颅底肿瘤术后血清ET-1、IL-1β及CGRP水平与术后脑血管痉挛发生的相关性分析

唐少舟 王成鸿 邓 勇 张跃康

脑血管痉挛(cerabral vasospasm,CVS)是蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)的常见并发症，可引起患者病情加重，增加死亡风险，已受到临床广泛关注[1]。而颅脑手术特别是颅底肿瘤术后并发的CVS所引起的重视尚不足，相关报道尚少。由于颅底肿瘤位置深，解剖关系复杂，术中对神经、血管的牵拉和SAH等因素易致术后CVS发生。CVS可引起神经功能障碍等继发性损害，是术后致残、致死的重要原因，但其发病机制尚不清晰[2]。近年研究发现，炎性反应及血管内皮细胞损伤参与了CVS的发生[3]。白细胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、内皮素-1(ET-1)分别作为炎症标志物与内皮细胞损伤标志物，其表达升高可反映机体炎症反应及内皮细胞损伤程度。动物实验表明，降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)与CVS密切相关[4]。本研究通过检测颅底肿瘤手术患者术后血清IL-1β、ET-1、CGRP水平动态变化，探讨它们与术后并发CVS的关系，以期为临床防治提供一定指导。

1 材料与方法

1.1 对象

收集2017年3月至2018年3月我院神经外科收治的颅底肿瘤手术患者148例，均经手术及病理确诊，年龄18～75岁，排除术前发生CVS及合并其他恶性肿瘤、高血压、糖尿病、术后严重心功能不全、肺水肿等患者。其中男、女分别为86例、74例；年龄29～74(51.26±5.89)岁；肿瘤部位：鞍区、小脑桥脑脚区、枕骨大孔区、嗅沟、斜坡分别为74例、61例、9例、3例、1例；病理类型：垂体腺瘤、听神经瘤、脑膜瘤、胆质瘤、颅咽管瘤、三叉神经鞘瘤、其他分别为44例、32例、27例、14例、11例、9例、11例；所有患者均由同一组手术医师进行开颅显微手术，未发生手术死亡。并选取同期门诊健康体检者50例为对照组，其中男性27例，女性23例，年龄25～75(50.77±6.32)岁。病例组与对照组年龄、性别比较差异无统计学意义(P>0.05)。本研究获得医院伦理委员会批准，所有对象均对研究知情并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 标本采集及血清ET-1、IL-1β及CGRP测定 病例组均于术前及术后3 d、1 w、2 w采集患者清晨空腹肘静脉血6 ml(三管)，2 ml/管，均离心(3000 r/min)10 min，分离血清，分别用于ET-1、IL-1β及CGRP测定。ET-1、CGRP测定采用放射免疫法，试剂盒购买自北京普尔伟业生物科技有限公司；IL-1β测定采用ELISA法，试剂盒购买自晶美(北京)生物工程有限公司。对照组于体检时采集血清，采用与病例组同法进行血清ET-1、IL-1β及CGRP测定。

1.2.2 CVS的诊断 所有患者均于术前及术后3 d、1 w、2 w行经颅多普勒(transcranial doppler,TCD)动态监测，根据脑血流速度检测结果进行CVS诊断。参照国际标准[5]，若术后任何1次检测显示大脑中动脉血流速度(velocity of middle cerebral artery,VMCA)>120 cm/s则诊断为CVS，并按VMCA大小为120～140 cm/s、140～200 cm/s、>200 cm/s定义为轻度痉挛、中度痉挛、重度痉挛。

1.3 统计学处理

统计分析软件应用SPSS 20.0，定量变量以均数±标准差进行描述，应用Dunnett-t法、组间t检验、Spearman相关分析和直线相关分析；以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

148例患者，64例出现CVS，发生率为43.24%，其中轻度痉挛35例，中度痉挛19例，重度痉挛10例。临床症状以迟发性神经功能损害为主，给予扩血管及血液稀释(3H)等治疗，均治愈出院。

2.2 病例组与对照组血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比较

病例组术前及术后各时间点血清IL-1β、ET-1水平均明显高于对照组(P<0.05)，CGRP水平明显低于对照组(P<0.05)。病例组血清IL-Iβ、ET-1水平在术后3 d较术前增高，于术后1 w达峰值，于术后2 w出现降低；而血清CGRP水平在术后3 d较术前降低，于术后1 w达低谷，于术后2 w回升。术后3 d各项血清指标与术前相比均有统计学差异(P<0.05)；术后1 w各项血清指标与其他各时间点相比均有统计学差异(P<0.05)；术后2 w各项血清指标与术前相比均无统计学差异(P>0.05)。见表1。

2.3 CVS组与非CVS组血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比较

以术后1 w为观察时间点，CVS组血清IL-1β、ET-1水平明显高于非CVS组(P<0.05)，CGRP水平明显低于非CVS组(P<0.05)。见表2。

2.4 CVS程度与血清ET-1、IL-1β、CGRP水平的关系

64例CVS患者中，轻度痉挛35例，中度痉挛19例，重度痉挛10例。应用Spearman进行相关分析显示，血清IL-1β、ET-1水平与痉挛程度呈正相关(γ=0.771、0.615,P<0.05)，而血清CGRP水平与痉挛程度呈负相关(γ=0.623,P<0.05)。

表1 病例组与对照组血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比较

注：与对照组相比，a为P<0.05；与术前相比，b为P<0.05；与术后1 w相比，c为P<0.05。

表2 CVS组与非CVS组血清ET-1、IL-1β、CGRP水平比较

2.5 血清ET-1、IL-1β、CGRP水平之间的相关性

直线分析显示，血清ET-1与IL-1β呈正相关(γ=0.502,P<0.05)，且血清ET-1、IL-1β均与CGRP呈负相关(γ=-0.478、-0.514,P<0.05)。

3 讨论

CVS在颅内动脉瘤破裂(intracranial aneurysm,AN)、颅内肿瘤术等引起的SAH中广泛存在，是导致脑缺血损伤的重要原因。颅内肿瘤术后并发CVS较为常见，本研究显示，148例患者，64例出现CVS，发生率为43.24%，与国内相关报道[6]接近。CVS的机制较为复杂，病理解剖学上显示血管平滑肌细胞出现病理形态学改变，故一旦发生，逆转难度很大，并继发进一步脑缺血损害，临床治疗困难，因此及早诊断尤为关键。

颅底肿瘤术后CVS发生受多种因素影响，其中自由基日益引起重视。研究显示，颅底肿瘤手术患者脑脊液中自由基明显升高，且应用自由基清除剂治疗对患者术后神经功能障碍有确切疗效，提示自由基可能参与了术后CVS发生发展[7-8]。正常情况下，颅内自由基的产生与清除处于动态平衡，从而维持内环境稳定，而颅底肿瘤手术复杂，手术创伤大，使得自由基产生与清除遭到破坏，引发广泛的脂质过氧化作用，生物膜通透性增高，导致血管内皮细胞损伤。氧自由基可刺激血管内皮细胞等产生各种因子参与CVS，其中ET-1作为强力的缩血管活性肽受到研究者极大关注。ET-1被释放后，可与血管壁平滑肌上受体进行结合，通过活化蛋白激酶C等多途径致使血管收缩；高水平ET-1还可激活RhoA/Rho激酶信号通路参与CVS发生[9]。炎症因子亦是CVS复杂病理过程中的重要因素。炎症因子一方面能够直接对血管内皮细胞产生刺激，引起血管壁炎性或免疫性反应，诱导平滑肌收缩；另一方面还可通过刺激血管内皮细胞，使ET-1合成、分泌增多，从而加剧血管收缩。IL-1β作为典型急性炎症递质，是机体一系列炎性反应之始动因子，正常生理下其在血液中含量很低，而发生血管痉挛时明显增高[10]。本研究显示，病例组术前及术后各时间点血清ET-1、IL-1β水平均明显高于对照组，与张立功等[11]报道一致。研究发现，ET-1、IL-1β在心肌缺血发生中有重要作用，那么ET-1、IL-1β和脑血管缺血之间是否具有关联呢？本研究显示，以术后1 w为观察时间点，CVS组血清IL-Iβ、ET-1水平明显高于非CVS组，且血清IL-1β、ET-1水平与痉挛程度呈正相关；这表明血清IL-Iβ、ET-1水平水平增高可能与CVS发生发展相关，可作为重要诊断指标。本研究动态监测患者术前及术后3 d、1 w、2 w血清各项指标发现，血清ET-1、IL-1β水平在术后3 d升高，在术后1 w达峰值，术后2 w出现降低。这种动态变化可能是由早期血管内皮功能损伤、后期缓慢恢复的病理生理变化造成的。

CGRP是1种神经多肽物质，在脑内及脊髓背角、初级传入纤维等体表相关区域有着广泛分布，在中枢及周围神经系统有着较高表达，具有神经功能调节、保护作用。CGRP表达、释放受多种因素影响，在外周合成主要部位背根神经节其表达受神经生长因子、腺苷酸等刺激可增强。CGRP具有舒血管作用，机制包括激活开放血管平滑肌细胞ATP依赖性钾通道、维持细胞内钙离子环境稳定性等[12]。在SAH后，为维持正常脑血流量，CGRP在神经末梢大量释放，血液CGRP水平先出现增高，而随着时间进展，CGRP逐渐被消耗，血液CGRP水平逐渐下降。研究表明，补充CGRP可有效改善SAH后CVS[13]。本研究显示，CVS组血清CGRP水平明显低于非CVS组，且血清CGRP水平与痉挛程度呈负相关，说明血清CGRP可能是颅底肿瘤术后并发CVS的重要因素。

综上所述，血清IL-1β、ET-1水平升高、CGRP水平降低可能与颅底肿瘤术后CVS发生有关。监测颅底肿瘤患者术后血清IL-1β、ET-1、CGRP变化或许有助于判断CVS风险，为临床防治提供指导。