用于脑出血预后判断的血清生物标志物研究进展

余国清，汪峰，王小强，冯宇轩，姚声涛

(遵义医科大学附属医院，贵州遵义 563000)

脑出血是一种常见的脑卒中亚型，具有高发病率及高死亡率，各种评分系统常用于评估脑出血患者的严重程度和预后，如美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)、格拉斯哥昏迷量表(GCS)等[1]。近年来，随着医疗技术水平的提高和人们对健康水平的提升，越来越多的患者希望能早期预测脑出血的预后。血清生物标志物检测是一种有效的无创性评估脑出血早期预后的方法，通过研究脑出血预后相关的生物学标志物，从而对脑出血的预后进行早期干预，为临床治疗提供帮助[2]。目前常用于脑出血预后的血清生物标志物包括炎性标志物及纤维蛋白-5(Fibulin-5)、N末端脑钠肽(NT-proBNP)、血钙等其他血清生物标志物，现将其研究进展综述如下。

1 炎性标志物

炎症反应在脑出血的病理生理过程中起着重要的作用，并影响着脑出血患者的神经功能预后。血液中有许多细胞因子、促炎症介质以及代谢产物等炎性标志物与脑出血患者的预后有关。

1.1 血清钙结合蛋白S100A12 S100A12属于S100钙结合蛋白家族，是糖基化终产物结合蛋白的受体，诱导靶细胞炎症反应的胞内信号产生级联效应[3]。Qian等[4]的研究认为，血清S100A12水平升高与脑出血患者的NIHSS评分、血肿体积、血白细胞计数、血糖浓度及血浆C-反应蛋白浓度密切相关，血清S100A12水平(OR=1.067，95%CI为1.021～1.116，P=0.004)、NIHSS评分(OR=1.541，95%CI为1.262～1.884，P<0.001)和血肿体积(OR=1.108，95%CI为1.048～1.143，P=0.001)是脑出血患者30天死亡率的独立预测因子，S100A12水平与NIHSS评分和血肿体积有相似的预测价值，血清S100A12水平可能与脑出血的炎症、出血严重程度和临床结局有关，认为S100A12是反映脑出血后预后不良的血清炎性标志物。S100A12虽作为中枢神经系统特异性标志物，但目前尚不清楚S100A12在脑出血中的作用，其对预后的价值仍需进一步研究。

1.2 血清硫氧还蛋白(TRX) TRX是一种普遍存在的细胞内硫醇蛋白，是一种抗氧化剂，它在炎症和氧化应激期间释放和增强，并调节细胞信号、炎症、生长和凋亡。TRX还具有多种生物活性，包括清除活性氧、抗氧化应激和调节氧化还原。大量的临床和实验研究[5]表明，氧化应激产生的自由基在脑出血后继发性脑损伤中起着重要作用。TRX是在氧化应激的情况下从细胞中释放出来的，外周循环中TRX 浓度是氧化应激的指标之一。最近的一项研究[6]表明，脑卒中患者入院时血清TRX浓度与脑卒中严重程度和病变体积有关。在重型颅脑损伤中，血清TRX浓度被认为是1周死亡率、6个月神经功能预后和6个月死亡率的独立预测指标。Qian等[7]研究认为，脑卒中患者入院时血清TRX浓度与NIHSS评分和血肿体积呈正相关，血清TRX可作为6个月病死率和6个月总生存期的独立预后炎性标志物。虽然在脑出血后TRX升高，并与神经系统损伤相关，但不是由脑组织特异性产生的。因此，血清TRX与脑出血预后的相关性仍具有争议，仍需多中心的进一步研究。

1.3 血清髓过氧化物酶(MPO) MPO属于血红素过氧化物酶家族，是由活化的嗜中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞产生的主要氧化酶。炎症反应和氧化反应均与脑出血后出血性脑损伤有关，MPO是参与这一炎症过程的酶之一。研究[8]发现，MPO在人脑动脉瘤血清中的浓度升高，其增加了小鼠脑动脉瘤的形成和破裂。还有研究[9]发现，MPO是出血性脑卒中预后不良的高危因素。在急性缺血性脑卒中患者中，外周血MPO浓度与脑卒中严重程度高度相关，与死亡率独立相关。Zheng等[10]发现，脑出血患者血清MPO浓度与NIHSS评分、血肿体积密切相关，血清MPO浓度>2.01 ng/mL的患者总生存期明显短于其他患者(平均165.9天，95%CI为155.0～176.8，P<0.001)。血清MPO浓度在预测血肿生长、早期神经功能恶化和短期死亡率等方面，与其他生物学标志物效果相似。在急性脑出血患者中，血清MPO浓度升高，并与NIHSS评分和血肿体积正相关。因此，血清MPO浓度可作为判断急性脑出血患者近期和远期预后的独立指标。由于血清MPO浓度的变化受多个变量的影响，其在评估脑出血预后中的价值作用仍需进一步的探索。

1.4 血清环孢素A(CyPA) CyPA是一类高度保守的蛋白质，主要存在于细胞内。CyPA参与细胞内功能，包括调节蛋白质折叠、调节CD4-T细胞信号转导和产生T辅助型2型细胞因子。在一些与缺血性脑损伤或出血性脑损伤有关的动物实验[11]中，CyPA可以减轻血脑屏障通透性的破坏，减少神经细胞凋亡，减轻脑损伤，从而改善神经功能。CyPA的神经保护作用的机制尚不清楚。有研究[12，13]认为，CyPA诱导的神经保护作用是通过CD147受体与细胞外信号调节激酶激活，诱导抗凋亡蛋白Bcl2的结合和信号传导。相反，有研究[14]发现，CyPA/CD147相互作用可能通过增加神经元凋亡途径参与蛛网膜下腔出血所致的早期脑损伤，部分通过细胞外信号调节激酶-NF-κB通路参与。在有关动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者的研究[15]中，外周血中CyPA的浓度与临床预后严重程度、30天的预后结果有显著的相关性，这表明外周血CyPA是反映急性脑损伤预后的一个潜在的生物标志物。Chen等[16]研究发现，脑出血患者的血清CyPA浓度显著高于对照组，血清CyPA浓度与NIHSS评分及血肿体积呈显著正相关，发现血清CyPA浓度>124.4 ng/mL的患者6个月的总生存期明显缩短，并且血清CyPA对6个月死亡率和预后不良有较强的判别能力，当血清CyPA浓度的值为159.4 ng/mL时，其灵敏度为78.6%，特异度为80.5%。血清CyPA还可显著提高NIHSS评分和血肿体积对预后的预测能力，是评价脑出血严重程度和预测脑出血后预后的潜在生物标志物。因此，CyPA在脑损伤中可能起着保护脑组织的作用。

1.5 血清中性粒细胞与淋巴细胞比率(NLR) NLR是炎症反应的重要决定因素之一，被认为是预后指标。研究[17]发现，脑出血患者的外周血白细胞、中性粒细胞、单个核细胞和其他炎症细胞越多，其预后越差。NLR还可作为炎症的替代指标，且不受血容量的影响。研究[18]表明，脑出血后24 h的NLR和血肿体积均增加，这些改变可能反映血肿周围炎性细胞的浸润。在脑出血后，浸润病变及周围组织的炎性细胞激活胶质细胞，胶质细胞释放促炎细胞因子，形成恶性循环。随着脑出血病程的进展，细胞凋亡变得明显，从而加重炎症反应，尤其在脑出血 24 h后，血红蛋白、血红素和铁等细胞毒性物质的释放进一步加重了炎症反应。研究[19]发现，在自发性脑出血患者中，NLR与血肿体积扩大密切相关，并可预测30天的发病率和病死率。研究[20]显示，NLR随脑出血进展而变化，NLR是脑出血的一个有价值的预后指标，NLR的增加不仅与脑出血患者90天死亡率的增加和生活质量下降有关，NLR还与脑出血后30天的死亡率、90天的致残率以及脑血肿扩大的风险密切相关。在脑出血合并糖尿病的患者中，NLR是脑出血发展的独立危险因素[21]。研究[22]发现，脑出血后30天内死亡的患者入院后NLR早期增加，NLR与脑出血体积呈正相关，这是脑出血患者死亡的重要决定因素，认为NLR的早期升高可预测自发性脑出血患者30天的死亡率。虽然NLR不是预测脑出血预后的特异性血清标志物，但其可以对脑出血患者预后进行预测，还可以结合其他血清标志物，提升预测能力。

1.6 血清半乳凝集素-3(Galectin-3) Galectin-3是一种促炎介质，并参与炎症反应的发生，在细胞黏附、增殖、清除、凋亡细胞活化、细胞迁移和吞噬作用中起关键作用。越来越多的研究[23]结果表明，Galectin-3作为促炎介质在中枢神经系统炎症中起重要作用，Galectin-3还可作为神经系统疾病预后的生物标志物。研究[24]发现，血清Galectin-3水平与重型颅脑损伤的严重程度和预后密切相关。Yan等[25]通过多因素分析发现，Galectin-3水平与血浆C-反应蛋白水平、血肿体积、NIHSS评分提示的损伤严重程度有关，可预测急性脑出血后临床预后不良。Galectin-3水平升高与脑出血后炎症、严重程度及预后不良密切相关，Galectin-3水平明显提高了血肿体积或NIHSS评分对脑出血患者6个月死亡率和不良结局的预测值，提示参与脑组织炎症反应的Galectin-3可能是脑出血预后的生物标志物。虽然目前认为Galectin-3可判断脑出血患者的远期预后，但仍需要大样本随机对照实验进行证明。

1.7 血清巨噬细胞迁移抑制因子(MIF) MIF是一种促炎细胞因子，可被细胞大量表达。研究[26]发现，MIF来源于胶质细胞，可以诱导大量促炎分子的产生，并参与脑出血后病理生理学过程，进一步损伤神经元。血清MIF水平与血浆C反应蛋白水平密切相关，提示MIF可能参与脑出血后的炎症过程。Lin等[27]通过对120例脑出血患者和120例健康对照者血清MIF检测，发现出血性脑卒中后早期(6 h内)血清MIF水平明显升高，多因素分析结果显示，NIHSS评分(HR为1.375；95%CI为1.209～1.567；P<0.001)、血肿体积(HR为1.205；95%CI为1.164～1.248)、血清MIF>28.5 ng/mL(HR为4.718；95%CI为1.923～11.560；P=0.010)是脑出血患者6个月生存率的独立预测指标；在ROC下，血清MIF水平与血肿体积、NIHSS评分具有相同的预后价值，血清MIF水平还显著提高了NIHSS评分和血肿体积对脑出血患者6个月不良结局的预测价值，证实MIF是脑出血预后潜在的生物学标志物。到目前为止，血清MIF水平是否与脑出血后疾病的严重程度和预后有关尚不清楚，还需进一步研究探讨。

2 Fibulin-5、NT-proBNP、血钙等标志物

2.1 Fibulin-5 Fibulin-5是一种细胞外基质蛋白，它能介导内皮细胞与弹性纤维的黏附、支架细胞与弹性纤维的结合，还可参与调节细胞的生长和运动。Fibulin-5可通过减轻急性缺血性脑卒中后的血脑屏障通透性来改善神经预后，可能起着保护脑组织的作用。研究[28]显示，当脑出血量越大，尤其是血肿溃入到脑室时，炎症反应扩散到中枢神经系统，血脑屏障通透性受到更严重的破坏，此时血清Fibulin-5浓度越高，病情越严重。Hu等[29]研究发现，脑出血患者血清Fibulin-5浓度明显高于健康对照组，血清Fibulin-5浓度主要受出血量和脑室扩张的影响，这可能是由于脑出血后脑血流量和脑氧代谢率降低，导致血氧分数降低、内皮细胞损伤以及炎症介质和补体介导的血脑屏障通透性增加所致。研究[29]还认为，血清Fibulin-5浓度与NIHSS评分呈正相关，与GCS评分呈负相关，血清Fibulin-5浓度预测脑出血患者死亡的敏感度和特异度分别为77.8%和93.2%，预测脑出血患者预后不良的敏感度和特异度分别为86.4%和54.1%。在预测脑出血预后方面，Fibulin-5可能是重要的生物标志物。

2.2 NT-proBNP 在脑出血早期，脑钠肽(BNP)参与了神经损伤的病理生理过程。研究[30]发现，脑出血后死亡的患者血浆BNP水平明显高于脑出血后幸存者，血浆BNP>60.0 pg/mL与脑出血患者1个月内的死亡率独立相关。研究[31]表明，NT-proBNP水平在急性脑损伤后早期明显升高，并与短期预后不良有关；此外，出院时神经功能预后不良且脑出血后6个月内死亡的患者血清NT-proBNP浓度明显升高，认为NT-proBNP与神经损伤的严重程度和预后有关。研究[32]表明，脑出血患者第4天NT-proBNP水平的AUC为0.958(95%CI为0.907～1.000，P<0.001)，NT-proBNP>999.85 pg/mL预测预后不良的敏感度为93.8%，特异度为92.0%，第4天NT-proBNP水平是脑出血患者神经功能预后和6个月死亡率的独立预测指标。虽然NT-proBNP可作为判断脑出血预后的生物学标志物，但NT-proBNP对脑出血所造成的神经损伤不是特异性的，其在评估脑出血预后中的价值有待进一步探索。

2.3 血钙 血钙的测定操作简单，易于测定及动态监测，作为预测标志物，其可行性及可操作性强。目前对钙离子与血肿扩大的机制已有研究证实，多数研究血钙水平对脑出血患者预后的影响，但对游离钙的研究较少，仍存在争议。研究[33]表明，低钙血症与脑出血患者血肿体积增大、血肿扩大及急性缺血性脑卒中患者再出血有关。Morotti等[33]对2103例原发性脑出血患者进行前瞻性队列研究，认为低血钙水平与脑出血患者的出血程度有关。Inoue等[34]对273例脑出血患者进行研究，发现低血钙水平与脑出血患者血肿体积大、NIHSS评分高有关。Guo等[35]根据入院血钙水平将362例静脉溶栓患者分为4组，发现低钙组的出血性转化较多。Liu等[36]研究67例缺血性脑卒中患者，发现低血钙组脑微出血和脑深部微量出血的发生率分别为对照组的4.96倍和4.83倍，明显高于血清钙水平较高者。研究[37]通过多因素Cox回归分析发现，血钙水平较低的脑出血患者预后不良的风险增加了30%～50%，入院时血钙水平可作为自发性脑出血的预后预测指标。

综上所述，临床上可通过对上述血清生物标志物的动态监测，早期发现预后不良的脑出血患者，并进行早期干预。但临床上单纯凭借一种血清生物标志物预测难以准确预测脑出血的预后，还需要联合多种血清生物标志物，结合患者情况，通过各种量表、物理检查和影像学资料等辅助手段提高预测的准确性。在急性脑出血后产生的参与炎症反应的各种炎症因子具有各自不同的作用，但又相互影响，而且各种炎症因子之间的关系复杂，并且脑出血后参与的多种病理生理过程尚不清楚。急性出血性脑损伤的炎症反应是脑卒中病理生物学和预后的主要因素，积极寻找能抑制炎症因子的高表达，进而为减轻脑出血后的继发性损伤的抑制剂提供更有力的理论基础，有助于临床诊疗水平的提升，为临床脑出血患者的治疗及改善预后提供理论依据。