肌钙蛋白T和神经丝轻链水平作为肌萎缩侧索硬化症疾病积累和侵袭性的互补生物标志物

《Annals of Clinical and Translational Neurology》:Troponin T and Neurofilament Light Chain Levels as Complementary Biomarkers of Disease Accumulation and Aggressiveness in Amyotrophic Lateral Sclerosis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月25日 来源:Annals of Clinical and Translational Neurology 3.9

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  **目的**:肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是一种临床异质性神经退行性疾病,需要可靠的生物标志物以改善患者分层和试验设计。血清神经丝轻链(serum neurofilament light chain,

  
**目的**:肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是一种临床异质性神经退行性疾病,需要可靠的生物标志物以改善患者分层和试验设计。血清神经丝轻链(serum neurofilament light chain, sNfL)反映神经轴突应激和疾病侵袭性,而肌钙蛋白T(troponin T, TnT)可能捕捉神经肌肉受累的互补方面。研究人员评估了TnT和sNfL与D50衍生指标(疾病侵袭性[D50]和疾病积累[rD50])在ALS中的关联。

**方法**:在这项回顾性观察中,研究人员分析了来自两个独立德国队列的ALS患者的TnT和sNfL水平,采用D50疾病进展模型;发现队列(埃森,n=433)和独立复制队列(波恩,n=185)。

**结果**:在发现队列中,TnT水平与rD50定义的疾病阶段强烈相关(p<0.001)。尽管并非所有亚组特异性关联均被复制,但独立复制队列支持TnT与疾病积累之间的总体关系。相比之下,sNfL与rD50衍生的疾病阶段未显示一致关系。sNfL浓度与D50呈显著负相关,支持其与两个队列中疾病侵袭性的关系(p<0.001)。TnT水平与D50定义的疾病侵袭性之间的关联普遍较弱且一致性较差。

**解释**:TnT与疾病积累指标(rD50)相关,而sNfL与疾病侵袭性(D50)更密切相关。研究结果表明,在D50框架内,TnT和sNfL捕捉疾病状态的不同维度。需要进一步的纵向研究来确定结合这些生物标志物是否能在临床实践和治疗试验中改善疾病分层或预后评估。
**论文解读:肌钙蛋白T与神经丝轻链在肌萎缩侧索硬化症中反映疾病积累与侵袭性的互补角色**

**研究背景与意义**

肌萎缩侧索硬化症(amyotrophic lateral sclerosis, ALS)是一种致命性神经退行性疾病,以上下运动神经元进行性变性为特征。其临床病程高度异质性,患者间进展速度和生存期差异显著,导致临床试验设计困难,并阻碍有效治疗方法的开发。可靠的生物标志物对于改善疾病特征描述、患者分层及临床试验设计至关重要。传统上,功能衰退常用修订版ALS功能评定量表(ALSFRS-R)评估,疾病侵袭性则通过疾病进展率(disease progression rate, DPR)估算,但这些方法存在局限性,如对测量变异性敏感且假设线性进展,而实际轨迹更为复杂。D50模型通过S形函数拟合个体纵向ALSFRS-R轨迹,将疾病侵袭性(D50)和疾病积累(relative D50, rD50)作为独立维度进行量化,已在多项生物标志物研究中应用。目前,神经丝是ALS中最成熟的体液生物标志物,其血清和脑脊液(CSF)水平升高反映神经轴突损伤,且与疾病侵袭性和生存相关。先前基于D50框架的研究显示,CSF神经丝轻链(NfL)和磷酸化神经丝重链(pNfH)与疾病侵袭性强相关,而与疾病积累无关。此外,肌钙蛋白T(troponin T, TnT)作为经典心脏生物标志物,在ALS等神经肌肉疾病中被重新定位,其水平升高被认为反映骨骼肌再生/退化过程,且与功能衰退、呼吸功能受损及下运动神经元受累相关,可能捕捉与神经丝不同的病理维度。然而,目前尚不清楚TnT在D50框架内是否映射于疾病侵袭性或疾病积累维度。因此,本研究旨在应用D50模型于两个独立ALS队列,检验TnT是否主要与疾病侵袭性(D50)或时间归一化的疾病积累(rD50)相关,并通过与血清NfL(sNfL)的对比,确定两种生物标志物是否映射于疾病进展的不同维度。该研究发表于《Annals of Clinical and Translational Neurology》。

**主要关键技术方法**

本研究为回顾性观察,采用两个独立德国ALS中心队列:发现队列来自埃森阿尔弗雷德·克虏伯医院(n=433),复制队列来自波恩大学医院(n=185)。所有患者符合修订版El Escorial标准(可能、很可能或确诊ALS,包括进行性肌萎缩),且至少两次临床评估以支持D50建模。sNfL浓度在埃森队列通过SIMOA(Quanterix公司)测量,在波恩队列通过标准化ELISA测量;血清高灵敏度TnT通过电化学发光免疫分析(ECLIA)在各自中心实验室测量。D50模型通过S形函数拟合纵向ALSFRS-R轨迹,定义D50(自症状起病至50%运动功能丧失的时间,月)和rD50(无量纲参数,rD50=0为起病,0.5为50%功能丧失)。统计采用线性回归和协方差分析(ANCOVA),调整年龄、性别和起病部位,并利用Wilcoxon秩和检验进行事后比较。

**研究结果**

**3.1 患者特征**:发现队列(埃森,n=433)和复制队列(波恩,n=185)在性别分布上相似,但发现队列患者年龄略大,功能受损更严重(中位ALSFRS-R评分更低),且疾病进展较慢(中位D50更高)。两个队列中,低侵袭性(D50≥40月)患者比例在发现队列更高。rD50定义的疾病阶段分布存在差异,发现队列中晚期阶段(III/IV期)患者比例更高。

**3.2 生物标志物与疾病侵袭性(D50)**:ANCOVA显示,疾病侵袭性(D50)是sNfL浓度的主要关联因素,而疾病积累(rD50)是TnT浓度的主要关联因素(均p<0.001)。① **sNfL与D50**:在发现队列中,ln(sNfL)与D50在低、高侵袭性亚组(p<0.001)及中间亚组(p=0.008)呈显著负相关;复制队列中,中间和低侵袭性亚组也显著(p<0.001及p=0.003)。sNfL浓度在D50定义的侵袭性组间差异显著(发现队列所有组间p<0.005;复制队列高与中间组间p<0.05,其余p<0.005)。② **TnT与D50**:TnT与D50的关联普遍较弱且不一致。发现队列中仅低侵袭性亚组显著(p<0.001),中间亚组微弱(p=0.022),高侵袭性亚组不显著;复制队列中所有亚组均不显著。TnT浓度在侵袭性组间差异有限(发现队列仅中间与低组间p=0.020;复制队列无显著差异)。探索性分析中,sNfL与DPR在两组均显著相关(p<0.001),而TnT与DPR仅在发现队列显著(p<0.001),复制队列不显著(p=0.541)。

**3.3 生物标志物与疾病积累(rD50)**:① **sNfL与rD50**:sNfL与rD50的关联不一致。发现队列中,低侵袭性亚组sNfL与rD50显著相关(p<0.001),但中间和高侵袭性亚组不显著;rD50定义的疾病阶段间,sNfL在I期与II期(p<0.001)及II期与III/IV期(p<0.001)间差异显著,但I期与III/IV期间不显著。复制队列中,仅高侵袭性亚组有微弱关联(p=0.039),且疾病阶段间无显著差异。② **TnT与rD50**:发现队列中,ln(TnT)与rD50在所有侵袭性亚组均显著相关(均p<0.001),且TnT浓度在rD50定义的疾病阶段间差异显著(所有阶段间p<0.001)。复制队列中,该关联在中间(p<0.001)和低侵袭性亚组(p=0.015)得到确认,但高侵袭性亚组不显著(p=0.230);TnT浓度在I期与II期(p=0.010)、II期与III/IV期(p=0.010)间差异显著,但I期与III/IV期间不显著。使用最后可用测量值重复分析,结果模式一致。

**讨论与结论**

本研究的主要发现是,在D50框架内,TnT和sNfL与疾病进展指标呈现不同的关联模式:sNfL主要与疾病侵袭性(D50)相关,而TnT与疾病积累(rD50)的关联更一致。TnT与疾病积累的关联具有生物学合理性,因为先前的纵向研究显示TnT水平随病程升高,与功能衰退和下运动神经元受累相关,在D50框架内对应于运动单位累积性病变。然而,该关联在复制队列的高侵袭性亚组中未得到确认,提示可能受队列特异性特征影响。sNfL与疾病侵袭性的强关联延伸了既往CSF神经丝研究的发现,而未与rD50定义的疾病阶段呈现一致关系,支持神经丝主要反映疾病侵袭性而非累积负荷的观点。性别与TnT浓度独立相关,但调整性别后关联未改变。研究局限性包括回顾性设计、不同sNfL检测平台差异、缺乏详细心肺合并症数据及生存分析。结论:通过应用D50框架,本研究证明两种ALS生物标志物与疾病进展的不同维度有不同关联,提示sNfL和TnT在将疾病侵袭性与疾病阶段分离的疾病进展模型内可能提供互补信息。尽管队列间存在差异,但独立数据集中观察到了相似的关联模式。未来前瞻性研究应确定这些信息是否能在既定临床和生物标志物指标之外改善疾病监测、预后评估和患者分层。

**结论部分翻译**:通过应用D50框架,本研究证明两种ALS生物标志物与疾病进展的不同维度有不同关联。这些发现表明,在将疾病侵袭性与疾病阶段分离的疾病进展模型内解释时,sNfL和TnT可能提供互补信息。尽管队列间存在差异,但在独立数据集中观察到了相似的关联模式。未来前瞻性研究应确定这些信息是否能在既定临床和生物标志物指标之外改善疾病监测、预后评估和患者分层。
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