ICAM-1、HSP70及PAF水平變化與脊髓損傷患者病情及預(yù)后的關(guān)系

謝海洋 王冶 蔣成 張映波

脊髓損傷（Spinal cord injury，SCI）是因脊柱骨各種致病因素（外傷、炎癥、腫瘤等）引起脊髓的結(jié)構(gòu)與功能的損害，造成損害平面以下的脊髓神經(jīng)功能（運動、感覺、括約肌及自主神經(jīng)功能）的障礙，具有極高的致殘率，嚴(yán)重威脅患者的身體健康［1］。相關(guān)研究表示，SCI 盡早干預(yù)患者預(yù)后較好，故尋找有效的分子標(biāo)記物用來評價SCI 患者預(yù)后有重要意義［2］。細(xì)胞間粘附分子-1（Intercellular adhesion molecular-1，ICAM-1）可調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)，起到粘附作用，同時，還參與體機(jī)體免疫應(yīng)答，對T 細(xì)胞調(diào)節(jié)、激活增殖及細(xì)胞毒性等具有重要作用［3］。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，血小板活化因子（platelet activating factor，PAF）是炎癥的自體有效遞質(zhì)，在各種創(chuàng)傷性炎癥反應(yīng)中具有極強的致炎作用［4］。近年來，研究發(fā)現(xiàn)熱休克蛋白70（Heat shock protein 70，HSP70）在SCI 患者呈高濃度狀態(tài)，然而其表達(dá)與SCI 患者各項臨床指標(biāo)及預(yù)后的關(guān)系尚不明確［5］。本研究就ICAM-1、HSP70及PAF 水平變化與SCI 患者病情、預(yù)后的關(guān)系進(jìn)行研究，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年6月至2018年6月于本院接受診治的84 例SCI 患者臨床資料設(shè)為研究組，其中男45 例，女39 例，平均年齡（34.21±6.37）歲。根據(jù)美國脊髓損傷協(xié)會（American Spinal Cord Injury Association，ASIA）分級標(biāo)準(zhǔn)［6］將SCI 患者分為：脊髓完全損傷者（A 組=43），脊髓不完全損傷者（B 組=24），脊髓震蕩者（C 組=17）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有患者符合脊髓損傷神經(jīng)學(xué)分類國際標(biāo)準(zhǔn)（ASIA 2011版）［6］；②研究組患者均在受傷后48 小時入院診治；③均為繼發(fā)性SCI；④臨床資料完整且真實；排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并多發(fā)性損傷及受傷后嚴(yán)重感染者；②嚴(yán)重精神疾患或癡呆等無法配合本研究者；③存在重要臟器或內(nèi)分泌、血液系統(tǒng)病變者。選取同期進(jìn)行健康檢查的正常人群作為對照組，共96 例，其中男61 例，女35 例，平均年齡（34.72±6.51）歲。各組性別、年齡等一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性（P＞0.05）。見表1。本研究通過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，受試者已簽署知情同意書。

1.2 研究方法

收集所有患者臨床資料，比較ICAM-1、HSP70及PAF 水平在SCI 患者的變化情況。記錄所有患者在隨訪時間內(nèi)預(yù)后情況，根據(jù)預(yù)后情況分為預(yù)后良好組及預(yù)后不良組，采用多元Logistic 回歸分析影響SCI 患者預(yù)后不良的危險因素。

1.3 觀察指標(biāo)

取所有患者清晨空腹靜脈全血5 mL，采用未加抗凝劑的標(biāo)準(zhǔn)采樣管進(jìn)行采集，離心（3 000 r/min，10 min）取血清后分別存放在聚丙烯EP 管中，在-80℃冰柜中待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測HSP70，試劑盒選取武漢華美生物有限公司。予以美國Beckman Coulter 公司的流式細(xì)胞儀，測定ICAM-1 水平。予以反向高效液相色譜法檢測PAF水平。所有操作均按照試劑盒上操作步驟進(jìn)行。

表1 A、B、C 組一般資料比較［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general data of group A，B，C［n（%），（±s）］

表1 A、B、C 組一般資料比較［n（%），（±s）］Table 1 Comparison of general data of group A，B，C［n（%），（±s）］

組別性別（男/女）年齡（歲）受傷時間（h）A 組B 組C 組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受傷原因交通事故14（32.55）10（41.66）8（47.05）1.626 0.951墜落傷13（30.23）7（29.16）5（29.41）暴力傷12（27.90）5（20.83）3（17.64）其他4（9.30）2（8.33）1（5.88）損傷部位頸椎17（39.53）10（41.66）8（47.05）3.224 0.780胸椎10（23.25）7（29.16）6（35.29）胸椎合并頸椎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 隨訪方法

本研究隨訪從患者治療開始，為期2年，截止于2020年6月。患者的隨訪時間分布在2～24 個月，平均隨訪時間為（15.71±5.93）個月。對患者隨訪的方式主要采用電話隨訪、微信隨訪及患者來院復(fù)查為主。采用日本骨科學(xué)會（Japanese OrthopedicAssociation，JOA）［7］頸脊髓功能評定標(biāo)準(zhǔn)評定療效，根據(jù)Hirabayashi［8］公式計算治療后末次隨訪時JOA 評分改善率，患者經(jīng)治療后改善率在25%以下者為預(yù)后差，其余情況均視為預(yù)后好。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，計數(shù)資料以n（%）表示，χ2檢驗；計量資料采用（±s）表示，組間比較行t檢驗，多組間比較行F檢驗；采用多元Logistic 回歸分析影響SCI 患者預(yù)后不良的危險因素，以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組ICAM-1、HSP70 及PAF 水平

研究組患者ICAM-1、HSP70 及PAF 水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

2.2 對比A、B、C三組患者ICAM-1、HSP70及PAF水平

ICAM-1、HSP70 及PAF 水平顯示：A 組＞B 組＞C 組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表3。

表2 兩組ICAM-1、HSP70 及PAF 水平比較（±s）Table 2 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels between 2 groups（±s）

表2 兩組ICAM-1、HSP70 及PAF 水平比較（±s）Table 2 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels between 2 groups（±s）

組別對照組研究組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組患者ICAM-1、HSP70及PAF水平比較（±s）Table 3 Comparison of ICAM-1，HSP70 and PAF levels among groups A，B and C（±s）

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

組別A 組B 組C 組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 患者預(yù)后情況

84 例患者經(jīng)兩年隨訪后顯示，57 例患者預(yù)后良好，預(yù)后良好率為67.85%，27 例患者預(yù)后不良，預(yù)后不良率為32.14%，根據(jù)預(yù)后情況分為預(yù)后良好組及預(yù)后不良組。

2.4 影響SCI 患者預(yù)后不良的因素分析

2 組年齡、性別、SCI 節(jié)段等占比比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），2 組受傷至手術(shù)時間、外傷類型、ASIA 分級、激素藥物使用、ICAM-1、HSP70 及PAF 水平等比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表4。

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

因素性別男女χ2/t 值0.471 P 值0.493受傷至手術(shù)時間（h）21.347＜0.001年齡（歲）0.000 0.986外傷類型＜24≥24＜60≥60高能量損傷低能量損傷19.704＜0.001激素藥物使用有無29.702＜0.001 ASIA 分級8.352 0.015 SCI 節(jié)段B 級C 級D 級頸段胸段胸腰段4.792 0.091 ICAM-1（ng/mL）HSP70（ng/mL）PAF（pg/mL）預(yù)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預(yù)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 影響SCI 患者預(yù)后不良的多因素分析

多因素分析結(jié)果顯示，患者受傷至手術(shù)時間、外傷類型、ICAM-1、HSP70 及PAF 水平為SCI 患者預(yù)后不良的獨立危險因素（P＜0.05）。見表5。

表 5 影響SCI 患者預(yù)后不良的多因素分析Table 5 multivariate analysis of poor prognosis in patients with SCI

3 討論

SCI 是一種極其嚴(yán)重的創(chuàng)傷，可觸發(fā)受損脊髓炎性因子的釋放，加重脊髓受損，治療不及時可威脅患者生命安危［9］。故尋求與SCI 病情進(jìn)展有關(guān)的分子標(biāo)志物，對于SCI 診治和預(yù)后尤為重要。

ICAM-1 是中免疫球蛋白超家族一員，可介導(dǎo)炎癥細(xì)胞黏附參與機(jī)體免疫應(yīng)答，還可作為抗原協(xié)同刺激分子激活限制性及細(xì)胞毒性T 細(xì)胞。研究表發(fā)現(xiàn)，ICAM-1 在內(nèi)皮、角化、成纖維及上皮細(xì)胞等作用下，其表達(dá)水平可迅速升高［10］。Clark等［11］研究發(fā)現(xiàn)，急性SCI 時ICAM-1 可激活神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)引起巨噬及淋巴細(xì)胞釋放細(xì)胞因子，使其表達(dá)水平較正常人群明顯上升。同時，Nakade等［12］研究表示，ICAM-1 水平與急性SCI 免疫活性程度密切相關(guān)，可作為判斷SCI 預(yù)后的標(biāo)志物。本研究將SCI 患者根據(jù)ASIA 分級進(jìn)行分組檢測，發(fā)現(xiàn)與上述研究一致，提示ICAM-1 與SCI 患者的疾病進(jìn)展具有密切關(guān)系。另對患者進(jìn)行隨訪預(yù)后調(diào)查顯示，ICAM-1 異常為影響SCI 患者預(yù)后不良的獨立危險因素，說明ICAM-1 與SCI 患者病情進(jìn)展及預(yù)后關(guān)系密切，提示其可作為SCI 患者一個潛在的預(yù)后分子生物學(xué)標(biāo)志物。

相關(guān)臨床研究發(fā)現(xiàn)，HSP70 參與SCI 病理過程，當(dāng)脊髓受到損傷時，脊髓組織中星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞及神經(jīng)元等均會產(chǎn)生HSP70，HSP70 通過一氧化氮介導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞毒性，減少氧自由基。White A R［13］研究表示，HSP70 可促進(jìn)超氧化物歧化酶修復(fù)，加快氧自由基的清除，利于機(jī)體抗氧化功能恢復(fù)，減輕脊髓繼發(fā)損害。類似的，Yanrui 等［14］通過研究發(fā)現(xiàn)SCI 患者HSP70 水平與脊髓損傷患者的嚴(yán)重程度存在正相關(guān)，脊髓損傷越嚴(yán)重血清中HSP70 含量越高，推測HSP70 在SCI 進(jìn)展中發(fā)揮重要作用。本研究結(jié)果提示HSP70 在SCI 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著免疫評估的作用。

PAF 是目前為止發(fā)現(xiàn)的體內(nèi)最強血小板聚集劑，一方面，可使血小板發(fā)生聚集和釋放反應(yīng)，激活中性粒細(xì)胞聚集、釋放氧自由基等物質(zhì)，增加血管壁通透性，促使腫瘤壞死因子產(chǎn)生；另一方面，在脊髓損傷的炎癥過程和繼發(fā)損傷中發(fā)揮毒性作用。Zhang 等［15］等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脊髓損傷后可刺激PAF 釋放，改變PAF 數(shù)量及受體活性，并與受體特異性結(jié)合，加重脊髓損傷。本研究結(jié)果說明PAF與SCI 的發(fā)展關(guān)系密切，可將其作為預(yù)測SCI 患者病情活動及預(yù)后的有效指標(biāo)。

綜上，ICAM-1、HSP70 及PAF 在SCI 患者中明顯升高，且與患者預(yù)后關(guān)系密切，可作為預(yù)測SCI患者預(yù)后的分子標(biāo)志物和治療的潛在的靶點。由于本研究納入樣本量較少，實驗結(jié)果難免存在偏倚，后續(xù)將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究，以獲得更為準(zhǔn)確的實驗結(jié)果。