脑脊液LDH AQP4水平对动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者预后评估的价值

王宏国 熊 刚 石海亮

作者单位：430200 湖北武汉 武汉市江夏区第一人民医院神经外科

蛛网膜下腔出血是常见的神经系统急症，颅内动脉瘤破裂是自发性蛛网膜下腔出血的首要原因[1]，此原因导致的蛛网膜下腔出血被称为动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage，aSAH)。据报道[2]，有10%～15%的aSAH患者在入院前已死亡。aSAH患者因脑出血或其他因素造成血性脑脊液，会进一步刺激患者脑组织并加重病情[3]。目前，临床依据Hunt-Hess分级和改良Fisher分级评估aSAH患者预后情况，具有一定的主观性，因此需要寻找与aSAH预后相关的、可靠的生物学指标。水通道蛋白4(aquaporin 4，AQP4)是人脑内最重要、分布最广的水通道蛋白。研究[4-5]显示,AQP4可参与脑脊液渗透梯度移动，且其水平上升与创伤性脑损伤的发生有关。乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase，LDH)是一类烟酰胺腺嘌呤二核苷依赖性激酶，对鉴别自发性与创伤性蛛网膜下腔出血有帮助[6]。基于此，本研究通过检测aSAH患者脑脊液中LDH、AQP4水平变化，分析二者对aSAH预后的评估价值，旨在为临床治疗及改善预后提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年1月至2020年12月武汉市江夏区第一人民医院收治的260例aSAH患者作为研究对象，对患者夹闭术或栓塞术后随访6个月，依据改良Rankin量表(modified rankin scale，mRS)[7]评估患者临床转归情况，mRS评分≤2分者为转归良好组，185例；mRS评分>2分者为转归不良组，75例。本研究通过武汉市江夏区第一人民医院伦理委员会批准(批号：20161204)，且患者均知情同意。两组患者一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 转归不良组和转归良好组患者一般资料比较

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①aSAH患者经头部CT或MR检查，证实患者有蛛网膜下腔出血[8]，经DSA或CT血管成像证实颅内出现动脉瘤(单发)；②患者发病前有明显意识障碍且Hunt-Hess分级[9]为Ⅰ～Ⅳ级；③首次发病，且发病至入院时间<12 h。排除标准：①合并颅内感染、全身感染、严重肝肾功能障碍、心血管疾病者；②颅脑外伤导致的脑出血；③入院后48 h内死亡者；④有脑神经功能损伤病史者。

1.3 方法

1.3.1 临床资料收集 收集患者发病至入院时间、入院至手术时间、入院Hunt-Hess分级、改良Fisher分级[10]、格拉斯哥昏迷评分(glasgow coma scale，GCS)、动脉瘤直径、出血量、动脉瘤部位、手术方式及是否并发脑血管痉挛、脑积水、癫痫等情况。

1.3.2 LDH、AQP4水平检测 aSAH患者均于入院3～7 d观察无颅内压增高症状后行常规腰椎穿刺，收集脑脊液3 mL，离心后取上清液，用于检测LDH、AQP4水平。采用酶联免疫吸附(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)法检测脑脊液中AQP4水平，操作步骤均严格参照AQP4 ELISA试剂盒(货号：ABE11387，上海瓦兰生物科技有限公司)说明书进行。采用7600日立全自动生化分析仪(日本日立公司)测定LDH的水平。

2 结果

2.1 两组患者临床资料比较 与转归良好组相比，转归不良组入院Hunt-Hess分级(Ⅲ～Ⅳ)比例、改良Fisher分级(3～4)比例、并发脑血管痉挛比例、并发脑积水比例及脑脊液LDH、AQP4水平较高，而GCS评分较低，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组患者临床资料比较

2.2 脑脊液中LDH、AQP4对aSAH预后的预测价值 以脑脊液中LDH、AQP4单独及联合预测作为检验变量，以是否发生转归不良(未发生=0，发生=1)作为状态变量绘制ROC曲线，结果显示，脑脊液LDH预测aSAH预后的曲线下面积(area under curve，AUC)为0.845(95%CI:0.762～0.927)，截断值为257.35 U/L，其灵敏度、特异度分别为90.60%、73.70%；脑脊液AQP4预测aSAH预后的AUC为0.801(95%CI:0.693～0.909)，截断值为122.14 ng/L，其灵敏度、特异度分别为75.00%、85.00%；二者联合预测aSAH预后的AUC为0.886(95%CI:0.810～0.962)，其灵敏度、特异度分别为84.40%、87.50%。与AUCAQP4相比，Z=1.814，P<0.05。见图1。

图1 脑脊液中LDH、AQP4对aSAH预后预测价值的ROC曲线

2.3 logistic回归分析aSAH转归不良的影响因素 以aSAH是否发生转归不良为因变量(转归良好=0，转归不良=1)，以入院Hunt-Hess分级(Ⅰ～Ⅱ级=0，Ⅲ～Ⅳ级=1)、改良Fisher分级(1～2级=0，3～4级=1)、GCS评分(实测值)、并发脑血管痉挛(否=0，是=1)、并发脑积水(否=0，是=1)、脑脊液LDH(实测值)、脑脊液AQP4(实测值)为自变量，进行logistic回归分析，采用逐步向前法纳入变量，结果显示，入院Hunt-Hess分级Ⅲ～Ⅳ级、改良Fisher分级3～4级、GCS评分、并发脑血管痉挛、并发脑积水、LDH、AQP4均是aSAH转归不良的危险因素(P<0.05)。见表3。

表3 logistic回归分析aSAH转归不良的影响因素

续表3

3 讨论

蛛网膜下腔出血占急性脑卒中的5%～10%，是颅内血管破裂，血流进入蛛网膜下腔引起的临床综合征[11]。aSAH是颅内动脉瘤破裂导致的，在蛛网膜下腔出血中最为凶险，具有治疗难度大、预后差的特点[12]。随着神经介入、显微神经外科治疗及神经重症监护技术与治疗水平的提高，低Hunt-Hess分级aSAH患者致残率及病死率较低，但重症aSAH患者因继发性神经功能损伤、早期脑损伤，患者治疗难度较大，治疗后也可能丧失劳动能力[13]。有文献[14]报道，全球因aSAH死亡人数约占因脑卒中死亡人数的50%。因此及早评估aSAH预后，对指导临床治疗具有重要意义。

在缺氧造成的血管痉挛期间，脑脊液中的乳酸浓度明显上升[15]。研究[16]显示，血清乳酸水平可评估aSAH预后不良。LDH一种糖酵解酶，参与糖酵解并催化乳酸和丙酮酸之间氧化还原反应的重要酶类。机体处于缺氧状态时，LDH活性升高，生成大量乳酸与三磷酸腺苷，为机体供能。研究[17]显示，aSAH患者因颅内动脉瘤破裂导致血液进入蛛网膜下腔，颅内压升高，脑组织灌注不足及缺氧，促使葡萄糖经糖酵解最终生成乳酸，使血乳酸水平升高，甚至发生乳酸中毒，此过程离不开LDH活性升高。Ding等[18]通过研究aSAH患者入院时LDH水平发现，血清LDH有助于预估aSAH患者治疗后肺炎的发生情况。本研究发现，转归不良组患者脑脊液LDH水平较转归良好组高，与Ding等[18]研究类似，表示LDH水平在aSAH患者预后中具有重要作用，可能与机体的应激反应有关。本研究ROC曲线显示，脑脊液LDH预测aSAH预后的AUC为0.845，提示脑脊液LDH可能参与aSAH患者治疗后病情恶化进程，脑脊液LDH对aSAH预后具有一定的预估价值。但由于LDH广泛分布于肝脏、心脏、脑等组织细胞中，所以单独检测脑脊液LDH水平以评估aSAH预后的特异度较差，无法排除机体其他组织细胞的干扰，需联合检测其他辅助指标进行评估。

水通道蛋白是细胞膜转运蛋白，与水通透性有关。AQP4是脑组织中分布最广泛的水通道蛋白，其是星形胶质细胞与脑脊液及血液间H2O分子转运的重要载体[19]。研究[20]证实，AQP4是患者发生血管源脑水肿的关键信号通路分子。AQP4在各种颅脑疾病导致的脑水肿形成和消散中扮演关键角色[21]。脑水肿是脑出血并发症，血脑屏障破损是脑出血后迟发性脑水肿形成的原因之一，AQP4可能参与脑水肿发生[22]。以上研究提示，AQP4可能通过多种途径参与脑水肿的形成。魏二佳等[23]研究显示，自发性脑出血患者发病第1、3、14天继发脑水肿体积均与血清AQP4水平相关。本研究发现，转归不良组患者脑脊液AQP4水平较转归良好组高，与魏二佳等[23]研究结果趋势一致，提示脑脊液AQP4可能在aSAH患者治疗后转归不良中发挥作用，可能与aSAH造成的血脑屏障功能损坏有关，致使AQP4水平升高的患者转归不良风险高。本研究还发现，脑脊液AQP4预测aSAH预后的AUC为0.801，提示脑脊液AQP4对预估aSAH预后具有一定的临床价值。进一步研究发现LDH联合AQP4预测aSAH预后的AUC为0.886，稍高于二者单独检测，提示LDH联合AQP4可提高预测aSAH预后的价值。曹兵等[24]研究证实，Hunt-Hess分级和Fisher分级是影响aSAH患者死亡的危险因素。本研究中，转归不良组入院Hunt-Hess分级(Ⅲ～Ⅳ)、改良Fisher分级(3～4)、并发脑血管痉挛、并发脑积水比例均高于转归良好组，且四者均是aSAH转归不良的危险因素，与曹兵等[24]研究相似。本研究logistic回归分析还显示，LDH、AQP4是aSAH转归不良的危险因素，提示脑脊液LDH、AQP4水平越高，aSAH转归不良的风险越高，临床应重视上述指标对预后的不良影响。

综上所述，转归不良aSAH患者脑脊液中LDH、AQP4水平上升，对aSAH预后具有一定的预测价值。但本研究未深入探讨LDH、AQP4影响aSAH治疗病情恶化的具体机制，后续还需进一步研究。