服务热线:400-0717-168
English
新闻中心  
当前网站位置:

对轻度创伤性脑损伤患者CNS血浆生物标志物一年的前瞻性研究
来源:大分子生物医药网 | 作者:Neoline | 发布时间: 2021-07-19 | 423 次浏览 | 分享到:
本文主要研究神经胶质原纤维酸性蛋白(GfAP)、神经纤维素蛋白(NfL)和Tau蛋白这三种生物标志物浓度由mTBI急性期到12个月的纵向变化,它们与临床损伤特征和人口统计变量之间的关联,以及血浆GFAP、NfL与Tau是否可以成为诊断mTBI的生物标志物。

  期刊:frontiers in Neurology IF=3.552

  作者单位:挪威特隆赫姆特隆赫姆大学医院圣奥拉夫斯医院放射学和核医学系、挪威科技大学医学和健康科学系神经医学和运动科学系,挪威特隆赫姆,NTNU、挪威特隆赫姆特隆赫姆大学医院圣奥拉夫斯医院物理医学和康复系等。

  研究背景

  创伤性脑损伤(TBI)是由暴力作用于头部造成的结构性损伤或生理性破坏,根据患者受伤后的意识水平可以分为轻、中以及重度。其中轻度TBI(mTBI)占TBI的多数,据研究发现mTBI患者在每年6900万的TBI病例中占比在90%以上,因此找到能够评估微创、低成本、具有CNS(中枢神经系统)特异性及客观的生物标志物将大大改善这些患者的临床护理。在对脑部损伤相关的标志物研究报道中,神经胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)是一种反映星形胶质损伤的标志物;神经纤维丝蛋白(NfL)与继发性轴突损伤有关;Tau蛋白则被发现是重度或反复头部损伤的重要生物标志物,这三种被认为是mTBI潜在的生物标志物。

  研究目的

  本文主要研究神经胶质原纤维酸性蛋白(GfAP)、神经纤维素蛋白(NfL)和Tau蛋白这三种生物标志物浓度由mTBI急性期到12个月的纵向变化,它们与临床损伤特征和人口统计变量之间的关联,以及血浆GFAP、NfL与Tau是否可以成为诊断mTBI的生物标志物。

  实验方法

  基于Trondheim mTBI研究方法,对研究对象进行随访,时间为急性(< 24小时),72小时(受伤后的24-72小时),2周,3个月和12个月。研究对象包括mTBI患者、年龄和性格相匹配的健康对照组(Community Control,CCs)、创伤性对照组(Trauma Control,TCs),年龄在16-60岁之间。如果有挪威语不流利,存在神经、精神、躯体等障碍,复杂轻度、中度和严重脑部损伤等排除在外。

  实验设计

  在实验中,mTBI患者进一步分为两个组:无其他损伤的mTBI患者(mTBI—)和包括其他躯体损伤(如脱位、骨折等)的mTBI患者(mTBI+)。随访的同时,对这些患者进行血液样本的采集:急性(< 24小时),72小时(受伤后的24-72小时),2周,3个月和12个月,并完成对血浆GFAP、NfL和Tau蛋白浓度的检测。72个小时内,在脑核磁共振成像(MRI)时获得损伤相关、临床和人口统计学变量。

  检测方法

  1. 血浆样品采集在EDTA凝胶管中,立即置于冰上,在30 min内2000 g离心10 min

  2. 血浆GFAP、NfL和Tau蛋白的浓度检测由Quanterix公司研发的全自动超高灵敏度蛋白分子检测仪器 Simoa HD-1完成

  3. 统计学分析

  a. 生物标志物浓度先进行对数转换,通过建立混合模型来比较mTBI患者与对照组血浆生物标志物浓度在不同随访时间的变化差异;

  b. 基于最佳子集回归模型分析人口统计学、临床变量与血浆GFAP、NfL、Tau三种生物标志物之间的关联;

  c. 以受试者工作特征曲线(ROC曲线)评估血浆GFAP、NfL与Tau三种生物标志物对mTBI诊断的准确性。

  实验结论

  1. mTBI患者与对照组人员的数量随随访时间减少

  图1 mTBI患者(A),健康对照组(B)与创伤性对照组(C)人数统计

  在mTBI发生急性期到12个月随访中,为了获得持续有效的血液数据,mTBI患者的数量由原来的378缩减到159人,整个实验人数保留率为79%;CCs患者的数量由86降至67,保留率为82%;TCs患者的数量在3个月时便由79缩减至46(图1)。

  2. 血浆GFAP、NfL与Tau浓度在mTBI发生过程中的变化差异

  图2血浆GFAP(A)、NfL(B)、Tau(C)浓度在不同时间点的纵向变化

 

  表1 基于线性混合模型,对mTBI患者与对照组生物标志物浓度不同时间点的差异

  表2 基于线性混合模型,对mTBI患者与对照组生物标志物浓度在相邻时间变化上的差异

  基于Simoa技术对mTBI患者、CCs及CCs对照组血浆GFAP、NfL和Tau浓度测定发现:相比健康对照组,血浆GFAP、Tau在mTBI发生急性期的浓度显著升高(图2,表1,P<0.0001);血浆NfL的浓度则是在2周后出现显著差异(表1,p<0.0001)。作者进一步分析发现急性GFAP、Tau与NfL之间所有相关性均显著(表2)。

  3. 血浆GFAP、NfL、Tau与核磁共振成像(MRI)密切关联  

  图3 指定时间点内三种生物标志物与临床、人口统计学预测变量的关联分析

  根据血浆GFAP、NfL与Tau浓度出现显著性差异变化的时间点(表1),作者通过构建最佳子集模型分析发现,血浆GFAP、NfL与Tau三种生物标志物与创伤性颅内损伤核磁共振成像(MRI)呈正相关,其中GFAP浓度在mTBI发生急性期相关性最大,但在72小时后相关性有所下降;血浆NfL浓度在mTBI发生的2周、3个月变化无差异(图3)。

  4. 相比NfL、Tau,血浆GFAP对mTBI急性期有着良好的诊断准确度

  图4 ROC曲线分析评估三种生物标志物对mTBI的诊断准确性,A GFAP;B NfL;C Tau

  作者进一步通过ROC曲线分析发现:在mTBI发生急性期,血浆GFAP对mTBI诊断准确度最高,即AUC值达到0.92,而且有着良好的敏感性(0.88)与特异性(0.82);在72小时后AUC值由0.92降到0.74(图4)。

  结论

  在mTBI发生24小时内(急性期),血浆GFAP的浓度显著升高,并与颅内损伤高度相关;相比血浆NfL、Tau,GFAP对mTBI急性期的诊断准确度最高(AUC=0.92),说明血浆GFAP是mTBI原发性中枢神经系统损伤临床上最有用的血浆生物标志物。

  在mTBI发生2周、3个月时,血浆NfL与创伤性颅内核磁共振成像(MRI)的关联度一致,说明血浆NfL可以反映持续的继发性损伤或修复机制。


相关文章