劉進 張雷

顱腦創(chuàng)傷具有較高的死亡率和致殘率［1］。顱腦創(chuàng)傷后患者血腦屏障受損，腦實質(zhì)暴露，導(dǎo)致腦組織損傷、神經(jīng)功能障礙、腦水腫等多種病理變化，對患者病情及預(yù)后極為不利［2］。目前臨床上主要采取影像學(xué)手段［3-4］、格拉斯哥昏迷指數(shù)（Glasgow coma scale，GCS）［5］、格拉斯哥預(yù)后評分（Glasgow outcome score，GOS）［6］等衡量患者病情及預(yù)測預(yù)后情況，但容易受到醫(yī)生主觀因素及患者狀態(tài)的影響［7］，準(zhǔn)確度并不理想。因此，尋找能夠準(zhǔn)確預(yù)測患者病情及預(yù)后的生物學(xué)指標(biāo)對于臨床判斷患者病情，預(yù)測預(yù)后情況具有重大現(xiàn)實意義。程序性細(xì)胞死亡因子4（programmed cell death4，PDCD4）是一種腫瘤抑制因子，參與各種細(xì)胞過程［8］。生長分化因子11（growth differentiation factor 11 ，GDF11）是轉(zhuǎn)化生長因子-β超家族的成員，能夠改善神經(jīng)退行和神經(jīng)血管疾病［9］。本研究通過檢測顱腦創(chuàng)傷患者血清PDCD4、GDF11水平，以探討兩者與患者病情及預(yù)后的關(guān)系，旨在為PDCD4、GDF11作為顱腦創(chuàng)傷的預(yù)后生物標(biāo)志物提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年1月至2022年4月成飛醫(yī)院收治的112例顱腦創(chuàng)傷患者為研究對象（研究組），其中男性65例，女性47例，年齡32～58歲，根據(jù)GCS評分［5］將研究組患者分為輕度組（48例，13≤GCS評分≤14分），中度組（36例，9≤GCS評分≤12分），重度組（28例，3≤GCS評分≤8分）。使用GOS評分［6］評估患者預(yù)后，將患者分為預(yù)后不良組（42例，1～3分），預(yù)后良好組（70例，4～5分）。另選取同時期在成飛醫(yī)院進行健康體檢的志愿者110例為對照（對照組），男性58例，女性52例，研究組與對照組性別、年齡、BMI比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。所有受試者簽署書面知情同意書。本研究經(jīng)成飛醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（審批號：20190226）。

表1 研究組與對照組血清PDCD4、GDF11水平比較（）

表1 研究組與對照組血清PDCD4、GDF11水平比較（）

注：PDCD4為程序性細(xì)胞死亡因子4；GDF11為生長分化因子11。

GDF11（mg/L）組別例數(shù)PDCD4（pg/mL）0.72±0.21 1.03±0.27 9.559＜0.001研究組對照組t值P值112 110 53.52±14.55 85.36±23.09 12.315＜0.001

表1 兩組研究對象一般資料比較

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合《成人顱腦損傷治療指南》［10］中有關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)；②所有患者顱腦創(chuàng)傷病因明確；③均于創(chuàng)傷發(fā)生后12 h以內(nèi)入院接受治療；④經(jīng)頭顱CT證實確為顱腦創(chuàng)傷；⑤首次發(fā)生顱腦創(chuàng)傷；⑥同意接受隨訪。排除標(biāo)準(zhǔn)：①創(chuàng)傷前合并腦部疾病患者；②伴有顱腦手術(shù)史患者；③妊娠期患者；④中途轉(zhuǎn)院、自動放棄治療患者；⑤惡性腫瘤患者；⑥嚴(yán)重的心肝腎器官病變患者；⑦顱腦創(chuàng)傷前合并認(rèn)知異?；颊?；⑧有其他部位嚴(yán)重創(chuàng)傷患者；⑨失血性休克的患者；⑩術(shù)后顱內(nèi)感染的患者。

1.3 方法

1.3.1 一般資料收集 患者入院后，收集患者基本資料，包括性別、年齡、BMI、高血壓、糖尿病、高血脂、入院體溫、心率、收縮壓、舒張壓、平均動脈壓、并發(fā)癥情況（蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦積水、硬膜外出血、硬膜下血腫、癲癇、腦疝）、是否有手術(shù)治療史以及入院時GCS評分。

1.3.2 生化指標(biāo)檢測 通過全自動生化分析儀（型號： URIT-8401，購自桂林優(yōu)利特醫(yī)療電子有限公司）檢測入院患者乳酸、血紅蛋白、血尿酸、白蛋白水平；酶聯(lián)免疫吸附（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）法檢測所有受試者血清中樞神經(jīng)特異性蛋白（S100β）和神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）水平（試劑盒貨號：E-EL-H1297c和E-EL-H1047c，均購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司）。

1.3.3 顱內(nèi)壓檢測 無創(chuàng)顱腦監(jiān)測儀（海威廉，型號NIP-200W），持續(xù)監(jiān)測至患者顱內(nèi)壓穩(wěn)定。監(jiān)測方式：患者保持平躺，雙眼閉合并覆蓋眼罩，使用醫(yī)用乙醇對貼片及皮膚消毒，電極貼在枕骨粗隆上3 cm，左右兩側(cè)各1個電極，前額正中發(fā)際處貼上參考電極，眉間位置貼上接地電極，電極間阻抗不超過20 KΩ，記錄入院12 h內(nèi)患者顱內(nèi)壓值，每隔1 h記錄一次，連續(xù)記錄12次，取平均顱內(nèi)壓值。

1.3.4 血清PDCD4、GDF11水平檢測 研究組患者入院時（對照組為體檢當(dāng)日）采集肘部靜脈血5 mL，4℃離心機中3 000 r/min離心15 min，分離出血清置-80℃冰箱保存待測。ELISA法檢測所有受試者血清PDCD4（試劑盒貨號：EH2218，購自武漢菲恩生物科技有限公司）、GDF11（試劑盒貨號：69-45251，購自默沙克生物科技有限公司）水平。嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說明書進行操作。

1.3.5 隨訪 患者受傷入院后3個月內(nèi)每2周觀測1次患者預(yù)后情況，在醫(yī)院住院和按約到醫(yī)院復(fù)診的直接進行了評估并有隨訪記錄，不能到醫(yī)院的進行電話隨訪，記錄隨訪患者GOS評分以評估患者預(yù)后情況。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 利用SPSS 25.0軟件分析數(shù)據(jù)。符合正態(tài)分布的計量資料以表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；多組比較行單因素方差分析，進一步兩兩比較行SNK-q檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，兩獨立樣本比較行Mann-WhitneyU檢驗，3個獨立樣本比較行Kruskal-WallisH檢驗；計數(shù)資料以百分比表示，組間比較采用χ2檢驗；Pearson相關(guān)性分析研究組血清PDCD4水平與GDF11水平的相關(guān)性，Spearman相關(guān)性分析研究組患者血清PDCD4、GDF11水平與GCS、GOS評分的相關(guān)性；多元線性回歸檢驗血清PDCD4和GDF11水平以及二者分別與GCS的共線性，自變量間容忍度均大于0.1，且方差膨脹因子（variance inflation factor，VIF）小于5表示二者無共線性。多因素logistic回歸分析顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的影響因素；受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線評價血清PDCD4、GDF11對顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的預(yù)測價值，PDCD4、GDF11聯(lián)合預(yù)測與兩者單獨預(yù)測ROC曲線下面積（area under the cure，AUC）的比較采用Z檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 研究組與對照組血清PDCD4、GDF11水平比較研究組血清PDCD4、GDF11水平均低于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 不同病情顱腦創(chuàng)傷患者血清PDCD4、GDF11水平比較 重度組患者血清PDCD4、GDF11水平均低于輕度組和中度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），中度組患者血清PDCD4、GDF11水平均低于輕度組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 不同病情患者血清PDCD4、GDF11水平比較（）

表2 不同病情患者血清PDCD4、GDF11水平比較（）

注：PDCD4為程序性細(xì)胞死亡因子4；GDF11為生長分化因子11；與輕度組比較，①P＜0.05；與中度組比較，②P＜0.05。

GDF11（mg/L）0.88（0.70，1.02）0.71（0.58，0.86）①0.51（0.38，0.65）①②27.960＜0.001組別輕度組中度組重度組F/H值P值例數(shù)48 36 28 PDCD4（pg/mL）64.70±12.89 52.13±11.10①36.15±9.81①②53.750＜0.001

2.3 不同預(yù)后顱腦創(chuàng)傷患者臨床資料及血清PDCD4、GDF11水平比較 兩組性別、年齡、BMI、高血壓、糖尿病、高血脂、心率、平均動脈壓、硬膜外出血、硬膜下血腫、癲癇、手術(shù)治療例數(shù)、入院體溫、血紅蛋白、血尿酸比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；預(yù)后不良組腦疝比例、腦積水比例比例、入院后12 h內(nèi)顱內(nèi)壓、乳酸、S100β、NSE均高于預(yù)后良好組（P＜0.05），清蛋白、GCS評分、GOS評分以及血清PDCD4、GDF11水平均低于預(yù)后良好組（P＜0.05）。見表3。

2.4 研究組血清PDCD4、GDF11水平的相關(guān)性及兩者與GCS、GOS評分的相關(guān)性 研究組血清PDCD4水平與GDF11水平呈正相關(guān)（r=0.500，P＜0.001）；Spearman相關(guān)性分析顯示，血清PDCD4水平與GCS、GOS評分均呈正相關(guān)（r=0.672，0.519，P＜0.001），血清GDF11水平與GCS、GOS評分均呈正相關(guān)（r=0.636，0.505，P＜0.001）。

2.5 顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的多因素logistic回歸分析根據(jù)結(jié)果“2.4”可知血清PDCD4和GDF11水平以及二者分別與GCS存在相關(guān)性，進一步通過多元線性回歸驗證后，血清PDCD4和GDF11水平以及二者分別與GCS均不存在共線性（自變量間容忍度=0.491，VIF=2.125）。因此以預(yù)后情況（預(yù)后良好=0，預(yù)后不良=1）為因變量，以是否并發(fā)腦疝（是=1，否=0）、是否并發(fā)腦積水（是=1，否=0）、入院后12 h內(nèi)顱內(nèi)壓（實測值）、乳酸（實測值）、清蛋白（實測值）、GCS評分（實測值）、S100β（實測值）、NSE（實測值）、PDCD4（實測值）、GDF11（實測值）水平為自變量進行多因素logistic回歸分析，結(jié)果顯示，腦疝影響是顱腦創(chuàng)傷預(yù)后的危險因素，GCS評分、PDCD4、GDF11是影響顱腦創(chuàng)傷預(yù)后的保護因素（P＜0.05）。見表4。

表4 顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的多因素logistic回歸分析

2.6 血清PDCD4、GDF11對顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的預(yù)測價值 以血清PDCD4、GDF11和Logistic回歸模型公式計算兩指標(biāo)聯(lián)合預(yù)測患者預(yù)后概率值為檢驗變量，以顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后情況為狀態(tài)變量（預(yù)后不良=1，預(yù)后良好=0）繪制ROC曲線，ROC曲線分析顯示，血清PDCD4單獨預(yù)測顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的AUC為0.894（95%CI：0.837～0.951），靈敏度72.9%、特異度92.9%，截斷值為55.23 pg/mL；GDF11單獨預(yù)測顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的AUC為0.840（95%CI：0.765～0.914），靈敏度77.1%，特異度88.1%，截斷值為0.70 mg/L；兩者聯(lián)合預(yù)測的AUC為0.961（95%CI：0.928～0.994），靈敏度92.9%、特異度81.4%，兩者聯(lián)合預(yù)測的AUC大于PDCD4單獨預(yù)測的AUC（Z=1.993，P=0.046）及GDF11單獨預(yù)測的AUC（Z=2.907，P=0.004）。見圖1。

圖1 血清PDCD4、GDF11預(yù)測顱腦損傷患者預(yù)后的ROC曲線

3 討論

顱腦創(chuàng)傷多由高空墜落、交通事故、鈍器等直接或間接作用腦部造成，患者傷后會出現(xiàn)不同程度的昏迷。多數(shù)患者顱腦創(chuàng)傷后會出現(xiàn)多種病理變化，患者神經(jīng)系統(tǒng)受損的同時會導(dǎo)致全身多個器官功能受損［11-12］。我國顱腦創(chuàng)傷患者死亡率高達0.13%［13］。尋找能夠準(zhǔn)確判斷患者病情及預(yù)后的生物標(biāo)志物對于顱腦創(chuàng)傷的治療具有重要意義。GCS評分被認(rèn)為是創(chuàng)傷性腦損傷患者意識狀態(tài)的金標(biāo)準(zhǔn)。有學(xué)者認(rèn)為在復(fù)蘇后生命體征平穩(wěn)狀態(tài)下的GCS評分用于預(yù)后判斷準(zhǔn)確性更高［14］。孫國章等［15］發(fā)現(xiàn)首診GCS評分是創(chuàng)傷性顱腦損傷患者不良預(yù)后的影響因素。本研究結(jié)果顯示，預(yù)后不良組患者GCS評分較低，且回歸分析發(fā)現(xiàn)GCS評分越低，患者預(yù)后越差，與以往研究一致［15］。

PDCD4已被證實在乳腺癌［16］、慢性淋巴細(xì)胞白血?。?7］、結(jié)腸癌［18］等多種惡性腫瘤中表達下調(diào)，增加其表達具有腫瘤抑制作用。Zhou等［19］研究發(fā)現(xiàn)，PDCD4在心肌梗死大鼠模型中表達降低。Redell等［20］通過對創(chuàng)傷性腦損傷大鼠模型進行研究發(fā)現(xiàn)，PDCD4在腦損傷后的海馬區(qū)表達降低。本研究中，研究組血清PDCD4水平低于對照組，提示PDCD4的表達可能與顱腦創(chuàng)傷的發(fā)生有關(guān)。PDCD4是miR-21的直接靶標(biāo)，接受miR-21的負(fù)向調(diào)控，miR-21已被證實在顱腦創(chuàng)傷海馬區(qū)及細(xì)胞外囊泡中表達上調(diào)［20-21］，這可能是PDCD4在顱腦創(chuàng)傷中的作用機制之一。研究證實，GDF11在腦缺血再灌注小鼠模型中表達下調(diào)［22］。而在另一項研究中發(fā)現(xiàn)，GDF11能夠通過減輕線粒體動力學(xué)異常及功能障礙進而減輕腦出血后的繼發(fā)性腦損傷［23］。本研究中，研究組血清GDF11水平低于對照組，可能與顱腦創(chuàng)傷后線粒體功能受損有關(guān)［24］。Chen等［22］研究發(fā)現(xiàn)，miR-125b-5p/GDF11信號通路受circUCK2的調(diào)控參與腦缺血再灌注損傷中的細(xì)胞凋亡，GDF11在顱腦創(chuàng)傷中的具體作用機制可能與circUCK2/miR-125b-5p/GDF11信號通路有關(guān)，需進一步研究證實。

本研究還發(fā)現(xiàn)，重度組患者血清PDCD4、GDF11水平均低于輕度組和中度組，且中度組水平低于輕度組，同時相關(guān)性分析顯示，患者血清PDCD4水平與GDF11水平呈正相關(guān)且兩者水平與GCS評分均呈正相關(guān)，提示兩者共同參與顱腦創(chuàng)傷的病情進展過程。隨訪3個月后依據(jù)GOS評分對患者進行分組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，預(yù)后不良組血清PDCD4、GDF11水平均低于預(yù)后良好組，相關(guān)性分析顯示，兩者水平與GOS評分均呈正相關(guān)，同時多因素logistic回歸分析表明，PDCD4、GDF11是影響顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后的保護因素，提示血清PDCD4、GDF11水平越低，越可能出現(xiàn)不良預(yù)后。進一步的ROC曲線表明，PDCD4、GDF11聯(lián)合對于顱腦創(chuàng)傷患者預(yù)后具有更高的預(yù)測價值。為臨床評估患者預(yù)后提供了參考。顱腦創(chuàng)傷患者病情變化快，其預(yù)后受到多種因素的影響，臨床醫(yī)師可根據(jù)患者血清PDCD4、GDF11水平，結(jié)合影像學(xué)手段、GCS評分等對患者病情嚴(yán)重程度做出判斷，對可能出現(xiàn)的預(yù)后情況做出推測，并對出現(xiàn)腦疝并發(fā)癥的患者給予關(guān)注，及時采取有效的治療措施和干預(yù)措施。

綜上所述，顱腦創(chuàng)傷患者血清PDCD4、GDF11水平降低，兩者與患者病情及預(yù)后關(guān)系密切，兩者聯(lián)合對患者預(yù)后具有較高的預(yù)測價值，可作為顱腦創(chuàng)傷的生物標(biāo)志物。本研究不足之處：①所納入樣本數(shù)量較小，由于個體差異的存在，所檢測出的實驗數(shù)據(jù)可能會存在一定的偏頗；②僅以患者入院時血清樣品進行研究，沒有動態(tài)演變；③未結(jié)合細(xì)胞實驗、動物實驗，從信號傳導(dǎo)通路等方面深入探究PDCD4、GDF11在顱腦創(chuàng)傷中的具體作用機制。針對上述局限性，后期將擴大樣本量，收集多個時間點PDCD4、GDF11水平變化，并結(jié)合基礎(chǔ)實驗明確二者在顱腦創(chuàng)傷中具體作用。