泪液CGRP在硝酸甘油诱发偏头痛发作中的动态变化及其作为生物标志物的验证研究

《The Journal of Headache and Pain》：Tear fluid CGRP rises during glyceryl trinitrate-induced headache in migraine patients

本研究针对偏头痛生物标志物检测难题，创新性地通过硝酸甘油(GTN)实验性偏头痛模型，动态监测了发作期泪液降钙素基因相关肽(CGRP)水平。结果证实GTN可诱发偏头痛患者泪液CGRP显著升高，且升高幅度与头痛强度正相关，而顿挫药物治疗可使其显著回落。该发现为泪液CGRP作为偏头痛急性期客观生物标志物提供了实验依据，对偏头痛病理机制研究和治疗评估具有重要意义。

偏头痛作为一种全球患病率高达15.3%的常见神经系统疾病，其诊断长期依赖主观临床症状，缺乏客观的生物学标志物。在偏头痛复杂的病理生理机制中，降钙素基因相关肽（Calcitonin Gene-related Peptide, CGRP）扮演着核心角色。这种神经肽由三叉神经节C型感觉神经元释放，既能介导外周神经源性炎症，也参与中枢疼痛信号传递，被认为是偏头痛发作的关键介质。然而，如何在人体中准确、便捷地监测CGRP的动态变化，一直是该领域的研究难点。既往研究多尝试在外周血中检测CGRP，但由于其在血液循环中稀释快、降解迅速，结果往往不一致且争议较大。

鉴于眼睛及其附属结构由三叉神经第一分支（V1）直接支配，且泪液采样具有无创、靠近CGRP释放源的优点，泪液成为检测CGRP极具潜力的替代生物样本。此前已有研究报道偏头痛患者发作间期泪液CGRP水平高于健康人群，但尚缺乏在严格控制的实验条件下，对单次偏头痛发作全过程中CGRP动态变化的纵向研究。

为了解决这一问题，由Katharina Kamm领衔的研究团队在《The Journal of Headache and Pain》上发表了一项创新性研究。他们巧妙地采用了硝酸甘油（Glyceryl Trinitrate, GTN）实验性偏头痛模型。GTN是一种公认的能够可靠诱发偏头痛患者出现延迟性头痛的化学诱导剂，为在可控环境下研究偏头痛发作的生物学变化提供了理想平台。本研究旨在利用这一模型，精确揭示偏头痛发作过程中泪液CGRP的实时变化规律，并评估其作为疾病活动度生物标志物的可行性。

研究人员为开展此项研究，主要应用了以下几项关键技术方法：研究招募了发作性偏头痛（Episodic Migraine, EM）患者和健康对照（Healthy Controls, HC），所有参与者均来自德国慕尼黑大学医院头痛中心或通过广告招募。核心方法包括：1）使用静脉输注GTN诱导实验性头痛；2）在头痛发作前（基线）、头痛高峰期及头痛缓解后等多个时间点，采用毛细管无创采集泪液样本；3）运用两种商业化的酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（Abbexa?和Cusabio? CGRP ELISA）平行检测泪液中的CGRP浓度，以确保结果的可靠性；4）参与者使用数字评分量表（Numerical Rating Scale, NRS）实时记录头痛强度，并允许在需要时使用其常规顿挫药物。

研究结果

发作间期偏头痛患者泪液CGRP水平高于健康对照

研究发现，在发作间期，偏头痛患者的泪液CGRP水平显著高于健康对照组。使用Abbexa? ELISA检测，EM患者泪液CGRP浓度为2.78 ± 1.99 ng/ml，而HC组为1.35 ± 0.78 ng/ml，差异具有统计学意义（p=0.003）。这一结果初步证实，即使在未发作时期，偏头痛患者的三叉神经系统也可能存在一种潜在的、易于激活的状态。

GTN诱导的头痛伴随泪液CGRP升高

在GTN诱发头痛的实验阶段，17名EM患者的数据被纳入分析。所有患者在GTN输注期间均出现轻微头痛，之后发展为延迟性头痛，平均最大强度在NRS上达到4.0 ± 1.4。至关重要的是，在头痛达到高峰时，泪液CGRP水平相较于基线值显著升高。两种ELISA试剂盒均一致地检测到了这一变化（Abbexa?: 基线 2.78 ± 2.38 ng/ml vs. 头痛期 3.84 ± 1.96 ng/ml, p=0.025； Cusabio?: 基线 0.75 ± 0.77 ng/ml vs. 头痛期 1.43 ± 0.96 ng/ml, p<0.001）。这表明GTN诱发的偏头痛样发作确实激活了三叉神经系统，并导致其标志性神经肽CGRP在泪液中释放增加。

头痛强度越高，泪液CGRP上升幅度越大

研究进一步根据头痛强度将患者分组分析。结果显示，那些对GTN反应强烈、头痛强度达到NRS≥5分（平均5.7±0.5）的患者，其泪液CGRP从基线到头痛高峰期的上升幅度，显著大于头痛强度较轻（NRS<5分，平均3.0±1.1）的患者。例如，使用Abbexa? ELISA检测，高强度头痛组CGRP平均增加2.11 ± 2.14 ng/ml，而低强度组仅增加0.32 ± 1.33 ng/ml (p=0.033)。这一发现建立了头痛的严重程度与三叉神经激活程度（以CGRP释放为指标）之间的剂量效应关系，强化了CGRP在偏头痛病理生理中的核心地位。

顿挫药物治疗比头痛自然缓解更能降低泪液CGRP

在头痛改善阶段，研究观察了顿挫药物（Abortive Medication, AM）对泪液CGRP的影响。10名患者服用了顿挫药（包括非甾体抗炎药NSAIDs、曲普坦类药物等），其余患者头痛自然缓解。结果显示，服药组不仅头痛强度下降更显著，其泪液CGRP水平的降低也明显多于自然缓解组。例如，使用Abbexa? ELISA检测，服药组CGRP水平平均下降0.82 ± 1.26 ng/ml，而自然缓解组反而略有上升（+1.24 ± 2.06 ng/ml, p=0.014）。这提示有效的顿挫治疗不仅缓解症状，其作用机制可能与抑制三叉神经系统释放CGRP直接相关。

结论与讨论

本研究通过GTN实验性偏头痛模型，首次在严格控制的条件下纵向证实了偏头痛发作期间泪液CGRP水平的动态升高，且其变化与头痛强度及治疗效果密切相关。这为泪液CGRP作为偏头痛急性期客观、无创的生物标志物提供了强有力的实验证据。研究结果有力地支持了CGRP在偏头痛发作机制中的核心作用，同时也验证了GTN作为研究偏头痛，特别是CGRP相关病理生理的理想人类模型的有效性。

该研究的成功之处在于，它克服了以往在血液中检测CGRP的局限性。泪液采样更接近CGRP的释放源（三叉神经末梢），可能避免了全身循环中的稀释和降解效应，从而能更敏感地反映局部的神经活动。研究中使用的两种ELISA试剂盒（Abbexa?和Cusabio?）在检测相对变化趋势上结果一致，尽管绝对浓度存在差异，这提示不同试剂盒可能识别CGRP的不同表位或异构体（如α-CGRP和β-CGRP），未来需要更特异性的检测方法加以区分。

总之，这项研究不仅深化了我们对偏头痛发作过程中CGRP动态变化的理解，更重要的是，它开辟了利用泪液这种易于获取的生物样本进行偏头痛客观诊断和治疗效果监测的新途径。这对于未来偏头痛的精准医疗、新药研发和临床管理具有重要的启示意义。