【醉翁之艺】血浆microRNA-221-3p可以作为非心脏手术后预测POCD的生化标志物

研究背景

术后认知功能障碍（ ，POCD）是指麻醉和手术后发生的记忆力、注意力下降，严重者会出现人格障碍甚至发展为痴呆。POCD作为一种术后常见并发症，在接受过大手术的老年患者中通常会持续数周或数月。POCD患者发病早期自理能力下降，远期甚至造成患者无法负担社会劳动，过早离开生活岗位，家庭和生活质量下降，导致社会和医疗负担日益加重；更严重者甚至导致术后ICU留观率增高，增加术后死亡风险。然而，关于POCD的发病机制目前尚不清楚，其临床表现不明显，辅助诊断依据极少，仅能通过患者临床症状和一系列神经心理测试评分，并无较为明显的神经影像学改变。因此目前尚无有效预防、解决方案，急需寻找一种简单快速，稳定可靠的生化标志物用于POCD的诊断和评估。

研究方法

患者入组标准:

该研究是一项单中心随机临床研究，在西南医科大学附属医院接受非心脏手术的患者根据纳入和排除标准进行随机分配。该研究经西南医科大学附属医院医学伦理委员会批准（批准文号：），所有患者均已签署书面知情同意书。该研究是该研究团队针对POCD的系列研究之一，除血液中的指标不同外，其他方法相同，因此仍沿用之前的临床注册号（试用注册号：，2018年6月1日注册），为消除学习记忆对提高POCD诊断可信度的作用，该研究招募20名健康志愿者作为对照组，仅对其认知功能进行评估。

纳入标准：

(1)美国麻醉医师协会 (ASA) I–III 级；

(2)年龄≥45周岁；

(3)预计围手术期持续至少7天。

排除标准：

(1)术前有严重的神经精神疾病或颅脑外伤；

(2)药物依赖或酒精成瘾；

(3)术前痴呆或严重认知功能障碍；

(4)合并严重的呼吸和心血管并发症；

(5)采集血样不符合检测要求。

实验技术路线图见 图1

麻醉方式

患者入室后监测生命体征，吸氧（>5L/min）。诱导：舒芬太尼（0.3–0.4ug/kg）、异丙酚 （1.5-2.0mg/kg）和阿曲库铵（0.2–0.3mg/kg）。术中根据麻醉深度、血压、呼吸参数使用麻醉药和血管活性药物。术前处理：术前给予地佐辛5mg、托烷司琼4.48mg；术后处理：术后连接PCIA泵（枸橼酸舒芬坦75-、地佐辛10-15mg、托烷司琼8.96-13.44mg）。

神经心理学测试评估和POCD评估

手术前一天，使用患者健康问卷（PHQ-9）对患者进行抑郁评估，同时使用简易精神状态检查-MMSE（评价标准：评分

血样采集

采用EDTA-K2抗凝管采集患者术前1天和术后7天的外周静脉血。首先，将血样倒置混合，室温孵育30分钟。其次进行离心，离心条件：4℃，3000 rpm，离心15分钟。最后，将样品置于-80℃的医用低温箱中进行分析。

血浆的检测与制备

根据制造商的说明，使用 LS（，美国）从血浆样品中提取总RNA：在750 μL LS中加入250 μL血浆样品，混合均匀后；加入200 μL氯仿，混合均匀，，4℃离心15分钟，然后取上清（上清液为含RNA的水相）转移至新EP管中，加入0.5mL异丙醇，混合均匀以沉淀RNA。将沉淀用1ml，75%乙醇洗涤两次，重悬于10–20 μL无的水中，测定RNA浓度与纯度。接下来进行逆转录（，美国）；最后进行实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）对表达量进行分析。选择-423-5p 作为内参，倍数变化以2-△△Ct 计算用于分析血浆-221-3p 相对水平。相关的逆转录引物和PCR引物分别见表1和表2。

样本量计算

该研究团队的前期研究中，PHQ-9评分水平与血清miR-221-3p的皮尔逊相关系数为0.506。在该研究中，以80%功效和5%显著性水平进行计算，共计样本量需要41名参与者。

统计分析

使用-检验用于正态分布的连续数据，并且以均值（Mean）±标准差（SD）表示，复合使用t检验进行分析。确切概率法或 χ2检验用于检测以百分比或频率表示的分类数据，采用二元回归分析用于预测POCD的独立预测因子，结果以比值比（ORs）表示。使用受试者操作特征检测-221-3p对POCD的预测性能，结果由95%置信区间（95% CI）和曲线下面积（AUC）确定。p

研究结果

对照组和手术组认知功能差异比对

共计60名非心脏手术患者被纳入该研究。其中排除13例（术后随访失访5例，拒绝术后抽血3例，严重并发症入重症监护室2例，住院资料不全3例）。最后，该研究共计纳入了47名非心脏手术患者。此外，选取20例未手术的健康志愿者作为对照组，对照组与手术组的基础资料差异无统计学意义（见表3，p>0.05）。间隔7天后，对照组认知功能差异无统计学意义（见图2，p> 0.05）。

组和POCD的认知功能评分

如图3所示，与组相比，POCD组术前1天（p=0.017，t=2.475）和术后7天（p=0.034，t=2.188）的DST升高，而POCD术后7天，CALT、JLOT和VFT评分有所下降（p=0.016，t=-2.505；p=0.001，t=-3.445；p=0.010，t=-2.688）。与POCD组手术前1天对比，术后7天时 CALT、JLOT 和 VET 评分较低（p < 0.001，t = 6. 446；p < 0.001，t = 4.592；p < 0.001，t = 5.780）。

手术患者的基线数据比对

如表4所示，根据国际术后认知功能障碍研究标准，共有16例患者发生POCD，发生率为34.04%。与组相比，POCD组患者年龄较大、手术时间较长、术前抑郁评分较高（p< 0.001，t = 5.003；P < 0.001，t = 4.696；p = 0.016，t = 2.493）。但两组在性别、受教育年限、手术类型、美国麻醉学会分级（ASA分级）、输液量、失血量、术前MMSE评分等方面无差异（p>0.05）。

组和POCD组血浆-221-3p相对水平差异

见图4A所示，组和POCD组术前1天（t=2.779，p=0.008）和术后7天（t=4.711，p< 0.0001）血浆-221-3p相对水平存在显著差异，但二元回归分析发现术后7天血浆 -221-3p 相对水平仅与POCD独立相关（图4B，OR：0.715，95% CI：0.520-0.912）。ROC曲线示血浆 -221-3p对POCD发展的预测性能（图4C）。术前1天和术后7天的血浆-221-3p水平曲线下面积分别为0.682（95% CI：0.4794-0.8308，p

研究结论

该研究团队的研究结果表明：术后7天的血-221-3p的相对水平可以作为非心脏手术后POCD的有效预测指标，其机制可能与-221-3p参与炎症反应有关。

醉翁之艺 点评

作为RNA的一种，属于单链非编码小RNA。在神经发育、信号转导和组织分化中发挥重要作用。大量研究表明，与神经系统疾病的发展密切相关，如阿尔茨海默病、亨廷顿病和帕金森病等。由于的临床稳定性、敏感性和特异性，与各类疾病相关的的外周血表达量变化已成为相应疾病的生物标志物之一。该研究团队的研究结果表明：术后7天的血-221-3p的相对水平可以作为非心脏手术后POCD的有效预测指标，其机制可能与-221-3p参与炎症反应有关。该研究也有一些缺点。首先，样本量小且单一，所有样本均来自中国单一中心，需要进一步开展多中心大样该研究和基础研究。其次，主要目的是观察术前抑郁评分越高是否更容易发生POCD，所以该研究团队没有进行术后抑郁评分，观察非抑郁症患者的抑郁状态如何受到影响。该研究团队拟进一步评估脑脊液中的-221-3p水平和促炎标志物，以确定这些是否与miR-221-3p和POCD的更高表达相关。

编译 张一哲

审校苏殿三

原文链接

1. Fan D, Chen X, Zhou H, Hu N, Chen C, Yao Y, et al. -221-3p as a for POCD non- . PLoS One. 2022;17(10):.

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