颅脑外伤患者UCH-L1和NSE含量及手术前后变化的临床意义

王光明　成毅　梁巧玲　王向宇　陈昌达

【摘要】 目的：探討颅脑损伤患者血清泛素羧基末端水解酶L1（UCH-L1）和神经元特异性烯醇化酶（NSE）的含量及手术前后变化与预后的关系。方法：选择颅脑损伤患者180例，按格拉斯哥昏迷评分（GCS）分为轻度组（13～15分，60例），中度组（9～12分，60例）和重度组（3～8分，60例），入院时手术指征明确者急诊手术治疗，采集所有患者伤后12 h、24 h、3 d、7 d、14 d、28 d静脉血，采用固相夹心酶联免疫吸附法测定血清UCH-L1水平，采用酶联免疫吸附法检测血清NSE水平，随访6个月分析UCH-L1及NSE水平动态变化与损伤程度及预后的关系，应用Spearsman等级相关性分析血清UCH-L1及NSE水平与GOS评分预后不良的相关性。结果：三组比较，中度组血清UCH-L1及NSE水平明显高于轻度组（P<0.05），重度组明显高于中度组（P<0.05），手术后预后不良组血清UCH-L1及NSE水平明显高于预后良好组（P<0.05），三组血清UCH-L1与NSE水平动态变化分析，轻度组伤后24 h达到峰值，中度组伤后3 d达到峰值，重度组伤后7 d达到峰值，手术后预后良好组伤后3 d达到峰值，手术后预后不良组伤后7 d达到峰值，差异均有统计学意义（P

【关键词】 颅脑外伤; 泛素羧基末端水解酶L1; 神经元特异性烯醇化酶

【Abstract】 Objective：To investigate the relation of Ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1（UCH-L1）and neuronspecific enolase（NSE）in patients of craniocerebral injury and dynamic variety before and after operation with the prognosis of patients.Method：180 patients with traumatic brain injury（TBI）were selected as research objects.According to Glasgow Coma Scale（GCS），the patients were divided into three groups：mild group（GCS 13-15 scores，60 cases），moderate group（GCS 9-12 scores，60 cases）and severe group（GCS 3-8 scores，60 cases）.The serum levels of UCH-L1 and NSE were detected in TBI patients at 12 h，24 h，3 d，7 d，14 d and 28 d after injury.The correlation between the dynamic changes of UCH-L1 and NSE and the degree of injury and prognosis were analyzed.The correlation between serum UCH-L1 and NSE levels and poor prognosis of GOS score by Spearsman grade correlation analysis.Result：In the three groups，serum UCH-L1 and NSE levels were significantly higher in moderate group than those of mild group（P<0.05）.The severe group was significantly higher than that of moderate group（P<0.05）.The levels of serum UCH-L1 and NSE in the patients with adverse prognosis were significantly higher than those in the good prognosis group.By analysing the dynamic changes of serum UCH-L1 and NSE levels in three groups，the mild group reached the peak at 24 h，the moderate group reached the peak at 3 d，and the severe group reached the peak at 7d.After the operation，the good prognosis group of TBI reached peak at 3 d，and the poor prognosis group at 7 d.The differences were statistically significant（P<0.05）.The levels of serum UCH-L1 and NSE were negatively correlated with the prognosis of craniocerebral trauma patients（P<0.05）.Conclusion：The content of UCH-L1 and NSE in patients with TBI can reflect the degree of brain tissue injury. And the dynamic changes of serum UCH-L1 and NSE in 7 days after injury can help to judge the prognosis of patients.It is suggested that the prognosis will be poor after a continuous elevation of serum UCH-L1 and NSE for more than 3 days.

【Key words】 Traumatic brain injury; Ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1; Neuronspecific enolase

First-authors address：Changping Hospital，Dongguan 523573，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.04.001

颅脑外伤已成为危害人类健康的主要疾病之一[1]，其中重度颅脑损伤病情严重，预后较差，是创伤性疾病的首要死因[2]。如何早期判断患者颅脑损伤的程度和预测患者的预后，既往临床多采用格拉斯哥昏迷评分（GCS）及影像学资料，一直缺乏客观定量评估手段[3]。近年来，泛素羧基末端水解酶L1（Ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1，UCH-L1）及神经元特异性烯醇化酶（Neuron specific enolase，NSE）作为脑损伤标记物受到密切关注[4]。已有研究报道检测颅脑损伤患者伤后12 h血清UCH-L1及NSE水平在一定程度上反映脑组织的损伤程度[5]。但目前此两种血清标记物水平动态变化与颅脑损伤患者病情变化之间的关系尚较少见临床报道。本研究对此进行研究分析，以期为临床更好治疗颅脑损伤患者提供循证依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取本院2016年6月-2017年12月收治符合标准的颅脑损伤患者180例，本研究已经本院伦理学委员会批准，患者知情同意。入选患者符合以下标准：（1）伤后12 h内入院，18岁<年龄<70岁;（2）入院后均经头颅CT或MRI检查证实颅脑损伤诊断;（3）均接受全程血清UCH-L1及NSE检查;（4）能坚持随访，临床资料完整。排除标准：（1）患者休克、并发急性脑血管病、单纯性硬膜外血肿及严重多发伤等严重疾病;（2）有严重心、肺、肝、肾等脏器功能不全或衰竭，凝血功能障碍，严重中枢神经系统感染;（3）肿瘤患者;（4）不能坚持随访的患者。按格拉斯哥昏迷评分（GCS）分为轻度组（13～15分）60例，其中男36例，女24例，平均年龄（36.8±7.7）岁;中度组（9～12分）60例，其中男35例，女25例，平均年龄（37.6±6.3）岁;重度组（3～8分）60例，男39例，女21例，平均年龄（35.8±7.9）岁。三组患者年龄、性别比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法 所有患者入院后均按照颅脑创伤治疗指南治疗，入院时手术指征明确者，急诊行手术治疗，所有手术患者均在伤后12 h内完成手术，所有患者均采集伤后12 h、24 h、3 d、7 d、14 d、28 d静脉血，抽血约2 mL，2 000 r/min高速离心机分离血清15 min后，-20 ℃条件下保存待测。采用固相夹心酶联免疫吸附法测定血清UCH-L1水平（试剂盒购自美国R&D公司），采用ELISA法测定血清NSE水平（试剂盒购自美国SANTA CRUZ公司），使用全自动酶免疫分析仪，按照试剂盒说明书进行血清UCH-L1 ，NSE水平检测。

1.3 预后结局评价 颅脑外伤患者出院后随访6个月，均通过电话随访或门诊随访对每例患者予以GOS评分，其中主要评分标准：（1）1分为死亡;（2）2分为植物生存状态;（3）3分为患者意识清楚，但重度病残并且生活不能自理;（4）4分为患者意识清楚，中度病残，但生活尚能自理;（5）5分为患者虽有轻度精神障碍，但意识清楚，能正常生活，恢复良好。

1.4 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计量资料以（x±s）表示，多組样本均数之间的比较采用单因素方差分析，各组内不同时间段样本均数比较采用重复测量的方差分析，组间两两比较采用LSD法或独立样本t检验，组内两样本均数采用配对t检验，等级资料用Kruskal-Wallis H秩和检验，采用Spearsman等级相关性分析血清UCH-L1及NSE与GOS评分的相关性，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 三组颅脑外伤患者血清UCH-L1及NSE水平的动态变化分析 同一时间点，中度组血清UCH-L1及NSE水平明显高于轻度组（P<0.05），重度组明显高于中度组（P<0.05）。总体比较，中度组血清UCH-L1及NSE水平明显高于轻度组（P<0.05），重度组明显高于中度组（P<0.05），UCH-L1及NSE水平均随着治疗时间增加而变化，其中轻度组24 h到达峰值后进行性下降（P<0.05），中度组3 d到达峰值后进行性下降（P<0.05），重度组7 d达到达峰值后进行性下降（P<0.05）。见表1、2。

2.2 术后不同预后患者血清UCH-L1、NSE水平的动态变化分析 伤后随访6个月，所有手术患者按照格拉斯哥预后分级（GOS）分为预后不良组和预后良好组，其中GOS 1～3分为预后不良，共27例;GOS 4～5分为预后良好，共153例。分析两组患者术后血清UCH-L1、NSE水平的动态变化，预后不良组患者血清UCH-L1、NSE水平均高于预后良好组，患者UCH-L1及NSE水平均随着治疗时间增加而变化，其中预后良好组伤后3 d到达峰值后进行性下降（P<0.05），预后不良组伤后7 d到达峰值后进行性下降（P<0.05），而在同一时间点预后良好组患者的血清UCH-L1、NSE水平均低于预后不良组（P<0.05）。见表3、4。

2.3 血清UCH-L1、NSE水平与预后GOS分级的相关性分析 随访6个月，采用Spearsman等级相关性分析预后不良组与预后良好组比较，每个时间点的血清UCH-L1、NSE水平与GOS评分呈负相关（P<0.05）。见表5。

3 讨论

随着社会进步，颅脑损伤已逐渐成为危害人类健康的主要疾病之一[6]。部分重度颅脑损伤患者虽经充分治疗，但仍预后较差，因此改善重度颅脑损伤患者的预后是临床需要迫切解决的难题[7]。既往判断患者颅脑损伤的程度和预测患者的预后，主要依靠影像学检查及Glasgow昏迷评分，临床实践发现准确度以及可靠性较差。缺乏客观实验室量化指标和有效的定量评估手段，给临床诊治及相关研究带来了一定的困难[8]。因此寻找更具特异性、敏感性且临床检测方便易行的血清标志物，成为临床迫切地需要。早期预测颅脑损伤患者的损伤程度及对预后进行早期评估，对指导选择合适的诊疗方案至关重要。以往研究证实颅脑损伤后会产生一系列病理、生理的变化，颅脑外伤患者伤后不仅会出现不同程度的中枢神经系统原发性脑损伤，而且会因缺血缺氧、毒性神经递质的释放而继发脑水肿等继发性损害，导致颅脑损伤的持续发生[9]。颅脑损伤后不仅造成脑细胞的机械性损伤，还使血脑屏障受到破坏，通透性增高，从而使坏死崩解的蛋白易于通过血脑屏障，导致脑脊液或血液中蛋白增高，因此血清中某些蛋白水平可能是反映颅脑损伤患者神经元损伤的程度的重要生化指标[10]。

烯醇化酶（enolase）是普遍存在于生物体内的糖酵解途径的关键酶，是由2-磷酸甘油转化成磷酸烯醇式丙酮酸的限速酶，由α、β、γ 3种亚基以二聚体形式组成5种同工酶，其中γγ型，即NSE存在于神经元和神经内分泌细胞胞浆内[11]。缺血、缺氧、中毒或损伤时，细胞膜的完整性受到破坏，NSE从损伤的神经元内“漏出”，最先进入脑脊液中，通过破坏的血脑屏障进入血液循环，因而可在外周血和脑脊液中检测到NSE浓度明显升高[12]。这就为通过检测血清或脑脊液中NSE的变化，判断颅脑损伤的程度、预测患者的预后提供了依据。靳国伟等[13]研究认为血清神经元特异性烯醇化酶水平与格拉斯哥昏迷评分、疾病风险系数具有显著的相关性，可以作为急性颅脑损伤患者脑损伤严重程度及预测预后的可靠指标。田应海等[14]发现患者颅脑损伤后血清神经元特异性烯醇化酶水平可以直接反映脑细胞损害程度，是一项较为敏感的生化指标，特别是动态检测血清神经元特异性烯醇化酶水平对判断颅脑损伤后伤情、疗效观察及预后具有一定的临床意义。钱保进等[15]研究发现，重度颅脑损伤患者伤后3 d内血清NSE水平越高，表明损伤越严重，并且可根据血清NSE含量早期评价患者的预后。神经元特异性烯醇化酶检测可使神经损伤的严重程度及预后得以量化，但NSE作为神经损伤标志物仍存在一些不足，仅靠一种神经系统相关蛋白去判断神经损伤存在一定的局限性，另外NSE对神经损伤的病因诊断缺乏特异性，尚不能对各病因加以鉴别，临床需联合其他神经系统相关指标可提高临床应用价值。泛素羧基末端水解酶L1（UCH-L1）是一种含有223个氨基酸残基的蛋白质，主要分布于大脑及生殖器官中，在脑组织含量较丰富，且具有高度特异性，因此研究者认为UCH-L1能够作为一项新的脑组织损伤血清标志物[16]。临床研究也证实，重度颅脑损伤患者血液或脑脊液中UCH-L1水平在发病后1 h内即升高，并且升高幅度与脑损伤的严重程度呈正相关[17]。同时也有研究也证实，血清UCH-L1水平早期能区别轻中度与重度颅脑损伤患者[18]。

近年来，泛素羧基末端水解酶L1（UCH-L1）及神经元特异性烯醇化酶（NSE）作为脑损伤标记物受到密切关注，但目前在颅脑外伤中联合检测UCH-L1及NSE的报道仍然较少。成毅等[19]研究发现，UCH-L1及NSE在不同颅脑外伤组中含量明显不同，UCH-L1及NSE可能是反映脑组织损伤严重程度的敏感指标。本研究采集颅脑损伤患者外伤后12 h、24 h、3 d、7 d、14 d、28 d静脉血研究发现，颅脑损伤患者血清UCH-L1及NSE含量在不同程度的颅脑损伤中存在差异性，其中重度组血清UCH-L1、NSE含量最高，中度组含量次之，轻度组最低，在同一时间点，中度组血清UCH-L1及NSE水平明显高于轻度组，重度组明显高于中度组。总体比较，中度组血清UCH-L1及NSE水平明显高于轻度组，重度组明显高于中度组，表明损伤程度越重，血清UCH-L1及NSE浓度越高。本研究还发现UCH-L1及NSE水平均随着治疗时间增加而变化，其中轻度组24 h到达峰值后进行性下降，中度组3 d到达峰值后进行性下降，重度组7 d到达峰值后进行性下降，表明损伤程度越重，血清UCH-L1及NSE血清浓度越高，到达峰值时间越长。可能原因为颅脑损伤后会产生一系列病理、生理的变化，患者不仅会出现不同程度的中枢神经系统原发性脑损伤，而且会因缺血缺氧、毒性神经递质的释放而继发脑水肿、炎症反应等继发性损害[20]。原发性脑损伤越重，继发性损害、脑水肿持续时间越长。颅脑损伤越重，死亡崩解的神经元细胞越多，血脑屏障受损程度越高，释放入血的UCH-L1及NSE越多，血浆中UCH-L1及NSE含量就越高。患者血清UCH-L1及NSE升高可出現两个阶段高峰，起病后24 h内的升高，为初期脑神经元损伤所致;第二个高峰出现在起病后24～72 h，恢复较缓慢，可维持数天，为脑水肿及再灌注脑损伤所致。颅脑损伤越重，初期脑神经元损伤越多，入院时血清UCH-L1及NSE含量越高，同时脑神经元损伤越多，继发脑水肿及再灌注脑损伤越重，持续时间越长，因此不同程度的颅脑外伤患者伤后血清UCH-L1及NSE达到峰值的时间不同。预后不良患者颅内继发脑水肿及再灌注脑损伤恶性加重，表现为血清UCH-L1及NSE水平随时间推移呈持续升高趋势，直至超过测定的上限值[21]，这可能与随着时间推移，坏死的神经元细胞数目越来越多、不断释放UCH-L1及NSE入血有关。

血清UCH-L1及NSE水平可以反映颅脑损伤的程度，对病情评估和预后预测有一定的指导作用。本研究发现，伤后随访6个月，手术患者预后不良组血清UCH-L1、NSE水平均高于预后良好组，患者UCH-L1及NSE水平均随着治疗时间增加而变化，其中预后良好组伤后3 d到达峰值后进行性下降，预后不良组伤后7 d到达峰值后进行性下降，而在同一时间点预后良好组患者的血清UCH-L1、NSE水平均低于预后不良组，表明颅脑外伤患者术后血清UCH-L1及NSE的血清浓度越高，预后越差。推测可能原因为，术后预后良好者，手术达到了充分降低颅内压目的，及时阻止了颅内恶性循环，因此UCH-L1及NSE浓度3 d达到高峰后下降，患者预后良好。而术后预后不良患者，手术并未达到充分减压目的，颅内继续恶性循环，导致颅内压继续升高，脑细胞继续坏死崩解，表现为血清UCH-L1及NSE水平随时间推移呈持续升高趋势，直至超过测定的上限值。因此可推测，患者术后血清UCH-L1及NSE的血清浓度越高，持续升高7 d，提示预后不良。对于持续升高超过3 d的患者，需尽早采取有效措施降低颅内压，阻止颅内状况继续恶化。颅脑损伤患者病情越重，GCS评分越低，血清和脑脊液中UCH-L1及NSE含量越高，表明血清UCH-L1及NSE水平能迅速而敏感的反映颅脑损伤患者的病情严重程度，这与患者GCS评分结果相一致，也提示血清UCH-L1及NSE水平具有较好的早期诊断价值。进一步使用Spearsman直线回归分析证实在治疗每个时间点，所有患者的血清UCH-L1及NSE水平与GOS预后评分均为负相关性，表明血清UCH-L1及NSE水平能较好反映颅脑损伤患者的脑神经细胞受损情况。

综上所述，颅脑外伤患者血清中UCH-L1及NSE含量的异常升高，可反映急性期脑组织损伤严重程度，其水平与颅脑损伤患者预后呈负相关，UCH-L1及NSE术后升高时间越长，提示患者预后不良，需尽早采取有效措施降低颅内压，阻止颅内状况继续恶化。联合检测血清中UCH-L1及NSE为颅脑外伤后脑损伤程度的定量评估及对疾病转归进行早期预测提供了新的途径，对降低患者的病死率、致残率等均有重要意义。血清UCH-L1及NSE水平联合检测能早期预测重度颅脑损伤患者神经功能预后不良的发生。由于本研究的病例数较少且随访时间较短，因而此结果尚需长期、多中心的临床研究来证实。

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（收稿日期：2018-07-28） （本文编辑：周亚杰）