重型顱腦損傷患者血清apelin-13濃度與疾病嚴重程度及90天預后不良的關系

漏佳穎 俞文華 杜權 董曉巧 沈麗君 鄭永科 胡煒 張立新 王曉鋒 莊耀坤

重型顱腦損傷（severe traumatic brain injury,sTBI）是一種嚴重的外傷，患者入院時格拉斯哥昏迷評分（Glasgow coma scale,GCS）和鹿特丹CT評分與sTBI嚴重程度和臨床預后密切相關[1-2]。apelin是由77個氨基酸構成的多肽，與血管緊張素樣G蛋白偶聯(lián)受體結合發(fā)揮生理功能[3]。apelin-13是apelin的一個亞型，具有較強的生物活性[4]。神經元及少突膠質細胞能夠高度表達apelin-13[5]。動物實驗證實，apelin-13對腦梗死、腦外傷和蛛網膜下腔出血等神經系統(tǒng)疾病具有保護作用[6-9]。近年來的臨床研究提示，血清apelin-13濃度與腦梗死的嚴重程度和長期預后不良顯著相關[10]，也與sTBI的嚴重程度和30 d的病死率顯著相關[11]。本研究進一步探討血清apelin-13濃度與sTBI患者疾病嚴重程度及90 d預后不良的關系，現(xiàn)將結果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 收集2016年10月至2019年10月浙江大學醫(yī)學院附屬杭州市第一人民醫(yī)院（69例）和杭州市第九人民醫(yī)院（46例）收治的共115例sTBI患者的臨床資料，男 67 例，女 48 例，年齡 18～74（44.5±14.1）歲；吸煙55例（47.8%），飲酒63例（54.8%），高血壓 16例（13.9%），糖尿病 12例（10.4%），高脂血癥 18例（15.7%）；外傷至入院時間 0.5～12.0（5.0±2.5）h；GCS評分 3～8 分，中位數 5（4，6）分；鹿特丹 CT 評分 3～6分，中位數 4（4，5）分；收縮壓 75～179（126.1±28.5）mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；舒張壓 45～109（75.3±16.6）mmHg，平均動脈壓 55.3～131.0（92.2±20.0）mmHg。納入標準：其他部位簡明損傷評分≤2分，創(chuàng)傷到入院時間≤12 h，年齡≥18歲。排除標準：火器傷，銳器傷，腦卒中病史，合并尿毒癥、肝硬化和惡性腫瘤等嚴重疾病，失訪、病例資料不全和血標本不合格的患者。收集2018年10月至2019年10月杭州市第九人民醫(yī)院健康體檢者115例作為對照組，其中男64例，女51例，年齡22～77（46.8±12.9）歲。兩組對象性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。本研究經浙江大學醫(yī)學院附屬杭州市第一人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審批同意，所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法 記錄患者性別、年齡、抽煙史、飲酒史、高血壓病史、糖尿病病史、高脂血癥病史、入院時GCS評分和鹿特丹CT評分等信息，由專人對患者進行電話隨訪，記錄患者外傷后90 d的格拉斯哥預后評分（Glasgow outcome scale,GOS），評分 1～3分為預后不良，4～5 分為預后良好[12]。

1.3 觀察指標 采集sTBI患者入院時、對照組體檢時的肘靜脈血2 ml置于無菌試管中，3 000 g離心15 min后，吸取上清液立即于-80℃保存。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗法檢測血清apelin-13濃度（試劑盒購于中國武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司，規(guī)格：96T，批號：41753502）。

2 結果

2.1 sTBI患者血清apelin-13濃度的變化及與外傷嚴重程度的關系 sTBI患者血清apelin-13濃度為24.7（20.9，30.1）ng/ml，明顯低于對照組的 52.0（39.8，69.5）ng/ml，差異有統(tǒng)計學意義（Z=-8.936，P＜0.01）。GCS評分 3、4、5、6、7和 8分患者血清 apelin-13 濃度中位數依次是 20.1（18.8，22.1）、23.4（19.9，26.2）、24.5（22.2，30.3）、26.0（23.7，31.4）、28.8（24.5，32.7）和 30.0（24.5，34.8）ng/ml，組間比較差異有統(tǒng)計學意義（H=23.974，P＜0.01）。鹿特丹 CT 評分 3、4、5、6 分患者血清apelin-13 濃度中位數依次是 36.6（25.0，43.4）、26.4（23.4，30.3）、23.7（20.0，30.0）和 20.9（19.3，24.6）ng/ml，組間比較差異有統(tǒng)計學意義（H=24.419，P＜0.01）。

2.2 血清apelin-13濃度與sTBI患者預后的關系sTBI患者中預后不良52例（45.2%），預后良好63例（54.8%）。兩組患者糖尿病、GCS評分、鹿特丹CT評分和血清apelin-13濃度的差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），見表1。將上述有統(tǒng)計學差異的項目納入二分類logistic回歸模型中，結果發(fā)現(xiàn)GCS評分、鹿特丹CT評分和血清apelin-13濃度是sTBI患者90 d預后不良的獨立預測因素（均P＜0.05），見表2。

表1 預后不良和預后良好患者一般資料的比較

表2 sTBI患者90 d預后不良相關因素的二分類logistic回歸分析

2.3 血清apelin-13濃度對sTBI患者90 d不良預后的預測效能分析 血清apelin-13濃度預測sTBI患者90 d 預后不良的 AUC=0.785，95%CI：0.698～0.856，且最佳截斷值為血清apelin-13濃度≤25.1 ng/ml，預測90 d預后不良的靈敏度為0.808，特異度為0.667，Youden指數為0.475，見圖1。血清apelin-13濃度預測90 d預后不良的AUC與GCS評分及鹿特丹CT評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。采用二分類logistic回歸分析，將預后不良作為因變量而將血清apelin-13濃度、GCS評分和鹿特丹CT評分作為自變量擬合了回歸方程：P=1/[1+e（-3.2-GCS 評分×1.04-血清 apelin-13 濃度×0.11+鹿特丹 CT 評分×1.08）]。Hosmer-Lemeshow檢驗顯示模型擬合度高（χ2=13.955，P＞0.05）。血清apelin-13濃度、GCS評分和鹿特丹CT評分聯(lián)合使用的預測效能均顯著超過了單獨使用血清apelin-13濃度、GCS評分和鹿特丹CT評分的預測效能（均 P＜0.05），見表 3。

表3 各指標聯(lián)合及單獨使用分析重型顱腦損傷患者外傷后90 d預后不良的ROC曲線

圖1 血清apelin-13濃度對重型顱腦損傷后90 d預后不良預測效能的ROC曲線

3 討論

sTBI患者預后差，多采用GOS評分對患者神經功能或生活質量進行評價[1]。一般來說，GOS評分1～3分被認定為預后不良[12]。sTBI患者外傷后3～6個月預后不良的發(fā)生率一般為50%左右[13]，本組患者90 d預后不良的發(fā)生率為45.2%（52/115），與之相符。GCS評分作為一項臨床評價系統(tǒng)，是腦外傷患者睜眼、言語和運動的綜合評價[14]。鹿特丹CT評分作為一項影像學評價系統(tǒng)，是腦外傷患者基底池形態(tài)、硬膜外血腫、中線移位和蛛網膜下腔出血（或腦室出血）的綜合性評價[15]。GCS評分和鹿特丹CT評分是多因素分析中經常被證實與腦外傷預后獨立相關的兩個預測因素[12-15]。本研究結果與之相似，也顯示GCS評分和鹿特丹CT評分是sTBI患者90 d預后不良的獨立預測因素。因此，GCS評分和鹿特丹CT評分確實是腦外傷預后預測和嚴重程度評價的重要指標。

apelin-13具有控制晝夜節(jié)律、進食行為、體液平衡和垂體激素釋放等多項功能[4]。腦組織能夠表達apelin-13，而apelin-13可能具有腦保護作用[5]。在大腦中動脈閉塞的小鼠模型中，apelin-13能夠增加腦組織水通道蛋白4的表達從而改善血腦屏障的通透性進而減少小鼠缺血性腦損傷[6]。在大鼠缺血再灌注腦損傷模型中，apelin-13顯著抑制神經細胞凋亡，減少腦梗死體積和腦損傷，從而保護腦缺血損傷[7]。apelin-13也能充分抑制神經細胞自噬作用從而顯著減少大鼠外傷性腦損傷[8]。另外，apelin-13能夠顯著降低實驗性蛛網膜下腔出血大鼠神經細胞凋亡、內質網損傷和血腦屏障的破壞，從而抑制蛛網膜下腔出血后的早期腦損傷[9]。急性腦梗死患者血清apelin-13濃度較正常人群顯著下降[10]。本研究結果發(fā)現(xiàn)，sTBI患者血清apelin-13濃度較對照組顯著下降，與文獻研究結果相似[11]。因此，apelin-13具有神經保護作用，急性腦損傷可能消耗腦組織中該蛋白數量，從而加重腦損傷，而apelin-13可能對腦損傷具有治療作用。

急性腦梗死患者降低的血清apelin-13濃度與美國國立衛(wèi)生院神經功能缺損評分呈負相關，能夠獨立預測急性腦梗死后3個月神經功能預后不良（改良Rankin評分＞2分）[10]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同GCS評分或鹿特丹CT評分sTBI患者血清apelin-13濃度比較差異均有統(tǒng)計學意義；與既往腦外傷相關研究結果相符合[11]。血清apelin-13濃度已經被證實是sTBI患者外傷后30 d死亡的獨立預測因素[11]。本研究延長隨訪時間至外傷后90 d，分析血清apelin-13濃度與預后不良的關系，結果顯示，血清apelin-13濃度也是sTBI后90 d預后不良的獨立預測因素。ROC曲線分析顯示，血清apelin-13濃度預測90 d預后不良效能較高，最佳截斷值為≤25.1 ng/ml，AUC為0.785，Youden指數為0.475。另外，血清apelin-13濃度對90 d預后不良的預測效能與GCS評分及鹿特丹CT評分相似。而且，本研究繼續(xù)對血清apelin-13濃度、GCS評分和鹿特丹CT評分3個指標擬合了新的聯(lián)合模型；隨后的 ROC曲線分析顯示，血清apelin-13濃度、GCS評分和鹿特丹CT評分聯(lián)合使用的預測效能均顯著超過了單獨使用的預測效能。因此，血清apelin-13濃度可能有效地評價腦外傷嚴重程度和預測臨床預后。

綜上所述，腦外傷后血清apelin-13濃度顯著下降，補充apelin-13可能對外傷性腦損傷具有保護作用，而血清apelin-13濃度與sTBI嚴重程度和90 d預后不良密切相關，因此，血清apelin-13可能是腦外傷較好的預后標志物。