本文引用：吳雲虹, 周少珑, 王景, 蔡奕秋, 林雅明. 結核性腦膜炎患者血清神經細胞黏附分子1與轉甲狀腺素蛋白的表達及臨床意義研究. 中國全科醫學[J], 2022, 25(12): 1435-1440 doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2021.02.110

WUYunhong, ZHOUShaolong, WANGJing, CAIYiqiu, LINYaming. Expression Levels and Clinical Significance of Serum NCAM1 and TTR in Tuberculous Meningitis. Chinese General Practice[J], 2022, 25(12): 1435-1440 doi:10.12114/j.issn.1007-9572.2021.02.110

結核性腦膜炎（tuberculous meningitis，TBM）是肺外結核疾病中嚴重的類型之一，由結核分枝杆菌感染中樞神經系統引起，可導緻腦膜、脈絡叢和室管膜炎性反應、腦積水、顱内壓增高甚至腦疝，臨床病死率高，存活者易遺留神經系統後遺症[1]。TBM起病隐匿，病程長，症狀輕重不一，臨床診斷和治療困難，早期發現和診斷是改善TBM預後的關鍵[2]。神經細胞黏附分子1（neural cell adhesion molecule 1，NCAM1）是免疫球蛋白分子超家族中的細胞黏附家族分子，主要在神經系統中表達，參與調節神經細胞的功能和神經元遷移以及神經損傷後的突觸重組，與神經系統疾病存在密切關系[3]。轉甲狀腺素蛋白（transthyretin，TTR）是一種甲狀腺激素結合蛋白，可将甲狀腺素從血液輸送到大腦，TTR功能異常可導緻心肌病、自主神經疾病以及神經系統疾病[4]。而NCAM1、TTR與TBM是否存在關聯尚不完全清楚。本研究拟探讨NCAM1、TTR與TBM的關系，旨在為臨床診治提供參考。

選擇2017年3月至2020年12月三亞市人民醫院和三亞市中心醫院收治的114例TBM患者為TBM組，其中男67例、女47例，年齡27~46歲，平均年齡（35.3±7.0）歲。選擇同期于三亞市人民醫院和三亞市中心醫院體檢中心體檢的46例健康志願者為對照組，其中男29例、女17例，年齡26~48歲，平均年齡（35.3±7.1）歲。兩組均排除神經系統疾病、顱内感染、顱内腫瘤等疾病。TBM組和對照組的性别構成、平均年齡比較，差異無統計學意義（χ2=0.249，t=0.033，P>0.05）。

納入标準：（1）符合《内科學》[5]中的腦膜炎診斷标準；（2）腦脊液常規培養分離出結核分枝杆菌[6]；（3）年齡18周歲以上。排除标準：（1）細菌、病毒性腦膜炎；（2）癫痫、腦梗死、腦出血；（3）阿爾茨海默病、帕金森、血管性癡呆等；（4）腦膜癌病；（5）随訪失聯。

根據英國醫學研究理事會（MRC）分期标準[7]，将患者分為Ⅰ期（無局竈神經系統損傷體征）31例、Ⅱ期（腦膜刺激征、輕度感覺和運動功能異常）45例、Ⅲ期（驚厥或抽搐、昏睡或昏迷）38例。

本研究經三亞市人民醫院倫理委員會批準（批準号：201711053）。TBM組患者或其家屬及對照組均對本研究知情同意并簽署同意書。

TBM組在入組當日（基線）、入院7 d、入院14 d、随訪1個月、随訪6個月、随訪1年時分别采集靜脈血、腦脊液。對照組在體檢當日（基線）僅采集靜脈血。幹燥試管（3 ml）血标本室溫下靜置30 min後取上清液離心（離心半徑13.5 cm，轉速2 000 r/min）10 min，收集血清于-80 ℃冷凍保存備檢，抗凝試管标本混勻後直接上機檢測。腦脊液收集于專用标本瓶待檢。取血清樣本複溶，采用Multiskan FC酶标儀（美國賽默飛公司）、酶聯免疫吸附試驗檢測血清NCAM1、TTR水平，試劑盒購自美國賽默飛公司。DxH 800全自動血細胞分析儀（美國貝克曼庫爾特公司）檢測外周血白細胞計數、腦脊液有核細胞數、有核細胞/單核細胞比值。采用DxC 800全自動生化儀系統（美國貝克曼庫爾特公司）檢測血清白蛋白、血鈉、血鉀水平。

收集TBM組年齡、性别、合并疾病（糖尿病、艾滋病、肺結核）、既往病史（結核患者接觸史、結核病史）、入院症狀（體質量減輕、意識改變、癫痫、認知功能障礙）、入院生命體征（心率、呼吸、收縮壓和舒張壓）、入院體格檢查（顱神經麻痹、腦膜刺激征、外周神經功能異常）、影像學檢查（腦積水、腦梗死病竈、結核瘤）、MRC分期、住院時間、發病至抗結核治療時間、和實驗室檢查指标。

TBM組患者均接受抗結核治療，治療結束後随訪1年，根據改良Rankin量表（Modified Rankin Scale，mRS）[8]評估神經預後：0分，完全無遺留症狀；1分，有遺留症狀，但無功能障礙；2分，遺留輕度殘疾；3分，中度殘疾；4分，中重度殘疾；5分，重度殘疾；6分，死亡。0~2分為預後良好（63例），≥3分為預後不良（51例）。

采用SPSS 25.0軟件進行數據分析，經Shapiro-Wilk檢驗符合正态分布的計量資料以（x±s）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，三組間比較采用單因素方差分析，重複測量數據比較采用重複測量方差分析。偏态計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗。計數資料以相對數表示，采用χ2檢驗。采用多因素Logistic回歸分析探讨TBM預後的影響因素，繪制NCAM1、TTR預測TBM患者預後的受試者工作特征（ROC）曲線，采用DeLong檢驗比較ROC曲線下面積。以P<0.05為差異有統計學意義。

TBM組基線血清NCAM1、TTR水平低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

Table 1 Comparison of baseline serum NCAM1 and TTR levels between healthy physical examinees and tuberculous meningitis patients

Ⅲ期TBM患者血清NCAM1、TTR水平低于Ⅱ期和Ⅰ期TBM患者，差異有統計學意義（P<0.05）；Ⅱ期TBM患者血清NCAM1、TTR水平低于Ⅰ期TBM患者，差異有統計學意義（P<0.05），見表2。

Table 2 Comparison of baseline serum NCAM1 and TTR levels in tuberculous meningitis patients by the stage distinguished by British Medical Research Council staging system

組間與時間對不同預後TBM患者血清NCAM1、TTR水平存在交互作用（P<0.05），組間及時間分别對血清NCAM1、TTR水平主效應顯著（P<0.05），其中預後不良TBM患者基線、入院7 d、入院14 d、随訪1個月、随訪6個月、随訪12個月血清NCAM1、TTR水平均低于預後良好TBM患者（P<0.05），見表3。

Table 3 Differences of serum NCAM1 and TTR levels in tuberculous meningitis patients with good and poor prognosis

預後不良TBM患者的年齡、意識改變、認知功能障礙、顱神經麻痹、腦積水比例、住院時間、腦脊液有核細胞數、腦脊液有核細胞/單核細胞比值高于預後良好TBM患者，差異有統計學意義（P<0.05）；兩組MRC分級比較，差異有統計學意義（P<0.05），見表4。将上述有統計學差異的指标納入多因素Logistic回歸分析，以ENTER法篩選變量，結果顯示MRC分期為Ⅲ期是TBM患者預後不良的危險因素（P<0.05），基線高水平NCAM1、TTR是TBM患者預後不良的保護因素（P<0.05），見表5。

Table 4 Univariate analysis of associated factors for prognosis in tuberculous meningitis patients

Table 5 Multivariate Logistic regression analysis of prognostic factors in tuberculous meningitis patients

基線NCAM1、TTR預測TBM患者預後不良的截斷值為210.15 mg/L、125.36 mg/L，ROC曲線下面積為0.665、0.689，聯合（基線NCAM1 基線TTR）（結合多因素Logistic回歸分析計算聯合預測值）預測TBM患者預後的ROC曲線下面積為0.879，高于單獨基線NCAM1、TTR的ROC曲線下面積（Z=4.428、3.941，P<0.001），見圖1和表6。

Figure 1 ROC curve of baseline NCAM1 and TTR，either alone or in combination，in predicting prognosis of tuberculous meningitis patients

Table 6 Efficacy of baseline NCAM1 and TTR，either alone or in combination，in predicting prognosis of tuberculous meningitis patients

TBM是一種高死亡率和高緻殘率的神經系統感染性疾病，盡管接受了足夠療程的抗結核治療，但成年TBM患者預後依然很差[9]。結核分枝杆菌通過淋巴系統或血液運輸至全身，并跨越血-腦脊液屏障進入中樞神經系統，直接感染小膠質細胞、星形膠質細胞和神經元，導緻白介素6、腫瘤壞死因子α等多種緻炎細胞因子分泌和活性氧生成，介導炎性反應，進一步增加血-腦脊液屏障通透性，引起腦脊液白細胞增多、蛋白質積累和腦膜炎症，且細菌負荷持續存在與腦膜炎病理程度加重密切相關[10]。目前TBM的診斷主要結合臨床症狀、腦脊液實驗室檢查和顱腦影像學檢查等，腦脊液病原學診斷是TBM實驗診斷的金标準，但培養時間長（42 d）、培養成本高，容易導緻病情延誤，TBM的治療目前仍是基于肺結核治療方案，由于血-腦脊液屏障滲透性差，可能導緻腦脊液中的藥物濃度不理想，治療效果不佳[11]。因此迫切需要探讨與TBM密切相關的生物标志物。

NCAM1是一種多功能跨膜蛋白，位于人類11号染色體（11q23.1），主要在神經元和神經膠質細胞中表達，介導神經細胞的識别和黏附，參與突觸可塑性、中樞神經發育和神經發生，NCAM1功能障礙會損害突觸形成、突觸活動和可塑性[12，13]。現有研究發現NCAM1異常表達與雙相情感障礙、精神分裂症有關[12]，自閉症譜系障礙患兒血漿NCAM1水平明顯降低，且NCAM1水平與社會動機、社會交流和社會反應呈負相關[13]。NCAM1還可通過與S100A9澱粉樣蛋白相互作用，以濃度依賴性方式促進S100A9澱粉樣蛋白觸發的級聯反應和神經炎性反應，參與神經退行性疾病[14]，與空間記憶受損和認知功能障礙有關[15]。NCAM1與TBM的報道十分少見，本研究發現TBM患者基線血清NCAM1水平明顯降低，且随着TBM病情加重而降低，預後不良患者血清NCAM1水平在基線、入院7 d、入院14 d、随訪1個月、随訪6個月、随訪12個月時均低于預後良好患者，多因素Logistic回歸分析結果顯示NCAM1與TBM預後不良有關，表明NCAM1缺失可能與TBM發病和病情進展有關，分析原因可能為：結核分枝杆菌顱内感染引起神經細胞損傷，導緻NCAM1合成減少，NCAM1缺失可進一步影響受損神經組織修複和新生神經發生，加重病情進展。ROC曲線分析結果顯示NCAM1預測TBM患者預後不良的ROC曲線下面積為0.665，可以看出NCAM1預測TBM患者預後不良具有較高的效能，提示NCAM1有望作為TBM預後預測的潛在标志物。

TTR是甲狀腺素和視黃醇的載體蛋白，位于人類18号染色體（18q11.2-12.1），由肝髒或脈絡叢産生後易位到血液或腦脊液中，以四聚體形式存在，負責運輸甲狀腺素和視黃醇[16]。TTR作為載體蛋白通過與澱粉樣蛋白β（Amyloid beta，Aβ）寡聚體結合抑制新Aβ聚集體的生長和形成，降低細胞毒性。TTR結構突變會降低蛋白質的穩定性，導緻四聚體的不穩定性和分解，形成澱粉樣TTR聚集體，沉積到組織和神經元中并誘導細胞毒性作用，引起不同澱粉樣變疾病，由此TTR被認為是澱粉樣變性的生物學标志物[17]。本研究發現TBM患者基線血清TTR水平降低，且預後不良患者不論在基線還是入院7 d、入院14 d、随訪1個月、随訪6個月、随訪12個月時血清TTR水平均低于預後良好患者，說明低水平TTR與TBM神經系統損害加重和預後不良有關。腦膜炎大鼠模型可觀察到大腦皮質Aβ1~42表達增高和神經膠質細胞活化，這與神經認知功能衰退和腦膜炎後遺留神經系統後遺症有關[18]，而TTR可切割Aβ形成活性較低的短肽，降解已經聚集的Aβ肽，TTR正常表達下，Aβ聚集減少并且Aβ的毒性被消除[19，20]，說明TTR可通過抑制Aβ活性和沉積，預防腦膜炎引起的澱粉樣變性，減輕神經組織損傷，而TTR減少後其對Aβ活性抑制作用降低，導緻腦膜炎後神經元損傷和神經預後不良。本研究結果顯示TTR預測TBM患者預後不良的ROC曲線下面積為0.689，說明TTR具有預測TBM患者預後的效能，但是靈敏度和特異度均偏低，兩者聯合後預測效能明顯提高，可為TBM預後判斷提供更可靠的信息。

本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示MRC分期Ⅲ期是TBM患者預後不良的危險因素，說明TBM神經損傷越重，患者遺留神經系統後遺症的可能性越大，臨床對于Ⅲ期患者應提高警惕，優化治療方案，以避免神經預後不良的發生。

綜上，TBM患者血清NCAM1、TTR水平均降低，NCAM1、TTR水平低下與TBM發生和病情加重有關。NCAM1、TTR缺乏可能通過加重神經系統損傷參與TBM發病和進展過程，聯合兩項指标診斷TBM具有更高的效能。

本研究不足之處在于樣本例數偏少，可能導緻統計學偏倚，該結論尚待進一步擴大樣本例數加以探讨；尚未納入其他腦膜炎病例，NCAM1、TTR是否可鑒别TBM和其他類型腦膜炎尚不完全清楚，仍需進一步招募其他類型腦膜炎病例加以證實。

本文無利益沖突。

本文表格略

參考文獻略

結核性腦膜炎患者血清神經細胞黏附分子1與轉甲狀腺素蛋白的表達及臨床意義研究

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