨架破裂，神經(jīng)細胞中的UCH-L1大量釋放，而腦組織挫傷還可導致血腦屏障破壞，進而使UCH-L1隨腦脊液外流釋放入血[13]，引起血清UCH-L1水平升高。血清UCH-L1水平越高，表明腦組織損傷越重。因此，血清UCH-L1水平能夠較好地預測SBI患者預后。

Caspase-3是天冬氨酸特異性半胱氨酸蛋白酶超家族成員之一。正常情況下，Caspase-3以非活化的酶原形式存在于細胞中；當機體出現(xiàn)異常，Caspase-3在多種蛋白水解酶的作用下發(fā)生裂解而活化，進而充當細胞凋亡的啟動子或效應子，是神經(jīng)細胞凋亡的關(guān)鍵蛋白酶[14]。本研究結(jié)果顯示，觀察組血清Caspase-3水平明顯高于對照組。進一步研究發(fā)現(xiàn)，SBI死亡者血清Caspase-3水平高于存活者；多因素Logistic回歸分析顯示，血清Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險因素。以上研究結(jié)果提示，Caspase-3可能參與SBI的發(fā)生、發(fā)展。劉雪艷等[15]研究發(fā)現(xiàn)，重度顱腦損傷患者入院時血清Caspase-3水平明顯升高，且其預測患者30 d內(nèi)死亡的準確度較高。本研究結(jié)果進一步證實血清Caspase-3水平可用于預測SBI患者短期預后。有研究報道，Caspase-3能夠參與缺血性腦損傷后遲發(fā)性神經(jīng)元的死亡過程，并且Caspase-3可能是神經(jīng)細胞凋亡級聯(lián)反應中的關(guān)鍵因子[16-17]。提示Caspase-3可能是通過促進SBI患者腦組織再損傷，從而使病情進一步加重。目前，Caspase-3活化后的具體機制尚不完全清楚，其參與細胞凋亡的機制包括切斷DNA修復蛋白、細胞骨架蛋白，進而引起DNA斷裂、碎片形成[18]。SBI患者腦組織損傷嚴重，神經(jīng)元細胞出現(xiàn)凋亡，死亡受體被激活，而死亡受體聯(lián)合死亡誘導信號可激活Caspase-3，進而通過裂解DNA修復蛋白、骨架蛋白等途徑造成神經(jīng)元細胞大量死亡，引起腦組織二次損傷[19-20]，最終導致SBI患者預后較差。因此，血清Caspase-3水平能夠較好地預測SBI患者預后。

本研究還發(fā)現(xiàn)，血清UCH-L1、Caspase-3水平聯(lián)合預測SBI患者入院30 d死亡的AUC高達0.884，其預測效能高于二者單獨。提示二者聯(lián)合檢測有利于早期評估SBI患者短期預后。

綜上所述，SBI患者血清UCH-L1、Caspase-3水平升高；血清UCH-L1、Caspase-3水平是SBI患者入院30 d死亡的危險因素，并可作為預測SBI患者短期預后的生物學指標，二者聯(lián)合時預測價值更高。