專業名詞

( S-100 protein )
目的：	臨床上常用來檢查腦部損傷的方法除了的神經學的檢查如Glasgow coma scale(GCS)、電腦斷層掃描(CT)及核磁共振掃描(MRI)，在血清方面的檢查像是neuron- specific enolase, creatine kinase BB(CK-BB), myelin basic protein及S-100 protein等被指出在嚴重的頭部外傷、中風、蜘蛛膜下腔出血及心臟繞道手術後引起的腦部損傷都具有臨床意義的指標。
正常值：	0.02~0.2 mg/L
檢查時機：	甚麼S-100 protein？ S-100 protein 最早是在1965年由Moore從牛的腦部細胞分離出來的，證實具有神經系統特異性的蛋白(1)在中性pH下可溶於100%硫酸胺 (soluble in 100 % saturated ammonium sulphate) 故命名為S-100 protein， S-100家族有16個成員其具氨基酸序列與結構相似性(2)，S-100 protein在神經膠質與許旺氏細胞具有高濃度是一個酸性鈣結合蛋白，分子量21 kDa，S- 100 protein由alpha和beta兩種次單位組成，其中beta 具有高度腦部組織特異性，beta-beta組成(S-100b)主要存在神經膠質與許旺氏細胞，alpha-beta(S-100ab) 存在神經膠質但不存在許旺氏細胞，alpha-alpha (S 100a0)則存在橫紋肌、心臟及腎臟，S-100 protein由腎臟代謝經尿液排出其生物半衰期約2小時(3)，S-100 的功能並不非常清楚，因為S-100大多位於細胞內，作為鈣離子接受器，Zimmer等人研究指出S-100 protein 廣泛的位於細胞內，可能與細胞間的溝通、細胞結構、生長、能量代謝、收縮與細胞內訊息傳遞有關(2)。此外有相關的研究指出S-100b 參與神經的軸索生長，神經膠質增生與神經元的分化及鈣離子平衡有關 (4,5,6)，更重要的是被指出是阿茲海默症與AIDS的促進因子(7)，有趣的是在一些動物研究發現細胞外的S- 100 protein扮演的角色可能與學習和記憶有關(8)。 1. S-100 protein與阿茲海默症及唐氏症和愛滋病的關係 S-100 protein 目前發現與阿茲海默症、唐氏症和愛滋病的癡呆有關，這些疾病血清中S-100 protein 的增加直接與基因的表現增加有相關，因21號染色體的 translocation是唐氏症的導因而S-100 protein也位在 21號染色體長臂﹔在阿茲海默症有一段DNA放大區與S- 100b protein的基因相鄰，然而S-100的增加在唐氏症及阿茲海默症的關係仍不十分清楚。推測可能與異常高濃度的S-100 protein導致神經細胞不正常的生長增生與型態的改變有關，也可能是因為影響鈣離子的平衡導致細胞死亡。 2.S-100 protein 在輕度的頭部外傷輕度的頭部外傷在一般的腦部檢查不易診察腦部損傷的程度，Ingebrigsten 等人報告在輕度頭部外傷S-100 protein有增加的現象，另外Waterloo等人指出在輕度的頭部外傷後S-100 protein 的升高，與受傷12月後一些特殊的神經功能損傷有關，所以推測在輕度頭部外傷後S-100 protein上升對於併發神經異常具有預警的價值。 3.S-100 protein在急性突發性中風在71~81%急性突發性中風的病人可被偵測到高濃度的S- 100 protein，當S-100 protein 被測到表示腦部有值得注意的較大的區域栓塞，在中風後10小時後利用 Scandinavian stroke scale評估神經功能與測血清中 S-100 protein，二者具的相關性為(r= -0.56. p<0.05)，在24小時為(r= -0.8. P<0.05)及72小時為 (r= -0.78. P<0.001)。Missler等人發現S-100 protein 濃度與電腦斷層測出的栓塞面積具有統計上的相關性（r= 0.75. P<0.001）與Glasgow outcome scale (r=0.51. P<0.001)，此外Buttenwer等人研究發現當病人有嚴重的神經損傷入院時若有進一步的擴增栓塞部位及受傷周圍的腦水腫，S-100 protein 會意義的上升。由這些研究可推測血清中的S-100 protein濃度可以當作一個栓塞部位的大小及臨床結果有意義的指標。 4.S-100 protein 在心博停止 Rosen等人分析S-100 protein預測評估41位心博停止的病人，發現在心博停止的第一天可測到高濃度的S-100 protein，在心博停止第二天S-100濃度與重度昏迷具相關（r=0.49, P<0.01），S-100 protein與第一天及第二天的缺氧時間具相關性（分別為r=0.50, P<0.01及 r=0.60, P<0.01），有趣的，所有病人在心博停止第二天其S-100 protein>2 ug/L 都在14天內死亡，而 S- 100 protein <2 ug/L的病人 89%存活。所以S-100 protein 的濃度可以預測心博停止後缺氧造成腦部損傷的程度。 5.在心臟手術後S-100 protein與神經學的合併症在心臟手術所建立心肺體外循環，可能引發的腦部合併症是一大的隱憂， Johnsson 等人計算35位心臟手術後病人的S-100 protein與neurospecific enolase (NSE) 的上升程度評估與神經方面的合併症關係，病人在手術前與手術後第二天進行檢測，手術後8(23%)個病人有神經方面的合併症，4個（11%）病人手術後罹患中風及4 個（11%）病人罹患瀰漫性腦病變。在手術後測到高濃度的S-100 protein的病人罹患致命性的中風並於九天後死亡。心臟手術後病人需重新建立體內循環系統加上麻醉尚未完全清醒所以有關腦部損傷的評估檢查 Glasgow coma scale(GCS)、電腦斷層掃描(CT)及核磁共振掃描(MRI)並不適用，所以血清檢查是心臟手術後腦部損傷評估的最快速的方法。 S-100 protein的生物半衰期只有兩個小時，而且在腦部受傷後第一個小時很快的釋放出，目前針對S-100 protein的研究所採用的偵測方法有radioimmunoassay 及immunoluminometric 其最低測定濃度分別是0.2及 0.02 ug/L, 所以會有偵測上的限制，為了計算S-100 protein 的特異性與敏感性，Raabe et al.去測試S- 100 protein在嚴重腦部損傷的病人其治療的前十天其 S-100 protein血清濃度變化，但在這治療的十天期間並沒有看到明顯有治療意義的變化，當濃度<0.02 ug/L 會有偵測上的限制所以無法比較，不過 S-100 protein 的血清濃度頭部受傷後的2~6在小時有82%的特異性及 75%專一性具有指標性的意義，在臨床上尤其急診單位協助嚴重頭部外傷的病人決定其是否該馬上進行執行侵入性的治療提供另一個正向的參考數據(10)，另外對於小朋友在S-100 protein的偵測，需建立另外一組參考數據，因為在八歲前神經細胞仍處於生長期，所以八歲前血清中仍可測到S-100 protein，不過這個情形在八歲後消失。此外腎功能有問題的病人由於排泄量下降了所以會影響S-100 protein代謝造成偽陽性上升，這些都是在判讀時需考量的。未來期望有更高敏感性偵測方式，除了提供第一線的急診單位用於腦部損傷的評估治療策略的決定外，低濃度的S-100 protein 也可以用來評估治療的成效。
檢查方法：	S-100 protein 的分析 S-100 protein 分析方法目前有兩種分析方式 1. Monoclonal two-site immunoradiometric assay (Sangtec 100; Sangtec Medical AB, Bromma, Sweden) 最低偵測濃度0.2 mg/L。 2.Immunoluminometric assay (Sangtec LIA100; AB Sangtec Mediacl, Bromma, Sweden) 最低偵測濃度 0.02 ug/L。 S-100 protein正常在血清中是偵測不到的，但會出現在在頭部外傷、中風、蜘蛛膜下腔出血及心臟繞道手術後引起的腦部損傷病人，由於分析方法的關係可以分析最低值範圍在0.02~0.2 mg/L。S-100 protein 大於 0.5 mg/L被認為具有病理意義(9)。此蛋白具耐熱性，分析過程不會受Heparin, protamine或propofol的干擾，溶血的檢體對S-100 protein分析影響不大，全血檢體可以在室溫或40C保存48小時。