血清CysC、α-Syn联合MRI对帕金森病病情评估及诊断的意义

吕晨光,路 凯,王 丽,李振玲

1.河北省沧州中西医结合医院核医学科,河北沧州 061000;2.唐山中心医院超声诊断科,河北唐山 063000

帕金森病(PD)是老年群体中常见的神经退行性疾病,预计随着人口老龄化程度加重,其患病率会逐年增加[1]。以运动症状为特征的PD患者表现出运动迟缓和弯腰姿势,非运动症状与神经行为、认知及自主神经功能障碍有关[2]。胱抑素C(CysC)属于半胱氨酸蛋白酶抑制剂,与多种神经系统疾病密切相关,参与PD发病过程[3]。PD主要病理特征为中脑黑质多巴胺能神经元的病理损伤或退化,以及含有突触核蛋白(α-Syn)的路易小体的形成,因此α-Syn在PD的发病过程中发挥重要作用[4]。磁共振成像(MRI)是检查PD的常用手段,可通过检测不同部位脑组织铁沉积量判断患者是否发生PD[5-6]。本研究通过对87例PD患者进行回顾性分析,探究血清CysC、α-Syn及MRI联合在PD病情评估及诊断中的应用,以期为该病的诊断和治疗提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 将2019年4月至2021年4月于河北省沧州中西医结合医院(下称本院)治疗的PD患者87例纳入研究作为PD组,其中男49例、女38例,年龄40～81岁,平均(62.76±8.24)岁。纳入标准:符合PD相关诊断标准[7]。排除标准:(1)伴有颅内感染、脑外伤及智力严重障碍,(2)合并心、肝、肾功能不全,(3)脑梗死,(4)继发性PD,(5)无法配合MRI检查。根据Hoehn-Yahr(H-Y)分期[8],将纳入研究的PD患者分为Ⅰ～Ⅱ期13例,Ⅲ～Ⅳ期45例,Ⅴ期29例,H-Y分期越高,病情越严重。另外,选取同期于本院进行体检的健康志愿者87例作为对照组,其中男46例、女41例,年龄40～82岁,平均(63.12±8.35)岁。纳入标准:(1)无PD或PD相关疾病及脑部相关性疾病,(2)一般资料齐全。对照组与PD组性别、年龄、体质量指数(BMI)等一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。纳入研究者或直系亲属均对本研究知情同意并签署知情同意书。该研究通过本院医学伦理委员会批准。

1.2仪器与试剂 MRI仪购于美国GE公司,型号为1.5T HDxt MR;全自动多功能酶联免疫分析仪购于美国雅培公司,型号为i2000SR;全自动生化分析仪购于济南欧莱博技术有限公司,型号为博科BK-200。CysC酶联免疫吸附法(ELISA)检测试剂盒购于上海臻科生物有限公司(货号:ZK-0074);α-Syn ELISA检测试剂盒购于上海臻科生物有限公司(货号:ZK-2069)。

1.3方法

1.3.1血清CysC、α-Syn水平及血脂参数检测 所有患者于入院第2天清晨6:00-10:00采集空腹静脉血4 mL,离心后取上层血清,置于-80 ℃保存待测。采用全自动多功能酶联免疫分析仪检测CysC、α-Syn水平,严格按照试剂盒说明书进行操作。人血清CysC、α-Syn ELISA试剂盒性能:最低检测浓度<1.0 pmol/L,准确度>0.99,不与其他可溶性结构类似物有交叉反应,板内、板间变异系数<15%。采用全自动生化分析仪检测血脂参数:甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)、载脂蛋白A1(ApoA1)、载脂蛋白B(ApoB)水平。

1.3.2MRI检查 采用MRI对患者进行检查,相关参数设置:TE为20.0 ms,TR为35.0 ms,带宽为41.67 Hz,层厚为2.0 mm,激发角度为15°,矩阵为448×448,视野为24 mm,间距为0。测定黑质网状带、黑质致密带、苍白球等椎体外系核团的相位值。

2 结 果

2.1两组一般资料及血脂参数比较 PD组与对照组性别、年龄、BMI、吸烟史、饮酒史及血脂参数比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

表1 两组一般资料及血脂参数比较[n(%)或

续表1 两组一般资料及血脂参数比较[n(%)或

2.2血清CysC、α-Syn水平比较 PD组血清CysC、α-Syn水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。PD患者血清CysC、α-Syn水平随着H-Y分期的增加而升高,组间两两比较差异均有统计学意义(P<0.05),见表3。

表2 两组血清CysC、α-Syn水平比较

表3 不同H-Y分期PD患者血清CysC、α-Syn水平比较

2.3MRI检查结果 PD组黑质致密带、苍白球、壳核、尾状核相位值均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表4。不同H-Y分的PD患者黑质致密带、苍白球、壳核相位值比较,差异均有统计学意义(P<0.05);随着H-Y分期的增加,PD患者黑质致密带、苍白球、壳核相位值逐渐下降(P<0.05),见表5。

表4 两组核团相位值比较

表5 不同H-Y分期PD患者核团相位值比较

2.4血清CysC、α-Syn对PD的诊断价值 ROC曲线分析显示,CysC、α-Syn诊断PD的AUC分别为0.786(95%CI：0.718～0.845)、0.767(95%CI：0.697～0.828),约登指数分别为0.471、0.517,最佳截断值分别为2.04 mg/L、10.72 μg/L,灵敏度分别为58.62%、64.37%,特异度分别为88.51%、87.36%,见图1。

图1 血清CysC、α-Syn诊断PD的ROC曲线

2.5MRI、血清CysC、α-Syn诊断PD与临床诊断的一致性 以临床诊断为金标准。血清CysC水平<2.04 mg/L为阴性;血清α-Syn水平<10.72 μg/L为阴性;MRI:黑质致密带<0.07、苍白球<-0.21、壳核<-0.31,满足以上任一条件判定为阳性,其余为阴性。CysC、α-Syn、MRI诊断PD与金标准的一致性分析显示,Kappa值分别为0.471、0.517、0.506,三项联合诊断PD与金标准的一致性较高(Kappa值为0.690,P<0.001),见表6。

表6 MRI、血清CysC、α-Syn及三项联合对PD的诊断结果(n)

2.6MRI联合血清CysC、α-Syn评估PD的价值 与MRI、血清CysC、α-Syn单独诊断相比,三项联合诊断PD的灵敏度和准确度较高,差异有统计学意义(P<0.05),见表8。

表8 各检测方法对PD的诊断效能比较[%(n/n)]

3 讨 论

PD的发病与环境、遗传及神经系统老化等多因素的交互作用有关,其中氧化应激和脂质过氧化在PD发病过程中至关重要[9]。CysC广泛存在于哺乳动物体液和组织中,与细胞增殖及分化、肿瘤、炎症反应以及神经系统退行性疾病有密切联系。张家和等[10]发现,血清CysC与老年PD患者病程及疾病严重程度呈正相关,可用于评估疾病严重程度,对控制病情发展有重要作用。IMARISIO等[11]的研究结果显示,PD患者血清CysC水平高于对照组,CysC高水平的患者在2年的随访期间疾病发展更快。邹瑜等[12]报道,血清CysC在早期PD患者体内水平升高,随着患者睡眠障碍严重程度增加而升高。本研究结果显示,PD组血清CysC水平显著高于对照组,这与上述研究一致。血清CysC水平随着H-Y分期递增呈上升趋势。ROC曲线分析显示,血清CysC对PD具有一定的诊断价值。与以往报道不同的是,本研究除了检测CysC在PD患者体内的表达水平,还探讨了CysC对PD的诊断价值,这为寻找早期诊断PD的生物标志物提供了新的思路。本研究结果提示,CysC可作为早期诊断PD的生物标志物,在评估PD病情严重程度方面具有重要意义。CysC在神经元细胞受损时大量表达,阻止有害物的刺激,保护机体免受损害,随着PD病程延长,机体内蛋白酶活性增加,促进血清CysC分泌增加。分析原因,PD疾病进展时,多巴胺神经元受到损害,机体发生氧化应激和脂质过氧化反应,颅内组织蛋白酶持续表达,激活CysC蛋白酶抑制剂活性,使其大量表达[13]。

神经元突触蛋白路易体的形成是PD发病的主要病理特征,α-Syn是存在于神经元中的突触蛋白,过度表达与基因突变对神经元细胞具有毒副作用,这种毒性可导致多巴胺能神经元细胞发生凋亡[14]。研究显示,α-Syn与PD发病有关。周弋人等[15]的研究结果显示,PD患者血清α-Syn水平高于健康对照组且与H-Y分期呈正相关。肖成贤等[16]发现,血清α-Syn在PD患者体内呈高水平,晚期患者水平高于早期患者,而且与认知功能损害密切相关。本研究在此基础上进一步进行了验证,结果显示PD组患者血清α-Syn水平显著高于对照组,这与周弋人等[15]、肖成贤等[16]研究一致。血清α-Syn随着H-Y分期递增呈上升趋势。以往研究只是针对α-Syn在PD患者体内表达量进行分析,未进一步探讨α-Syn对早期PD的诊断价值,因此本研究进一步进行了ROC曲线分析。结果显示,血清α-Syn对PD具有一定的诊断价值,提示α-Syn在早期诊断PD、评估病情严重程度方面具有重要意义。分析原因,α-Syn在功能上与铁和脂质的代谢有关,铁和脂质代谢紊乱,可导致基低节区和脑中大量沉积,诱发神经元凋亡,引起PD发生[17]。另外,α-Syn过表达导致线粒体呼吸链复合物Ⅰ水平与活性降低,导致氧化应激反应的发生,促进PD的发生[18]。

临床上常用的影像学检查主要包括计算机断层摄影术(CT)、MRI、正电子发射断层显像(PET)等,其实MRI检查的精准度更高。MRI通过对颅内铁沉积的半定量分布情况进行分析,以及利用不同脑组织的磁敏感性差异产生的图像进行对比,对PD的早期诊断意义重大[19]。MRI可通过计算相位值反映铁沉积情况,相位值越高,代表铁沉积量越多[20]。唐苏丹等[6]发现,黑质、苍白球铁沉积量随着PD疾病进展呈上升趋势,与疾病严重程度有关。本研究结果显示,PD患者黑质致密带、苍白球、壳核的相位值与对照组比较显著下降,且随着H-Y分期增加而呈下降趋势,这与唐苏丹等[6]研究结果一致。这提示,采用MRI对PD早期诊断及评估疾病进展程度具有一定的价值。但是黑质致密带、苍白球、壳核等组织的铁沉积量在该疾病发展过程中是否稳定,还有待进一步验证,由于MRI检查结果会受患者个人情况、诊断方向和医生经验等多种因素的影响,因此单纯采用MRI诊断早期PD具有一定局限性,因此需要联合血清学指标提高诊断效能。复习国内外文献,未见血清CysC、α-Syn联合MRI对PD的诊断价值研究,因此本研究将血清CysC、α-Syn和MRI三项进行联合,分析其对PD的诊断价值。结果显示,三者联合诊断PD的灵敏度、准确度较高,提示三项联合可提高对PD的诊断效能。

综上所述,血清CysC、α-Syn对PD具有一定的诊断效能,联合MRI后,诊断效能进一步提高,三者均能评估PD病情严重程度,为临床早期诊断及治疗提供依据。本研究的局限性:纳入样本量偏少,可能影响MRI检查结果的判读;本研究只关注了6个脑区,可能存在分析不全面问题。后期将加大样本量,扩大脑区组织种类,进行更深层次的研究。