ICAM-1、HSP70及PAF水平变化与脊髓损伤患者病情及预后的关系

谢海洋 王冶 蒋成 张映波

脊髓损伤（Spinal cord injury，SCI）是因脊柱骨各种致病因素（外伤、炎症、肿瘤等）引起脊髓的结构与功能的损害，造成损害平面以下的脊髓神经功能（运动、感觉、括约肌及自主神经功能）的障碍，具有极高的致残率，严重威胁患者的身体健康［1］。相关研究表示，SCI 尽早干预患者预后较好，故寻找有效的分子标记物用来评价SCI 患者预后有重要意义［2］。细胞间粘附分子-1（Intercellular adhesion molecular-1，ICAM-1）可调节细胞与细胞、细胞与细胞外基质，起到粘附作用，同时，还参与体机体免疫应答，对T 细胞调节、激活增殖及细胞毒性等具有重要作用［3］。相关研究发现，血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）是炎症的自体有效递质，在各种创伤性炎症反应中具有极强的致炎作用［4］。近年来，研究发现热休克蛋白70（Heat shock protein 70，HSP70）在SCI 患者呈高浓度状态，然而其表达与SCI 患者各项临床指标及预后的关系尚不明确［5］。本研究就ICAM-1、HSP70及PAF 水平变化与SCI 患者病情、预后的关系进行研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年6月至2018年6月于本院接受诊治的84 例SCI 患者临床资料设为研究组，其中男45 例，女39 例，平均年龄（34.21±6.37）岁。根据美国脊髓损伤协会（American Spinal Cord Injury Association，ASIA）分级标准［6］将SCI 患者分为：脊髓完全损伤者（A 组=43），脊髓不完全损伤者（B 组=24），脊髓震荡者（C 组=17）。纳入标准：①所有患者符合脊髓损伤神经学分类国际标准（ASIA 2011版）［6］；②研究组患者均在受伤后48 小时入院诊治；③均为继发性SCI；④临床资料完整且真实；排除标准：①合并多发性损伤及受伤后严重感染者；②严重精神疾患或痴呆等无法配合本研究者；③存在重要脏器或内分泌、血液系统病变者。选取同期进行健康检查的正常人群作为对照组，共96 例，其中男61 例，女35 例，平均年龄（34.72±6.51）岁。各组性别、年龄等一般资料比较差异无统计学意义，具有可比性（P＞0.05）。见表1。本研究通过医院伦理委员会批准，受试者已签署知情同意书。

1.2 研究方法

收集所有患者临床资料，比较ICAM-1、HSP70及PAF 水平在SCI 患者的变化情况。记录所有患者在随访时间内预后情况，根据预后情况分为预后良好组及预后不良组，采用多元Logistic 回归分析影响SCI 患者预后不良的危险因素。

1.3 观察指标

取所有患者清晨空腹静脉全血5 mL，采用未加抗凝剂的标准采样管进行采集，离心（3 000 r/min，10 min）取血清后分别存放在聚丙烯EP 管中，在-80℃冰柜中待检。采用酶联免疫吸附法检测HSP70，试剂盒选取武汉华美生物有限公司。予以美国Beckman Coulter 公司的流式细胞仪，测定ICAM-1 水平。予以反向高效液相色谱法检测PAF水平。所有操作均按照试剂盒上操作步骤进行。

表1 A、B、C 组一般资料比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general data of group A，B，C［n（%），（±s）］

表1 A、B、C 组一般资料比较［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general data of group A，B，C［n（%），（±s）］

组别性别（男/女）年龄（岁）受伤时间（h）A 组B 组C 组F/χ2值P 值43 24 17 20/23 15/9 10/7 1.819 0.403 34.52±5.75 34.38±5.73 34.57±5.71 0.010 0.993受伤原因交通事故14（32.55）10（41.66）8（47.05）1.626 0.951坠落伤13（30.23）7（29.16）5（29.41）暴力伤12（27.90）5（20.83）3（17.64）其他4（9.30）2（8.33）1（5.88）损伤部位颈椎17（39.53）10（41.66）8（47.05）3.224 0.780胸椎10（23.25）7（29.16）6（35.29）胸椎合并颈椎6（13.95）4（16.66）1（5.88）腰椎10（23.25）3（12.50）2（11.76）9.48±1.02 9.46±1.05 9.50±1.03 0.010 0.992

1.4 随访方法

本研究随访从患者治疗开始，为期2年，截止于2020年6月。患者的随访时间分布在2～24 个月，平均随访时间为（15.71±5.93）个月。对患者随访的方式主要采用电话随访、微信随访及患者来院复查为主。采用日本骨科学会（Japanese OrthopedicAssociation，JOA）［7］颈脊髓功能评定标准评定疗效，根据Hirabayashi［8］公式计算治疗后末次随访时JOA 评分改善率，患者经治疗后改善率在25%以下者为预后差，其余情况均视为预后好。

1.5 统计学方法

采用SPSS 22.0 软件进行统计分析，计数资料以n（%）表示，χ2检验；计量资料采用（±s）表示，组间比较行t检验，多组间比较行F检验；采用多元Logistic 回归分析影响SCI 患者预后不良的危险因素，以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组ICAM-1、HSP70 及PAF 水平

研究组患者ICAM-1、HSP70 及PAF 水平明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.2 对比A、B、C三组患者ICAM-1、HSP70及PAF水平

ICAM-1、HSP70 及PAF 水平显示：A 组＞B 组＞C 组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表2 两组ICAM-1、HSP70 及PAF 水平比较（±s）Table 2 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels between 2 groups（±s）

表2 两组ICAM-1、HSP70 及PAF 水平比较（±s）Table 2 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels between 2 groups（±s）

组别对照组研究组t 值P 值n 96 84--ICAM-1（ng/mL）1.30±0.42 5.81±1.56 27.230＜0.001 HSP70（ng/mL）13.42±2.05 67.13±6.21 79.937＜0.001 PAF（pg/mL）120.34±20.16 271.34±31.45 38.811＜0.001

表3 A、B、C组患者ICAM-1、HSP70及PAF水平比较（±s）Table 3 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels among groups A，B and C（±s）

表3 A、B、C组患者ICAM-1、HSP70及PAF水平比较（±s）Table 3 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels among groups A，B and C（±s）

组别A 组B 组C 组F 值P 值n 43 24 17--ICAM-1（ng/mL）6.21±1.16 4.12±1.12 2.34±0.84 83.55＜0.001 HSP70（ng/mL）69.42±3.92 44.33±5.13 21.33±3.11 876.86＜0.001 PAF（pg/mL）294.12±8.67 234.11±15.67 172.31±13.42 665.11＜0.001

2.3 SCI 患者预后情况

84 例患者经两年随访后显示，57 例患者预后良好，预后良好率为67.85%，27 例患者预后不良，预后不良率为32.14%，根据预后情况分为预后良好组及预后不良组。

2.4 影响SCI 患者预后不良的因素分析

2 组年龄、性别、SCI 节段等占比比较差异无统计学意义（P＞0.05），2 组受伤至手术时间、外伤类型、ASIA 分级、激素药物使用、ICAM-1、HSP70 及PAF 水平等比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见表4。

表4 影响SCI 患者预后不良的因素分析［n（%），（±s）］Table 4 Analysis of factors affecting poor prognosis of patients with SCI［n（%），（±s）］

表4 影响SCI 患者预后不良的因素分析［n（%），（±s）］Table 4 Analysis of factors affecting poor prognosis of patients with SCI［n（%），（±s）］

因素性别男女χ2/t 值0.471 P 值0.493受伤至手术时间（h）21.347＜0.001年龄（岁）0.000 0.986外伤类型＜24≥24＜60≥60高能量损伤低能量损伤19.704＜0.001激素药物使用有无29.702＜0.001 ASIA 分级8.352 0.015 SCI 节段B 级C 级D 级颈段胸段胸腰段4.792 0.091 ICAM-1（ng/mL）HSP70（ng/mL）PAF（pg/mL）预后良好（n=57）32（56.14）25（43.85）43（75.43）14（24.56）36（63.15）21（36.84）19（33.33）38（66.66）46（80.70）11（19.29）19（33.33）21（36.84）17（29.82）23（40.35）25（43.85）9（15.78）1.53±0.19 11.58±3.89 132.08±8.42预后不良（n=27）13（48.14）14（51.85）6（22.22）21（77.77）17（62.96）10（37.03）23（85.18）4（14.81）5（18.51）22（81.48）10（37.03）8（29.62）9（33.33）11（40.74）11（40.74）5（18.51）5.46±1.91 69.51±3.83 291.63±11.16 15.476 64.054 72.839＜0.001＜0.001＜0.001

2.5 影响SCI 患者预后不良的多因素分析

多因素分析结果显示，患者受伤至手术时间、外伤类型、ICAM-1、HSP70 及PAF 水平为SCI 患者预后不良的独立危险因素（P＜0.05）。见表5。

表 5 影响SCI 患者预后不良的多因素分析Table 5 multivariate analysis of poor prognosis in patients with SCI

3 讨论

SCI 是一种极其严重的创伤，可触发受损脊髓炎性因子的释放，加重脊髓受损，治疗不及时可威胁患者生命安危［9］。故寻求与SCI 病情进展有关的分子标志物，对于SCI 诊治和预后尤为重要。

ICAM-1 是中免疫球蛋白超家族一员，可介导炎症细胞黏附参与机体免疫应答，还可作为抗原协同刺激分子激活限制性及细胞毒性T 细胞。研究表发现，ICAM-1 在内皮、角化、成纤维及上皮细胞等作用下，其表达水平可迅速升高［10］。Clark等［11］研究发现，急性SCI 时ICAM-1 可激活神经内分泌系统引起巨噬及淋巴细胞释放细胞因子，使其表达水平较正常人群明显上升。同时，Nakade等［12］研究表示，ICAM-1 水平与急性SCI 免疫活性程度密切相关，可作为判断SCI 预后的标志物。本研究将SCI 患者根据ASIA 分级进行分组检测，发现与上述研究一致，提示ICAM-1 与SCI 患者的疾病进展具有密切关系。另对患者进行随访预后调查显示，ICAM-1 异常为影响SCI 患者预后不良的独立危险因素，说明ICAM-1 与SCI 患者病情进展及预后关系密切，提示其可作为SCI 患者一个潜在的预后分子生物学标志物。

相关临床研究发现，HSP70 参与SCI 病理过程，当脊髓受到损伤时，脊髓组织中星形胶质细胞、小胶质细胞及神经元等均会产生HSP70，HSP70 通过一氧化氮介导产生细胞毒性，减少氧自由基。White A R［13］研究表示，HSP70 可促进超氧化物歧化酶修复，加快氧自由基的清除，利于机体抗氧化功能恢复，减轻脊髓继发损害。类似的，Yanrui 等［14］通过研究发现SCI 患者HSP70 水平与脊髓损伤患者的严重程度存在正相关，脊髓损伤越严重血清中HSP70 含量越高，推测HSP70 在SCI 进展中发挥重要作用。本研究结果提示HSP70 在SCI 的发生发展中发挥着免疫评估的作用。

PAF 是目前为止发现的体内最强血小板聚集剂，一方面，可使血小板发生聚集和释放反应，激活中性粒细胞聚集、释放氧自由基等物质，增加血管壁通透性，促使肿瘤坏死因子产生；另一方面，在脊髓损伤的炎症过程和继发损伤中发挥毒性作用。Zhang 等［15］等研究发现，当脊髓损伤后可刺激PAF 释放，改变PAF 数量及受体活性，并与受体特异性结合，加重脊髓损伤。本研究结果说明PAF与SCI 的发展关系密切，可将其作为预测SCI 患者病情活动及预后的有效指标。

综上，ICAM-1、HSP70 及PAF 在SCI 患者中明显升高，且与患者预后关系密切，可作为预测SCI患者预后的分子标志物和治疗的潜在的靶点。由于本研究纳入样本量较少，实验结果难免存在偏倚，后续将扩大样本量进一步研究，以获得更为准确的实验结果。