综述：基于血液的神经丝轻链作为神经退行性疾病临床试验终点的范围综述

《Journal of Neurology》：Use of blood-based neurofilament light chain as an endpoint in clinical trials of neurodegenerative conditions: a scoping review

　　

摘要
引言：神经丝轻链（NfL）是一种结构性轴突蛋白，可在脑脊液（CSF）和血液中测量，在临床和研究背景下作为神经轴突损伤的生物标志物受到越来越多的研究。本综述旨在探讨基于血液的NfL作为神经退行性疾病临床试验终点中的应用。
方法：对MEDLINE和EMBASE进行数据库检索，以识别2013年至2024年间发表的、报告使用血清或血浆NfL作为终点的、针对神经退行性疾病的干预性临床试验和/或相关事后分析。手动考虑纳入试验参考文献中的相关研究。按疾病类型对数据进行描述性图表化并总结。
结果：共纳入49项研究，其中29项为多发性硬化（MS），8项为肌萎缩侧索硬化（ALS），6项为阿尔茨海默病（AD），6项为其他疾病。总体而言，NfL的降低常与主要疗效结局的改善平行，支持其作为疾病活动性和治疗反应生物标志物的应用。然而，多项研究显示NfL变化与临床结局之间缺乏一致性，其中部分可能与所研究干预的非疾病修饰机制有关。这提示在涉及此类干预的研究中，将基于血液的NfL作为生物标志物终点时需要谨慎考虑。
结论：血液NfL是一种有前景的生物标志物，在神经科临床试验中具有作为替代终点的潜在效用，尤其适用于存在活动性轴突损伤的疾病。在将血液NfL更常规地纳入临床终点之前，需要进一步验证，特别是围绕疾病特异性和干预特异性解释。

论文主体部分总结如下：

**引言**
神经丝是神经元轴突细胞骨架的重要蛋白组成成分，包括神经丝轻链（NfL）、神经丝中链、神经丝重链以及α-互连蛋白或外周蛋白。轴突损伤导致神经丝释放至细胞外，可在脑脊液（CSF）和血液中检测到，作为多种神经疾病的生物标志物。近年来，生物标志物在神经系统疾病临床试验设计中日益受到关注，可用于患者分层、展示治疗靶点结合以及量化评估疗效和安全性，以补充传统临床终点。酶联免疫吸附试验（ELISA）、电化学发光和第四代单分子阵列（Simoa）技术等检测方法的发展，逐步提高了血液NfL定量的灵敏度。尽管血浆和血清NfL水平通常比CSF低40倍或更多，但多项研究显示，在多种神经疾病中，不同生物体液间的NfL水平存在强相关性。NfL检测试剂盒的商业化以及跨体液相关性的验证，促进了在临床和研究环境中探索血液NfL作为生物标志物的兴趣。这些进展支持了在临床试验中使用血液NfL的日益增长的兴趣。此前的综述已全面总结了NfL的生物学特征、检测方法及其在神经疾病中的诊断、预后和疾病监测应用，但相对较少关注血液NfL在干预性临床试验中作为终点的具体应用。在此背景下，本范围综述旨在广泛描绘血液NfL如何纳入近年来的试验文献，并描述NfL结果与临床终点的关系。本综述旨在综合过去十年间神经退行性疾病临床试验中血液NfL作为终点的现有证据，重点关注多发性硬化、运动神经元病和阿尔茨海默病等疾病，其中NfL作为持续性轴突损伤的纵向标志物已得到广泛验证。具体目标是描述血液NfL在临床试验中作为终点的应用方式和背景，并说明其与临床终点的一致性。

**方法**
本范围综述按照系统综述和荟萃分析优先报告条目扩展版（PRISMA-ScR）进行报告。在MEDLINE和EMBASE中进行数据库检索，使用预定义检索词，包括“神经退行性疾病”、“帕金森病”、“阿尔茨海默病”、“痴呆”、“路易体病”、“额颞叶痴呆”、“肌萎缩侧索硬化”、“运动神经元病”、“亨廷顿病”、“脊髓性肌萎缩症”、“脊髓小脑性共济失调”、“多发性硬化”、“神经病”以及“血浆”、“血清”、“血液”和“神经丝”、“NfL”和“临床试验”，分别作为MeSH术语和关键词输入。检索结果限于英语、人类研究、2013年至检索日期（2024年2月8日），并排除会议摘要。手动筛选纳入试验参考文献列表中的相关研究。通过Covidence系统综述软件，由三名独立审稿人审查期刊文章，通过共识解决分歧。纳入标准包括：（1）针对神经退行性疾病的临床试验；（2）使用血浆NfL（pNfL）或血清NfL（sNfL）作为主要、次要或探索性终点。排除标准包括：（1）观察性研究设计；（2）仅为方案的研究；（3）系统综述、海报或会议摘要；（4）仅使用CSF基NfL而未使用血液基NfL的研究。提取数据包括疾病详情、研究设计、研究阶段、参与者人口统计学、样本量、血液NfL来源、干预和对照、治疗持续时间、主要疗效或临床终点、主要终点结果以及血液NfL结果。按疾病类型分组，对超过三项研究的疾病进行叙述性综合。

**结果**
数据库检索共产生265项独特研究，根据纳入标准纳入48项研究。从参考文献列表中额外纳入一项AD相关研究，共纳入49项研究。其中，29项研究涉及多发性硬化（MS），8项涉及肌萎缩侧索硬化（ALS），6项涉及阿尔茨海默病（AD），6项涉及其他神经系统疾病，包括遗传性转甲状腺素蛋白介导的淀粉样变性伴多发性神经病（hATTR-PN）、HIV相关神经认知障碍、与硼替佐米治疗多发性骨髓瘤相关的急性轴突损伤、视神经脊髓炎谱系疾病（NMOSD）、进行性核上性麻痹（PSP）和 multisystem atrophy（MSA）。血液NfL使用多种分析平台测量，其中Simoa基检测最常用（38项研究），5项研究使用ELISA，6项研究未明确报告分析平台。血清和血浆均用于NfL测量，未纳入全血测量。总体而言，20项研究显示一致阳性结果，即血液NfL和主要疗效终点均具有统计学显著改善；19项研究显示一致中性结果；6项研究显示不一致结果；4项研究因主要评估安全性或使用血液NfL用于评估治疗疗效之外的目的而无法分类。

**多发性硬化（MS）**
29项研究探讨了干预对MS患者血液NfL水平的影响。16项研究显示NfL水平与主要疗效终点同时具有统计学显著变化。3项研究检测到主要疗效终点显著变化但NfL水平无显著变化。9项研究两者均无显著变化。1项研究使用血液NfL作为干预后的预后指标。五项研究探讨了生活方式干预，包括生酮饮食和维生素D₃补充，结果不一。两项研究探讨了那他珠单抗（natalizumab），其中一项事后分析显示其与低sNfL水平相关，与临床改善一致；另一项分析显示sNfL可能无显著变化，与主要终点缺乏疗效一致。四项研究探讨了抗CD20单克隆抗体（奥法木单抗ofatumumab、利妥昔单抗rituximab、奥瑞珠单抗ocrelizumab），多数显示NfL降低与临床改善一致。四项研究探讨了鞘氨醇-1-磷酸调节剂（芬戈莫德fingolimod和奥扎莫德ozanimod），均显示NfL降低与临床疗效一致。此外，一项研究探讨了pNfL作为预后预测因子的价值，发现纵向pNfL比基线pNfL具有更强的疾病进展预测价值。两项研究显示主要终点与NfL不一致，包括伊布司特（ibudilast）和辛伐他汀（simvastatin），作者将其归因于非抗炎机制。多项研究显示基线NfL与疾病活动性、复发风险、进展风险及年龄相关。

**肌萎缩侧索硬化（ALS）**
8项研究探讨了干预对ALS患者血液NfL水平的影响，均为不同药物干预。三项研究显示干预未产生主要终点和血液NfL的统计学显著变化。一项单臂试验显示伊布司特未产生显著变化。两项研究评估安全性和耐受性，将血液NfL作为探索性生物标志物。两项研究显示主要终点与NfL不一致，其中关键研究为VALOR试验，评估托夫森（tofersen）在SOD1突变ALS患者中的效果：托夫森组pNfL显著降低（快速进展亚组降低60%），而安慰剂组升高，但主要终点ALSFRS-R评分无统计学显著差异；开放标签延长后，早期启动组显示出临床获益。该研究基于NfL降低获得FDA加速批准。另一项研究显示阿地白介素（aldesleukin）达到主要终点（调节性T细胞比例增加），但pNfL无显著变化，作者认为可能是统计效力不足。

**阿尔茨海默病（AD）**
6项研究探讨了血液NfL作为AD试验终点的应用。两项运动干预研究均未产生主要临床终点和血液NfL的统计学显著改善。四项药物干预研究产生不同结果。一项开放标签2a期试验显示PTI-125可降低CSF和血浆NfL。TRAILBLAZER-ALZ试验中，多奈单抗（donanemab）在主要终点上有显著改善，但pNfL在两组均持续升高，无组间差异；而p-tau217和GFAP有显著组间差异，作者推测可能由于NfL反映的是独立于淀粉样蛋白病理的神经元损伤过程或存在时间延迟。CLARITY试验中，仑卡奈单抗（lecanemab）在关键疗效终点和血浆NfL上显示获益，但CSF NfL无显著差异，作者认为NfL对神经退行性变的敏感性较低且变化时间较慢。

**其他神经退行性疾病**
在NMOSD中，伊奈利珠单抗（inebilizumab）和hATTR-PN中帕替西兰（patisiran）均显示主要终点和NfL水平同时显著变化。在PSP、MSA和HIV相关神经认知障碍中，治疗组与安慰剂组间主要终点和NfL均无显著差异。此外，NfL被用作硼替佐米治疗多发性骨髓瘤所致急性轴突损伤的替代标志物。

**讨论**
本范围综述专门探讨了血液NfL作为神经疾病干预性临床试验终点的应用。在49项研究中，识别出一些模式。基线NfL作为疾病活动性和复发/进展预测标志物：多项MS试验显示高基线NfL与高基线活动性或疾病负担相关，并与更快的疾病进展及更差的临床/影像学结局相关。这些发现表明基线NfL可能在未来试验中用于队列特征描述或亚组分析。NfL变化提供的预后信息：部分研究显示NfL增加与功能下降、疾病活动性增加相关，而NfL降低与临床改善相关。纵向NfL测量可能作为早期生物反应指标，用于及时调整试验决策。不一致性研究：多项研究显示主要终点与NfL变化不一致，可能原因包括干预机制非抗炎（如伊布司特、辛伐他汀）、试验设计问题（如统计效力不足）、或疾病病理机制的时间延迟（如AD中抗淀粉样蛋白治疗）。血液NfL在具有活动性轴突损伤的疾病（如ALS、MS、NMOSD、hATTR-PN）中似乎更具信息价值，而在缓慢进展性疾病（如PSP、MSA、HIV相关神经认知障碍）中信息价值较低。局限性包括本综述未进行严格的质量评估或替代终点验证框架分析，检测平台异质性，以及大多数文献集中于MS，可能限制泛化性。

**结论**
本范围综述强调了血液NfL作为神经退行性疾病临床试验终点的日益增长的作用。血液NfL作为疾病活动性和治疗反应的替代标志物具有相当大的前景，但需要进一步验证和谨慎考虑，以定义其在多种神经疾病及不同机制干预中的应用。