血清S100B、IL-1β、IL-6水平与颅脑损伤患者损伤程度和预后的相关性研究

王英，廖英

(电子科技大学医学院附属绵阳医院·绵阳市中心医院神经外科，四川 绵阳 621000)

创伤性颅脑损伤具有起病急、进展迅速、致死致残率高等特点[1]。重型颅脑创伤患者的死亡率和重残率分别达20%和50%以上[2-3]。临床诊疗工作中对颅脑损伤程度、疾病转归以及预后进行准确的评估至关重要。但是，目前临床上仍缺乏预测颅脑损伤严重程度和预后的特异性较强的分子标志物。S100钙结合蛋白B(S100 calcium binding protein B，S100B)在创伤性颅脑损伤患者脑脊液中异常升高[4-5]。此外，急性脑损伤后，机体会产生应激性的炎症反应，白细胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)和IL-6参与了炎症介导的脑损伤及继发性缺血损伤的病理过程[6-7]。本研究拟分析血清S100B、IL-1β、IL-6在颅脑损伤患者的表达水平，并探讨其与颅脑损伤严重程度和预后的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年6月至2020年6月绵阳市中心医院收治的107例创伤性颅脑损伤患者设为颅脑损伤组。纳入标准：(1)有明确的颅脑外伤病史，CT提示脑挫裂伤；(2)受伤至入院时间12 h以内；(3)年龄18～60岁；(4)患者及其家属知情并同意。排除标准：(1)非急性颅脑外伤史；(2)合并其他重要脏器功能不全；(3)合并身体其他部位严重创伤；(4)精神系统疾病；(5)合并恶性肿瘤、炎性疾病或自身免疫性疾病；(6)出院后失访者。107例颅脑损伤患者中，女性39例，男性68例；年龄19～59岁，平均(38.65±7.24)岁；高处坠落致伤32例，打斗致伤8例，交通事故致伤53例，机械性外伤14例。另选取48名同期性别、年龄与颅脑损伤组患者相匹配的健康体检者作为对照组。研究已获得医学伦理委员会审核批准。

1.2 方法

所有研究对象入院后完成格拉斯哥昏迷评分(Glasgow coma score，GCS)，根据入院GCS评分将颅脑损伤患者分为轻型(13～15分)、中型(9～12分)和重型(3～8分)。采集各组患者静脉血5 mL，离心后分离血清，于-80 ℃条件下保存；血清S100B、IL-1β、IL-6水平采用酶联免疫吸附法测定，S100B检测试剂盒购自南京卡米洛生物工程有限公司，IL-1β和IL-6检测试剂盒均购自南京建成生物研究所，严格按照试剂盒说明书要求进行操作。患者出院后以电话及门诊方式进行随访，随访6个月时，使用格拉斯哥预后评分(Glasgow outcome score，GOS)对患者进行评估，GOS评分4～5分提示预后良好，GOS评分2～3分提示预后不良[8]。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 颅脑损伤组和对照组血清S100B、IL-1β、IL-6水平比较

颅脑损伤组血清S100B、IL-1β、IL-6水平均高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 颅脑损伤组和对照组S100B、IL-1β、IL-6水平比较

2.2 不同严重程度颅脑损伤患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平比较

不同严重程度颅脑损伤患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平比较，重型>中型>轻型颅脑损伤组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 不同严重程度颅脑损伤患者S100B、IL-1β、IL-6水平比较

2.3 颅脑损伤患者血清S100B、IL-1β、IL-6水平与预后的关系

随访6个月时，107例颅脑损伤患者中，预后良好71例，预后不良25例，死亡11例，各组血清S100B、IL-1β、IL-6水平比较，死亡组>预后不良组>预后良好组，差异均有统计学意义(P<0.05)。Pearson相关性分析显示，血清S100B、IL-1β、IL-6水平均与GOS评分呈显著负相关(P<0.05)。见表3及表4。

表3 不同预后颅脑损伤患者S100B、IL-1β、IL-6水平比较

表4 S100B、IL-1β、IL-6水平与GOS评分的相关性分析

2.4 血清S100B、IL-1β、IL-6预测颅脑损伤患者预后的ROC曲线分析

以颅脑损伤患者预后进行分组，绘制血清S100B、IL-1β、IL-6预测颅脑损伤患者预后的ROC曲线，见图1。三者联合预测颅脑损伤患者预后不良或死亡的AUC分别大于IL-6(Z=3.885，P<0.001)、IL-1β(Z=3.161，P=0.002)和S100B(Z=2.341，P=0.019)单独预测的AUC，见表5。

表5 S100B、IL-1β、IL-6对颅脑损伤患者预后的预测效能

3 讨论

尽管随着当前医疗水平快速发展，各种治疗及护理理念不断更新，然而急性创伤性脑损伤患者即使加以积极的治疗及护理，仍然面临预后差、生活质量水平低、死亡率高等风险[9]。早期明确病情严重程度对于颅脑损伤的治疗和预后转归尤为重要。因此，寻找方便、有效的评估和预测指标对于颅脑损伤患者具有重要的临床意义。S100B是钙结合蛋白超家族成员之一，其参与维持钙离子水平稳定、调节细胞增殖分化、维持神经元自身稳定等生理活动。正常条件下，S100B蛋白在血液循环中的水平较低，而在机体遭受创伤性颅脑损伤后，由于血脑屏障受损，神经细胞释放S100B并经损伤的血脑屏障进入外周血循环。本研究中血清S100B水平在各组表达具有明显差异，随着疾病严重程度增加，血清S100B水平随之上升，与既往研究[10]结果一致，提示外周血S100B水平检测有助于评估颅脑损伤程度，并可能是预后判定的潜在分子标志物。

急性颅脑损伤后，机体会产生应激性的炎症反应。这种由炎症因子介导的炎症反应能一定程度上清除有害物质，修复损伤的脑组织。然而，过度激活的炎症反应却可加剧原有神经组织损伤，引起继发性脑组织损害以及脑组织水肿等[11]。IL-1β和IL-6可通过诱导其他炎症因子聚集，引起血脑屏障受损；此外，急性颅脑损伤发生时，IL-1β首先被活化，并进一步诱导IL-6的产生和释放，而IL-6能诱导单核巨噬细胞产生和释放更多的免疫炎症介质，引起炎症反应的级联扩大，造成继发性脑组织损伤[12-13]。此外，IL-6可以通过诱导血管内皮细胞黏附分子表达，增加氧自由基释放，降低脑血流量等机制引起继发性脑损伤[14]。本研究中，随着疾病严重程度增加，血清IL-1β和IL-6水平随之上升，且在预后不良的患者血清中IL-1β和IL-6水平明显更高，提示血清IL-1β、IL-6水平与颅脑损伤程度以及预后密切相关。

GOS评分常用于评估颅脑损伤或神经外科术后患者的预后情况，本研究中根据随访6个月时的预后情况进行分组发现，入院后的血清S100B、IL-1β、IL-6水平比较，死亡组>预后不良组>预后良好组(均P<0.05)，且Pearson相关性分析显示，血清S100B、IL-1β、IL-6水平均与GOS评分呈显著负相关，提示入院后血清S100B、IL-1β、IL-6水平与颅脑损伤患者的预后情况存在密切关系。此外，本研究通过ROC曲线分析发现，血清S100B、IL-1β、IL-6水平预测颅脑损伤患者的预后均具有一定的预测价值。考虑到单一指标在疾病预后判断中的敏感度及特异度有限，而将三者联合用于预测时，其AUC显著大于各指标单独预测的AUC，达0.844(95% CI：0.769～902)，预后预测价值较好。

综上所述，血清S100B、IL-1β、IL-6水平在颅脑损伤患者明显上调，且与颅脑损伤损伤严重程度和预后密切相关，此三者联合检测有较好的预后预测价值。