HIV中分区的生物标志物相关性：血浆与脑脊液之间的关联因血脑屏障/血脑脊液屏障的通透性及病毒抑制程度而异

《Scientific Reports》：Compartmentalized biomarker correlations in HIV: plasma-CSF relationships vary by blood-brain/blood-CSF barrier permeability and viral suppression

　　

摘要

在HIV感染者中，神经炎症较为常见，这一现象也可能体现在血浆生物标志物上；这些生物标志物有时被用作脑脊液的替代指标。然而，以这种方式使用血浆生物标志物可能会掩盖不同脑区内的特定过程，因为不同蛋白质在血脑屏障中的分布情况各异，有些蛋白质能更轻易地进入中枢神经系统。我们提出了这样一个假设：血脑屏障状态以及病毒抑制程度会影响不同脑区生物标志物之间的关联，从而确定哪些血浆蛋白能够反映神经炎症。我们对CHARTER队列中567名HIV感染者的脑脊液和血浆样本进行了Olink Target-96炎症检测分析。通过回归分析、典型相关分析以及机器学习方法，我们研究了病毒抑制程度和血脑屏障通透性（以脑脊液总蛋白水平作为指标，该指标在临床中易于获取，且与脑脊液白蛋白/血清白蛋白比值高度相关）对脑脊液与血浆生物标志物关联程度的影响。脑脊液内部以及血浆内部的关联度一直都很高，但不同脑区之间的关联度则较低且不稳定。当脑脊液总蛋白水平较高时，某些蛋白质的关联度较强，包括CD8A、IL-12B、TNFRSF9和TNFB。病毒未得到有效抑制时，会导致更广泛的跨脑区信号传导（如IL-12B、CXCL9、CXCL10）。在HIV感染者中，血脑屏障通透性和病毒抑制程度会调节生物标志物在不同脑区中的分布情况。这些研究结果支持了一种基于假设的分类框架，即生物标志物可以被划分为仅存在于中枢神经系统的、由外周组织产生的或依赖于血脑屏障的类型。这种机制性的分类框架有助于为临床试验选择合适的生物标志物，同时也为研究HIV感染者的神经炎症提供了可验证的理论模型。