血浆组织蛋白酶S在动脉瘤性蛛网膜下腔出血病人预后评估中的应用价值

周江朝，郭孝龙，刘保茹

动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysms subarachnoid hemorrhage，aSAH)是指颅内动脉瘤破裂后血液进入蛛网膜下腔的现象，是一种常见的神经系统疾病[1]。手术是治疗aSAH的主要手段，但即使手术成功，复发的可能性也较大[2]，因此，寻求预后相关标志物对检测病情、改善预后十分重要。动脉血管壁破裂是aSAH发病的原因之一，组织蛋白酶S(cathepsin S，Cat S)是半胱氨酸蛋白酶中的重要成员，在抗原呈递过程中发挥重要作用，研究表明，Cat S与动脉瘤的破裂具有相关性[3-5]，但有关Cat S水平与aSAH病人预后关系研究较少。因此，本研究分析aSAH病人入院及治疗后血浆Cat S水平的变化，探讨其与预后的关系，分析其作为评估aSAH病人不良预后客观标志物的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年2月—2018年10月我院神经外科收治的62例aSAH病人作为aSAH组，其中男33例，女29例；年龄51～77(59.37±4.26)岁；按照Fisher分级[6]分为Ⅰ级17例，Ⅱ级19例，Ⅲ级11例，Ⅳ级15例；根据Hunt-Hess分级[7]分为Ⅰ级17例，Ⅱ级13例，Ⅲ级13例，Ⅳ级19例；按照Yasargil对动脉瘤大小分类方法[8]可分为微小型[动脉瘤直径(L)<2 mm]10例，小型(2 mm≤L<6 mm)12例，中型(6 mm≤L<15 mm)11例，大型(15 mm≤L<25 mm)13例，巨型(L≥25 mm)16例；按照动脉瘤发生部位可分为前交通动脉瘤12例，后交通动脉瘤13例，脉络膜前动脉瘤17例，大脑中动脉瘤11例，颈内动脉床突段动脉瘤9例。纳入标准：①初次急诊发病病人，伴随头痛、恶心、呕吐、昏迷症状；②经头颅CT、磁共振(MRI)、脑脊液检查、脑血管造影检查确诊；③发病8 h内即送医就诊；④均采取开颅夹闭手术治疗。排除标准：①既往有冠心病、慢性感染等基础疾病；②近期感染未愈；近期服用激素类药物；③治疗中出现明显并发症需抗感染治疗；④3 d内死亡或家属放弃治疗；⑤脑血管畸形、血管炎所致的蛛网膜下腔出血(SAH)。另选取同期医院检查体检正常的65名健康者作为对照组，其中男39名，女26名；年龄50～78(59.16±5.22)岁。两组性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。所有研究对象均签署知情同意书。本研究经河南科技大学第一附属医院伦理委员会审批通过。

1.2 方法

1.2.1 血液标本处理 aSAH组于入院后1 h内、术后8 h内，对照组于体检当日空腹抽取肘静脉血5 mL，置于含枸橼酸钠抗凝剂的抽血管内上下颠倒混匀，3 000 r/min、-4 ℃条件下离心20 min，取上清置于另一管内，于-80 ℃冰箱中保存待测，现用现融，避免多次冻融。

1.2.2 血浆Cat S水平检测 采用酶联免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)检测血浆Cat S水平，试剂盒为Cat S组织蛋白酶活性检测试剂盒(艾美捷科技有限公司)，严格按照操作说明书进行。

1.2.3 预后评价 于病人术后6个月后进行随访，以格拉斯哥预后评分(Glasgow Outcome Scale，GOS)为标准对病人进行疗效观察[9]。1分：死亡；2分：植物状态；3分：无法独立生活，重度残疾，但意识清醒；4分：恢复正常生活但略微残疾；5分：恢复正常生活。GOS≤3分判定为预后不良，共21例，GOS>3分判定为预后良好，共41例。观察预后良好组与预后不良组的临床特点，比较两组入院及术后血浆Cat S水平。

2 结 果

2.1 aSAH组与对照组血浆Cat S水平比较 与对照组相比，aSAH组入院即刻、术后血浆Cat S水平均升高(P<0.05)；与入院即刻相比，aSAH组术后血浆Cat S水平降低(P<0.05)。详见表1。

表1 aSAH组与对照组血浆Cat S水平比较 (±s) 单位：pg/mL

2.2 不同预后情况病人临床资料比较 预后良好组与预后不良组的年龄、糖尿病史、动脉瘤数量、动脉瘤大小、动脉瘤位置比较差异均无统计学意义(P>0.05)；与预后良好组相比，预后不良组男性比例、Fisher分级Ⅲ～Ⅳ级比例、Hunt-Hess分级Ⅲ～Ⅳ级比例、高血压病史比例、吸烟史，入院即刻Cat S水平、术后Cat S水平均升高(P<0.05)。详见表2。

表2 预后良好组与预后不良组基本情况比较

2.3 aSAH病人预后影响因素的COX分析 单因素COX分析显示，性别、高血压、Fisher分级、Hunt-Hess分级、吸烟史、入院即刻Cat S水平、术后Cat S水平均是影响aSAH病人预后的危险因素(HR分别为2.726、1.584、2.161、2.339、2.940、2.210、1.893，P<0.05)；多因素COX分析显示，Fisher分级Ⅲ～Ⅳ级、Hunt-Hess分级Ⅲ～Ⅳ级、术后Cat S水平高是aSAH不良预后的独立危险因素(HR分别为2.575、2.491、3.691，P<0.05)。详见表3。

表3 aSAH病人预后影响因素的COX分析

2.4 术后血浆Cat S水平对aSAH病人不良预后的预测价值 ROC曲线显示，术后血浆Cat S水平对aSAH病人不良预后预测曲线下面积为0.863，截断值为42.10 pg/mL，敏感度为85.0%，特异性为86.3%。详见图1。

图1 术后血浆Cat S水平对aSAH病人不良预后的预测价值

3 讨 论

SAH是指脑底部或脑表面的病变血管破裂，血液注入蛛网膜下腔引起的临床综合征，约占急性脑卒中的10%，是一种较为常见的脑部疾病[10]。凡是能引起脑出血的病因均可引发SAH发生，其中颅内动脉瘤引起的SAH占50%～85%，多发于脑底动脉环的大动脉分支处[11-12]。动脉壁因局部病变而向外膨出，血压陡然增高致使破裂，血液进入蛛网膜下腔后通过脑脊液迅速扩散，刺激脑膜，引起头痛和颈强直等脑膜刺激征，大量积血与凝血块沉积于颅底，堵塞蛛网膜绒毛间沟，脑脊液回收受阻，进一步增大颅内压力，减少脑血流量[13]。临床医生常用Hunt-Hess分级以及Fisher分级判断SAH病人早期脑损伤程度[14]，但两种方法均受到临床医师主观性限制。因此，探究与aSAH病人病情及预后相关的客观生化指标具有一定价值。

Cat S的晶体结构与木瓜蛋白酶家族相似，在免疫系统、心血管疾病及肿瘤等发展过程中扮演重要角色[15]。动脉血管壁破裂是aSAH发病的原因之一，而凝血块内部新生血管的数量是导致动脉血管壁破裂的重要因素[16]。细胞外基质重塑是新生血管发生的病理基础，研究发现，Cat S可降解细胞外基质[17]。Li等[18]研究表明，Cat S能够促进肝癌细胞新生血管的生成，加速癌变损伤。本研究中，aSAH病人入院时血浆Cat S水平高于健康正常人，提示Cat S水平升高可能与aSAH病人的发病密切相关，术后血浆Cat S水平下降，虽仍大于健康正常人，但较入院时明显下降，提示手术可部分改善新生血管聚集现象。将研究对象分为预后良好组与预后不良组比较发现，预后不良病人入院时血浆Cat S水平以及手术后Cat S水平均明显高于预后良好病人，提示入院时血浆Cat S水平、手术后Cat S水平均可能与aSAH病人的不良预后相关。进一步研究发现，Hunt-Hess分级、Fisher分级是aSAH病人不良预后的独立危险因素，与相关研究一致[19-21]，同时手术后血浆Cat S水平也是aSAH病人不良预后的独立危险因素，提示手术后及时测量血清Cat S水平对病人预后判断有帮助。ROC曲线显示，术后血清Cat S水平预测aSAH病人不良预后曲线下面积为0.863，灵敏性、特异度均大于80%，可作为预测aSAH病人不良预后辅助指标，截断值为42.10 pg/mL，提示当术后Cat S水平高于42.10 pg/mL时，病人不良预后风险较高，为临床医生和病人延长住院时间、采取术后护理降低再出血概率提供参考。

综上所述，aSAH病人血浆Cat S水平明显升高，术后血浆Cat S水平可作为aSAH病人术后不良预后监测的生化指标。本研究也存在一定不足，纳入病例较少，需进一步扩大样本量进行研究，且本研究对血浆Cat S水平与aSAH不良预后发生的内在机制未做研究，有待今后深入探讨。