《Epileptic Disorders》：Circulating blood biomarkers after traumatic brain injury: A subanalysis of the biperiden phase III randomized, double-blind clinical trial (NCT01048138)
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目的：创伤性脑损伤（TBI）是获得性癫痫、死亡和长期残疾的主要原因，然而预测慢性后遗症（如创伤后癫痫，PTE）的可靠生物标志物仍然有限。本研究评估了反映神经元、胶质细胞和突触损伤的循环血液生物标志物与后续PTE发生之间的关联。
方法：本预先设定的亚组分析是在一
目的：创伤性脑损伤（TBI）是获得性癫痫、死亡和长期残疾的主要原因，然而预测慢性后遗症（如创伤后癫痫，PTE）的可靠生物标志物仍然有限。本研究评估了反映神经元、胶质细胞和突触损伤的循环血液生物标志物与后续PTE发生之间的关联。
方法：本预先设定的亚组分析是在一项关于比哌立登治疗成人急性TBI的随机III期临床试验中进行的。参与者被随机分配接受静脉注射比哌立登（4 mg，每6小时一次，持续10天）或安慰剂。在损伤后急性期（1–15天）或慢性期（90–270天）收集的血清样本，采用超灵敏单分子阵列（SiMoA）平台检测总tau蛋白（t-Tau）、神经丝轻链（NfL）、胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、泛素羧基末端水解酶L1（UCHL1）和突触体相关蛋白25（SNAP25）。进行探索性多变量分析以评估生物标志物浓度与PTE之间的关联。
结果：共纳入123例患者。从58名参与者（60份血清样本）中获得血液样本用于生物标志物分析，大多数参与者提供单次样本，仅有两名参与者提供了不同损伤后时间点采集的配对样本。中位年龄为42岁，48名参与者（82.8%）为男性。随访期间仅有6例患者（10.3%）发展为PTE，其中比哌立登组4例，安慰剂组2例。NfL和GFAP浓度因损伤严重程度和采样时期而异。与未发生PTE的患者相比，后来发展为癫痫的患者显示出描述性的较低的NfL和SNAP25水平，以及较高的t-Tau、GFAP和UCHL1浓度。SNAP25首次在血清中被检测到；然而，其浓度经常低于检测的下限定量限，这限制了对该生物标志物的解读，并且未观察到其与癫痫发展的关联。
意义：反映轴突、胶质细胞和突触损伤的循环生物标志物提供了对TBI后生物学过程的描述性特征。鉴于PTE事件数量有限，这些分析属于探索性和假设生成性质。需要进一步的研究来评估基于血液的生物标志物能否可靠地识别有创伤后癫痫发生风险的个体。
论文解读文章
研究背景与目的
创伤性脑损伤（TBI）每年影响全球约6000万人，是45岁以下人群死亡和长期致残的主要原因之一。除了急性后果外，TBI还会带来持续的神经系统后遗症风险，其中创伤后癫痫（PTE）尤为突出。PTE约占所有癫痫病例的5%，占获得性结构性病因的20%。随着损伤严重程度的增加，PTE的风险也随之升高，从轻度损伤后的两倍增加到重度损伤后的七至十六倍，在穿透性损伤中可达53%。
尽管对TBI病理生理学的理解取得了进展，但目前仍缺乏可靠的预测PTE的工具，也没有疗法被证实具有抗癫痫发生作用。现有的抗癫痫药物可减少早期症状性发作，但无法预防后期癫痫的发展。在此背景下，基于血液的生物标志物作为监测疾病过程和下游病理生理反应的有前景工具而出现。超灵敏平台如单分子阵列（SiMoA）使得检测低丰度分析物成为可能。
大多数TBI研究聚焦于神经元和胶质细胞损伤的关键标志物，包括反映细胞骨架破坏的轴突标志物（总tau蛋白t-Tau和神经丝轻链NfL）、星形胶质细胞损伤标志物（胶质纤维酸性蛋白GFAP）以及神经元损伤和蛋白质稳态紊乱标志物（泛素羧基末端水解酶L1 UCHL1）。然而，突触完整性可能是癫痫发生的核心特征，但在当前的血液生物标志物组合中代表性不足。突触体相关蛋白25（SNAP25）作为SNARE复合体的核心成分，参与神经递质释放，已被发现与TBI和癫痫均有关联，但其在人类血清中的表现尚未得到系统评估。
因此，本研究旨在探讨已建立和新出现的血液生物标志物（包括首次评估血清SNAP25）与后续PTE发展之间的关联，并探索其在未来生物标志物引导风险评估中的潜在效用，为预防性抗癫痫发生策略的开发提供证据支持。
研究方法与技术
本研究是一项预先设定的生物标志物亚组分析，依托于一项评估比哌立登在成人急性TBI中抗癫痫发生潜力的III期随机、双盲、安慰剂对照临床试验（NCT01048138）。研究在巴西圣保罗的HC-FMUSP急诊科与Hospital S?o Paulo/UNIFESP合作开展，于2018年1月至2020年12月间招募了123名符合标准的成人急性TBI患者。最终有58名参与者提供了60份可分析的血清样本，其中45份为急性期样本（伤后1–15天），13份为慢性期样本（伤后90–270天）。
关键技术方法包括：采用超灵敏单分子阵列（SiMoA）HD-X分析仪定量检测五种血清生物标志物（t-Tau、NfL、GFAP、UCHL1和SNAP25）；使用商业化的Quanterix Neurology 4-plex B和SNAP25 Advantage试剂盒；对数据进行log10转换以减少偏态；采用多种统计方法包括t检验、Mann-Whitney U检验、方差分析、Kruskal-Wallis检验、Spearman相关性分析和多重因子分析（MFA）进行探索性多变量分析。
研究结果
基线特征：58名参与者中，82.8%为男性，中位年龄41岁。60.4%为重度TBI，56.9%接受了神经外科手术，79.3%合并多发伤。随访期间仅6例（10.3%）发展为PTE，其中比哌立登组4例，安慰剂组2例。所有PTE均发生在中度至重度TBI患者中。
血清生物标志物谱和时间依赖性变化：GFAP和NfL显示最高的平均浓度和最大的变异性，t-Tau水平较低但个体间变异大，UCHL1分布较广，SNAP25分布最紧凑。急性期与慢性期比较显示，t-Tau、NfL、GFAP和UCHL1在后期样本中浓度降低，其中GFAP差异最大（下降45.04倍），而SNAP25略有升高（1.21倍）。进一步的时间分析揭示了生物标志物特异性动力学：早期GFAP峰值（≤5天）、延迟的NfL升高（11–15天），以及t-Tau和UCHL1的逐渐下降。
主要临床结局和治疗：与未发生PTE的患者相比，PTE患者表现出描述性的较高t-Tau和GFAP浓度，以及较低的NfL和UCHL1水平。SNAP25在PTE患者中显著降低（约12.76倍）。接受比哌立登治疗的患者表现出更高的t-Tau、NfL、GFAP和UCHL1平均水平，而SNAP25浓度则较低。由于PTE事件数量极少（仅6例），多变量分析未能确定PTE的独立预测因素。
其他探索性分析：女性在急性期表现出更高的t-Tau、GFAP和UCHL1水平，而男性则显示更高的NfL和SNAP25。GFAP在老年患者中最高，NfL在年轻患者中占优势。急性期NfL水平在死亡患者中显著升高。SNAP25与GFAP和UCHL1相关，但与NfL或t-Tau不相关。
讨论与结论
讨论部分总结：本研究前瞻性地评估了急性TBI患者血清中神经元、胶质细胞和突触损伤标志物，描述了它们在不同采样时期的变化模式、临床关联和探索性发现。尽管COVID-19疫情导致招募困难和样本量减少，但仍分析了58名患者的60份血清样本。t-Tau、NfL、GFAP和UCHL1浓度在急性和慢性期之间存在差异，这与已知的TBI时间生物学一致。临床严重程度强烈影响生物标志物浓度，中度至重度TBI和需要神经外科手术的患者表现出显著更高的分析物水平。值得注意的是，这是首次报告在人类血清中检测到SNAP25。研究局限性包括PTE事件数量极少（仅6例）、重复采样有限以及生物标志物与损伤严重程度的强相关性。
结论部分翻译：创伤后癫痫仍然是TBI的主要后果，目前缺乏可靠的预后工具和有效的预防性治疗。在本研究中，研究人员表征了急性TBI患者的一组血清生物标志物，并评估了它们与PTE和临床结局的关联。GFAP和UCHL1根据损伤严重程度显示出差异，而NfL、SNAP25和UCHL1显示出与生存和治疗相关反应的关联，表明它们在未来研究中用于结局评估的潜在效用。急性和慢性采样时期之间观察到的差异强调了在生物标志物研究中考虑采样时间的重要性。尽管是初步发现，但这些结果支持进一步研究基于血液的生物标志物作为评估TBI相关生物学变化及其与PTE潜在关系的微创工具。它们也为未来生物标志物引导的预后判断和TBI治疗策略（包括抗癫痫发生试验）的发展提供了日益增长的证据基础。
