综述：治疗前炎症生物标志物水平作为急性缺血性卒中再灌注结局的预测因子：系统综述与荟萃分析

《Neurology and Therapy》：Pre-Treatment Levels of Inflammatory Biomarkers as Predictors of Reperfusion Outcomes in Acute Ischemic Stroke: A Systematic Review and Meta-analysis

　　

摘要
引言
急性缺血性卒中（acute ischemic stroke, AIS）尽管有有效的再灌注疗法——静脉溶栓（intravenous thrombolysis, IVT）和机械取栓（mechanical thrombectomy, MT）——仍是导致残疾和死亡的主要原因。系统性炎症显著影响缺血性损伤和恢复，但再灌注患者中炎症生物标志物的预后价值尚不明确，且既往综述未系统关注接受IVT或MT治疗患者的治疗前炎症标志物。
方法
研究人员根据系统综述和荟萃分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）指南进行系统综述和荟萃分析。检索PubMed、Cochrane Library、Web of Science和Scopus数据库至2024年11月30日，筛选评估IVT或MT前测定的循环炎症生物标志物与3个月功能结局（改良Rankin量表，modified Rankin Scale, mRS）之间关联的研究。采用随机效应模型合并数据，计算不良结局（mRS 3–6）的比值比（odds ratio, OR）和95%置信区间（confidence interval, CI）。
结果
37项研究（8780例患者）符合纳入标准；10项研究纳入荟萃分析。在IVT治疗队列中，可评估4种生物标志物。治疗前较高的白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）预测不良结局（合并OR 1.80，95% CI 1.42–2.28），骨桥蛋白（osteopontin）同样如此（合并OR 3.36，95% CI 1.95–5.80）。肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α）显示边缘性关联（合并OR 1.05，95% CI 1.00–1.10），而C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）无预测价值（合并OR 1.02，95% CI 0.99–1.06）。MT队列的证据有限且异质性高。
结论
在接受IVT治疗的AIS患者中，治疗前IL-6与3个月不良功能结局的关联最一致，而CRP无可靠预后关联。基于有限证据，骨桥蛋白成为有前景但初步的候选生物标志物，TNF-α仅显示适度预后相关性。接受MT治疗患者的证据不足以进行定量结论。需要更大规模的标准化前瞻性研究来验证炎症生物标志物，并确定其在已确立的临床和影像学预测因子之外的附加预后价值。

**引言**
急性缺血性卒中（acute ischemic stroke, AIS）仍是全球范围内死亡和残疾的主要原因。及时再灌注策略——静脉溶栓（intravenous thrombolysis, IVT）和机械取栓（mechanical thrombectomy, MT）——已彻底改变治疗，在及时启动时为功能恢复提供最佳机会。然而，尽管成功再通，患者结局仍存在异质性，功能恢复、死亡风险及出血转化（hemorrhagic transformation, HT）等并发症的易感性差异显著。这凸显了在急性期需要能够细化患者选择、指导治疗决策并改善风险分层的预后生物标志物。
除血管闭塞和再灌注外，系统性炎症已成为卒中病因、进展和结局的核心决定因素。细胞因子、趋化因子、黏附分子及其他炎症介质是缺血性脑损伤的关键调节因子，影响内皮完整性、血脑屏障破坏和血栓炎症。其循环水平可通过既定实验室技术测得，累积证据表明多种炎症生物标志物可能在AIS中具有预后相关性。
观察性研究已探讨多种细胞因子与AIS后临床结局（包括功能独立性、死亡率和HT）之间的关联。研究最多的包括C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）、白细胞介素-6（interleukin-6, IL-6）和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α, TNF-α），而其他介质如趋化因子、黏附分子和其他急性期蛋白也被涉及。然而，结果仍不一致，可能反映研究设计、生物标志物评估时间、结局定义和混杂变量调整方面的差异。
尽管对卒中炎症进行了广泛研究，但很少有综述集中于接受再灌注治疗（IVT和/或MT）患者的治疗前炎症标志物，而在此背景下缺血-再灌注损伤的动态可能关键影响生物标志物行为及其预后价值。鉴于再灌注触发保护性和损伤性炎症反应，在此背景下对这些过程进行重点评估尤为重要。
为填补这一空白，研究人员对接受IVT或MT治疗的AIS患者中循环炎症生物标志物与临床结局之间的关联进行了系统综述和荟萃分析。

**方法**
研究依据系统综述和荟萃分析优先报告条目（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses, PRISMA）2020声明进行。综述方案已在开放科学框架（Open Science Framework, OSF）上注册，提供永久性、带时间戳的公开方法记录。
**检索策略**
在PubMed（MEDLINE）、Cochrane Library、Web of Science和Scopus等多个在线数据库中进行全面检索。重点关注评估AIS患者再灌注治疗前外周血中测定的细胞因子、趋化因子及其他循环炎症生物标志物，并探讨其与长期功能结局关联的研究。检索于2024年11月30日完成。
**研究选择**
研究问题和纳入标准根据预后因素研究的PICOTS框架构建。纳入标准包括：（1）纳入接受再通治疗（IVT或MT）的成年AIS患者（年龄≥18岁）；（2）使用影像学排除颅内出血并确认缺血性卒中；（3）探讨静脉血炎症生物标志物与临床结局之间的关系；（4）再通治疗前采集血样；（5）使用改良Rankin量表（modified Rankin Scale, mRS）报告临床结局。为增强研究间可比性，定量分析中不良功能结局定义为卒中后3个月或90天mRS评分3–6或等效mRS>2。排除标准包括综述、会议摘要、病例报告、社论和信件，以及非英文发表和动物研究。
**数据提取**
两名研究者独立提取相关信息，包括再通治疗类型、炎症生物标志物、第一作者和发表年份、样本量、结局评估时间、临床结局定义及评估患者数、比值比（odds ratio, OR）及95%置信区间（confidence interval, CI）、模型中调整的混杂因素，以及同时接受溶栓和血管内治疗的患者数。
**质量评估**
使用改良版诊断准确性研究质量评估工具（Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies, QUADAS）评估每项研究质量，该工具包含15个条目，评分为“是”（+）、“否”（?）或“不清楚”（？），最高分15分。
**统计分析**
对于定量合成，提取各研究中治疗前炎症生物标志物与不良功能结局关联的OR及95% CI。采用随机效应模型（DerSimonian–Laird法）计算各生物标志物的合并估计值。使用Cochran's Q检验和I²统计量评估研究间异质性，I²>50%视为实质性异质性。通过漏斗图视觉评估发表偏倚。所有分析使用Stata 17进行。

**结果**
**研究选择**
数据库检索初步获得2434条记录。去重后，根据标题和摘要筛选2154篇文章，其中130篇进行全文审查，最终37项研究符合系统综述纳入标准：26项关注IVT，10项关注MT，1项关注一般再灌注治疗。基于质量评估，仅10项研究提供足够可比结局定义和效应估计用于荟萃分析，涵盖4种生物标志物：CRP、IL-6、TNF-α和骨桥蛋白。所有纳入研究均在IVT治疗患者中进行。MT研究因设计、生物标志物评估和结局报告异质性，均不适合荟萃分析。
**研究特征**
37项研究共包括8780例患者（6682例接受IVT，1886例接受MT，212例接受一般再灌注治疗），报告了26种不同炎症生物标志物。IVT组中分析的生物标志物包括CRP（16项研究）、血清淀粉样蛋白A（serum amyloid A, SAA）、IL-11、IL-10、IL-6（6项）、TNF-α（5项）、IL-38、单核细胞趋化蛋白-1/CC趋化因子配体2（monocyte chemoattractant protein-1/C–C motif chemokine ligand 2, MCP-1/CCL2）、活化正常T细胞表达和分泌的调节因子/CC趋化因子配体5（regulated upon activation, normal T cell expressed and secreted/C–C motif chemokine ligand 5, RANTES/CCL5）、中性粒细胞弹性蛋白酶（neutrophil-elastase, NE）、髓过氧化物酶（myeloperoxidase, MPO）、游离DNA、血管细胞黏附分子1（vascular cell adhesion molecule 1, VCAM-1）、细胞间黏附分子1（intercellular adhesion molecule 1, ICAM-1）、血小板内皮细胞黏附分子1（platelet endothelial cell adhesion molecule 1, PECAM-1）、CD40配体（CD40 ligand, CD40L）、骨桥蛋白（2项）、胱抑素C、基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase, MMP）-2、MMP-3、MMP-9（3项）、pro-MMP-10、MMP-13和内皮抑素。MT组中分析10项研究，包括CRP（9项）、SAA、降钙素原（procalcitonin, PCT）、IL-6（2项）、MCP-1/CCL2、MMP-9和血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）。
**质量评估**
纳入研究质量总体中等，中位得分8分（范围5–11）。所有37项研究均通过专家评估和神经影像学确认卒中诊断，对所有参与者应用相同诊断程序，且未使用生物标志物定义临床终点。仅7项研究报告了生物标志物测量的盲法，6项报告了临床数据收集的盲法。
**IL-6与IVT后3个月不良结局的关联**
三项研究共581例患者评估了IL-6的预后意义。合并OR为1.80（95% CI 1.42–2.28），显示升高IL-6与不良结局之间存在稳健且统计学显著的关联。观察到实质性异质性（I²=59.5%，p=0.084），主要由一项效应估计不精确但强度大的研究驱动。尽管如此，所有纳入研究中关联方向一致。
**骨桥蛋白与IVT后3个月不良结局的关联**
两项研究共329例患者考察了骨桥蛋白水平与临床结局的关联。合并OR为3.36（95% CI 1.95–5.80），表明升高骨桥蛋白与不良预后之间存在强且显著的关联。未检测到异质性（I²=0.0%，p=0.436），两项研究结果一致。
**TNF-α与IVT后3个月不良结局的关联**
三项研究共574例患者考察了TNF-α的预后作用。合并OR为1.05（95% CI 1.00–1.10），代表边缘性显著关联。观察到实质性异质性（I²=63.8%，p=0.063）。两项研究显示显著正关联，一项报告无显著关系。
**CRP与IVT后3个月不良结局的关联**
六项研究共2119例患者评估了CRP水平与结局的关联。合并OR为1.02（95% CI 0.99–1.06），表明升高CRP与不良预后之间无显著关系。异质性中等（I²=48.2%，p=0.085）。
**发表偏倚**
仅对CRP可行发表偏倚评估，因该生物标志物研究数量足够。漏斗图视觉检查显示对称性合理，无明显发表偏倚证据。

**讨论**
在本系统综述和荟萃分析中，对于适合定量合成的生物标志物，IL-6在IVT后3个月不良功能结局中显示出最一致的关联。骨桥蛋白在有限研究中亦显示强关联，而TNF-α仅显示适度且边缘性效应，CRP未显示可靠预后关联。这些发现应谨慎解读，因证据主要基于观察性研究，且患者人群、生物标志物测量、协变量调整和结局定义存在实质性异质性。
IL-6在分析中成为最有前景且可重复的预后生物标志物。在所有纳入研究中，升高的基线IL-6水平与不良功能结局一致关联，合并效应估计确认了强且统计学显著的关系。IL-6是一种多效性细胞因子，在脑缺血后由神经元、胶质细胞和内皮细胞快速释放，激活JAK/STAT信号，诱导肝脏产生急性期蛋白如CRP，并促进白细胞募集、血脑屏障破坏和梗死扩展。在再灌注背景下，升高的IL-6水平可能反映放大的炎症反应，加剧缺血-再灌注损伤，从而限制神经功能恢复和功能结局。
骨桥蛋白是一种具有细胞因子样特性的细胞外基质糖蛋白，在脑缺血后由神经元、胶质细胞和内皮细胞表达。它与整合素和CD44受体结合，在急性期介导白细胞募集、基质重塑和血脑屏障破坏，同时参与恢复期修复过程。尽管目前证据限于两项研究，两者均显示与3个月不良功能结局强且一致的关联，且无异质性，支持这一发现的重要性。
TNF-α是一种促炎细胞因子，由缺血脑中活化的小胶质细胞、星形胶质细胞和浸润白细胞产生。它通过上调黏附分子和基质金属蛋白酶促进神经元凋亡、氧化应激和血脑屏障破坏，从而放大缺血和再灌注损伤。尽管两项研究显示显著关联，但一项大型研究报告中性结果，导致仅边缘性合并效应和实质性异质性。
CRP作为急性期蛋白，在肝脏受IL-6调控下产生，在系统性炎症中发挥核心作用。实验研究表明CRP可能通过激活补体级联、增强白细胞-内皮相互作用和促进内皮功能障碍，加剧血脑屏障破坏和继发性组织损伤。然而，合并分析显示CRP水平与IVT后3个月结局无显著关联，少数研究提示高CRP与不良预后相关，但被较大中性研究掩盖。
从机制上讲，IL-6和骨桥蛋白均紧密参与缺血性卒中后神经炎症反应，但可能反映损伤的不同阶段。IL-6通过NF-κB和JAK/STAT相关信号放大炎症反应，促进白细胞募集、血脑屏障破坏和继发性组织损伤。骨桥蛋白在梗死周围和梗死核心区域上调，参与白细胞黏附、基质重塑、胶质细胞活化和血脑屏障功能障碍，同时有助于后期修复机制如血管生成和神经祖细胞迁移。
除上述生物标志物外，IVT治疗患者中还研究了多种其他炎症和血管标志物，但多数证据来自单中心研究且样本量有限。SAA以剂量依赖性方式与不良预后显示最一致关联；较高IL-10和IL-11水平与更佳结局相关；而IL-38、MCP-1和RANTES等其他细胞因子和趋化因子的结果不明确或中性。在NET相关标志物中，NE显示最清晰的不良结局关联，而MPO和游离DNA结果不一致。黏附和血管重塑标志物结果异质性：VCAM-1、ICAM-1、pro-MMP-10和内皮抑素与不良结局相关，而MMP-2、MMP-3、MMP-9、MMP-13和胱抑素C大多显示无效结果。
既往研究已一致证明炎症生物标志物在缺血性卒中人群中的预后相关性。早期系统综述和荟萃分析确定升高CRP和IL-6为卒中后不良功能结局和死亡率的显著预测因子。然而，许多既往研究在急性和亚急性期不同采样时间点评估生物标志物水平。相比之下，本荟萃分析仅纳入评估溶栓前基线炎症生物标志物水平的研究，从而对治疗前炎症状态的预后相关性进行了更标准化的评估。
在MT队列中，CRP是最常研究的生物标志物。升高CRP常与不良功能结局和死亡率相关，但部分研究调整后报告中性结果，表明其超出既定临床预测因子的增量预后价值不确定。SAA也有研究，较高浓度与残疾相关，但与死亡率关联无统计学意义。其他炎症介质仅偶有评估。IL-6和PCT与不良结局相关，但未显示定量效应。MCP-1等趋化因子无明确关联。MMP-9和VEGF等血管炎症和重塑标志物与结局关联不一致。
MT证据过于碎片化，无法支持定量合成。CRP在多项研究中评估，但报告结局变量差异大，包括不同mRS阈值的不良功能结局、死亡率、出血转化和症状性颅内出血。随访时间点也不同，从早期术后结局到3个月或90天评估。对于大多数其他生物标志物，证据限于一至两项研究。此外，MT队列中接受桥接IVT的患者比例和关键预后因素调整方面存在差异。因此，当前MT文献仅允许描述性解读，生物标志物特异的合并估计在方法学上不可靠。
鉴于MT在当代AIS治疗中作用日益增加，近期研究越来越多关注炎症和止血生物标志物在取栓治疗队列中的预后价值。近期系统综述和荟萃分析已显示CRP/白蛋白比值和D-二聚体等生物标志物对取栓后结局和并发症的潜在预测相关性。此外，本课题组荟萃分析显示，治疗前中性粒细胞-淋巴细胞比值（neutrophil-to-lymphocyte ratio, NLR）升高与再灌注治疗（尤其MT）后不良功能结局和死亡率增加一致关联。这些发现进一步支持在当代再灌注治疗卒中患者中评估炎症生物标志物的临床相关性。
重要的是，MT队列中治疗前炎症生物标志物可能具有不同生物学意义。大血管闭塞（尤其大脑中动脉闭塞）可诱导细胞因子驱动的炎症级联反应，包括胶质细胞活化、促炎细胞因子和白细胞释放、以及血脑屏障破坏。在MT患者中，此反应进一步受中性粒细胞活化、纤维蛋白原升高、入院NIHSS评分升高、再灌注相关白细胞-内皮黏附及再灌注后微血管阻塞影响。由于侧支依赖性血流决定大血管闭塞后梗死生长，不良侧支可能导致更广泛组织损伤和更明显炎症反应。因此，MT研究中生物标志物可能反映侧支衰竭、梗死扩展和血栓炎症性再灌注损伤，而非与IVT相当的治疗特异性预测信号。
总之，需要更大规模、标准化的前瞻性研究，采用统一生物标志物评估、一致结局定义和针对MT特异性预后因素的调整，以阐明其在取栓背景下的作用。

**局限性**
本系统综述和荟萃分析存在若干局限性。尽管系统综述纳入37项研究，但可用于定量合成的仅10项。仅四种生物标志物（CRP、IL-6、TNF-α和骨桥蛋白）纳入荟萃分析，且所有合并估计均来自IVT治疗队列。MT患者数据不足且异质性过高，无法进行定量合并，限制了荟萃分析结果对所有再灌注治疗的推广性。
纳入研究存在实质性临床和方法学异质性。多数研究为观察性，在患者人群、样本量、卒中严重程度、再灌注方式、生物标志物测定方法、血样采集时间、协变量调整策略、生物标志物标度和不良功能结局定义方面差异显著。尽管使用随机效应模型处理研究间变异，但无法完全克服暴露测量、模型设定和结局定义中的异质性。因此，合并估计应视为关联的近似总结，而非预后效应的确定性估计。因每种生物标志物仅2–6项研究可用，无法进行正式的亚组分析、敏感性分析和荟萃回归。
合并估计基于原始出版物中报告的研究水平OR值。无法进行额外调整或从原始数据重新计算。各研究调整策略不同，关键预后变量如年龄、基线卒中严重程度、再通状态、合并症和肾功能未统一考虑，因此无法排除残余混杂。
另一重要局限性是生物标志物效应未按统一标度报告。部分研究将生物标志物作为连续变量分析，其他使用对数转换值或分类截断阈值。大多数研究中炎症标志物截断值不一致或缺失，且无法获取个体参与者数据以标准化效应估计。这限制了合并OR值的直接可比性。
尽管要求治疗前采血，但各研究未一致报告确切采样窗口和测定方法，可能引入额外方法学异质性。无法完全排除发表偏倚。因每种生物标志物研究数量少，无法进行漏斗图不对称性正式检验，仅CRP有足够研究进行视觉评估。此外，报告死亡率和出血转化等次要结局的研究数量有限，无法对这些临床相关终点进行定量合成。
综上，这些局限性表明结果应谨慎解读，并强调需要更大规模、标准化的前瞻性研究，采用协调的生物标志物测定、一致的采样时间点、统一的结局定义和预设的调整策略。

**结论**
总之，本系统综述和荟萃分析强调了特定炎症生物标志物在接受IVT患者中的预后潜力。IL-6成为不良功能结局最有前景的预后生物标志物，而CRP不可靠，TNF-α显示边缘性效应。骨桥蛋白可能代表有前景但初步的候选生物标志物，尽管当前证据有限。将炎症生物标志物与影像学和临床数据整合可改善风险分层，为个体化急性期后管理（包括随访策略和治疗决策）提供信息，并可能促进再灌注治疗AIS中靶向抗炎治疗的开发。接受MT患者的证据仍不足且过度异质性，无法得出定量结论。需要更大规模的标准化前瞻性研究，以确定炎症生物标志物在不同再灌注治疗路径中是否能在已确立的临床和影像学预测因子之外提供额外预后价值。