鄭惠心,孫嵩,陳玉雯,馮小偉
病毒性腦炎(viral encephalitis,VE)是由多種病毒毒素侵襲腦實質(zhì)或軟腦膜導致的神經(jīng)系統(tǒng)感染性疾病,也是導致兒童神經(jīng)功能受損或死亡的主要因素之一[1]。因此尋找合適的血清指標快速準確地評估VE的嚴重程度和預后對早期干預治療至關重要。T細胞正常表達和分泌刺激因子(regulation on activation normal T-cell expressed and secreted,RANTES)可使多種白細胞活化,促進炎性反應;同時也能夠抑制病毒在機體內(nèi)的復制過程[2]。研究表明[3],RANTES能夠結合其特異性受體C-C趨化因子受體5(C-C chemokine receptor type 5,CCR5),促進T細胞表面CD34和CD44表達;同時增強炎性細胞與感染組織細胞的黏附性,從而加速炎性反應進展。嗜酸性粒細胞趨化因子(eosinophil chemoattractant chemokine,Eotaxin)屬于趨化因子C-C 家族成員,其編碼基因位于17q21,在Th1和Th2型細胞膜表面表達,能夠參與效應T細胞的活化、分化及遷移,誘導并促進細胞免疫的發(fā)生[4]。研究表明[5],Eotaxin對淋巴細胞、Th2型細胞及嗜堿性粒細胞均具有較強的催化作用,并誘導以上細胞合成釋放組胺,促進肥大細胞生長,分泌過敏介質(zhì),從而調(diào)節(jié)速發(fā)型過敏性炎性反應。
目前,RANTES和Eotaxin在VE中研究罕見,且對其嚴重程度及預后的影響尚不清楚。因此,現(xiàn)觀察VE患兒血清中RANTES和Eotaxin的表達,并分析其與VE嚴重程度的關系及對預后不良的診斷效能,報道如下。
1.1 臨床資料 選取2017年6月—2020年5月海南省人民醫(yī)院兒科收治VE患兒101例作為VE組,同時選取醫(yī)院同齡體檢健康兒童97例作為健康對照組。VE組男60例,女41例,年齡2~11(7.05±1.81)歲;重癥45例(表現(xiàn)為驚厥、昏迷及定向力障礙),輕癥56例(表現(xiàn)為頭痛、發(fā)熱、腹瀉等非特異性癥狀)。健康對照組男55例,女42例,年齡3~10(7.11±1.72)歲。2組性別、年齡比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(2017-007),受試兒家屬知情同意并簽署知情同意書。
1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合《神經(jīng)病學》[6]中對VE的診斷標準及嚴重程度評估;②VE病程均<7 d,且既往未經(jīng)治療;③既往3個月內(nèi)無外科手術史。(2)排除標準:①先天性免疫系統(tǒng)缺陷者;②伴有肺炎、腎炎等其他部位急性感染者;③合并腦膿腫、結核性腦膜炎者;④2周內(nèi)服用糖皮質(zhì)激素或抗生素藥物者。
1.3 觀測指標與方法
1.3.1 血清RANTES、Eotaxin水平檢測:VE患兒于入院當日、健康對照組于體檢當日空腹狀態(tài)下采集靜脈血10 ml置于抗凝管中,離心收集上層清液,將其置于-80℃冰箱中保存。通過酶聯(lián)免疫法檢測血清RANTES、Eotaxin水平。
1.3.2 實驗室相關指標檢測:上述血清采用全自動生化分析儀(瑞士羅氏公司,型號COBAS INTEGRA 800)檢測血清白細胞(WBC)計數(shù)、肌酸激酶腦型同工酶(CK-BB)、髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein,MBP)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuronal specific enolase,NSE)。
1.4 預后評估 通過電話或門診進行隨訪。隨訪時間為3個月或VE患兒死亡截止。采用格拉斯哥預后量表(Glasgow outcome scale,GOS)[7]評估VE患兒預后。死亡為1分;植物人生存狀態(tài)為2分;重度殘疾,日常生活不能自理為3分;輕度殘疾,但是可以獨立生活為4分;恢復良好,正常生活為5分。其中1~3分為預后不良,4~5分為預后良好。
2.1 2組受試者血清RANTES、Eotaxin比較 VE組血清RANTES、Eotaxin水平均高于健康對照組(P均<0.01),見表1。
表1 健康對照組及VE組血清RANTES、Eotaxin水平比較
2.2 不同病情VE患兒臨床資料比較 不同病情VE患兒性別、年齡、WBC比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),重癥VE患兒血清CK-BB、NSE、MBP及RANTES、Eotaxin均高于輕癥患兒(P均<0.01),見表2。
表2 不同病情嚴重程度VE患兒臨床資料比較
2.3 血清RANTES、Eotaxin水平與神經(jīng)損傷相關指標的相關性 VE患兒血清RANTES、Eotaxin水平與CK-BB、NSE及MBP均呈正相關(P均<0.01),見表3。
表3 VE患兒血清RANTES、Eotaxin水平與神經(jīng)損傷相關指標的相關性
2.4 影響重癥VE的獨立危險因素分析 二元Logistic多因素回歸分析顯示,血清RANTES、Eotaxin、CK-BB、NSE及MBP升高是重癥VE的獨立危險因素(P均<0.05),見表4。
表4 二元Logistic回歸模型分析重癥VE的獨立危險因素
2.5 血清RANTES、Eotaxin水平對VE患兒預后不良的診斷價值 以VE患兒是否發(fā)生預后不良為因變量,以上述2項指標為自變量,繪制ROC曲線。血清RANTES、Eotaxin的最佳截斷值分別為300 ng/L、183.5 ng/L,AUC分別為0.784、0.761,二者聯(lián)合的AUC為0.863,優(yōu)于單一指標預測VE患兒發(fā)生預后不良的效能(Z=6.233、5.490,P均<0.001),見圖1、表5。
表5 血清RANTES、Eotaxin水平對預后不良VE患兒的診斷價值
圖1 血清RANTES、Eotaxin水平對VE患兒預后不良的診斷價值
據(jù)流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國是VE的高發(fā)國家,其年均發(fā)病率為3.5/10萬~7.4/10萬,以夏秋季為主,存在一定的區(qū)域性及病原譜差異。VE在初期癥狀較隱匿,疾病進展迅速,且臨床癥狀多樣,易導致多種臟器功能障礙,致殘率較高。VE的發(fā)病機制較復雜,涉及體液免疫、細胞免疫、炎性因子、細胞因子等多種因素之間的相互作用[1]。目前,針對VE嚴重程度和預后的評估主要以臨床癥狀、腦電圖及腦脊液檢查為主,耗時長,具有一定的誤差性。因此,發(fā)現(xiàn)合適的生化指標對VE的病情評估及預后分析具有重要價值。
RANTES是一種長鏈糖蛋白,其編碼基因位于17q11.2上,結構呈高度保守性,在多種細胞中均能轉(zhuǎn)錄合成,能夠誘導多種炎性因子和細胞活化,促進局部免疫損傷[2]。動物實驗表明[2],RANTES能夠誘導特異性的CD8+T細胞合成,并定向趨化移動至流感病毒侵襲組織處,促進特異性免疫反應的發(fā)生。Ajamian等[3]發(fā)現(xiàn),RANTES能夠促進嗜酸性粒細胞分化,并使其遷移至支氣管肺泡灌洗液及上呼吸道內(nèi),加重哮喘的嚴重程度。本研究發(fā)現(xiàn),VE組血清RANTES水平較健康兒童高,提示RANTES可能在VE發(fā)病時具有一定作用。其原因可能是病毒毒素透過血腦屏障時刺激抗原遞呈細胞,經(jīng)其遞呈至巨噬細胞,使巨噬細胞活化,通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成分泌大量的RANTES,并釋放入血,使血清中RANTES水平升高[8]。且本研究結果表明,血清RANTES隨患兒病情的加重而升高,提示RANTES可能參與調(diào)控VE的進展,與Kalita等[8]的研究結果相符。其原因可能是RANTES能夠激活絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK),使其磷酸化并遷移至細胞核內(nèi),促進核轉(zhuǎn)錄因子κB(nclear factor-kB,NF-κB)活化,促進炎性反應進展,加重腦組織的損傷程度[9]。Dao等[10]發(fā)現(xiàn),RANTES能夠促進細胞因子分泌,并誘導其與信號傳導及轉(zhuǎn)錄活化因子(signal transducers and activators of Transcription, STAT)結合,使STAT發(fā)生二聚體化,釋放γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ),增強炎性反應的程度。
Eotaxin是一種β趨化因子,由72個氨基酸殘基組成,由巨噬細胞和嗜酸性粒細胞(eosinophil,EOS)合成分泌,與人膜輔助蛋白具有高度同源性,對EOS具有選擇性化學趨化作用[11]。Eotaxin通過結合其特異性受體趨化因子受體3(chemokine receptor 3,CCR3),促進干細胞分化成EOS,以滾動、黏附及滲出的方式向外周循環(huán)遷移,并作用于內(nèi)皮細胞,在病毒或病菌累及的組織中大量聚集,發(fā)揮相應的生物學效應[12]。Molina-Infante等[4]發(fā)現(xiàn),CCR3拮抗劑使EOS的趨化、募集受阻,遲發(fā)性變態(tài)反應的程度減輕,同時分化成EOS的比例也呈下降趨勢。本研究結果表明,VE患兒血清Eotaxin水平高于健康兒童,提示Eotaxin可能參與調(diào)控VE的發(fā)病過程,這與Cui等[5]的研究結果一致。其原因可能是病毒入侵腦實質(zhì)后單核細胞活化,經(jīng)過信號通路轉(zhuǎn)導激活NF-κB,使Eotaxin mRNA的啟動子活化,啟動轉(zhuǎn)錄翻譯過程,合成Eotaxin并釋放入血,提高血清中Eotaxin水平[13]。同時,重癥VE患兒血清Eotaxin水平高于輕癥患兒,提示Eotaxin可能在VE的進展過程中發(fā)揮一定作用。其原因可能是Eotaxin能夠激活CCR3,促進EOS浸潤感染組織,誘導EOS發(fā)生脫顆粒作用,合成并釋放大量的蛋白酶、炎性介質(zhì)及內(nèi)源性刺激物,損傷腦實質(zhì),加重VE的嚴重程度[12,14]。此外,Eotaxin能夠促進硝基酪氨酸及一氧化氮合酶合成,誘導氧化應激反應,釋放活性氧,使腦膜和腦組織發(fā)生局部氧化損傷,導致病情加重[5,14]。
二元Logistic回歸分析顯示,血清RANTES、Eotaxin、CK-BB、NSE及MBP升高是重癥VE的獨立危險因素(P均<0.05),提示血清中RANTES、Eotaxin、CK-BB、NSE及MBP水平高低是影響VE嚴重程度的重要因素,這對評估重癥VE患兒具有重要幫助。Pearson相關分析顯示,VE患兒血清中RANTES、Eotaxin水平與神經(jīng)損傷指標存在相關性,可能對輔助判斷神經(jīng)損傷情況具有一定幫助。其原因是RANTES能夠結合細胞外基質(zhì)中的糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG),誘導肥大細胞和單核細胞經(jīng)血腦屏障趨化運動至病毒侵襲的腦實質(zhì)處,釋放大量的炎性因子,破壞腦內(nèi)血管內(nèi)皮細胞,損傷腦實質(zhì)細胞及神經(jīng)纖維細胞,使腦神經(jīng)功能受損[15-16]。Eotaxin-CCR3軸能夠激活細胞外信號調(diào)節(jié)激酶2和分裂素活化蛋白激酶,誘導白介素13大量釋放聚集,使神經(jīng)細胞變性或凋亡,同時,促進Ca2+內(nèi)流,增強肥大細胞對腦組織的黏附性及反應性,使肥大細胞產(chǎn)生的組胺及炎性因子直接損傷腦實質(zhì)細胞及神經(jīng)纖維細胞,加重腦神經(jīng)功能損傷程度[17-18]。ROC曲線顯示,血清RANTES聯(lián)合Eotaxin能夠提高VE患兒發(fā)生預后不良的診斷價值。同時,本研究還發(fā)現(xiàn),RANTES聯(lián)合Eotaxin的敏感度和特異度均較高,彌補了單一指標敏感度或特異度不高的缺陷,提示2指標聯(lián)合應用對早期評估VE患兒發(fā)生預后不良具有較高預測價值。
總之,VE患兒血清中RANTES和Eotaxin均升高,且是重癥VE的獨立危險因素。同時,血清中RANTES和Eotaxin水平能夠在一定程度上反映神經(jīng)功能受損程度。血清RANTES聯(lián)合Eotaxin對VE患兒發(fā)生預后不良具有良好的診斷效能,且診斷的真實性可靠,為臨床實施進一步治療提供有利支持。但由于試驗設備及試驗條件有限,VE患兒血清中RANTES和Eotaxin變化的具體機制尚不清楚,需要在接下來的基礎實驗中逐步證實。
利益沖突:所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明
鄭惠心:提出研究方向、研究思路,設計研究方案,論文撰寫;孫嵩:提出研究思路,數(shù)據(jù)收集,分析整理,進行統(tǒng)計學分析;陳玉雯:實施研究過程,參與文獻調(diào)研與整理;馮小偉:設計研究方案,參與實施研究過程,論文修改