Value of serum absent in melanoma 2 expression level in predicting occurrence of early neurological deterioration after alteplase intravenous thrombolysis in patients with acute cerebral infarction
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摘要:目的
探讨急性脑梗死(ACI)患者血清黑素瘤缺乏因子2(AIM2)表达水平与病情严重程度的相关性, 并评估AIM2预测ACI患者阿替普酶静脉溶栓治疗后发生早期神经功能恶化(END)的价值。
方法选取150例ACI患者为ACI组，另选取30例健康体检者为对照组。ACI患者入院时根据美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分分为轻度组、中度组和重度组，根据静脉溶栓治疗后END情况分为END组和非END组。收集ACI患者的临床资料; 采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清AIM2表达水平; 采用Logistic回归模型分析ACI患者静脉溶栓治疗后发生END的影响因素; 绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析血清AIM2表达水平预测ACI患者静脉溶栓治疗后发生END的临床效能。
结果ACI组、对照组血清AIM2表达水平分别为(58.29±5.97)、(36.81±3.03) ng/mL, 差异有统计学意义(t=43.23, P < 0.05)。轻度组、中度组和重度组血清AIM2表达水平逐渐升高，两两比较差异均有统计学意义(P < 0.01)。ACI患者血清AIM2表达水平与NIHSS评分呈正相关(r=0.941, P < 0.01)。END组NIHSS评分、入院到溶栓时间、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、C反应蛋白、AIM2水平高于或长于非END组，差异有统计学意义(P < 0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示, NIHSS评分(OR=3.871, P < 0.001)、入院到溶栓时间(OR=2.885, P=0.002)、LDL-C(OR=3.118, P < 0.001)和AIM2(OR=3.761, P < 0.001)均为ACI患者静脉溶栓术后发生END的影响因素。ROC曲线结果显示, ACI患者入院时血清AIM2表达水平预测静脉溶栓术后发生END的曲线下面积(AUC)为0.911; 当AIM2截断值为66.56 ng/mL时，诊断敏感度和特异度分别为91.23%和90.15%。
结论ACI患者血清AIM2表达水平显著升高; AIM2表达水平预测ACI患者静脉溶栓治疗后发生END具有一定优势。
Abstract:ObjectiveTo investigate the correlation between the expression level of absent in melanoma 2 (AIM2) in serum and the severity of acute cerebral infarction (ACI), and to evaluate the value of AIM2 in predicting early neurological deterioration (END) after intravenous thrombolysis with alteplase in ACI patients.
MethodsA total of 150 ACI patients were enrolled in ACI group, and another 30 healthy individuals physical examination were selected as control group. ACI patients were further divided into mild, moderate and severe groups according to the National Institutes of Health Stroke Scale (NIHSS) score at admission, and they were also divided into END and non-END groups based on the occurrence of END after intravenous thrombolysis. Clinical materials of ACI patients were collected; the expression level of serum AIM2 was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA); the Logistic regression analysis was performed to identify the factors influencing END after intravenous thrombolysis in ACI patients; the receiver operating characteristic (ROC) curve was plotted to analyze the clinical performance of serum AIM2 expression level in predicting END after intravenous thrombolysis in ACI patients.
ResultsThe serum AIM2 expression level in the ACI group and the control group was (58.29±5.97) and (36.81±3.03) ng/mL respectively, with a significant between-group difference (t=43.23, P < 0.05). The serum AIM2 expression level gradually increased in the mild, moderate and severe groups, with significant differences between each pair of groups (P < 0.01). The serum AIM2 expression level in ACI patients was positively correlated with the NIHSS score (r=0.941, P < 0.01). The NIHSS score, time from admission to thrombolysis, low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), C-reactive protein, and AIM2 level in the END group were significantly higher or longer than those in the non-END group (P < 0.05). The results of multivariate Logistic regression analysis showed that NIHSS score (OR=3.871, P < 0.001), time from admission to thrombolysis (OR=2.885, P=0.002), LDL-C (OR=3.118, P < 0.001) and AIM2 (OR=3.761, P < 0.001) were influencing factors for END after intravenous thrombolysis in ACI patients. ROC curve showed that the area under the curve (AUC) for predicting END after intravenous thrombolysis based on the serum AIM2 expression level at admission in ACI patients was 0.911; when the cut-off value of AIM2 was 66.56 ng/mL, the diagnostic sensitivity and specificity were 91.23% and 90.15%, respectively.
ConclusionThe expression level of serum AIM2 is significantly increased in ACI patients, and AIM2 expression level has certain advantages in predicting END after intravenous thrombolysis in ACI patients.
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急性脑梗死(ACI)人群患病率约为259.1/10万，且随着年龄的增长而呈逐渐升高趋势[1], ACI属于神经内科常见的急危重症之一，具有起病急、预后差等特点。ACI发病机制复杂，多种因素可引起脑部血流供应中断，继而导致脑组织缺血缺氧，部分患者可出现偏瘫及死亡。研究[2-5]已证实ACI患者时间窗内静脉溶栓属于一线治疗方案，但有约30%的ACI患者在静脉溶栓治疗后会出现早期神经功能恶化(END)。黑素瘤缺乏因子2(AIM2)是组成炎症小体重要的模式识别受体之一，在机体免疫应答中发挥着重要作用[6]。早期研究[7]认为AIM2高表达与肿瘤进展及患者较短的生存时间有关。近年来研究[8]发现, AIM2与ACI患者的病情严重程度有关, AIM2表达水平与ACI患者美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、脑梗死面积及改良Rankin量表(mRS)评分均呈显著正相关。目前有关AIM2与ACI患者静脉溶栓后END的相关性研究较少。本研究探讨血清AIM2水平与ACI患者静脉溶栓后END的关系，现报告如下。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
纳入新乡医学院第一附属医院神经内科2022年1—12月确诊的150例ACI患者作为ACI组，男80例，女70例，平均年龄(55.12±4.33)岁。纳入标准: ①患者均为ACI首次发作，其临床表现、影像学检查及查体结果等符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[9]中相关标准; ②患者年龄>18岁，发病4.5 h内入院; ③患者临床数据完整; ④患者均对本研究内容知情且自愿参加。排除标准: ①活动性脑出血者; ②既往有脑梗死、脑出血等病史者; ③合并先天性脑血管畸形、动脉瘤及颅内肿瘤患者; ④合并恶性肿瘤、急慢性感染性疾病、肝肾功能不全等患者; ⑤放弃治疗、中途转院患者。ACI患者病情严重程度评估采用NIHSS评分, NIHSS评分越高提示病情越严重; NIHSS评分≤5分为轻度, >5~15分为中度, >15分为重度。纳入同期在体检中心检查的30例健康体检者为对照组，男16例，女14例，年龄50~60岁，平均(55.56±5.12)岁。2组研究对象性别、年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)。本研究获得本院伦理委员会批准(批号: EC-022-091)。
1.2 方法
1.2.1 静脉溶栓治疗和END评估
所有患者入院后行头颅CT检查，在排除脑出血的情况下进行静脉溶栓治疗，剂量为0.9 mg/kg, 具体为在1 min内静脉注射总剂量10%的药量，剩余90%的药量在1 h内静脉泵入。END定义为溶栓治疗1 d内NIHSS评分较入院时增加4分或者是患者出现死亡[10]。本研究根据ACI患者END发生情况分为END组(n=52)和非END组(n=98)。
1.2.2 临床数据收集
通过住院病历收集患者的临床资料，具体包括性别、年龄、体质量指数(BMI)、NIHSS评分、病程、合并疾病、吸烟及饮酒史、梗死部位、梗死类型(单发或多发脑梗死)、入院到溶栓时间、血压、血糖、肝肾功能、血脂、同型半胱氨酸、D-二聚体和C反应蛋白等。
1.2.3 血清AIM2表达水平的检测
所有患者在入院后立即抽取外周静脉血3 mL, 离心后获取上层血清，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清AIM2的表达水平。
1.3 统计学分析
采用SPSS 22.0统计学软件分析数据。计量数据采用(x±s)表示，多组间比较采用单因素方差分析，对有统计学意义的变量进一步行两两比较时采用SNK-q检验, 2组间比较采用t检验，计数资料采用[n(%)]表示, 2组间比较采用卡方检验。采用Pearson法进行相关性分析，采用Logistic回归分析法进行危险因素分析，采用受试者工作特征(ROC)曲线分析血清AIM2表达水平预测ACI患者静脉溶栓后发生END的临床效能。P < 0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 2组血清AIM2表达水平的比较
ACI组、对照组血清AIM2表达水平分别为(58.29±5.97)、(36.81±3.03) ng/mL, 差异有统计学意义(t=43.23, P<0.05), 见图 1。
2.2 ACI组AIM2表达水平与NIHSS评分的相关性
本研究ACI患者NIHSS评分≤5分者11例(设为轻度组), >5~15分者86例(设为中度组), >15分者53例(设为重度组)。轻度组、中度组和重度组血清AIM2表达水平逐渐升高，两两比较差异均有统计学意义(P < 0.01)。ACI患者NIHSS评分为3.80~24.19分，平均(15.23±3.22)分，血清AIM2表达水平与NIHSS评分呈正相关(r=0.941, P < 0.01)。见表 1、图 2。
表 1 ACI患者血清AIM2表达水平与病情严重程度的关系(x±s)组别 n AIM2/(ng/mL) NIHSS评分/分 轻度组 11 47.69±4.55 4.43±0.15 中度组 86 53.29±5.42** 13.45±2.62** 重度组 53 65.87±6.16**## 20.06±3.11**## F 43.22 35.69 P < 0.001 < 0.001 ACI: 急性脑梗死; AIM2: 黑素瘤缺乏因子2;
NIHSS: 美国国立卫生研究院卒中量表。
与轻度组比较, * * P < 0.01; 与中度组比较, ##P < 0.01。2.3 ACI患者发生END的单因素分析
非END组与END组在性别、年龄、BMI、病程、合并疾病、吸烟及饮酒史、梗死部位、梗死类型(单发或多发脑梗死血压)、血糖、肝肾功能[谷氨酸-丙酮酸转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、肌酐(Cr)]、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、同型半胱氨酸和D-二聚体等方面比较，差异无统计学意义(P>0.05); END组NIHSS评分、入院到溶栓时间、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、C反应蛋白和AIM2水平高于或长于非END组，差异有统计学意义(P < 0.05)。见表 2。
表 2 非END组与END组基线资料比较(x±s)[n(%)]基线资料 分类 非END组(n=98) END组(n=52) t/χ2 P 性别(男) 55(56.12) 25(48.08) 0.884 0.347 年龄/岁 55.78±4.69 54.96±4.18 1.057 0.292 NIHSS评分/分 14.23±4.30 19.67±3.28 7.971 < 0.001 病程/h 19.93±2.88 20.11±2.45 0.383 0.702 合并疾病 高血压、糖尿病及高脂血症 26(26.53) 19(36.54) 1.620 0.203 无 72(73.47) 33(63.46) 吸烟及饮酒史 有 24(24.49) 16(30.77) 0.685 0.408 无 74(75.51) 36(69.23) 梗死部位 基底节 65(66.33) 34(65.38) 0.013 0.908 其他 33(33.67) 18(34.62) 梗死类型 单发脑梗死 70(71.43) 41(78.85) 0.972 0.324 多发脑梗死 28(28.57) 11(21.15) 入院到溶栓时间/min 40.34±5.55 53.23±4.38 14.513 < 0.001 收缩压/mmHg 143.23±18.98 144.05±19.55 0.249 0.804 舒张压/mmHg 95.55±10.48 95.67±9.29 0.069 0.945 血糖/(mmol/L) 6.08±1.48 5.94±1.45 0.555 0.580 ALT/(U/L) 26.45±3.44 27.01±3.98 0.898 0.371 AST/(U/L) 30.66±5.21 29.06±3.99 1.933 0.055 Cr/(μmol/L) 86.77±8.49 87.05±7.05 0.203 0.839 TG/(mmol/L) 1.51±0.22 1.57±0.31 1.373 0.172 TC/(mmol/L) 3.48±0.78 3.43±0.62 0.400 0.690 LDL-C/(mmol/L) 2.33±0.38 4.22±0.49 26.157 < 0.001 同型半胱氨酸/(μmol/L) 45.33±4.01 46.08±4.61 1.034 0.303 D-二聚体/(mg/L) 0.67±0.11 0.68±0.13 0.497 0.620 C反应蛋白/(mg/L) 18.68±4.91 34.34±5.66 17.619 < 0.0012 AIM2/(ng/mL) 51.48±5.45 64.33±6.34 12.976 < 0.001 END: 早期神经功能恶化; NIHSS: 美国国立卫生研究院卒中量表; ALT: 谷氨酸-丙酮酸转氨酶; AST: 天门冬氨酸转氨酶;
Cr: 肌酐; TG: 甘油三酯; TC: 总胆固醇; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇; AIM2: 黑素瘤缺乏因子2。1 mmHg=0.133 kPa。2.4 ACI患者发生END的危险因素分析
多因素Logistic回归分析结果显示, NIHSS评分(OR=3.871, P < 0.001)、入院到溶栓时间(OR=2.885, P=0.002)、LDL-C(OR=3.118, P < 0.001)和AIM2(OR=3.761, P < 0.001)均为ACI患者静脉溶栓术后发生END的影响因素。见表 3。
表 3 ACI患者静脉溶栓术后发生END的影响因素分析因素 B SE Wald χ2 OR(95%CI) P 常数项 0.938 0.332 7.982 2.554(—) 0.024 NIHSS评分 1.353 0.664 4.155 3.871(1.554~7.225) < 0.001 入院到溶栓时间 1.059 0.483 4.812 2.885(1.468~7.329) 0.002 LDL-C 1.137 0.571 3.966 3.118(1.592~6.005) < 0.001 AIM2 1.324 0.585 5.127 3.761(1.736~7.031) < 0.001 2.5 AIM2表达水平预测ACI患者静脉溶栓后发生END的临床效能
ROC曲线结果显示, ACI患者入院时血清AIM2表达水平预测静脉溶栓术后发生END的临床效能较为显著，曲线下面积(AUC)为0.911, 当AIM2截断值为66.56 ng/mL时，诊断敏感度和特异度分别为91.23%和90.15%。见图 3。
3. 讨论
脑组织血液供应中断后，可引起机体脑组织缺血缺氧性坏死等一系列不可逆改变，是ACI患者致残及致死的主要原因。脑血管闭塞是ACI的病理生理基础，静脉溶栓治疗可有效开通血管，恢复缺血区域血液供应，改善患者预后[9]。然而，部分ACI患者在接受阿替普酶静脉溶栓治疗后可出现出血转化[11]及END[12]等多种并发症，且具体机制不详。
对于ACI患者，在有效时间窗内开通闭塞血管通常能改善患者预后，但仍有部分患者在24 h内出现症状加重，甚至出现END。临床研究[4-5, 13]结果显示, ACI患者静脉溶栓治疗后24 h内END发生率约为30%。本研究结果显示, ACI患者静脉溶栓治疗后END发生率为34.67%(52/150), 与既往文献报道结果基本一致。ACI患者在静脉溶栓治疗后出现END的生理病理学机制一直是临床研究的重点，GELHARD S等[14]对ACI小鼠模型研究发现，血糖升高是ACI静脉溶栓治疗后出现END的因素; 此外，阿替普酶的药物性毒性作用也可能促使END发生。
AIM2主要表达于血管内皮细胞，可促进炎性因子的表达及黏附于血管内壁，同时促进血管平滑肌的增生。研究[7, 15]证实AIM2在ACI患者血清中高表达，本研究同样证实ACI患者血清AIM2表达水平显著升高，且随着患者NIHSS评分的升高而升高，提示AIM2表达水平可在一定程度上可反映ACI患者病情的严重程度。MATSUYAMA H等[16]研究证实，脑灌注不足可诱导AIM2表达上调, AIM2表达上调后进一步促进脑星形胶质细胞和小胶质细胞的无菌性炎症反应。此外，动物研究[17]发现, AIM2可受孕酮等激素调控，孕酮表达水平降低后会显著提高星形胶质细胞和小胶质细胞中AIM2的表达, AIM2表达后进一步损伤脑组织。本研究发现，与非END组相比, END组AIM2表达水平显著升高, AIM2表达水平是ACI患者静脉溶栓治疗后发生END的影响因素。
本研究发现, NIHSS评分、入院到溶栓时间和LDL-C同样是ACI患者静脉溶栓治疗后发生END的影响因素。NIHSS评分可反映ACI患者病情严重程度，入院到溶栓时间越短，说明开通闭塞血管越及时，患者预后越好。LDL-C主要参与血小板聚集、诱导血管壁内斑块形成，最终可引发血栓及血管闭塞。研究[18]证实LDL-C是ACI患者预后不良的影响因素。本研究绘制的ROC曲线发现，血清AIM2表达水平预测ACI患者静脉溶栓治疗后发生END具有良好的效能，诊断敏感度和特异度均较高。
综上所述, ACI患者血清AIM2高表达，并与病情严重程度及静脉溶栓治疗后发生END有关, AIM2水平的动态变化对评估ACI患者发生END具有重要的临床意义。
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表 1 ACI患者血清AIM2表达水平与病情严重程度的关系(x±s)
组别 n AIM2/(ng/mL) NIHSS评分/分 轻度组 11 47.69±4.55 4.43±0.15 中度组 86 53.29±5.42** 13.45±2.62** 重度组 53 65.87±6.16**## 20.06±3.11**## F 43.22 35.69 P < 0.001 < 0.001 ACI: 急性脑梗死; AIM2: 黑素瘤缺乏因子2;
NIHSS: 美国国立卫生研究院卒中量表。
与轻度组比较, * * P < 0.01; 与中度组比较, ##P < 0.01。
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表 2 非END组与END组基线资料比较(x±s)[n(%)]
基线资料 分类 非END组(n=98) END组(n=52) t/χ2 P 性别(男) 55(56.12) 25(48.08) 0.884 0.347 年龄/岁 55.78±4.69 54.96±4.18 1.057 0.292 NIHSS评分/分 14.23±4.30 19.67±3.28 7.971 < 0.001 病程/h 19.93±2.88 20.11±2.45 0.383 0.702 合并疾病 高血压、糖尿病及高脂血症 26(26.53) 19(36.54) 1.620 0.203 无 72(73.47) 33(63.46) 吸烟及饮酒史 有 24(24.49) 16(30.77) 0.685 0.408 无 74(75.51) 36(69.23) 梗死部位 基底节 65(66.33) 34(65.38) 0.013 0.908 其他 33(33.67) 18(34.62) 梗死类型 单发脑梗死 70(71.43) 41(78.85) 0.972 0.324 多发脑梗死 28(28.57) 11(21.15) 入院到溶栓时间/min 40.34±5.55 53.23±4.38 14.513 < 0.001 收缩压/mmHg 143.23±18.98 144.05±19.55 0.249 0.804 舒张压/mmHg 95.55±10.48 95.67±9.29 0.069 0.945 血糖/(mmol/L) 6.08±1.48 5.94±1.45 0.555 0.580 ALT/(U/L) 26.45±3.44 27.01±3.98 0.898 0.371 AST/(U/L) 30.66±5.21 29.06±3.99 1.933 0.055 Cr/(μmol/L) 86.77±8.49 87.05±7.05 0.203 0.839 TG/(mmol/L) 1.51±0.22 1.57±0.31 1.373 0.172 TC/(mmol/L) 3.48±0.78 3.43±0.62 0.400 0.690 LDL-C/(mmol/L) 2.33±0.38 4.22±0.49 26.157 < 0.001 同型半胱氨酸/(μmol/L) 45.33±4.01 46.08±4.61 1.034 0.303 D-二聚体/(mg/L) 0.67±0.11 0.68±0.13 0.497 0.620 C反应蛋白/(mg/L) 18.68±4.91 34.34±5.66 17.619 < 0.0012 AIM2/(ng/mL) 51.48±5.45 64.33±6.34 12.976 < 0.001 END: 早期神经功能恶化; NIHSS: 美国国立卫生研究院卒中量表; ALT: 谷氨酸-丙酮酸转氨酶; AST: 天门冬氨酸转氨酶;
Cr: 肌酐; TG: 甘油三酯; TC: 总胆固醇; LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇; AIM2: 黑素瘤缺乏因子2。1 mmHg=0.133 kPa。
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表 3 ACI患者静脉溶栓术后发生END的影响因素分析
因素 B SE Wald χ2 OR(95%CI) P 常数项 0.938 0.332 7.982 2.554(—) 0.024 NIHSS评分 1.353 0.664 4.155 3.871(1.554~7.225) < 0.001 入院到溶栓时间 1.059 0.483 4.812 2.885(1.468~7.329) 0.002 LDL-C 1.137 0.571 3.966 3.118(1.592~6.005) < 0.001 AIM2 1.324 0.585 5.127 3.761(1.736~7.031) < 0.001
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