急性缺血性脑卒中患者血清AIM2和LTB4水平表达及与预后的相关性研究

刘 懿，贺晓婵,王亚荣，苏晓明，王媛媛，孔 维，张 熊

（1.西安交通大学第一附属医院检验科，西安 710061；2.西安交通大学附属红会医院输血科，西安 710054；3.咸阳市泾阳县医院检验科，陕西泾阳 713700；4.咸阳市第一人民医院 a.检验科；b.神经内科，陕西咸阳 712000）

急性缺血性脑卒中（acute ischemic stroke，AIS）是高血压、糖尿病等慢性疾病引起的严重并发症[1]。有报道认为AIS 约占所有卒中病例的85%，其导致的致残率和死亡率较高[2]。因此，及早识别病情危重及预后不良的AIS 患者可以及时调整治疗方案,进而促进患者神经功能的恢复[3]。黑色素瘤缺乏因子2（absent in melanoma 2，AIM2）最初在癌症相关研究中被报道[4]。目前，在卒中后认知障碍小鼠的小胶质细胞和内皮细胞中已发现AIM2 的表达[5]。近期的研究表明，AIM2 可能参与缺血性卒中患者的炎症反应过程。白三烯B4（leukotriene B4，LTB4）是来源于花生四烯酸的一种促炎脂质介质。有报道认为，脑缺血后神经元及小胶质细胞等分泌大量LTB4，促进中性粒细胞浸润及炎症因子的释放，进而加重缺血后的继发性脑损伤[6]。本研究通过分析AIS 患者血清AIM2 和LTB4 水平的变化，旨在探讨两指标与AIS 进展及其预后的相关性，并为临床上AIS 的溶栓治疗提供指导依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象 连续收集2020 年2 月～2021 年2月期间在西安交通大学第一附属医院、西安交通大学附属红会医院、咸阳市第一人民医院和泾阳县医院接受组织型纤溶酶原激活剂（tissue plasminogen activator，tPA）静脉溶栓治疗的138 例AIS 患者的临床资料进行回顾性分析。纳入标准：①年龄＞18岁；②AIS 诊断标准参照《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[7]；③发病至入院时间＜4.5h。排除标准：①出血性中风或短暂性脑缺血发作患者；②原发性脑瘤、硬膜下出血、肝肾功能不全及AIS早期死亡等。收集患者治疗三月后的改良 Rankin评分量表（modified Rankin rating scale，mRS）信息评价其神经功能情况。依据mRS 评分分为预后良好组（mRS 评分≤2 分，n=87）和预后不良组（mRS 评分＞2 分，n=51）。预后良好组87 例，其中男性52 例，女性35 例，平均年龄65.95±6.33岁；吸烟史者24 例，糖尿病史者35 例，高血压史者58 例。预后不良组51 例，男性30 例，女性21例，平均年龄67.00±6.05 岁；吸烟史者15 例，糖尿病史者11 例，高血压史者23 例。两组研究对象的年龄、性别和吸烟史比较差异均无统计学意义（t=0.963,χ2=0.012,0.053;P=0.338,0.913,0.818），预后不良组的糖尿病史和高血压史明显高于预后良好组（χ2=5.309,6.170;P=0.025,0.013）。本研究已经西安交通大学第一附属医院、西安交通大学附属红会医院、咸阳市第一人民医院和泾阳县医院医学伦理委员会批准同意，并得到所有研究对象的知情同意。

1.2 仪器与试剂 AIM2 水平检测试剂盒（上海润裕生物科技有限公司），LTB4 水平检测试剂盒（上海远慕生物科技有限公司），全自动多功能酶标仪（RT-6100）（深圳雷杜生命科学有限公司）。rt-PA（上海勃林格殷格翰药业有限公司），采用飞利浦64层Brilliance CT 对所有研究对象行头颅CT 检查。

1.3 方法 收集患者的人口统计学和病史等资料，采用酶联免疫吸附试验检测血清AIM2 和LTB4 水平。收集患者的入院美国国立卫生研究院卒中患者神经功能缺损(neurological deficits in stroke patients at the national institutes of health，NIHSS)评分、梗死体积和侧支循环建立状况等信息进行分析。

1.3.1 治疗方案[1]：所有患者均给予静脉滴注rt-PA溶栓治疗。

1.3.2 标本采集：所有研究对象溶栓治疗14 天后被采集空腹静脉血3ml，室温静置2h，以3 000r/min的速度离心10min 后分离血清。依据受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线中AIM2 和LTB4 诊断AIS 预后不良的截断值，将AIM2 水平＞1 065.93pg/ml 和LTB4 水平＞130.68pg/ml定义为AIM2 水平增高和LTB4 水平增高。

1.3.3 AIS 患者的改良Rankin 量表评估：依据患者溶栓治疗14 天后的神经功能恢复状况分为 0～5分，其中mRs 评分≤2分为预后良好，mRs 评分＞2 分为预后不良[8]。

1.3.4 AIS 患者的侧支循环评估[9]：所有患者溶栓治疗14 天后接受数字剪影血管造影术评估侧支循环建立状况。侧支循环建立评分分为0～4 分。0 分：没有侧支血流供应到缺血区；1 级：有缓慢侧支血流供应到缺血周边区；2 级：有快速侧支血流供应到缺血周边区；3 级：有缓慢但完全血流供应到缺血区；4 级：有快速血流供应到整个缺血区。0～2分较差，3～4 分良好。

1.3.5 AIS 患者的梗死体积评估[10]：所有患者于发病第三天接受头颅CT 扫描，由两名影像科医师进行双盲评估计算脑梗死体积，取平均值。脑梗死体积（cm3）＝π/6×长×宽×CT 扫描阳性层数。

1.4 统计学分析 所有数据使用SPSS 22.0 软件进行分析，连续变量表示为均值±标准差(±s)。为了比较两组之间的差异，通过t检验比较正态分布的连续变量。分类变量采用χ2检验。采用Pearson法分析AIM2 和LTB4 水平与临床或实验室参数的相关性。采用受试者工作特征曲线和曲线下面积（area under curve，AUC）评估AIM2 和LTB4 对AIS 患者预后不良的诊断价值。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 AIS 患者的血清AIM2 和LTB4 水平及其它临床资料比较 见表1。预后不良组的AIM2 和LTB4水平，入院NIHSS 评分及梗死体积均高于或大于预后良好组（均P＜0.01）；预后不良组的侧支循环较差率明显高于预后良好组（P＜0.01）。

表1 AIS 患者的血清AIM2 和LTB4 水平及其它临床资料比较（±s，%）

表1 AIS 患者的血清AIM2 和LTB4 水平及其它临床资料比较（±s，%）

项目预后良好组(n=87)预后不良组(n=51)t 或χ2P AIM2(pg/m1) 964.77±171.94 1 161.51±338.56 4.6380.000 LTB4(pg/ml)117.85±21.60 137.99±35.494.1480.000入院NIHSS 评分6.09±2.8116.39±4.3716.8320.000梗死体积(ml)3.26±1.3312.55±5.5414.9310.000侧支循环较差22.3886.2762.6040.000

2.2 AIM2 和LTB4 水平增高患者的侧支循环状况比较 见表2。AIM2 增高组和LTB4 增高组的侧支循环状况较差病例数分别与AIM2 不增高组和LTB4 不增高组比较明显增多（均P＜0.01）。

表2 AIM2 和LTB4 水平增高患者的侧支循环状况比较（n）

2.3 血清AIM2 和LTB4 水平与入院NIHSS 评分和梗死体积的相关性分析 AIS 患者的血清AIM2和LTB4 水平分别与入院NIHSS 评分和梗死体积呈正相关性(r=0.334，0. 374；0.304，0.233，均P＜0.05)。

2.4 影响AIS 患者预后不良的多因素分析 见表3。以AIS 患者预后不良作为因变量(赋值：0=预后良好,1=预后不良)，将AIM2，LTB4，梗死体积、侧支循环建立状况和入院NIHSS 评分作为自变量，纳入二元Logistic 回归模型进行分析。AIM2水平增高，LTB4 水平增高，梗死体积增大和入院NIHSS 评分增高及侧支循环较差是AIS 患者预后不良的独立危险因素(均P＜ 0.05)。

表3 影响AIS 患者预后不良的多因素分析

2.5 血清AIM2，LTB4 水平对AIS 患者预后不良的诊断价值 见图1。ROC 曲线分析显示，AIM2，LTB4 及联合检测诊断AIS 预后不良的AUC 分别为0.706（95%CI：0.607～0.806，P=0.000），0.745（95%CI：0.655～0.835，P=0.000）和0.740（95%CI：0.648～0.833，P=0.000）；约登系数分别为0.424，0.386 和0.422；敏感度和特异度分别为60.80%和81.60%，62.70% 和75.90%，68.60% 和75.80%。AIM2 和LTB4 诊断AIS 预后不良的截断值分别为1 065.93pg/ml 和130.68pg/ml。AIM2，LTB4 联合检测优于AIM2 的单独应用。

图1 血清AIM2，LTB4 及联合检测诊断AIS患者预后不良的ROC 曲线

3 讨论

研究认为AIS 的发生伴随着动脉粥样硬化的病理过程，其中包括动脉粥样斑块破裂、血栓形成、动脉管腔狭窄或闭塞等[11]。有报道认为AIS 的致残率和死亡率较高。因此，依据发生AIS 的危险因素预测患者的不良预后有助于指导临床进行早期干预[2]。TAKAGISHI 等[12]的研究发现，短暂大脑中动脉闭塞的小鼠模型经过治疗7 天后的运动功能明显恢复，大脑梗死体积显著减小。研究证实，AIS患者侧支循环的建立状况是评价缺血区域血流恢复的有效指标,侧支循环良好是临床预后良好的标志。SHANG 等[13]分析206 例AIS 患者的结果显示，高灌注组入院后15 天的侧支循环建立状况显著优于低灌注组，且入院NIHSS 评分和mRS 评分均低于低灌注组。以上提示入院NIHSS 评分、梗死体积及侧支循环建立状况与AIS 患者的预后密切相关。本研究的分析结果表明AIS 患者预后不良组的梗死体积明显增大，入院NIHSS 评分明显增高，且侧支循环建立较差。多因素的分析显示入院NIHSS 评分增高、梗死体积增大及侧支循环建立较差是AIS预后不良的独立危险因素。

研究发现大脑中动脉阻塞的小鼠模型再灌注后的血脑屏障损伤明显增加。临床研究认为AIS 患者的血脑屏障损伤程度增加通常与生存率降低有关[14]。研究表明，炎症反应是脑缺血后血脑屏障损伤的主要原因。炎症小体是先天性免疫系统最重要的组成部分之一，其在各种炎症相关神经疾病的发病机制中发挥重要作用[15]。AIM2 是一种重要的炎性小体，AIM2 在介导缺血性卒中后血脑屏障完整性方面起着至关重要的作用。AIM2 最初在癌症相关研究中被报道，其可抑制多种类型的癌症。研究认为AIM2 可招募凋亡斑点样蛋白和半胱氨酸蛋白酶-1 而形成多蛋白复合物，以促进白细胞介素-1β的分泌。这种多聚体蛋白复合物也被称为AIM2 炎症小体，其已被证明是缺血性卒中神经炎症反应的关键介质[14]。研究表明，AIS 患者血浆AIM2 水平明显上调，小面积梗死、中面积梗死和大面积梗死患者及神经功能缺损程度轻度组、中度组和重度组患者的AIM2 水平均依次增高[16]。本研究分析显示AIS 患者预后不良组患者的血清AIM2 水平高于预后良好组，提示AIM2 水平的变化对AIS 的预后评估有应用价值。相关报道认为良好的侧支循环可以减轻缺血性卒中患者白细胞介素-1β 的分泌并能调节AIM2 炎症体的浓度[17]。本研究相关性分析的结果显示AIM2 水平与入院NIHSS 评分、脑梗死体积呈正相关性，且AIM2 水平增高患者的侧支循环较差率明显增高。提示AIM2 水平的过度表达影响着AIS 的发生和发展，并在梗死后脑损伤的进展和恢复中发挥重要作用。

LTB4 是来源于花生四烯酸的一种促炎脂质介质[18]。LTB4 可激活并聚集多种炎性细胞和免疫效应细胞，刺激促炎细胞介质及因子的分泌[19]。研究显示5-脂氧合酶是LTB4 生物合成的关键酶，其与中枢神经系统的炎症性疾病有关。LTB4 被证明对中性粒细胞和其他白细胞具有强烈的趋化作用[20]。研究表明，AIS 发生后白细胞通过血脑屏障渗透到受损组织，并介导细胞因子的释放，进一步损伤脑组织[21]。动物实验的研究表明，脑缺血可激活5-脂氧合酶并上调其表达，导致促炎细胞因子的产生，同时促进LTB4 水平的增加[22-23]。提示LTB4可能参与缺血性卒中的病理机制。另外的研究发现大脑中动脉梗死患者的血清LTB4 水平明显增高。进一步的分析表明，患者的神经功能恢复不良与早期LTB4 水平持续的增加有关[21]。本研究的分析发现LTB4 对AIS 预后的评估作用与上述观点相符。学者们的研究发现，短暂性大脑中动脉闭塞的小鼠模型的LTB4 水平明显升高，脑梗死体积明显增大，表明高水平的LTB4 与缺血性脑卒中的进展密切相关[23]。研究认为炎症反应对AIS 患者侧支循环的建立具有抑制作用，侧支循环不良组的梗死体积、入院NIHSS 评分及预后不良病例数均高于侧支循环建立良好组[24]。本研究的相关性分析显示LTB4水平与梗死体积及入院NIHSS 评分呈正相关性，且LTB4 水平增高患者的侧支循环建立较差率明显增高。表明LTB4 可能参与AIS 的病理机制，其通过调节炎性反应影响AIS 的病理进展过程。提示LTB4 水平的变化与AIS 的预后相关。

综上所述，AIM2 和LTB4 可能与AIS 的发病机制及其预后有关。本研究Logistic 回归分析显示AIM2 和LTB4 水平增高是AIS 预后不良的独立危险因素。ROC 曲线的分析显示AIM2 和LTB4 水平对AIS 的预后不良有诊断意义。因此，检测AIM2和LTB4 水平可以分析AIS 的严重程度和预后，并为临床的治疗提供指导依据。本研究探讨了血清AIM2 和LTB4 水平变化对AIS 预后的诊断价值。但研究仍存在一些不足。首先，高血压、糖尿病、高脂血症等多种慢性共患病以及吸烟等不良生活方式，对AIM2 和LTB4 水平的干扰亦不可避免。其次，由于血脑屏障的存在，理论上血源性生物标志物和对应的脑内生物标志物水平可能存在差异。因此，还需要进一步研究进行阐明。