最近研究发现几种脑特异性较高的新型蛋白质生物标志物,可能有助预测TBI后CT检查的必要性。胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)在神经胶质细胞的细胞骨架中表达,已在急性TBI时检测其血液中含量。
——摘自文章章节
【Ref: Posti JP, et al. J Neurotrauma. 2019 Apr 5. doi: 10.1089/neu.2018.6254. [Epub ahead of print]】
研究背景
由于多种因素的影响,判断创伤性脑损伤(traumatic brain injury,TBI)患者进行头部CT扫描的时机有一定的难度。依据目前的头部CT检查指南进行CT扫描的TBI患者,出现阴性结果占不少比例。检测TBI后血液中生物标志物对判断颅内创伤的作用尚不清楚。《斯堪的纳维亚轻度颅脑损伤治疗指南》推荐对轻度创伤性脑损伤(mTBI)患者入院后6h内检测S100钙结合蛋白B(S100 calcium-binding protein B,S100B),可以用于分析S100B水平与头部CT检查结果的相关性。然而,S100B在多种脑外组织中表达,其水平在颅外损伤时或体育锻炼后均会增加。
最近研究发现几种脑特异性较高的新型蛋白质生物标志物,可能有助预测TBI后CT检查的必要性。胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)在神经胶质细胞的细胞骨架中表达,已在急性TBI时检测其血液中含量。S100B、GFAP和泛素羧基端水解酶L1(ubiquitin C-terminal hydrolase L1,UCH-L1)三者组合检测结果对评估急性TBI患者CT结果阴性或阳性可能有应用前景。
此外,心脏脂肪酸结合蛋白(heart fatty-acid binding protein,H-FABP)是一种胞质转运蛋白,在心脏中表达,也在大脑中表达,并且已证明可预测TBI相关的颅内病理改变;抗炎介质白介素10(IL-10)在鉴别mTBI患者CT扫描结果阴性或阳性时,也显示良好的效应。其它与脑相关的蛋白生物标志物,包括β-淀粉样蛋白亚型1-40(β-amyloid isoforms 1-40,Aβ40)和β-淀粉样蛋白亚型1-42(β-amyloid isoforms 1-42,Aβ42),反映淀粉样蛋白前体的代谢;神经丝轻链(neurofilament light,NF-L)在皮质下有较长髓鞘的轴突中含量丰富;微管相关蛋白tau蛋白位于轴突细胞骨架内;对上述4种蛋白的研究已在亚急性期和慢性期TBI患者中开展,但对预测急性TBI患者的CT检查结果的作用尚不清楚。
综上可知,由于大脑的复杂性和TBI的异质性,针对不同的临床状况寻找生物标志物的优化组合,比寻找单一生物标志物更重要。芬兰图尔库大学医院临床神经科学、图尔库脑损伤中心、神经科和放射科的Jussi P. Posti等在诊断明确的患者队列中,利用高灵敏度的免疫测定方法,检测TBI患者的8种蛋白质生物标志物,即Aβ40、Aβ42、GFAP、H-FABP、IL-10、NF-L、S100B和tau蛋白及其组合,在预测头部CT扫描结果阴性或阳性的效应,结果发表在2019年4月的《Journal of Neurotrauma》在线上。
研究方法
该研究纳入2011年11月至2013年10月期间160例在图尔库大学医院接受治疗的TBI患者(表1)。所有患者在入院24h内采集血样,检测Aβ40和Aβ42、GFAP、H-FAB、IL-10、NF-L、S100B和tau蛋白的水平。根据CT检查结果,将65例患者分至CT阴性组和95例为CT阳性组;对所有GCS评分3-15分的不同严重程度TBI患者和GCS 评分13-15分的mTBI患者进行分析。
表1. 不同TBI亚组的人口统计学资料。
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研究结果
结果显示,在mTBI患者与所有不同严重程度TBI患者中,NF-L、GFAP和tau蛋白在预测CT阴性或阳性的效果最佳。在不同严重程度TBI患者中,GFAP、NF-L和tau蛋白的受试者工作特征曲线下面积(AUC)分别为0.822、0.817和0.781。在mTBI患者中,GFAP、tau蛋白和NF-L的AUC分别为0.720、0.689和0.676。
在不同严重程度TBI组中,用于预测CT阴性或CT阳性患者的3种生物标志物的最佳组合是GFAP+H-FABP+IL-10;其灵敏度为100%,特异性为38.5%。在mTBI组中,3种生物标志物的最佳组合为H-FABP+S100B+tau蛋白;其敏感性为100%,特异性为46.4%。
结论
最后,研究结果表明,在预测CT阴性和CT阳性的TBI患者,外周血蛋白质生物标志物组合优于单一生物标志物。在不同严重程度TBI组中,GFAP+H-FABP+IL-10的组合在预测CT阳性和CT阴性患者的特异性和灵敏度最佳。而在mTBI组中,H-FABP+S100B+tau蛋白的特异性和灵敏度最佳。因此,在为不同类型的患者寻找最佳诊断工具时可能需要不同的生物标志物组合。作者指出,生物标志物组合的预测作用与现有头部CT检查指南的指导价值必须在进一步研究中予以协调和统一。






