脑出血术后脑脊液中食管癌相关基因4和S100B蛋白表达水平与GCS评分及Barthel指数的相关性研究

陈 博，朱 娜，徐翠香，黄晓燕，汪玲果(陕西省人民医院 .神经外科；.科研处；.中心实验室 陕西省感染与免疫重点实验室；.医务处，西安 710068)

脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)是中枢神经系统常见病和多发病，因其高发病率、高复发率、高死亡率和高致残率严重危害人类健康。ICH 可造成严重的神经功能障碍，因其机制复杂且尚不完全明确，是治疗与研究的难点与重点[1]。本课题组前期研究发现，ICH 后患者病情轻重程度、功能预后与其脑脊液中食管癌相关基因4（esophageal cancerrelated gene 4,ECRG4）和钙结合蛋白B（S100B）水平有关[2]。本研究通过探讨ICH 患者脑脊液（cerebrospinal fluid，CSF） 中ECRG4 与S100B蛋白水平变化情况，分析其与格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma score，GCS）及Barthel指数（Barthel index，BI）的相关性，为ICH 后神经功能恢复提供新的辅助诊断途径及其机制研究提供实验依据,为快速诊断和鉴别诊断提供帮助。

1 材料与方法

1.1 研究对象

1.1.1 选择2017年1月～2019年12月在陕西省人民医院神经外科治疗的基底节区ICH 患者30例，其中男性20例，女性10例，年龄38～72岁，平均52.30±6.42岁，均为自发性脑出血，入院时间在出血后2～6h。GCS评分 3～8分，平均 GCS 4.67±1.36分。

1.1.2 所有患者随机分为:对照组(n=10):术后7d给予腰椎穿刺术；引流组(n=10)：术后1 天给予腰大池置管术并持续引流CSF；穿刺组(n=10)：术后1 天、7 天给予腰椎穿刺术。引流组及穿刺组在相应时间段内取等量CSF 备用，对照组在术后7 天相应时间段行腰椎穿刺术留取等量CSF 备用。各组相应时间段均给予GCS 和BI评分。

1.1.3 纳入标准：GCS≤8 分；均急诊头颅CT 平扫及CTA 检查确诊为自发性基底节区ICH；对所有检查治疗均签署知情同意书；均接受开颅脑内血肿清除术者。

1.1.4 排除标准：动脉瘤性、动脉畸形性ICH，伴有血液系统疾病者；有腰大池置管及腰椎穿刺术禁忌症者；肝、肾功能障碍者；伴有其他中枢神经系统疾病者；入院时有吸入性肺炎疾病者。

1.2 仪器与试剂 ECRG4 试剂盒购自美国Invitrogen 公司，S100B蛋白试剂盒购自武汉明德生物科技股份有限公司。严格按照试剂盒使用说明书操作。

1.3 方法

1.3.1 常规气管插管全身麻醉，幕上开颅，行脑内血肿清除术及去骨瓣减压术。

1.3.2 术后给予脱水降颅压、神经营养、改善循环等对症支持治疗。术后常规心电监护，相应时间段内给予内环境指标检测，尤其对患者血氧饱和度、心率、脉压、瞳孔大小、神经系统阳性体征及GCS评分进行观察分析，及时调整治疗方案。

1.3.3 对照组患者常规治疗术后第7 天行腰椎穿刺术；引流组于术后第1天，行腰大池置管持续引流脑脊液；穿刺组于术后第1 天开始给予腰椎穿刺术，并在相应时间段保存脑脊液备用。

1.3.4 观察引流组和穿刺组围术期脑脊液 ECRG4,S100B水平及GCS,BI评分。采集术后第1天和第7天的CSF 3ml，离心分离（3 000r/min，时间5min）CSF 上清液，并置于-80℃ 冻存，ELISA 方法测定。GCS：术后第1天和第7天评估，GCS评分范围3～15分，得分高则患者恢复良好；BI评分：评分范围 0～100分，其中分值高则患者日常生活能力高。

1.4 统计学分析 采用SPSS17.0 统计学软件对实验数据进行统计分析，计数资料以率（%）表示，采用χ2检验；计量资料用均数±标准差（±s）表示，比较采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

表1 各组术后ECRG4 和S100B蛋白表达水平（±s）

表1 各组术后ECRG4 和S100B蛋白表达水平（±s）

项 目 对照组（n=10） 引流组（n=10） 穿刺组（n=10） t P术后第1 天 ECGR（pg/ml）-0.560±0.870 0.70±0.63 0.368 0.801 S100（ng/ml）-0.283±0.034 0.276±0.046 0.253 0.714术后第7 天 ECGR（pg/ml） 1.14±0.39 15.50±0.28 10.71±0.89 11.630 0.000 S100（ng/ml） 0.550±0.310 0.154±0.025 0.192±0.030 28.120 0.000

2.2 GCS，BI评分比较 见表2。术后第1天时各组GCS，BI评分对比，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后7天时，引流组与穿刺组 GCS，BI 均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

2 结果

2.1 ECRG4 和S100B蛋白水平比较 见表1。术后第1天时引流组与穿刺组 ECRG4 和 S100B水平对比，差异无统计学意义（P＞0.05）；术后第7天时引流组ECRG4水平高于引流组与穿刺组，引流组S100B表达水平低于对照组和穿刺组，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 各组术后GCS 和BI评分（±s）

表2 各组术后GCS 和BI评分（±s）

类 别 对照组（n=10） 引流组（n=10） 穿刺组（n=10） t P术后第1 天 GCS 4.01±0.51 5.06±0.53 5.10±0.63 0.316 0.761 BI 10.51±8.93 12.54±9.03 11.34±9.14 0.035 0.914术后第7 天 GCS 7.07±1.43 11.62±1.71 10.19±1.41 7.466 0.000 BI 21.73±6.45 43.24±10.05 40.64±10.10 4.180 0.000

3 讨论

ICH 后的一系列病理生理过程，造成对脑组织的二次创伤，目前认为主要与组织水肿、细胞自噬与凋亡、血肿周围毒性与自由基损害关系密切。ICH 后即刻造成的微环境变化[3-4]，直接影响神经细胞的生长，又在ICH的基础上，引起伴发疾病和相应症状，进而促进脑组织的损伤和神经功能缺失，尤其老年患者可引起认知功能障碍[5]。因其机制复杂，是神经内外科研究的重点与热点。

ECRG4 在食道癌研究中被首次发现并关注[6]。ECRG4的独特之处在于其细胞因子样功能模式和表观遗传调控的基因表达模式，该基因可以在激活后从细胞膜上释放出来，并在液体活检中检测到，因此在医学检测中具有巨大潜力[7-8]。脑内正常生理状态下，脉络丛中表达程度最高[9-10]，在脑外伤的研究[7,11]中则发现ECRG4 在脉络丛组织中表达有相应变化。笔者前期的研究证实[12]ECRG4的表达可以反映脉络丛对于外部损伤的反应能力和程度，参与了脉络丛上皮细胞对损伤的反应过程。ECRG4 在CSF 中的变化程度和趋势或许可以作为脑内环境对损伤的应激反应和对ICH 预后的判定指标之一。有研究发现，ICH 患者病情轻重程度、死亡率和预后与其外周血 S100B蛋白水平有关[13]。24 h 内高水平的S100B 与血肿体积、早期神经功能恶化和不可逆的神经功能损伤呈正相关[14]。S100B在神经胶质细胞损伤时，被大量释放[15-16]，具有特异性。

CSF是充满颅腔、椎管腔的无色透明液体，内含浓度不等的化学成分，对中枢神经系统起缓冲、保护、运输代谢产物和稳定调节颅内压的作用。临床常用的CSF检测主要为细胞学检测、生化成分和免疫成分测定及病原菌的培养等，此类检测项目的特点是标本周转时间长且结果不典型。因此建立检测快速、敏感度高且特异度强的检查技术非常重要。CSF 酶学和基因检测不受蛋白总量、糖含量及细胞数的影响；主要与细胞坏死程度和细胞膜的损伤状况有关。因此，CSF 相关补充实验室检查对于中枢神经系统疾病的治疗及预后有重要意义[17-18]。

ICH 导致血脑屏障及细胞膜通透性破坏，相应的细胞因子随之释放入细胞间隙，使血性CSF 酸中毒，通过CSF 循环对脉络丛造成损伤，进而影响CSF的分泌和细胞变性，影响神经功能恢复[19]。本研究显示，ICH 术后早期给予患者腰大池置管引流术和腰椎穿刺术，GCS 与BI 均高于未进行此类治疗的患者,提示此类方法利于患者促醒和神经功能恢复，且腰大池置管引流术效果优于腰椎穿刺术(P<0.05)。ECRG4水平越高、S100B水平越低，相应GCS 和BI 分值越高(P<0.05)，提示CSF 中ECRG4 与S100B水平和预后相关。表明ECRG4 与S100B水平可以在一定程度上反映脑出血后神经损伤的严重程度，对于患者评估病情和预后具有一定的参考价值。

本研究通过观察ICH 术后患者CSF 中ECRG4和S100B的表达变化，与GCS评分和BI指数进行相关性分析，认为在脑出血术后，应早期进行腰椎穿刺术和腰大池置管引流术，且后者效果明显优于前者，避免脑积水等并发症的发生，尤其适用于危重患者，利于观察颅内微环境和压力变化趋势，易于调控，结合临床表现和实验室相关检查，及时调整治疗方案，使患者最大程度的获益。