血浆YKL-40水平与脑出血患者神经功能损害的关系

姚要兵，李东瑞，杨璇，景黎君，贾延劼

(郑州大学第一附属医院 神经内科，河南 郑州 450052)

脑出血占脑卒中的10%～15%，发病率高，且致残率、致死率居高不下[1]。脑出血后血肿周边产生级联炎症反应，包括白细胞浸润、小胶质细胞和星形胶质细胞激活，会在几个小时到几周内持续进展，是诱发继发性脑损伤的重要原因[2]。YKL-40即壳多糖酶3样蛋白1(chitinase-3-like protein 1，CHI3L1)，是40 kDa的人糖蛋白，其氨基酸序列与几丁质酶蛋白家族相关，但无几丁质酶活性[3]。YKL-40由包括星形胶质细胞在内的多种细胞分泌和表达，参与机体多个生理和病理机制[4]。研究发现，脑脊液或血清中YKL-40水平与多种疾病的严重程度呈正相关，并认为其可能是一种类似于C-反应蛋白的炎症蛋白[5-8]。越来越多的研究表明YKL-40可能参与急性神经炎症反应[9-11]。机械性脑损伤及动脉瘤性蛛网膜下腔出血后，脑脊液和血清中YKL-40水平升高[11-13]。血清YKL-40水平与缺血性卒中患者梗死面积、病情程度及预后相关[14]。目前，血清YKL-40水平和脑出血的严重程度之间的关系尚缺乏多中心、大规模、前瞻性的研究。本研究旨在分析血浆YKL-40水平与脑出血患者神经功能损害程度的关系。

1.1 一般资料选取2018年1月至2021年12月郑州大学第一附属医院收治的发病3 d内脑出血患者，根据预先设定的选取标准选择研究对象，于药物治疗前采集患者空腹静脉血。本项目参考临床数据与样本资源库标准操作规程和国际生物和环境知识库学会最佳实践，制定样本收集、储存的标准化操作规范。共对426例有完整临床数据的第1次发病的脑出血患者进行了初步的研究。本研究经郑州大学第一附属医院医学伦理委员会审核通过(2019-KY-123)。

1.2 纳入与排除标准(1)纳入标准：①年龄>18岁；
②发病3 d内被诊断为脑出血；
③患者本人或合法委托人同意参与研究并签署知情同意书。(2)排除标准：①依从性差；
②非自发性脑出血、蛛网膜下腔出血、脑梗死后出血；
③无脑出血相关症状及体征；
④合并可能影响YKL-40水平的疾病。

1.3 数据收集和分组经培训合格且获得证书的神经病学专业研究生通过住院病历或直接访谈方式获得每个病例的研究数据。研究数据主要包括患者的年龄、性别、吸烟史、饮酒史、既往史、美国国立卫生研究院卒中量表(National Institute of Health stroke scale，NIHSS)评分等，其中NIHSS评分<8分为轻型患者，NIHSS评分≥8分为重型患者[15]。

1.4 YKL-40检测和分组入组患者血液标本的取样时间为脑出血发病后42(6，70)h。采集、提取、记录血浆样本后，通过冷链转运保存在郑州大学第一附属医院生物样本库。所有获得的合格血液样本都被一直保存在-80 ℃冰箱内，最后统一从样本库出库。出库后利用酶联免疫吸附试验试剂盒(英国Abcam公司)盲法测定血浆YKL-40水平。根据血浆YKL-40水平分为低浓度组(0～153.0 mg·L-1)、中浓度组(153.1～287.0 mg·L-1)和高浓度组(287.1～692.8 mg·L-1)。

1.5 统计学方法使用SPSS 26.0统计软件分析数据。YKL-40水平和年龄为偏态分布，以中位数和四分位数[M(P25，P75)]表示，使用Kruskal-Wallis检验比较。女性、吸烟史、饮酒史、既往史等计数资料用频数(n)和百分比(%)表示，组间比较采用χ2检验。采用logistic回归分析NIHSS和YKL-40的关系。模型1调整年龄、性别变量，模型2在模型1的基础上，增加调整吸烟、饮酒及高血压变量。双侧检验，检验水准为α=0.05。

2.1 低、中及高浓度组患者的临床资料对426例有完整数据的第1次发病的脑出血患者的临床资料进行分析。根据患者血浆YKL-40水平分为低、中及高浓度组。3组年龄、性别、吸烟史、饮酒史、血压比较，差异有统计学意义(P<0.05)，其他一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 3组患者的一般资料比较

2.2 低、中及高浓度组间NIHSS评分低、中、高浓度组之间NIHSS评分比较，差异有统计学意义(χ2=22.189，P=0.015)，见表2。低、中及高浓度组患者入院时NIHSS 评分≥8分的患者分别为13、26、37例，对应占比分别为9.15%、18.31%、26.06%。采用模型2校正混杂因素后中、高浓度组患者入院时NIHSS≥8分的占比仍高于低浓度组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表2 低、中和高浓度组的NIHSS评分分布[n(%)]

表3 采用logistic回归分析NHISS评分与血浆YKL-40的关系

2.3 分层分析将低、中及高浓度组脑出血患者进行年龄和性别分层分析，结果显示：年龄在60岁以下、60岁及以上的患者中，与低浓度组患者相比，高浓度组患者入院时NIHSS 评分≥8分的占比增高，差异有统计学意义(P=0.044，P=0.034)；
男性高浓度组入院时NIHSS评分≥8分的占比虽然有所升高，但与低浓度组比较差异无统计学意义(P=0.128)；
高浓度组女性患者入院时NIHSS评分≥8分的占比也有所升高，但与低浓度组女性患者比较差异无统计学意义(P=0.160)。见图 1。

OR为比值比；
*为调整年龄、性别、吸烟、饮酒及高血压。图1 发病初期患者NHISS评分与YKL-40水平在年龄、性别方面的分析

脑出血具有起病急、病情复杂、进展迅速等特点，在发病早期能够识别出重症患者，并给予及时有效的治疗措施对患者的预后非常重要。临床常通过评估缺血性脑卒中患者的症状严重程度来预测临床结局。相较于后循环缺血患者，NIHSS更适用于前循环缺血患者[16-18]。研究表明，NIHSS同样可以应用在脑出血疾病评估中，早期NIHSS评分与初始脑出血血肿量密切相关，并且脑出血与缺血性卒中一样，左半球病变体积的增加比右半球对NIHSS评分影响更大，说明NIHSS对左半球功能更敏感[19-20]。

在临床实践过程中部分患者的病情严重程度和临床表现不一致，所以单独通过NIHSS评分来判断病情有局限性。如果在使用NIHSS的基础上结合有效的可以预测脑出血严重程度的生物标志物，可以更加客观准确地判断患者的病情。大部分脑出血生物标志物(外周血碱性磷酸酶、瘦素、白介素-18、核苷酸结合寡聚结构域样受体蛋白3、C反应蛋白、乙酰肝素酶等)水平的变化是基于脑出血引起的炎症级联反应，但标志物大多是肝脏、血液、脂肪等组织的细胞分泌的，受到全身其他炎症反应的影响，缺乏特异性[21-24]。因此，寻找脑细胞分泌的可以直接反映脑组织神经炎症水平的生物标志物显得十分重要。早期动脉粥样硬化以及脑出血后脑组织坏死均可引起多种神经炎症反应[25]。YKL-40作为分泌型糖蛋白，神经炎症反应发生时由激活的星形胶质细胞合成并释放出来[26]。脑出血后细胞的死亡可引起局部神经炎症反应，使小胶质细胞和巨噬细胞合成的肿瘤坏死因子-α、白介素-1b等增加，进而诱导星形胶质细胞合成分泌YKL-40[27]。虽然基于上述基础研究已经证明了YKL-40可以快速直接地反映脑组织内的神经炎症水平，但是YKL-40水平能否作为生物标志物在临床中评估脑出血的病情严重程度还未可知。

脑出血的发生与高血压密切相关。临床研究发现血YKL-40水平和原发性高血压患者血管内皮损伤和动脉硬化程度呈正相关[28-29]。我国人群YKL-40基因变异与血YKL-40水平和高血压风险密切相关[30]。基于上述YKL-40水平和高血压的密切关系，有研究者探究了YKL-40水平和脑卒中的关系。我国学者发现血清YKL-40水平是预测大动脉粥样硬化性脑卒中患者临床转归的独立生物标志物[31]。临床研究还发现血清YKL-40水平升高是脑出血患者3个月内死亡和不良预后的独立危险因素[27]。根据以上临床研究成果，推测血浆YKL-40可能为一种新的评价脑出血严重程度的生物标志物。本研究基于河南省大规模、多中心脑出血患者的临床资料，对426例脑出血患者进行研究，结果显示，血浆YKL-40水平升高的脑出血患者，NHISS评分较高，说明患者的临床症状更严重。临床可通过YKL-40水平识别轻型和重型脑出血。

本研究也有一定的局限性。首先，未对患者YKL-40的编码基因进行分析，无法进一步揭示其与神经功能损害程度的内在关联。其次，本研究只是在入院时检测了YKL-40水平，未跟踪观察其在脑出血整个过程中的变化，未进一步追踪患者脑出血预后情况。本研究检验的指标单一，未与其他神经炎症因子进行相互验证和对比分析。本研究初步分析了脑出血患者血浆YKL-40水平和入院时NIHSS严重程度的关系，为未来深入探索该指标的临床应用价值和对疾病的治疗提供了依据。总之，脑出血患者YKL-40水平与其入院时神经功能损害程度呈正相关，检测血浆YKL-40有助于识别重型脑出血患者。