第一作者:姜骁1、吴隆飞2、刘淑玲3
通讯作者:魏铭3、吉训明7、赵恒7
其他作者:徐永波1、张博浩4、王思飞3、罗雷雷4、赵文博2、幺阳5、曹宸6
作者单位:1天津医科大学附属环湖医院,2首都医科大学宣武医院神经内科,3天津医科大学附属环湖医院神经外科,4天津医科大学附属环湖医院神经内科,5天津医科大学总医院神经内科,6天津医科大学附属环湖医院放射科,7北京脑重大疾病研究院,首都医科大学,北京,中国
背景:
血管内治疗在卒中发作后24小时内实施被证实安全有效,然而,成功的血管再通并非总能转化为良好的功能预后。缺血后适应(IPostC)作为一种具有潜在神经保护作用的再灌注策略,已在临床前模型中得到广泛研究,但其临床效益尚不明确。基于前期剂量递增研究,本研究旨在探讨在急性缺血性卒中患者行机械取栓术后,联合应用原位缺血后适应对梗死体积的影响。
方法:
本研究为一项前瞻性、外部对照、非随机临床试验,比较了取栓术联合原位缺血后适应(方案为4个循环的2分钟阻断/2分钟再通)与单纯取栓术的疗效。研究采用倾向评分匹配(PSM)以最小化选择偏倚。主要终点是取栓术后72小时的梗死体积。在事后分析中,进一步比较了深部梗死体积。于取栓术后24小时采集患者外周血,用于评估白细胞群体,并通过流式细胞术分析单核细胞亚群。同时,检测了两组患者的血清炎症生物标志物水平。
结果:
经1:1倾向评分匹配后,每组各纳入19例患者进行分析。结果显示,与对照组相比,IPostC组患者的深部梗死体积进展显著更小(中位数:2.3 mL vs. 4.7 mL;P=0.045),白细胞介素-6(IL-6)水平更低(中位数:26.4 pg/mL vs. 32.6 pg/mL;P=0.032),辅助性T细胞/细胞毒性T细胞(Th/CTL)比值更高(中位数:2.04 vs. 1.65;P<0.01),而自然杀伤(NK)细胞比例更低(中位数:1.10% vs. 1.68%;P=0.047)。
结论:
对于大血管闭塞性卒中患者,在取栓术后实施原位缺血后适应,可能与抑制深部梗死体积进展以及诱导有利的免疫调节效应相关。该策略值得通过二期临床试验进行进一步验证。
临床试验注册:ClinicalTrials.gov, NCT05153655
血管内取栓术(EVT)彻底改变了大血管闭塞所致的急性缺血性脑卒中(AIS)的治疗格局,显著提高了血管再通率并改善了患者临床预后。1然而,即便实现成功再通,仍有相当比例患者未能获得良好功能恢复,再灌注损伤是导致该现象的重要机制之一,也成为当前临床面临的主要挑战。2再灌注损伤以氧化应激、炎症激活、血脑屏障破坏及微循环障碍为特征,最终可导致梗死区域扩大与神经功能缺损加重。缺血后适应(IPostC)作为一种在血管再通后立即实施的干预策略,通过进行可控的间歇性缺血-再灌注循环,显示出激活内源性保护机制、减轻再灌注损伤的潜力。3临床前研究4已证实,IPostC能够减少梗死体积、促进神经功能恢复,并具有一定的神经再生与血管生成调节作用。
尽管实验研究结果令人鼓舞,IPostC在急性缺血性脑卒中患者中的临床证据仍较为有限,目前仅见少数小规模试验探讨其可行性与安全性。我们此前开展的一项Ⅰ期临床试验表明,对接受取栓术的AIS患者实施直接“原位”IPostC具备操作可行性及初步安全性。5然而,IPostC是否能够有效限制梗死体积并影响临床结局,尚缺乏系统评估。本研究旨在填补这一证据缺口,通过对梗死体积的定量分析,进一步验证原位IPostC的潜在治疗效应,并为后续临床试验的样本量估算提供依据。考虑到“原位”IPostC因其解剖位置特点可能对深部脑组织产生特异性影响,本研究也将深部梗死体积作为补充终点进行评估。
此外,炎症反应在再灌注损伤的病理生理过程中发挥核心作用。6全身性免疫变化,包括外周血单核细胞亚群组成改变及促炎细胞因子水平升高,已被证实与卒中不良预后相关,并可能反映脑损伤的持续进展。7因此,探究IPostC对这些免疫-炎症指标的影响,有助于从机制层面理解其可能的神经保护作用。基于我们前期的安全性数据5,本研究拟进一步系统评估原位IPostC对急性缺血性脑卒中患者梗死体积进展、临床功能结局及相关炎症指标(包括外周血单核细胞亚群与循环细胞因子水平)的影响,为该干预策略的临床应用提供更充分的证据支持。
研究人群
本研究(PROTECT1b)为一项扩展队列注册研究,基于前期剂量递增的PROTECT1试验5(注册号:NCT05153655)开展。缺血后适应治疗组(IPP,n=20)患者在接受常规血管内取栓治疗的同时,联合实施了原位缺血后适应干预。该组患者自2023年4月起开始纳入。研究方案经机构审查委员会及伦理委员会批准,所有参与者或其法定代理人均签署书面知情同意书,研究过程严格遵循《赫尔辛基宣言》(2014年修订版)原则。
外部对照与倾向性评分匹配
本研究的外部对照人群(ECP)来源于前瞻性TRACK-LVO注册研究(NCT05885178)。该注册库采用与本研究相似的数据收集流程并建有生物样本库。所有ECP受试者均接受紧急血管内治疗,在2023年4月至10月期间共纳入405例急性缺血性脑卒中(AIS)患者。我们采用与缺血后适应(IPostC)治疗组相同的纳入标准(图1),从ECP中初步筛选出83例符合条件的患者。在排除3例缺乏外周血单核细胞(PBMC)或血清数据的患者后,最终ECP队列共纳入80例。
为控制混杂因素带来的偏倚,我们采用倾向性评分匹配(PSM)方法对患者进行配对,以获得对治疗效应的无偏估计。经匹配后,最终保留19例IPostC组患者与19例对照组患者进入后续分析(图1)。匹配前后队列的基线特征详见在线补充表S1(略)。
图1 缺血后适应治疗组(IPP)与外部对照组(ECP)的患者筛选流程图
缺血后适应治疗组(IPP)共纳入20例前瞻性招募的患者。从TRACK-LVO注册研究的405例患者中,根据相同的纳入标准初步筛选出83例ECP候选者。在排除3例缺乏术后静脉血样本的患者后,剩余80例ECP患者。经过1:1倾向评分匹配(PSM),最终共有19例IPP患者与19例ECP患者被纳入分析。ASPECTS:阿尔伯塔卒中项目早期CT评分;CTA:CT血管成像;ICA:颈内动脉;MRA:磁共振血管成像;mRS:改良Rankin量表;mTICI:改良脑梗死溶栓分级;NIHSS:美国国立卫生研究院卒中量表
改良的血管内术式
原位缺血后适应(IPostC)技术的实施方式为:对引发缺血性卒中的责任血管,在其血栓原位进行周期性球囊阻断。该操作旨在保留潜在的侧支循环,并避免对未受累血管造成损伤。当前向血流恢复后,立即开始球囊阻断操作。术中选用半顺应性快速交换球囊导管(NeuroLPS,Sinomedical),以较低充盈压力(<4 atm)进行扩张。球囊充盈阻断后,需通过血管造影确认颅内血流恢复至取栓前基线水平。
若闭塞仅累及大脑中动脉(MCA),未蔓延至大脑前动脉(ACA)或颈内动脉(ICA)远端,则在阻断过程中保留豆纹动脉、前脉络膜动脉及ACA的血流。若为T型或L型颈内动脉末端血栓,则球囊位置需覆盖颈内动脉末端及ACA起始段。IPostC操作共进行4个循环,每循环包括2分钟低压力球囊充盈及随后2分钟的放气。首个循环结束后,通过造影确认责任血管通畅性;确认通畅后,继续执行下一循环(图2)。
图2 原位缺血后适应操作流程时序及球囊导管放置策略
上图展示了急性缺血性卒中干预的操作时序。从卒中发病至股动脉穿刺时间在24小时以内。经取栓术实现成功再灌注(改良脑梗死溶栓分级≥2b级)后,立即将球囊导管置于原血栓部位,开始实施原位缺血后适应操作。该操作包含4个循环,每个循环为2分钟球囊充盈(血流阻断)及随后2分钟球囊放气(血流恢复)。
下图展示了针对两种血栓位置的球囊导管放置解剖策略:左图:针对孤立性大脑中动脉(MCA)闭塞,球囊放置于M1段。右图:针对累及颈内动脉(ICA)末端的T型或L型血栓,球囊覆盖大脑前动脉(ACA)及MCA起始部。图中标示的血管结构包括:ICA、ACA、脉络膜前动脉(anterior choroidal artery)、外侧豆纹动脉(lateral Lenticulostriates)、MCA M1段、分叉部(bifurcation)及MCA Sylvian分支(Sylvian branches)。
本研究所采用的循环次数及阻断/再灌注时长,参考了此前发表的一项I期剂量递增试验结果。5该研究评估了急性缺血性卒中患者取栓术后行原位IPostC的安全性与耐受性,测试了最长5分钟的阻断时间以确定安全边界。基于其结论,本研究选用4个循环、每循环2分钟缺血-2分钟再灌注的标准化方案;该保守设计耐受性良好,旨在平衡操作安全性与潜在的神经保护效益。
结局指标
主要结局指标为取栓术后72小时通过MRI评估的梗死体积。由两名经过培训且对治疗分组设盲的神经科医师,使用三维图像分析软件(3D Slicer),在弥散加权成像序列上独立勾画梗死区域。梗死区域内如存在出血性病灶,均计入总体梗死体积。
在事后分析中,进一步评估了深部梗死体积(定义为尾状核、豆状核及内囊的梗死体积),该指标未纳入倾向性评分匹配的变量中。表1列出了该测量的基线信息。为实现空间标准化,利用FMRIB线性图像配准工具将原始MRI图像配准至MNI-152标准空间,生成空间对齐图像及相应转换矩阵。将该矩阵应用于在原始DWI序列上手动勾画的梗死掩模,即可在MNI空间中获得配准后的梗死区域。随后,将配准后的掩模与Harvard–Oxford皮下核区图谱叠加,识别目标区域(尾状核、豆状核及内囊),并使用FSLSTATS工具计算相应体积(参见在线补充图S1,略)。所有图像序列均经过人工复核,整个分析过程对临床数据保持盲态。
次要结局指标包括以下内容:梗死体积进展;术后90天改良Rankin量表评分(mRS)(分析得分0–2分及0–3分的患者比例);美国国立卫生研究院卒中量表评分(NIHSS)(记录术后24小时及7天/出院时的绝对值,以及24小时内NIHSS下降≥8分或达到0–2分的患者比例);术后24小时再通率(定义为改良脑梗死溶栓(mRS)分级≥2b)。
安全性结局指标包括:手术相关事件(如血管穿孔/破裂、血管夹层、严重血管痉挛、后适应球囊破裂);出血性并发症(术后24小时CT发现的任何颅内出血及症状性颅内出血);恶性脑水肿;90天全因病死率。
事后分析中评估的其他结局包括:深部梗死体积进展;NIHSS评分从基线至术后24小时的变化;最终mTICI分级(2b/2c/3);术后24小时外周血常规分析结果。事后分析中的安全性评估指标包括:术中血栓形成;出血性转化(基于术后72小时梯度回波MRI评估);住院期间死亡;卒中相关感染(包括尿路感染及卒中相关性肺炎)。所有结局指标均由独立的临床事件评估委员会进行判定,评估人员对治疗分组始终保持盲态。
免疫细胞的流式细胞术分析
于取栓术后24小时采集患者外周静脉血样本。采用密度梯度离心法分离外周血单个核细胞,所用分离液为淋巴细胞分离液(Biosharp,货号:BL590)。分离后的细胞分装于0.5 mL离心管中,并于-80°C条件下保存,待后续分析。在进行流式细胞术检测时,将冻存细胞复苏,并使用以下荧光标记的小鼠抗人单克隆抗体(均购自BioLegend)进行细胞表面标志物染色:抗CD45抗体(克隆号:HI30,货号:304061);抗CD3抗体(克隆号:HIT3a,货号:300305);抗CD4抗体(克隆号:SK3,货号:344607);抗CD8a抗体(克隆号:HIT8a,货号:300913);抗CD19抗体(克隆号:HIB19,货号:302211);抗CD56抗体(克隆号:5.1H11,货号:362507)。根据上述标志物的表达,对免疫细胞亚群进行如下定义:T细胞:CD3⁺CD45⁺;辅助性T细胞:CD3⁺CD4⁺;细胞毒性T细胞:CD3⁺CD8⁺;B细胞:CD3⁻CD19⁺;自然杀伤细胞:CD3⁻CD56⁺。使用BD LSR II流式细胞仪进行数据采集,并通过FACSDiva软件(v6.1.2, BD Biosciences)控制,确保每个样本至少获取10,000个有效细胞事件。后续数据分析在FlowJo软件(v10.8.1)中完成。所有免疫细胞亚群的结果均以占PBMC总数的百分比形式进行统计与报告。
血清细胞因子检测
于取栓术后24小时采集患者静脉血样本,并收集于血清分离管中。样本在室温下静置30分钟使其充分凝固后,于20°C条件下以1500×g离心10分钟。分离所得上清血清,分装为0.5 mL等分试样,保存于-80°C环境中,待后续分析。采用商业化的人源ELISA检测试剂盒(Multi Sciences公司),严格按照制造商说明书操作,对血清中白细胞介素-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α及干扰素-γ的浓度进行定量检测。每次检测均通过系列稀释的标准品建立标准曲线(要求相关系数R²>0.99),据此将测定的光密度值转换为相应细胞因子的浓度。所有检测结果均以pg/mL为单位报告。
统计学分析
采用倾向性评分匹配(PSM)以平衡缺血后适应治疗组(IPP,n=20)与外部对照人群(ECP,n=80)的基线特征。匹配在R统计环境中完成,使用MatchIt与tableone软件包,以前瞻性设定的协变量——包括入院时NIHSS评分、Alberta卒中项目早期CT评分、基线梗死体积及发病至再灌注时间——进行最近邻法匹配(卡钳值=0.2,匹配比例1:1)。
所有结局变量首先通过Shapiro–Wilk检验评估正态性。符合正态分布且经Bartlett检验证实方差齐性的连续变量,以均数±标准差表示,组间比较采用独立样本t检验;不符合者则以中位数(四分位数间距)表示,组间比较采用Mann–Whitney U检验。分类变量以频数(百分比)表示,组间比较视情况采用χ²检验或Fisher精确检验(当期望频数<5时)。
针对主要、次要及安全性结局指标,分析时计算相应的效应量指标:分类变量计算比值比,连续变量计算回归系数,并均报告其95%置信区间。根据变量类型及数据分布特点,分别采用二分类/有序Logistic回归、Firth校正法(适用于稀有事件)或广义线性模型进行统计推断。所有假设检验均为双侧检验,显著性水平设定为P<0.05。完整统计分析在SPSS(版本27.0,IBM公司)与R(版本4.4.1,R Foundation)软件平台上完成。
基线特征
患者基线特征详见在线补充表S1(略)。倾向性评分匹配前,两组间所有基线变量均未见显著差异(均P>0.05)。经倾向性评分匹配后,各协变量平衡性得到显著改善,最终共有38例匹配良好的患者(每组19例)被纳入后续分析。
主要与次要结局
术后72小时MRI评估显示,IPP组与ECP组的总体梗死体积中位数分别为13.2 mL和19.2 mL,深部梗死体积中位数分别为3.8 mL与5.5 mL,组间差异均未达到统计学显著性(总体:P=0.937;深部:P=0.259)。详细数据见表1。在梗死体积进展方面,两组总体进展无显著差异(P=0.971)。然而,IPP组的深部梗死体积进展显著低于ECP组〔中位数:2.3 mL (IQR 1.4–2.7) vs 4.7 mL (IQR 2.2–5.6),P=0.045〕,结果见表1。
血流动力学评估显示,IPP组实施的原位缺血后适应操作未对血流造成持续性影响,干预前后mTICI评分保持一致(基线mTICI评分见在线补充表S1)。两组在最终mTICI分级(P=0.530)及术后24小时持续通畅率(P=1.000)方面均无显著差异。临床功能结局上,两组患者术后90天改良Rankin量表评分分布相似〔IPP组中位数:2 (IQR 1–4) vs ECP组:3 (IQR 1.5–4),P=0.487〕,具体疗效数据见表1。
免疫学分析结果显示,IPP组术后24小时外周血淋巴细胞计数〔中位数:1.4×10⁹/L (IQR 1.0–1.9)〕及其百分比〔中位数:16.8% (IQR 7.2–22.7)〕均高于ECP组〔1.0×10⁹/L (IQR 0.7–1.4);10.2% (IQR 6.2–18.1)〕,但差异未达统计学显著性(P=0.144;P=0.168)。详见在线补充表S2(略)。
表1 主要与次要结局(含事后分析)
除特别说明外,数据均表示为例数(百分比)。
效应量表示为比值比或β回归系数。
*β系数:基于广义线性模型计算。
†比值比(适用于mRS评分及mTICI≥2b级):基于有序Logistic回归计算。
‡比值比:基于二分类Logistic回归计算。
§不适用情况:当组间结局事件完全相同或为零事件时,未使用Firth回归进行校正。
ECP:外部对照人群;IPP:缺血后适应治疗人群;mRS:改良Rankin量表;mTICI:改良脑梗死溶栓分级;NIHSS:美国国立卫生研究院卒中量表
安全性结局
倾向性评分匹配后两组患者的安全性结局见表2。所有观察的安全性指标在组间均未见统计学显著差异(均P>0.05)。具体不良事件方面,ECP组报告1例术中血栓形成及1例动脉夹层;IPP组报告1例动脉夹层。所有事件均经独立评审专家组判定确认。根据Heidelberg标准进行评估,IPP组的颅内出血及症状性颅内出血发生率均低于ECP组。此外,IPP组的卒中相关性肺炎发生率也呈现较低趋势,但以上差异均未达到统计学显著性。
表2 不良事件
除特别说明外,数据均表示为例数(百分比)。
*当组间结局事件完全相同或为零事件时,未进行统计分析。
†采用二分类Logistic回归(计算标准比值比)。
‡采用Firth Logistic回归(适用于结局事件数<10的情况)。
ECP:外部对照人群;IPP:缺血后适应治疗人群;sICH:症状性颅内出血
流式细胞术与炎性生物标志物(术后24小时)
本研究通过流式细胞术对术后24小时外周血单个核细胞中的淋巴细胞亚群(包括T细胞、辅助性T细胞、细胞毒性T细胞、B细胞及自然杀伤细胞)进行了定量分析(在线补充图S2,略),结果以各亚群占PBMC的百分比表示。分析显示,IPP组的辅助性T细胞/细胞毒性T细胞比值显著高于ECP组〔中位数:2.04 (IQR 1.91–2.23) vs 1.65 (IQR 1.42–1.92); P=0.005〕,而自然杀伤细胞比例则显著较低〔中位数:1.10% (IQR 1.02–1.88%) vs 1.68% (IQR 1.40–2.19%); P=0.047〕。其余淋巴细胞亚群在两组间的分布未见统计学显著差异:T细胞:中位数12.50% vs 11.05%, P=0.358;辅助性T细胞:中位数8.48% vs 7.21%, P=0.184;细胞毒性T细胞:中位数3.85% vs 3.78%, P=0.977;B细胞:中位数2.02% vs 1.70%, P=0.105。
在血清炎症标志物方面,术后24小时IPP组的白细胞介素-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α及干扰素-γ水平均低于ECP组,其中仅IL-6的降低达到统计学显著性〔中位数:26.4 pg/mL (IQR 23.1–32.6) vs 32.6 pg/mL (IQR 30.1–38.4); P=0.032〕(在线补充图S3,略)。
样本量估算
本研究对原始未匹配队列(IPP组20例,ECP组80例)的主要及次要结局指标进行了初步比较分析,结果详见在线补充表S3。分析显示,在整个队列中,IPP组术后72小时的平均梗死体积呈现低于ECP组的趋势(21.5±22.2 mL vs 32.6±27.3 mL, P=0.099)。在线补充表S3中提供了详细的疗效分析结果,这些数据可为未来进一步开展前瞻性随机对照试验的样本量估算提供参考依据。
本研究结果表明,在接受血管内取栓术的大血管闭塞性卒中患者中,联合实施原位缺血后适应(IPostC)可能与以下效应相关:减轻深部梗死区域的体积进展、提高辅助性T细胞与细胞毒性T细胞比值、降低自然杀伤细胞在外周血单核细胞中的比例,以及下调血清白细胞介素-6水平。需要指出的是,本研究在性质上并非传统的Ⅱ期临床试验,而是作为连接前期Ⅰ期安全性研究与后续Ⅱ期疗效验证的桥梁。其核心目标不仅在于初步验证IPostC的生物学效应,更在于通过设立外部对照,为未来开展确证性Ⅱ期试验提供关键的样本量估算依据。因此,本研究在设计上未追求组间的完全均衡或大规模样本量,而是聚焦于评估该干预策略的临床操作可行性与安全性轮廓。基于伦理审慎与资源优化之考量,将试验组样本量设定为20例被认为是合理且可行的方案,此举在控制潜在患者风险的同时,也兼顾了临床研究的实际资源配置。最终,本扩展队列共纳入20例接受IPostC治疗的患者,并以80例来自前瞻性注册库的外部对照者作为参照。
在倾向性评分匹配前,尽管IPostC组在基线梗死体积与发病至再灌注时间上呈现更优趋势,但组间差异未达统计学显著性(均P>0.05),且此类差异并未影响基于本队列进行样本量估算的有效性。通过倾向性评分匹配,研究有效降低了潜在混杂因素带来的选择偏倚,从而提升了内部效度。此外,如既往荟萃分析所提示,8本研究队列中从发病至成功再灌注的平均时间较长(超过6小时),这或许是导致整体梗死体积进展较为显著的部分原因。
与既往研究不同,9本研究所实施的原位缺血后适应(IPostC)将干预部位精准定位在责任闭塞段(颈内动脉末端或大脑中动脉M1段),而非以往常采用的颈内动脉近端C1段。该解剖定位上的精确性提升,使得血流阻断仅作用于血栓所在区域,从而最大限度地降低对非缺血脑组织造成额外缺血风险的可能性。我们推测,原位IPostC可能优先对豆纹动脉供血的基底节区缺血损伤产生调节作用。Horie等学者曾强调豆纹动脉供血区在临床评估中的重要性,并将其纳入患者筛选标准之一,这与本研究聚焦于颈内动脉末端/M1段闭塞的定位相一致。10值得注意的是,该部位闭塞主要影响豆纹动脉供血区,而该区域与皮层区域不同,缺乏有效的侧支循环代偿,因而可能对IPostC的干预更为敏感。基于此解剖生理特点,本研究将深部梗死区域作为重点分析对象。
Ospel等人进一步研究指出,仅累及深部灰质区(如尾状核与豆状核)的梗死,其90天功能预后优于同时累及皮层或白质的梗死,这提示豆纹动脉供血区的评估在预后判断中具有重要价值。11在本研究中,我们将尾状核、豆状核等深部灰质结构与内囊区域合并分析,主要基于以下两方面原因:(1)二者均为豆纹动脉供血区域;(2)IPostC可能通过其血流调控机制,同时对上述结构发挥保护作用。
在其他临床结局指标方面,两组之间均未观察到具有统计学意义的差异(所有P>0.05),提示原位IPostC并未引入额外的操作相关风险。术后24小时的血液学分析显示,IPP组呈现出更高的外周血淋巴细胞计数及相对较低的中性粒细胞比例,与对照组相比具有一定差异。基于该趋势,我们进一步通过流式细胞术与ELISA方法深入探讨了IPostC对免疫系统的潜在调节作用。
与持续缺血但未实现再灌注(通常伴随缓慢坏死及低度慢性炎症)的病理过程不同,缺血-再灌注损伤(如机械取栓后所见)虽可迅速恢复血流,却会触发强烈的炎症级联反应,进而加重脑组织损伤。12本研究系统评估了取栓后患者的外周免疫状态,包括CD4⁺ T细胞、CD8⁺ T细胞、B细胞和自然杀伤细胞的比例变化,以及IL-6、IL-1β、TNF-α和IFN-γ等促炎细胞因子的表达水平。结果显示,取栓术后呈现典型的免疫反应特征:即免疫细胞数量普遍下降,同时伴随促炎因子水平升高。值得关注的是,IPostC干预在一定程度上缓解了上述免疫失衡状态,表明其可能具备调节免疫反应、抑制过度炎症的神经保护潜力。
动脉再通后,缺血脑组织恢复血流灌注可诱发线粒体功能紊乱与氧化应激,引起活性氧(ROS)水平急剧升高。这些活性氧与损伤相关分子模式(DAMPs)——如高迁移率族蛋白1(HMGB1)和腺苷三磷酸(ATP)——共同通过Toll样受体4(TLR4)、晚期糖基化终末产物受体(RAGE)及NOD样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体等信号通路,激活天然免疫反应。12,13该过程促使大量促炎介质释放,尤其以IL-1β、IL-6和TNF-α为代表。这些细胞因子可破坏血脑屏障完整性,损伤内皮细胞功能,并上调细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)等黏附分子的表达,14进而增强外周白细胞在血管壁的黏附及其向中枢神经系统的迁移,最终加剧炎症级联与脑水肿程度。
脑内生成的趋化因子(如CCL2、CXCL10)可经由受损的血脑屏障进入外周循环,形成化学趋化梯度,引导免疫细胞从血液向脑组织迁移。这一机制不仅部分解释了卒中后外周免疫细胞数量下降的现象,也提示外周免疫指标或许能够反映中枢神经系统的免疫活性水平。13,15此外,卒中后的细胞因子微环境对T细胞分化具有重要调控作用:IL-6与TGF-β协同促进辅助性T细胞17(Th17)分化,而IL-12与IFN-γ则偏向于Th1型免疫反应。这些T细胞亚群在卒中早期即可浸润脑实质,通过释放IFN-γ、TNF-α等效应因子,激活小胶质细胞与星形胶质细胞,推动其向促炎的M1表型极化,并诱发继发性血脑屏障损伤。15,16值得关注的是,上述促炎因子还可能削弱调节性T细胞(Treg)的功能稳定性,例如通过抑制其关键转录因子FoxP3的表达,从而阻碍炎症的正常消退与组织修复进程。12
综上所述,上述机制不仅加重了脑梗死的病理进展,同时也凸显了中枢与外周免疫系统间的动态相互作用。因此,外周免疫谱分析——尤其是结合细胞因子与淋巴细胞亚群检测——可为评估中枢神经系统免疫状态提供重要窗口,并可能在预测卒中相关并发症(如感染)方面具有潜在价值。15,16
尽管本研究的检测时间点仅限于再灌注后24小时,即系统性免疫活化的高峰期,但卒中诱导的免疫反应呈高度动态变化。早期的高炎症反应阶段可能随后转变为延迟性免疫抑制阶段,提示未来研究应开展多时间点采样(如6小时、72小时及7天),以明确免疫活性的时间演变规律并确定最佳干预窗口。本研究结果显示,原位缺血后适应(in situ IPostC)作为一种适应性再灌注策略,可减轻促炎性细胞因子的释放并重塑外周淋巴细胞亚群平衡。这种双重调节效应可能有助于早期神经功能恢复,并为大血管闭塞取栓术后的治疗管理提供新的思路与潜在靶点。未来需通过大样本、多中心临床试验进一步验证其长期疗效,并深入阐明其潜在的分子与免疫机制通路。
倾向性评分匹配前后(匹配前n=100,见在线补充表S3,略;匹配后n=38,见表1)所观察到的梗死体积差异,可能部分源于单臂试验设计本身固有的选择偏倚。在研究实施过程中,操作者可能无意中倾向于筛选术前状态相对良好的患者进入IPostC组,而同期纳入的外部对照队列则可能包含更多病情较重或合并症较多的病例。其次,本研究样本量较小(n=38),统计检验效能有限,可能无法充分识别组间在主要结局指标上的真实差异。尽管通过倾向性评分匹配在一定程度上平衡了已知的混杂因素,但研究结论的外推性及稳定性仍待更大规模研究进一步验证。
此外,所有生物标志物检测仅基于术后24小时单一时间点的样本,因而无法反映炎症反应随时间的动态演变过程,也难以评估其与远期功能结局的关联。作为一项Ⅰ期机制探索性研究,本文仅提供了初步的免疫表型数据,尚不足以确立IPostC与免疫调节之间的因果机制。为深入阐明IPostC的作用机制,未来研究可结合以下方法展开:(1)开展纵向高维流式细胞分析(例如质谱流式或光谱流式技术);(2)进行关键信号通路的靶向分析(如NLRP3炎症小体相关通路);(3)利用空间转录组学技术,精准解析IPostC在豆纹动脉供血区内的局部调控图谱。
本项针对急性大血管闭塞性卒中且成功实现血管再通患者的初步探索性研究表明,原位缺血后适应(IPostC)可能减轻深部脑梗死区域的体积进展,并有助于缓解术后全身炎症反应、改善免疫失衡状态。
魏铭 主任医师
天津市环湖医院
● 医学博士,博士后,主任医师,博士生导师。
● 美国芝加哥拉什医学中心(Rush University Medical Center)神经外科脑血管病中心访问学者。
● 天津市环湖医院神经外科十一病区(脑血管病融合病房)科室负责人、党支部书记。
● 国家卫健委百万减残工程专家委员会委员、中国卒中学会神经介入分会青年副主委,中国卒中学会脑静脉病变分会委员,中国卒中学会脑血管外科分会委员,中国老年医学学会脑血管病分会常委兼青年副主委,中国中西医结合学会介入医学专委会委员,北京市神经内科学会青委会常委,天津市医疗健康学会脑病专业委员会副主任委员,天津市神经科学学会青年副主委,天津市整合医学学会精准检验专委会常委。
● 天津市131创新人才第一层次人选。获得“急性脑梗死再灌注治疗质量改进国家行动”取栓工作优秀个人奖项,首届“华夏杯”动脉取栓技术大赛一等奖,首届中国神经介入十佳手术医师。
● 长期从事脑血管病的介入治疗工作,致力于急性大血管闭塞介入取栓手术临床科研和神经介入技术、器材的转化创新工作。改良的取栓技术和核磁共振影像取栓术前评估的相关经验,在国内急性缺血性卒中血管内治疗领域得到了广泛的普及应用。作为项目负责人承担国家卫生健康委课题、天津市科技支撑重点研发计划项目,京津冀基础研究专项等多项国家和省部级及以上课题。
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吉训明 院士
首都医科大学北京脑重大疾病研究院
● 中国工程院院士、中国医学科学院学部委员;中国医学科学院&北京协和医学院院校长/党委副书记、首都医科大学校长
● 北京脑重大疾病研究院院长、首都医科大学宣武医院卒中中心主任;兼国家卫生健康委百万减残工程专委会主任、互联网医疗诊治技术国家工程研究中心和国家卒中抢救中心主任、中国老龄健康促进工程专委会主任和国际适应医学会主席
● 担任《Brain Circulation》《Neuroprotection》《Conditioning Medicine》等杂志主编
● 长期从事脑卒中防治与转化医学研究,专注于我国动脉和静脉性卒中发病机制、脑血流重建与神经保护研究
● 主持973、863、国家重点研发计划、军民融合重大项目和国家自然科学基金重大项目,成果以通讯作者发表于《N Engl J Med》《Lancet Neurol》《Nature》等期刊,被引18600余次,连续五年入选Elsevier中国高被引学者
● 获发明专利和软著等授权104项,国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖4项、何梁何利基金科学与技术进步奖、吴阶平医学创新奖和全国创新争先奖等
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赵恒 教授
首都医科大学北京脑重大疾病研究院
● 主要从事卒中脑损伤的神经病理研究,并探索新的脑保护措施和治疗药物
● 在世界上率先开展了原位缺血后适应(ischemic postconditioning)和远隔适应(Remote conditioning)对卒中脑损伤保护作用的研究,并研究免疫系统和中枢神经系统的交互作用
● 其他任职:国际老龄化与疾病学会执行委员会成员,Theranostics、Aging and Disease、Stroke and Vascular Neurology、Translational Stroke Research、PLoS One、Conditioning Medicine杂志编辑
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