联用肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体和超声造影预测脑微栓塞风险的价值

马 娜,孙由静,任俊红,李孟璞,王思宇,郭发金

(北京医院超声科,国家老年医学中心,北京 100730;*通讯作者,E-mail:renjunhong2002@hotmail.com)

肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)相关凋亡诱导配体(TNF-related apoptosis-inducing ligand,TRAIL),可选择性诱导肿瘤细胞和血管内皮细胞、平滑肌细胞、神经细胞和各种炎性细胞的凋亡[1]。研究发现,炎性细胞凋亡参与了动脉粥样硬化的发生和发展,TRAIL及其受体骨保护素(osteoprotegerin,OPG)与动脉粥样斑块的稳定性相关[2]。颈动脉斑块的稳定性影响脑血管疾病患者的预后[3]。而血清TRAIL水平与斑块不稳定性和预后相关[4]。而超声造影(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)技术可评估颈动脉粥样硬化斑块的稳定性[5]。然而,较少研究分析联用TRAIL和CEUS预测脑血管微栓塞风险的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组

选取2017-09～2019-03在北京医院行颈动脉内膜剥脱术(carotid endarterectomy,CEA)且资料完备的患者47例。男性29例,女性18例,年龄60-80岁,平均年龄(70.7 ±6.4)岁。入院后检测血清TRAIL和OPG水平,术前行颈动脉常规超声与超声造影检查(SAMSUNG,韩国),术前及术后随访30 d内分别行头MRI检查,对比术前、术后30 d内的脑MRI检查结果,根据有无新发病灶将患者分为术后脑微栓塞和对照组(无脑微栓塞)两组。排除标准:严重心肺功能患者;对六氟化硫过敏;斑块严重钙化病例。本研究符合医学伦理学要求,经北京医院伦理委员会审核通过。

1.2 血清TRAIL和OPG测定

抽取清晨空腹肘静脉血3.0 ml,离心留取血清。应用ELISA法检测血清TRAIL和OPG水平(R&D公司,美国),操作严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 病理检查

取剥脱的颈动脉斑块,行病理HE染色及CD31、CD34免疫组化染色检查。若斑块病理切片中可见内皮细胞呈毛细血管的管样结构或大量红细胞浸润,周围浆细胞、淋巴细胞浸润,伴多核巨细胞反应;免疫组化染色发现CD31阳性、CD34阳性,提示斑块有新生血管或斑块出血,为不稳定斑块;无上述病理改变为稳定斑块。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 微栓塞组和对照组患者的基线资料比较

微栓塞组的双侧颈动脉狭窄率和不稳定斑块率明显高于对照组(均P<0.05),而血清TRAIL和OPG水平明显低于对照组(均P<0.05,见表1)。

表1 微栓塞组和对照组患者的基线资料Table 1 Comparison of baseline characteristics between microembolization group and control group

2.2 超声造影和病理切片判断斑块性质

微栓塞组患者的颈动脉斑块多为不稳定斑块,并表现为内皮细胞呈毛细血管的管样结构或大量红细胞浸润,周围浆细胞、淋巴细胞浸润,伴多核巨细胞反应(见图1A);且CD31阳性和CD34阳性(见图1B、1C),提示斑块有新生血管或斑块出血。

A. HE染色可见内皮细胞呈毛细血管的管样结构或大量红细胞浸润,周围浆细胞、淋巴细胞浸润,伴多核巨细胞反应;B,C.免疫组化染色发现CD31阳性、CD34阳性图1 1例72岁男性脑微栓塞患者的颈动脉斑块病理表现 (×200)Figure 1 Pathological change of the carotid plaque from a 72-year man with microembolization (×200)

47例患者中,CEUS评估不稳定颈动脉斑块26例,稳定斑块21例;术后病理证实切片中28例为不稳定斑块,19例为稳定斑块;CEUS判断不稳定斑块的敏感度为85.7%(24/28),特异度为89.5%(17/19),准确率为87.2%(41/47,见表2)。

2.3 危险因素分析

建立非条件Logistic回归模型,以微栓塞发生情况为应变量,赋值1=有微栓塞,0=无微栓塞。以前述单因素分析中P<0.10的指标/因素为自变量,共选择年龄等13个指标(见表1)。回归过程采用后退法以进行自变量的选择和剔除,设定α剔除=0.10,α入选=0.05。Logistic回归分析发现,低TRAIL水平(≤2.76 ng/ml)(P=0.020)、双侧颈动脉狭窄(P<0.001)和不稳定斑块(P=0.020)是微栓塞的危险因素(见表3)。

表2 超声造影和病理切片判断斑块性质的比较 (例)Table 2 Diagnostic value of CEUS and histology for caro-tid plaque (cases)

表3 微栓塞的危险因素分析Table 3 Risk factor for microembolization

*自变量均按两组总均值进行分类变量转化

2.4 ROC曲线分析结果

ROC曲线发现,TRAIL=2.76 ng/ml、双侧颈动脉狭窄和不稳定斑块预测微栓塞的敏感度分别为78.7%,85.7%和85.7%,特异度分别为62.5%,62.5%和55.0%,曲线下面积分别为0.704,0.741和0.720。联用TRAIL水平和不稳定斑块预测微栓塞的敏感度为88.2%,特异度为64.5%,曲线下面积为0.782。

3 讨论

本研究发现,低TRAIL水平(≤2.76 ng/ml)是微栓塞的危险因素,低TRAIL水平(≤2.76 ng/ml)、双侧颈动脉狭窄和不稳定斑块预测微栓塞的曲线下面积分别为0.704,0.741和0.720。联用TRAIL水平和CEUS能明显提高预测微栓塞的价值。

血清TRAIL水平与与动脉粥样硬化斑块不稳定性相关。研究发现,动脉粥样硬化与细胞凋亡和血管损伤相关,而TRAIL可能通过死亡受体,参与T细胞、肥大细胞、树突状细胞、内皮细胞和血管平滑肌细胞的凋亡,参与动脉粥样硬化过程[6]。一些研究证实,血浆TRAIL水平与颈动脉粥样硬化斑块的出现和严重程度相关,特别是在大动脉粥样硬化性缺血性脑梗死患者中。Pan等[7]根据病变严重程度对132例大动脉粥样硬化性缺血性卒中分组,发现血清TRAIL水平升高患者的病变严重程度危险更高(OR=2.7,P<0.001),血TRAIL水平与患者的病变严重程度呈负相关(r=-0.372)。因此,TRAIL及其受体参与动脉粥样硬化斑块的进展。

血清TRAIL水平与卒中患者不良预后明显相关。TRAIL与缺血后神经元凋亡有关。此外,TRAIL受体存在于神经元和星形胶质细胞中,在正常脑组织不表达,在病理状态下表达上调,TRAIL可介导广泛的非选择性脑细胞凋亡[8,9]。刘利宁等[10]应用ELISA法检测急性脑梗死患者血清可溶性TRAIL和OPG的浓度,发现血清可溶性TRAIL和OPG的浓度均显著高于对照组。研究发现,大面积脑梗死患者的血清TRIAL浓度低于一般面积脑梗死患者,一般面积脑梗死患者血清TRAIL浓度低于腔隙性脑梗死,因此脑梗死患者血清的可溶性TRAIL浓度与梗死面积负相关[11]。此外,在蛛网膜下隙出血的家兔模型中,模型组的血清TRAIL水平和血管内皮细胞凋亡均与正常对照组有明显差异[12]。TRAIL及其受体(OPG)广泛表达于内皮细胞中,因此TRAIL介导的血管内皮细胞凋亡可能影响预后。在大动脉粥样硬化性缺血性卒中患者中,血清TRAIL=848.63 pg/ml时预测大动脉粥样硬化性缺血性卒中患者不良预后的敏感性为86.2%,特异性为63.1%,曲线下面积为0.785[7]。本研究中,低TRAIL水平(≤2.76 ng/ml)是微栓塞的危险因素,其预测围术期微栓塞的曲线下面积为0.738,因此具有较高的预测价值。而联用检测血TRAIL和CEUS时预测预后的曲线下面积为0.782。故联合应用二者能显著提高预测不良预后的价值。

本研究有一定局限性。本研究未检测术后的血清TRAIL水平,且仅观察围术期的新发微栓塞情况,需更多研究证实联用TRAIL和CEUS判断长期预后的价值。总之,联用TRAIL检测和CEUS可评估脑血管微栓塞的风险。