脑脊液肌酸激酶作为神经系统疾病犬的生物标志物：指导未来方向的多变量分析

《Veterinary Clinical Pathology》：Cerebrospinal Fluid Creatine Kinase as a Biomarker in Dogs With Neurologic Disease: A Multivariate Analysis to Guide Future Directions

　　

背景：肌酸激酶（CK）通常与骨骼肌损伤相关，但血液或脑脊液（CSF）中CK升高也可能反映中枢神经系统损伤。先前研究探索了CK作为兽医患者神经系统疾病生物标志物的作用，但关于这一生物标志物的文献尚不完整，因为既往研究并不总包含对照组或参考群体。目的：本研究旨在进一步评估患神经系统疾病犬的CSF CK——与健康对照组进行比较——以研究其对疾病病因的预测价值及其与疾病神经解剖定位、CSF采集部位、其他CSF参数及患者人口统计学的关系。动物：对照组包括9只健康比格犬。神经系统队列由95只因神经系统疾病需要进行CSF分析的犬组成。方法：从适当部位采集CSF，测量CK和常规参数。采用线性混合效应模型分析变量间关系。结果：总体而言，正常犬与神经系统疾病犬之间的CSF CK无显著差异。除患有代谢性疾病的犬（n=2）外，没有一种神经系统病因与其他组或健康对照组存在显著差异。年龄和CSF总蛋白是CSF CK的显著预测因子，但未发现CSF CK与神经解剖定位或其他参数之间存在显著关系。结论：研究人员怀疑CSF CK在犬神经系统疾病的诊断鉴别或定位方面效用有限。研究人员建议未来研究探索该生物标志物的其他应用。

**论文解读文章**

**研究背景与问题**

肌酸激酶（creatine kinase, CK）是一种催化二磷酸腺苷（adenosine diphosphate, ADP）和磷酸肌酸与三磷酸腺苷（adenosine triphosphate, ATP）和肌酸之间可逆反应的酶，为多种组织提供细胞能量。临床上，CK的主要用途是作为骨骼肌损伤的生物标志物。然而，由于中枢神经系统（central nervous system, CNS）组织中也存在CK，因此兽医领域对CK能否为神经系统疾病提供额外信息产生了兴趣。既往研究已报道了神经系统疾病与CK的关联，例如在坏死性脑炎犬、细菌性脑膜炎犊牛和犬以及椎间盘疾病犬中观察到血清或脑脊液（cerebrospinal fluid, CSF）CK升高，并探索了CSF CK作为预后标志物的可能性。然而，现有文献存在明显不足：许多研究缺乏健康对照组，样本采集部位单一（如仅使用小脑延髓池样本），且对不同变量（如病因类别、神经解剖定位）的分析不够全面。例如，Paltrinieri等评估了血清CK，而非CSF CK；Jackson等研究马时发现CSF CK幅度无法区分不同神经系统疾病；Ferreira在578只犬中的研究虽规模较大，但未纳入对照组且仅采用池采样。这些局限性导致该生物标志物的知识仍存在空白。因此，本研究旨在整合既往方法，重新评估CSF CK在诊断鉴别中的效用、对神经解剖疾病定位的预测价值，以及与其他CSF参数、采集部位或患者人口统计学的关系。

**研究内容与结论**

研究人员开展了一项前瞻性-回顾性结合的研究，纳入9只健康比格犬作为对照组，以及95只因疑似神经系统疾病就诊的犬作为神经疾病组。CSF样本从适当部位（小脑延髓池或腰椎池）采集，测量CK活性、总核细胞计数（total nucleated cell count, TNCC）、红细胞计数（red blood cell count, RBCs）和总蛋白（total protein, TP）浓度。通过线性混合效应模型（将采集部位作为随机效应）分析变量关系，并使用ANOVA和Tukey HSD事后检验比较病因组间差异。结果显示：总体而言，神经疾病组与健康组的CSF CK无显著差异；但在病因亚组中，代谢性疾病组（n=2，包括1例高钠血症和1例肝性脑病）的CSF CK平均值（696 U/L）显著高于健康及其他所有病因组（p≤0.05）。线性混合效应模型发现年龄（p=0.02）和CSF TP（p=0.05）是CK水平的显著预测因子，但神经解剖定位、采集部位、品种、性别及其他CSF参数（TNCC、RBCs）与CSF CK无显著关联。该研究结论认为，CSF CK在犬神经系统疾病病因鉴别或神经解剖定位中的临床效用有限，但可能对代谢性疾病具有提示意义（需谨慎解读）。论文发表在《Veterinary Clinical Pathology》。

**主要关键技术方法**

1. **样本队列来源**：健康对照组来自伊利诺伊大学研究群落的9只比格犬；神经疾病组为2022年1月至9月及2023年10月至2024年4月间就诊于伊利诺伊大学神经病学和神经外科服务科的95只犬。
2. **CSF采集与分析**：在全身麻醉下从适当部位（小脑延髓池或腰椎池）采集CSF，使用生化分析仪（Beckman Coulter DXC700AU）通过酶活性测定法量化CK活性（通过NADPH生成在340/660 nm处吸光度增加速率测量），同时使用微蛋白测定法量化TP浓度，并通过血细胞计数器手动计数TNCC和RBCs。
3. **统计模型**：采用线性混合效应模型（固定效应：病因类别、品种、年龄、RBCs、TNCC、TP；随机效应：CSF采集部位）分析变量对CK的独立影响，辅以ANOVA和Tukey HSD事后检验进行组间比较。

**研究结果**

**3.1 对照组（Control Cohort）**
来自9只健康比格犬的13份CSF样本（9份小脑延髓池、4份腰椎）显示，CSF CK平均值约112 ± 112 U/L（范围13–338 U/L）。仅考虑小脑延髓池样本时，平均值约128 ± 117 U/L（中位数79 U/L）。该组其他参数平均值：RBCs 412 ± 678 cells/mm³，TNCC约1 ± 1 cells/mm³，TP 18.6 ± 7.1 mg/dL。

**3.2 神经疾病组（Neurologic Cohort）**
95只犬（65份小脑延髓池样本、30份腰椎样本）按病因分类：退行性（n=22）、特发性癫痫（n=17）、感染性（n=12）、炎性（n=15）、代谢性（n=2）、肿瘤性（n=10）、先天性（n=9）、未知/其他（n=8）。总体CSF CK平均值约173 ± 206 U/L（范围4–1189 U/L）。各病因组平均值由高至低：代谢性（696 ± 696 U/L）、炎性（233 ± 244 U/L）、特发性癫痫（185 ± 207 U/L）、感染性（157 ± 162 U/L）、肿瘤性（154 ± 146 U/L）、未知/其他（145 ± 140 U/L）、退行性（143 ± 169 U/L）、先天性（74 ± 69 U/L）。ANOVA显示组间存在显著差异（p=0.013），事后检验表明仅代谢性疾病组显著高于其他所有组及健康组（p均≤0.05）。神经疾病组的平均RBCs、TNCC、TP分别为557 ± 1066 cells/mm³、24 ± 104 cells/mm³、63 ± 127 mg/dL。

**3.3 健康与神经疾病组比较及CSF CK与其他变量的关系**
整体神经疾病组与健康组在CSF CK、TP、TNCC、RBCs上均无显著差异。线性混合效应模型显示，年龄（p=0.02）和CSF TP（p=0.05）是CSF CK的显著预测因子：年龄趋势线略低于零，提示CSF CK可能随年龄增长轻微下降；TP趋势线轻微正向，提示CSF TP升高可能伴随CK轻度升高。CSF采集部位（作为随机效应）未显示显著影响（p=0.841）。品种、性别、TNCC和RBCs均与CSF CK无显著关联。

**讨论与结论**

讨论部分指出，CSF CK在整体神经疾病犬中未显著升高，但代谢性疾病组（仅2例）的显著升高值得关注，机制可能与血脑屏障破坏、神经实质损伤或代谢紊乱（如高氨血症）影响脑能量代谢有关，但该发现因样本量极小需谨慎解读，且临床意义有限（此类代谢紊乱常通过常规生化诊断）。CSF TP与CK的正相关趋势支持血脑屏障损伤可能贡献部分CSF CK。年龄作为预测因子的发现与血清CK随年龄下降的认知一致，但方向不明确。与既往研究（Kopanke等报道健康犬CSF CK中位值3.7 U/L）的差异提示实验室特异性参考区间的重要性。

**研究结论**（原文翻译）：患有代谢性疾病的犬是唯一一组CSF CK活性高于健康犬及其他疾病类别的群体，但研究中仅存在2只此类患者。因此，这一发现应谨慎解读，且可能临床效用有限，因为在这些病例中神经系统体征的病因通常易于识别。患者年龄和CSF TP被发现是CSF CK水平的显著预测因子。尽管这些发现引发了关于影响神经系统疾病犬CSF CK因素的有趣问题，但它们也可能临床效用较低。总之，考虑到本研究结果及现有兽医文献，研究建议测量CSF CK可能对确定神经系统疾病病因、细化神经解剖定位或预测其他CSF参数没有临床用途。研究人员提出，任何进一步关于犬CSF CK的研究应探索其他应用——例如特定疾病过程的预后评估——而非常规诊断效用。