手足口病合并中枢神经系统感染患儿血清中S100B、神经元特异性烯醇化酶水平检测及意义

王晓波，杜潘艳，赵丽梅，乔国昱，王宝林，高翠红，张双

（1.河北省唐山市妇幼保健院检验科，河北 唐山 063000；2.河北省唐山市协和医院检验科，河北 唐山 063000）

手足口病合并中枢神经系统感染患儿血清中S100B、神经元特异性烯醇化酶水平检测及意义

王晓波1，杜潘艳1，赵丽梅1，乔国昱2，王宝林1，高翠红1，张双1

（1.河北省唐山市妇幼保健院检验科，河北 唐山 063000；2.河北省唐山市协和医院检验科，河北 唐山 063000）

目的检测手足口病(HFMD)合并中枢神经系统(CNS)感染患儿脑脊液(CSF)和血清S100B、神经元特异性烯醇化酶（NSE）水平，并探讨其临床意义。方法收集临床确诊的HFMD合并CNS感染病例94例，分别根据患儿感染病毒类型、CSF白细胞（WBC）计数（≥15×106/L）、WBC分类、合并CNS感染时间（≤2 d）进行分组。采用ELISA法分别检测S100B、NSE水平。结果病例组血清S100B和NSE水平均高于对照组（P=0.000）；与感染肠道病毒类型无关（P＞0.05）。患儿血清和CNS中S100B、NSE水平均呈正相关（P=0.000）；S100B和NSE水平分别在相同标本类型中呈正相关（P=0.000）；不同CSF WBC计数、WBC分类组间血清S100B、NSE水平均无统计学差异（P＞0.05）；患儿合并CNS感染时间越长，血清S100B、NSE水平越高（P=0.000）。血清S100B、NSE的ROC曲线下面积分别为0.825和0.812，敏感度为77.5%和73.6%，特异性为75.3%和76.5%。结论HFMD合并CNS感染患儿血清S100B、NSE水平能够直接反映出中枢神经系统损伤严重程度，对于判断HFMD病情有重要价值。

手足口病；中枢神经系统；S100B；神经元特异性烯醇化酶；血清

手足口病（hand foot and mouse disease，HFMD）是一种由多种肠道病毒引起的急性传染病，病原体以柯萨奇病毒A组16型（coxsackievirus，CoxA16）和肠道病毒71型（enterovirus 71，EV71）最为常见。免疫功能弱的婴幼儿易感染。轻者呈自限性，而重症病例病情发展迅速，可引起中枢神经系统（central nervous system，CNS）损害，导致神经源性肺水肿和心肌损害[1]，致残致死率高。S100B和神经元特异性烯醇化酶（neuron-specific enlose，NSE）是能反映脑损伤程度和判断预后的特异性指标[2]。研究检测HFMD合并中枢神经系统感染患儿脑脊液（cerebro-spinal fluid，CSF）和血清中S100B、NSE水平，并探讨其临床意义，为临床诊疗及判断预后提供实验室依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2011年5月-2014年5月期间在唐山市妇幼保健院感染性疾病科住院确诊的HFMD合并CNS感染病例94例。其中男51例，女43例；年龄4月～6岁，平均（2.4±0.9）岁。患儿咽拭子经市疾控中心和医院PCR实验室检测，其中EV71病毒核酸阳性80例，CoxA16病毒核酸阳性14例。诊断标准参照卫生部颁发的《手足口病诊疗指南》（2010年版）。对照组为同期住院的单纯手足口病病例40例，其中男21例，女19例；年龄5个月～6岁，平均（2.5±0.9）岁。两组在年龄、性别等比较差异无统计学意义。所选对象均排除既往有中枢神经系统感染性疾病或器质性损伤病史者。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。患儿家属均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 标本采集及处理采集研究患者入院12 h内的空腹静脉血标本3 ml，3 000 r/min离心10 min，分离血清，置入-20℃冰箱冷冻待检。收集临床无菌采集的HFMD患儿CSF标本2 ml，用计数板进行白细胞（white blood cell，WBC）计数，再将CSF 3 000 r/min离心10 min，分离出上清液，置入-20℃冰箱冷冻待检；将CSF WBC计数升高的标本离心沉淀混匀，制成CSF涂片用于白细胞分类。患儿CSF根据WBC计数（≥15×106/L）分为升高组和正常组；根据WBC分类分为单个核细胞为主和多个核细胞为主；根据患儿合并CNS感染天数（≤2 d）将病例分组。

1.2.2 S100B和NSE检测采用双抗体夹心法（ELISA）分别检测CSF和血清中S100B、NSE水平。试剂盒为上海卡迈舒生物科技有限公司产品，操作严格按说明书执行。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（±s）表示，计数资料如符合正态分布用单因素方差分析，两组间比较用t检验；如不符合正态分布用U检验，相关分析用Pearson相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例组与对照组血清中S100B和NSE水平

病例组血清中S100B和NSE水平均高于对照组，差异有统计学意义（P=0.000）；不同病毒感染组间血清中S100B和NSE水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 病例组与对照组血清中S100B和NSE水平（ng/ml±s）

表1 病例组与对照组血清中S100B和NSE水平（ng/ml±s）

注：对照组与病例组1）S100B，2）NSE水平比较；EV71与Cox-A16组间3）S100B，4）NSE水平比较

组别例数S100BNSEF值P值对照组405.86±2.145.64±2.1767.951）0.0001）病例组9411.65±3.8611.17±3.9979.442）0.0002）EV718011.14±3.9611.58±3.910.0333）0.8553）CoxA161412.03±3.6611.35±4.330.1554）0.6954）

2.2 病例组脑脊液与血清中S100B、NSE水平相关性

患儿S100B水平在血清和脑脊液中呈正相关，差异有统计学意义（r=0.952，P=0.000），NSE水平在血清和脑脊液中呈正相关，差异有统计学意义（r= 0.949，P=0.000）。S100B和NSE水平在血清中呈正相关，差异有统计学意义（r=0.984，P=0.000），两项指标在脑脊液中呈正相关，差异有统计学意义（r= 0.963，P=0.000）；见图1～4。

图1 S100B水平在CSF和血清中的相关性

图2 NSE水平在CSF和血清中的相关性

图3 血清中S100B和NSE水平的相关性

图4 CSF中S100B和NSE水平的相关性

2.3 不同脑脊液WBC计数、WBC分类、合并CNS感染天数患儿血清S100B、NSE水平

不同脑脊液WBC计数、WBC分类组间血清S100B、NSE水平比较，差异无统计意义学（P＞0.05）；不同合并中枢神经系统感染天数与血清S100B、NSE水平比较，差异有统计学意义（P=0.000），且与合并天数呈正相关性（r=0.467，P=0.000和r=0.445，P= 0.000）。见表2。

表2 不同脑脊液WBC计数、WBC分类、合并CNS感染天数患儿血清S100B、NSE水平比较（ng/ml±s）

表2 不同脑脊液WBC计数、WBC分类、合并CNS感染天数患儿血清S100B、NSE水平比较（ng/ml±s）

注：1）分别为不同组间S100B水平比较；2）分别为不同组间NSE水平比较

6510.66±3.37 10.19±3.51 25.6761）0.0001）2914.90±3.63 14.37±3.86 22.7412）0.0002）组别WBC计数正常组升高组WBC分类单个核细胞为主中性粒细胞为主合并CNS感染天数≤2 d＞2 d例数S100BNSEt值P值3811.89±3.46 11.02±3.39 0.0531）0.8191）5611.49±4.17 11.23±4.22 0.1522）0.6972）3311.29±3.98 11.21±3.65 0.3981）0.5351）2311.56±4.19 11.24±4.18 0.4702）0.4962）

图5 血清中S100B、NSE预测HFMD合并CNS感染的ROC曲线

2.4 ROC曲线分析

ROC曲线比较血清中S100B、NSE对HFMD合并脑膜炎的预测价值（见图5），S100B、NSE的曲线下面积（AUC）分别为0.825和0.812，两项指标的敏感性分别为77.5%和73.6%，特异性分别为75.3%和76.5%。见表3。

表3 ROC曲线比较血清中S100B、NSE对HFMD合并CNS感染的预测价值

3 讨论

手足口病是一种全球性传染病，目前发现可引起手足口病的肠道病毒有20多种，其中主要为CoxA16和EV71，研究中EV71感染病例（85.1%）高于Cox-A16（14.9%），印证EV71易引发重症病例[3]，CoxA16感染也可合并中枢神经系统疾病。

S100B是一种存在于中枢神经胶质细胞内酸性钙结合蛋白，具有调节细胞生长、能量代谢和参与细胞内信号传导的作用，是胶质细胞和神经元相互作用的桥梁[4]。NSE是一种存在于神经元和胶质细胞中的糖酵解酶，是目前评估脑损伤严重程度和预后的最敏感、特异性的生化指标[5]。研究中HFMD合并中枢神经系统感染患儿血清中S100B、NSE水平均高于健康儿童，而在CoxA16和EV71感染组间差异无统计学意义；病例组中S100B、NSE分别在脑脊液和血清中呈正相关性，且两种指标水平分别在相同标本中呈正相关性，表明血清中S100B和NSE水平均能够直接反映出患者中枢神经系统损伤的严重程度。

病历资料显示HFMD合并中枢神经系统感染多发生在病程第2～4天，临床表现有精神差或嗜睡、头痛、呕吐、肢体抖动、惊厥、昏迷、颈抵抗、肌张力异常等多样性临床表现[6-7]，且手足口病重症病例发病迅猛，常导致诊疗不及时而发展成危重病例，甚至死亡。而临床上多进行的脑脊液常规和生化检查不能真实的反映患儿脑损伤程度。研究结果显示，患儿血清S100B、NSE水平分别在不同脑脊液WBC计数组、WBC分类组间比较差异无统计学意义；结果显示患儿合并中枢神经系统感染天数越长，血清中S100B、NSE水平越高，呈显著正相关，提示HFMD合并中枢神经系统感染持续时间越长，对脑损伤越严重,越易产生后遗症[8]。有研究[9-10]表明，病毒、炎症因子或外伤的持续作用导致胶质细胞和神经元破坏，使细胞水肿变性、坏死溶解，血脑屏障通透性增加，随着脑脊液中S100B、NSE水平的升高，血液中S100B、NSE水平也升高。研究中血清中S100B、NSE的ROC曲线AUC结果显示，血液S100B、NSE水平对预测HFMD合并中枢神经系统感染有较高的敏感性和特异性。

综上所述，血清S100B、NSE水平能够直接反映出患者中枢神经系统损伤严重程度，对于判断HFMD病情有重要意义，从而为指导临床早期诊疗和控制重症病例的发生发展提供实验室依据。采用血清S100B、NSE水平检测评估患儿病情也减轻患儿及家属对脑脊液采集过程中的痛苦和忧虑。

[1]MA E,CHAN KC,CHENG P,et al.The Enterovirus 71 epidemic in 2008-public health implications for Hong Kong[J].Int Infection Dis,2010,14(9):e775-e780.

[2]ROHLWINK UK,FIGAJI AA.Biomarkers of brain injury in cerebral infections[J].Clin Chem,2014,60(6):823-834.

[3]XU W,LIU CF,YAN L,et al.Distribution of enteroviruses in hospitalized children with hand,foot and mouth disease and relationship between pathogens and nervous system complication[J]. Virol J,2012,9(1):8.

[4]VILLARREAL A,AVILES REYES RX,ANGELO MF,et al. S100Baltersneuronalsurvivalanddendriteextensionvia RAGE-mediated NF-κB signaling[J].J Neurochem,2011,117(2): 321-332.

[5]BÖHMER AE,OSES JP,SCHMIDT AP,et al.Neuron-specific enolase,S100B and glial fibrillary acidic protein levels as outcome predictors in patients with severe traumatic brain injury[J]. Neurosurgery,2011,68(6):1624-1630.

[6]LEE MK,CHAN PK,HO II,et al.Enterovirus infection among patients admitted to hospital in Hong Kong in 2010:epidemiology,clinical characteristics,and importance of molecular diagnosis [J].J Med Virol,2013,85(10):1811-1817.

[7]ZHANG Q,MACDONALD NE,SMITH JC,et al.Severe enterovirus type 71 nervous system infections in children in the Shanghai region of China:clinical manifestations and implications for prevention and care[J].Pediatr Infect Dis J,2014,33(5): 482-487.

[8]TSAI JD,KUO HT,CHEN SM,et al.Neurological images and the predictors for neurological sequelae of epidemic herpangina/hand-foot-mouth disease with encephalomyelitis[J].Neuropediatrics,2014,45(2):102-108.

[9]宋新文,申保生,王宏伟.手足口病并脑炎患儿脑脊液和血清中肿瘤坏死因子-α,S100B的变化及其临床意义[J].中华实用儿科临床杂志,2013,28(10):794-795.

[10]WOLF H,FRANTAL S,PAJENDA GS,et al.Predictive value of neuromarkers supported by a set of clinical criteria in patients with mild traumatic brain injury:S100B protein and neuron-specific enolase on trial:clinical article[J].J Neurosurg, 2013,118(6):1298-1303.

（张蕾 编辑）

Detection of serum S100B and neuron-specific enolase levels in children with hand,foot and mouth disease complicated with central nervous system infection and its significance

Xiao-bo WANG1,Pan-yan DU1,Li-mei ZHAO1,Guo-yu QIAO2, Bao-lin WANG1,Cui-hong GAO1,Shuang ZHANG1
(1.Department of Clinical Laboratory,Maternal and Child Heath Care Hospital of Tangshan, Tangshan,Hebei 063000,P.R.China;2.Department of Clinical Laboratory,Xiehe Hospital of Tangshan,Tangshan,Hebei 063000,P.R.China)

【Objective】To detect S100B and neuron-specific enolase(NSE)levels in serum and CSF of children with hand,foot and mouth disease(HFMD)complicated with central nervous system(CNS)infection and analyze the significance.【Methods】Totally 94 cases of HFMD children complicated with central nervous system infection were served as case group.And they were grouped according to the type of infected virus, the count of WBC in CSF(≥15×106/L),the classification of WBC and the period of combined central system infection(≤2 days),respectively.ELISA was performed to detect the levels of the S100B and NSE.【Results】The serum levels of S100B and NSE in the case group were higher than those in the control group(P=0.000), while there were no differences between the EV71-infected group and the CoxA16-infected group(P＞0.05). The level of S100B was in a positive correlation with NSE both in serum(P=0.000)and CSF(P=0.000)of the case group；and the level of S100B in serum was in a positive correlation with that in CSF(P=0.000),also the level of NSE in serum was in a positive correlation with that in CSF(P=0.000).There were no differences in CSF levels of S100B and NSE between the groups with different WBC count or classification(P＞0.05).The serum levels of S100B and NSE significantly increased in the HFDM children complicated with CNS infection for more than 2 days compared to those with CNS infection for 2 days or less(P=0.000).The areas under the ROC curves of the serum S100B and NSE were 0.825 and 0.812,the sensitivity was 77.5% and 73.6%,and the specificity was 75.3%and 76.5%,respectively.【Conclusions】Detection of S100B and NSE levels in serum can directly reflect the injury severity of central nervous system in children of HFMD complicated with central nervous system infection,and has an important value in estimation of HFMD state.

hand,foot and mouse disease；central nervous system；S100B；neuron-specific enolase；serum

R725.1

B

1005-8982（2015）30-0095-04

2015-02-23