综述:血清神经丝轻链(sNfL)作为生物标志物在多发性硬化症中的作用:系统综述的见解

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Journal of Neurology 4.8

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  本综述系统探讨血清神经丝轻链(sNfL)在多发性硬化症(MS)管理中的作用。纳入 75 项研究发现,sNfL 水平与复发风险、疾病进展、MRI 病灶等密切相关,且其检测便捷可靠,有望为临床监测病情和治疗反应提供有效工具。

  

研究背景与目的


多发性硬化症(MS)是一种以中枢神经系统炎症、神经退行性变和残疾累积为特征的慢性自身免疫性疾病,全球约 290 万人患病,美国约 100 万人患病,给患者、医疗系统和社会带来沉重负担。传统基于临床评估和磁共振成像(MRI)的诊断方法在准确捕捉(亚临床)疾病活动、评估治疗反应及预测短期和长期预后方面存在局限性,因此亟需一种敏感且微创的生物标志物,尤其是用于早期识别高进展风险患者。

神经丝轻链(NfL)是神经元中的一种细胞质蛋白,在神经轴突病理情况下释放,可在脑脊液(CSF)和血液中检测到升高水平。其升高是神经轴突损伤的标志,在 MS、创伤性脑损伤、肌萎缩侧索硬化等神经退行性疾病患者的脑脊液和血液中,NfL 水平显著高于年龄匹配的健康对照。监测血液 NfL(血浆或血清 [sNfL])或脑脊液 NfL(cNfL)相对于基线的变化,有助于了解疾病进展、预后和疾病修饰疗法(DMT)的疗效,且与 MRI 炎症和组织丢失指标、视网膜神经纤维层(RNFL)厚度、黄斑神经节细胞层 / 内丛状层厚度相关,独立于视神经炎急性发作。NfL 可实时测量神经元损伤,其水平随神经元损伤而变化,并持续升高约 3 个月,而其他传统 / 非传统指标如 MRI 仅提供回顾性信息。

尽管脑脊液 NfL(cNfL)水平升高作为 MS 生物标志物具有潜力,但其实际应用因腰椎穿刺的有创性和频繁纵向测量的需求而受限。相比之下,sNfL 测量具有微创、经济高效且更适合定期监测等明显优势,但需注意 sNfL 不能替代 MRI,MRI 对于确定空间定位至关重要,是诊断检查的关键部分。单分子阵列(Simoa)分析广泛用于定量低浓度 sNfL。大量临床试验和真实世界证据研究表明,MS 患者高 sNfL 水平与不良临床结局(如新 T2 病灶和复发的发生)相关,但在不同临床环境中有效将 sNfL 纳入临床实践需要谨慎并进一步探索,关键考虑因素包括测量的时间和频率以及值的正确解释,这些方面仍是重要的未满足需求。鉴于研究设计、样本量、所采用的分析方法和所测量的具体结果存在差异,报道的 sNfL 测量效用存在差异。因此,进行系统文献综述(SLR)以收集和评估关于 sNfL 与 MS 疾病活动、进展和对 DMT 反应的现有证据,具体目标包括提供 sNfL 作为 MS 预后和监测标志物的证据、指导 sNfL 分析结果与疾病结局 / 治疗反应的关联解释、检查 sNfL 变化与不同疾病结局的相关性以及证实 sNfL 值作为治疗反应标志物。

研究方法


本 SLR 按照美国国立卫生与临床优化研究所(NICE)和考克兰协作组织的指南进行,并按照系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)声明报告。

在 Excerpta Medica(EMBASE?)、医学文献分析和检索系统在线(MEDLINE?)、MEDLINE?-In-Process 和所有循证医学(EBM)评论数据库中进行全面的文献检索,检索截至 2023 年 9 月 14 日的原始研究文章,这些文章报告了 sNfL 与 MS 疾病进展 / 治疗结果的关联。搜索术语包括多发性硬化症、神经丝、神经丝轻链、sNfL 和 pNfL 等(表 S1;在线资源)。此外,还搜索了美国神经病学学会(AAN)、美洲多发性硬化症治疗和研究委员会(ACTRIMS)、多发性硬化症中心联盟(CMSC)、欧洲多发性硬化症治疗和研究委员会(ECTRIMS)和欧洲神经病学学会(EAN)2021 年 1 月 1 日至 2023 年 12 月 31 日的会议论文集,以识别搜索时未在上述生物医学数据库中索引的摘要。此外,还搜索了 ClinicalTrials.gov 数据库、灰色文献和相关 SLR 的参考书目,以检索潜在符合条件的研究。本文依赖于先前进行的研究,未呈现作者进行的任何涉及人类参与者或动物的新研究结果。

SLR 纳入了英语的成人 MS 患者原始研究文章,这些文章报告了 sNfL 水平与疾病活动 / 治疗反应的关系。就其意义和解释而言,关于血浆 NfL 水平的研究被视为等同于 sNfL 水平。预定义的纳入和排除标准见表 1。两名 reviewers(SM 和 SH)根据预定的纳入标准筛选从文献检索中检索到的所有记录的摘要以及潜在的全文出版物。在两个阶段,两名 reviewers 之间的任何分歧都由第三名独立 reviewer(MKB)解决。

从三个 reviewer(SM、SH 或 MKB)中选出两名,从最终纳入的出版物列表中提取和验证数据。如有差异,聘请第三名独立 reviewer 解决冲突。同一研究 / 队列的多篇出版物被链接并作为单个参考文献提取。提取的细节包括出版物细节、研究设计、总研究人群、研究目标、研究人群的纳入 / 排除标准、基线患者数据以及作者得出的结论。捕获的基线患者数据包括年龄、性别、疾病持续时间、先前治疗、扩展残疾状态量表(EDSS)评分和 sNfL 水平(包括所使用的测量技术)。提取的结果包括不同时间点的 sNfL 水平(包括与基线的变化)以及 sNfL 与疾病活动、T2 和 T1 钆增强(Gd+)病灶、残疾、EDSS 评分、复发、确认的残疾恶化(CDW)、无疾病活动证据(NEDA)、脑体积、独立于复发活动的进展(PIRA)、复发相关恶化(RAW)、 silent progression(无炎症迹象的残疾恶化)、认知、疾病进展或恶化以及光学相干断层扫描参数(如视盘周围 RNFL(pRNFL)厚度、神经节细胞层和内丛状层(GCIPL)厚度和黄斑立方体积)的关联。

使用改良的考克兰偏倚风险评估工具(RoB 2.0)对 SLR 中纳入的随机对照试验(RCT)和非 RCT 进行质量评估,该工具用于 RCT,使用改良的 Downs 和 Black 检查表用于非 RCT。RoB 2.0 是一种经过验证的工具,用于识别和评估研究中的五种潜在偏倚,包括与随机化过程、偏离预期干预、缺失结局数据、结局测量和报告结果选择相关的偏倚。该工具将这些偏倚的风险分类为高、低或不清楚。同样,Downs 和 Black 检查表由五个子量表的 27 个问题组成,评估研究方面,如报告、外部有效性、内部有效性偏倚、内部有效性混杂(选择偏倚)和功效。根据总分,研究被分类为差(≤14)、一般(15-19)、好(20-25)和优秀(26-28)。两名独立 reviewers 作为评估过程的一部分对研究进行评估。在存在不一致的情况下,咨询第三名 reviewer 以达成共识。

研究结果


对关键生物医学数据库的全面搜索确定了 1771 条潜在记录,从其他来源(如会议论文集和书目搜索)获得了另外 60 条记录。根据预定义的资格标准(表 1)筛选标题和摘要后,排除了 1299 条记录。随后对 532 篇全文出版物进行详细评估,结果从 180 篇出版物中纳入了 75 项相关研究。数据提取遵循预定模板,展示文献筛选和研究选择过程的 PRISMA 流程图如图 1 所示。

在纳入综述的研究(n=75)中,24 项被确定为 RCT 或其各自的事后分析 / 长期扩展。其余 51 项研究被归类为非 RCT,包括多种研究类型,如前瞻性和回顾性研究、病例对照研究、多个 RCT 的开放标签扩展和非比较性临床研究。大多数研究主要关注复发缓解型 MS(RMS)患者,占研究人群的 80% 以上(n=52),其次是包括所有 MS 亚型的研究(n=16)和进行性 MS(PMS;n=7)。大多数研究(n=54)采用原始或修订的 McDonald 标准诊断 MS,13 项研究未报告标准。值得注意的是,MS 的 McDonald 诊断标准正在修订中,预计将于 2025 年第一季度发布。此外,四项研究将 McDonald 标准与 Lublin/Poser 标准结合使用。一项研究分别使用 Schumacher 标准、2013 年修订的 Lublin 标准、Poser 标准和医生确认的标准。大多数研究(n=47)是多中心研究,展示了多个机构之间的合作努力。有 22 项单中心研究提供了来自特定机构的重点数据。六项研究未报告中心数量。根据使用 RoB 2.0 工具的评估,纳入分析的所有 RCT 均被确定为低偏倚风险。此外,使用改良的 Downs 和 Black 检查表评估时,大多数非 RCT(n=43)被确定为一般质量(表 S2;在线资源)。

大多数研究(n=65)使用单分子阵列(Simoa)分析测量 sNfL 水平,使用 HD-1 分析仪(n=15)、SR-X 分析仪(n=7)、HD-X 分析仪(n=3),40 项研究未提供所使用的特定分析仪变体的进一步细节。两项研究使用涉及来自 UmanDiagnostics 的捕获单克隆抗体 47:3 和生物素化检测单克隆抗体 2:1 的分析测量 sNfL,并使用 Simoa HD-1 仪器(Quanterix)根据 2 步 Assay Neat 2.0 协议运行该分析。一项研究分别使用吖啶酯免疫分析、ADVIA? Centaur NfL 分析(西门子)和 Atellica? 免疫分析。七项研究未指定所使用的 sNfL 分析。

MS 患者的 sNfL 水平高于健康对照。与 RMS 相比,PMS 患者的 sNfL 水平通常更高。在使用 Simoa 分析测量 sNfL 水平的研究中,RMS 和 PMS 患者报告的中位基线水平不同(RMS 为 5.7 至 35.8 pg/mL;PMS 为 2.4 至 26.9 pg/mL),这些差异可归因于纳入的患者人群的显著异质性,如先前治疗的数量、年龄、疾病持续时间和性别。使用 Atellica? 免疫分析分析仪和 ADVIA? Centaur NfL 分析的研究中报告的 sNfL 水平与使用 Simoa 分析的研究中报告的水平相当。在 Kuhle 等人的研究中,使用来自 UmanDiagnostics 的捕获抗体 47:3 和检测抗体 2:1 测量的 sNfL 水平明显高于使用市售 Simoa 分析或西门子分析获得的水平(表 2)。

接受 DMT 的 MS 患者与未治疗的患者相比显示出临床益处,DMT 的治疗效果伴随着相对于基线测量的 sNfL 水平降低。通常,与口服疗法(如富马酸二甲酯、芬戈莫德、西波尼莫德和特立氟胺)和平台疗法(干扰素和醋酸格拉替雷)相比,表现出更高临床益处的单克隆抗体(如奥法木单抗、奥瑞珠单抗、阿仑单抗、那他珠单抗和利妥昔单抗)与相对于基线测量的 sNfL 水平的更大降低相关(表 S3;在线资源)。

在调查这一结果的研究中,≥85% 的研究观察到 sNfL 水平与复发活动呈正相关,较高的 sNfL 水平与未来 2 年内更高的复发风险相关。Kuhle 等人的一项研究显示,基线时血液 NfL 浓度高(>60 pg/mL)的患者的复发次数是基线 NfL 浓度低(<30 pg/mL)的患者的 2.5 倍(差异 153%)。据报道,基线 sNfL 水平≥16 pg/mL 的患者与基线 sNfL 水平 < 16 pg/mL 的患者相比,首次复发的平均时间更短(384.3 天对 484.8 天,p=0.0404)。Brune 等人报告,基线时高 sNfL(≥8 pg/mL)的患者在随访期间经历新的临床复发的风险增加(优势比 [OR]=3.3,95% 置信区间 [CI] 1.38-7.8,p=0.007)。然而,仅在 sNfL≥80th 年龄校正百分位的患者中观察到 sNfL 与新临床复发发生的关联。值得注意的是,与绝对 sNfL 浓度相比,近期复发(采样前过去 4 个月内)与 sNfL Z 评分之间的关联更强。sNfL Z 评分较高的个体在 1 年随访期内复发的概率更高(OR 1.41,95% CI 1.30-1.54,p<0.0001),如以 Z 评分为连续预测因子的模型所示。来自少数研究(n=2)的证据表明,sNfL 与复发活动的关联在 24 个月后减弱。Cutter 等人的一项研究报告,基线 sNfL 水平≥16 pg/mL 与 90 天和 6 个月内的复发发生相关,但在 12 个月或整个 3 年研究期间未观察到这种关联。另一项研究显示,在第 48 周至第 96 周(以第 48 周分层),NfL Z 评分≥1 的患者比 NfL Z 评分 < 1 的患者经历更多复发,但在第 96 周至第 144 周(以第 96 周分层),与复发活动的关联不那么明显。只有几项研究表明高 sNfL 水平与新复发风险之间无显著关联。Ziemssen 等人的研究报告,基线时的 sNfL 对研究中的年复发率(ARR)无预后作用,高和低 sNfL 组之间的复发率无统计学差异,这可能由两项试验(奥法木单抗 = 0.11 和特立氟胺 = 0.24)中观察到的低 ARR 解释。值得注意的是,Cutter 等人的一项研究表明,基线 Gd + 病灶和 sNfL≥16 pg/mL 的组合与单独任一因素相比,对 90 天内的复发具有协同预测价值。

基于 SUNBEAM 和 RADIANCE 研究数据进行的预测模型研究表明,基线 sNfL 的中位百分比变化与 ARR 之间存在线性关系。具体而言,在 SUNBEAM 中接受 0.92 mg 奥扎尼莫德的患者中,sNfL 降低 25% 预测 ARR 为 0.22(标准误差 [SE]=0.04),而干扰素 β-1a 使 sNfL 降低 13% 预测 ARR 为 0.36(SE=0.04)。在 RADIANCE 研究中观察到类似关系,其中接受奥扎尼莫德的患者 sNfL 降低 25%,ARR 为 0.19(SE=0.04),而接受特立氟胺的患者 sNfL 水平降低 13%,ARR 为 0.29(SE=0.04)。Ziemssen 等人的一项研究报告,奥法木单抗导致的 ARR 显著低于特立氟胺,高和低 sNfL 组的相对降低分别为 60% 和 48%。此外,Kuhle 等人报告,治疗 ×NfL 类别之间无显著相互作用,表明芬戈莫德在所有 NfL 类别中的治疗效果一致,并证明了 sNfL 在安慰剂和芬戈莫德治疗患者中的预后价值。

较高的基线 sNfL 水平与发生 MRI 病灶的较高风险相关。多元线性回归模型表明,较高的基线 NfL 水平与更大的 Gd + 病灶计数(对 log??sNfL 的影响 = 0.11,95% CI 0.09-0.12,p<0.0001)、更高的 T2 病灶体积(对 log??sNfL 的影响 = 0.10,95% CI 0.08-0.11,p<0.0001)独立相关。另一项研究提供了 sNfL 水平与 Gd+ T1 病灶早期关联的证据。在第 4 周,sNfL 水平高于基线中位数的患者与 sNfL 水平低于或等于基线中位数的患者相比,Gd+ T1 病灶的比例更高(64.7% 对 31.1% 和 16.2%)。这一趋势在第 8 周(25.9% 对 10.8% 和 9.0%)和第 12 周(11.9% 对 4.4% 和 3.9%)持续存在,表明 sNfL 水平与 Gd+ T1 病灶的存在之间存在一致关系。Brune 等人的研究报告,基线时高 sNfL 水平的患者在随访期间发生新的 T2 病灶的风险显著增加(OR 3.97,95% CI 1.7-9.3,p=0.002)。Kuhle 等人的研究表明,基线 s

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