AQP-4、VCAM-1、NPY在重症手足口病患儿脑脊液中的表达及对并发脑炎的诊断价值

杜伟鹏 汪海霞 卢芳

手足口病（Hand-foot-and-mouth disease，HFMD）是学龄期儿童常见的急性出疹性传染病，主要由柯萨奇病毒A16、肠道病毒71 型等感染所致，多发于3 岁以下患儿，且常见表现为群体发病［1-2］。HFMD 症状轻者一般1 周左右可自行痊愈，但部分重症患儿因病情快速发展，多累及神经系统，一旦并发脑炎，则会增加患儿残疾或死亡风险。因此，加强重症HFMD 患儿病情评估及并发脑炎诊断的研究非常重要［3］。近年来研究发现，水通道蛋白-4（Aquaporin-4，AQP-4）、血管细胞粘附分子-1（Vascular Cell Adhesion Molecule-1，VCAM-1）在脑水肿脑损伤的发生、发展中起重要作用［4-5］，且神经肽Y（Neuropetide Y，NPY）可用于反映神经细胞损伤［6］，均参与重症HFMD 的发生发展。但上述指标在HFMD中的研究多为单独应用，尚无联合应用的研究。故本研究尝试联合检测分析AQP-4、VCAM-1、NPY 在重症HFMD 患儿脑脊液中的表达及对并发脑炎的诊断价值，旨在为临床提供数据支持。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院2016年1月至2019年9月36 例重症HFMD 患儿作为重症组（重症评估［7］：伴有神经系统受累表现，如精神状态差、谵妄、易惊、嗜睡，惊厥，急性弛缓性麻痹或无力，伴有呕吐、头痛，出现脑膜刺激征、腱反射减弱或无腱反射，肌阵挛、肢体抖动、眼球震颤、眼球运动障碍、共济失调），另选取32 例普通HFMD 患儿作为普通组（轻型评估：不伴有中枢神经系统感染）。纳入标准：①符合HFMD诊断标准［8］；②年龄≤12 岁；③无脑部疾病史；④无营养不良、贫血或肥胖；⑤研究经本院伦理委员会审批通过，患儿家属均知晓本研究，已签署同意书。排除标准：①白血病、凝血功能障碍等疾病患儿；②乙型肝炎、肺结核等传染性疾病患儿；③发病前1 个月内有感染性疾病史者；④发病前有精神系统疾病者；⑤有颅脑创伤及手术史者；⑥遗传性疾病患儿；⑦家属不能配合完成研究者。两组一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组一般资料比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general information between the 2 groups［n（%），（±s）］

表1 两组一般资料比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general information between the 2 groups［n（%），（±s）］

项目性别（女/男）年龄（岁）病程（d）体质量（kg）发病季节户籍地冬季、春季夏季、秋季农村城市重症组（n=36）16/20 3.26±1.37 2.35±0.67 15.27±3.28 19（52.78）17（47.22）21（58.33）15（41.67）普通组（n=32）14/18 3.71±1.60 2.61±0.80 15.80±3.29 15（46.88）17（53.13）18（56.25）14（43.75）t/χ2值0.003 1.249 1.458 0.664 0.236 0.030 P 值0.954 0.516 0.150 0.509 0.627 0.862

1.2 方法

实验试剂与检测仪器：AQP-4、VCAM-1 检测试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司；MR-96T 型酶标仪购自深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司；NPY 检测试剂盒购自北京福瑞润泽生物技术有限公司，Mokosensor-A300 型胶体金免疫分析仪购自南京美宁康诚生物科技有限公司。

检测方法：所有研究对象入组6 h 内均由专业人员于腰椎穿刺采集脑脊液2 mL，操作严格按照无菌操作规范进行，采用双抗体夹心酶联免疫吸附试验测定脑脊液AQP-4、VCAM-1 采用放射免疫分析法测定脑脊液NPY 水平，采用Mokosensor-A300 型胶体金免疫分析仪检测。

1.3 观察指标

①两组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平。②重症组并发与未并发脑炎患儿一般资料、脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平，参照欧洲神经科学协会联盟制定的病毒性脑炎诊断标准诊断是否并发脑炎［9］。③脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平与HFMD 病情程度的关系。④探究脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 对重症HFMD 并发脑炎的诊断价值。1.4 统计学方法

数据处理采用SPSS 22.0 软件；计量资料以（±s）表示，采用t检验；计数资料以n（%）表示，采用χ2检验；通过Logistic 进行多因素回归分析，采用受试者工作（Receiver operating characteristic，ROC）曲线分析诊断价值，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较

重症组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平较普通组高，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 两组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较（±s）Table 2 Comparison of AQP-4，VCAM-1 and NPY levels in cerebrospinal fluid between 2 groups（±s）

表2 两组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较（±s）Table 2 Comparison of AQP-4，VCAM-1 and NPY levels in cerebrospinal fluid between 2 groups（±s）

组别重症组普通组t 值P 值n 36 32 AQP-4（μg/L）16.68±4.31 7.43±2.02 11.099＜0.001 VCAM-1（mg/L）15.06±3.19 11.13±2.65 5.486＜0.001 NPY（g/L）351.17±55.34 287.20±36.15 5.566＜0.001

2.2 脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 与HFMD 病情程度的关系

以HFMD 病情程度作因变量，将脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 作为自变量，Logistic 回归分析显示脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 与HFMD 病情程度显著相关，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 与HFMD 病情程度的关系Table 3 The relationship between cerebrospinal fluid AQP-4，VCAM-1，NPY and the severity of HFMD

2.3 重症组并发与未并发脑炎患儿一般资料、脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较

重症组并发脑炎患儿组性别、年龄、病程与未并发脑炎组患儿比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；重症组并发脑炎患儿组脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平高于未并发脑炎组患儿，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

2.4 脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 对重症HFMD并发脑炎的诊断价值

ROC 曲线显示脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY联合诊断的曲线下面积（AUC）分别为0.894，敏感度为81.25%，特异度为90.00%。见表5、图1。

图1 脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 单独及联合诊断重症HFMD 并发脑炎的ROCFigure 1 ROC of cerebrospinal fluid AQP-4，VCAM-1 and NPY in the diagnosis of severe HFMD complicated with encephalitis alone and in combination

3 讨论

HFMD 传染性较强，被我国卫生部列为丙类传染病。随着相关疫苗的研发、上市，HFMD 患病率得到良好控制，但少数患儿病情严重，出现神经系统受累的状况。

AQP-4 是近年新发现的一个膜通道蛋白家族的13 个成员之一，在介导水跨细胞膜的流动中起关键性作用［10］。笔者认为，AQP 是一种位于细胞膜上的内在膜蛋白，在细胞膜上组成“孔道”，可控制水分子在细胞内外进出，脑脊液中AQP-4 表达增加提示脑细胞细胞膜水分子的流动性增强，引发并促进脑水肿发生发展，增加脑组织损伤程度，从而促进重症HFMD 患儿病情进展。Chen 等［11］通过构建大鼠模型发现，大鼠创伤性脑损伤后脑脊液AQP-4表达显著升高，与脑水肿程度呈正相关。可为临床治疗重症HFMD 患儿提供新的方向。

表4 重症组并发与未并发脑炎患儿一般资料、脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较（`x±s）Table 4 Comparison of general data and cerebrospinal fluid AQP-4、VCAM-1、NPY levels in severe group with and without encephalitis（±s）

表4 重症组并发与未并发脑炎患儿一般资料、脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 水平比较（`x±s）Table 4 Comparison of general data and cerebrospinal fluid AQP-4、VCAM-1、NPY levels in severe group with and without encephalitis（±s）

组别并发脑炎患儿未并发脑炎患儿t 值P 值n 16 20性别（女/男）6/10 10/10 0.563 0.453年龄（岁）3.12±1.28 3.40±1.42 0.614 0.543病程（d）2.46±0.63 2.24±0.71 0.971 0.339 AQP-4（μg/L）26.17±8.15 9.09±3.02 9.682＜0.001 VCAM-1（mg/L）18.65±4.04 12.19±3.11 5.425＜0.001 NPY（g/L）405.18±84.22 307.96±42.53 4.505＜0.001

表5 脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 诊断重症HFMD 并发脑炎的价值Table 5 Value of cerebrospinal fluid AQP-4 VCAM-1 NPY in the diagnosis of severe HFMD complicated with encephalitis

本研究结果提示脑脊液中VCAM-1 表达增加参与HFMD 病情进展。重症HFMD 患儿病情累及脑组织，当机体发生病毒侵入机体与脑组织时，促使T 淋巴细胞激活，诱导活化的炎症因子和细胞，促使内皮细胞VCAM-1 释放，导致脑脊液中VCAM-1水平升高，且重症患儿感染及脑组织损伤严重，VCAM-1 合成、分泌量更高，从而加重患儿病情程度，与HFMD 病情程度密切相关，可增加不良预后发生风险［12］。

本研究结果提示NPY 也可能参与HFMD 患儿病情进展。NPY 属于胰多肽家族的主要成员，在哺乳动物外周神经系统与中枢神经系统中均有广泛分布，是含量最丰富的神经肽之一，临床已有大量研究证实，NPY 在多种脑损伤疾病（脑炎、脑出血、癫痫等）中水平异常升高，与本研究结果相近［13-14］。重症HFMD 患儿感染病情严重，机体长期处于应激、炎症刺激状态，这会刺激神经细胞大量释放NPY，导致长期的血管收缩，并且通过平滑肌的增殖而重构血管，还能刺激单核细胞激活、迁移，对T 淋巴细胞功能的增强产生双峰效应，激活血小板，引发动脉粥样硬化，增加脑组织缺血缺氧，促进神经功能受损，加重重症HFMD 患儿病情程度。因此，本研究结果说明，NPY 可作为评估重症HFMD 患儿病情、判断预后的重要指标。

目前HFMD 合并脑炎尚缺乏足够的研究，对于重症HFMD 合并脑炎的诊断及治疗效果仍不理想，仍需加强相关指标的探索。本研究采用ROC 曲线发现脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 在重症HFMD并发脑炎诊断方面均具有重要应用价值，有助于尽早发现重症HFMD 并发脑炎并给予有效治疗，以改善患者预后。但本研究样本选取量较少，研究结果可能存在一定误差，有待日后进一步证实。

综上可知，重症HFMD 患儿脑脊液AQP-4、VCAM-1、NPY 表达水平的异常升高，与病情程度具有密切关联性，有助于评估HFMD 病情程度，同时能指导临床重症HFMD 并发脑炎，可为临床制定针对性治疗、干预措施提供重要参考。