神經絲輕鏈蛋白在急性腦梗死中的研究進展

楊延雯　楊炘諭　胡帥　孫原

【摘要】? 急性腦梗死是一種以局部中樞神經元死亡為主要病理特征的腦血管疾病。神經絲輕鏈蛋白作為神經元特有的骨架蛋白成分之一，在急性腦梗死中的應用成為新的研究熱點。本文簡要介紹神經絲輕鏈蛋白的結構特點和檢測方法，同時結合相關文獻對神經絲輕鏈蛋白在急性腦梗死診斷、嚴重程度評估、預后預測等方面的價值進行綜述。

【關鍵詞】? 急性腦梗死;神經絲輕鏈蛋白;診斷;預后

中圖分類號? R743? ? 文獻標識碼? A? ? 文章編號? 1671-0223（2022）09--04

Research progress of neurofilament light chain protein in acute cerebral infarction Yang Yanwen， Yang Xinyu， Hu Shuai， Sun Yuan. North China University of Science and Technology Affiliated Hospital， Tangshan 063000， China

【Abstract】? Acute cerebral infarction is a cerebrovascular disease characterized by the death of local central neurons. Neurofilament light chain protein is one of the unique skeleton protein components of neurons， and its application in acute cerebral infarction has become a new research hotspot. This article briefly introduces the structural characteristics and detection methods of neurofilament light chain protein， and at the same time summarizes the value of neurofilament light chain protein in acute cerebral infarction diagnosis， disease severity， and prognosis in combination with related literature.

【Key words】? ?Acute cerebral infarction; Neurofilament light chain protein; Diagnosis; Prognosis

自2008年，卒中成為我國第一大死因以來[1]，給社會及家庭帶來了沉重的負擔。腦梗死是卒中的最常見類型，占70%～80%[2]，具有致死和致殘率高、復發率高的特點[1]。雖然目前治療技術越發成熟，但仍有部分腦卒中患者發生認知功能障礙最終癡呆，或留下永久殘疾，嚴重者甚至死亡。

中樞神經元死亡是腦梗死的病理基礎，目前迫切需要尋找血液生物標志物來量化神經元損傷，用于精準預測患者預后、指導個體化評估。近年來，有大量研究提示，神經絲輕鏈蛋白（neurofilaments light chain protein，NfL）在急性腦梗死（acute cerebral infarction，ACI）中具有潛在的臨床應用價值。目前國內關于NfL在ACI方面研究的文獻較少。因此，本文將結合國內外文獻系統性地介紹NfL的特點及其作為生物標志物在ACI診治過程中的作用。

1? NfL的結構、功能

神經元中特異性表達的細胞骨架成分——神經絲，由α-Interexin、Ⅲ型外周蛋白、神經絲三聯蛋白構成。其中，神經絲三聯蛋白由NfL、神經絲中鏈、神經絲重鏈組成[3]。

NfL是神經絲的結構核心，是一種質量為68 kDa的蛋白[4]。NfL存在于成熟神經元胞體、樹突和軸突中，在大口徑有髓軸突中高表達，參與神經細胞的生長、穩定和極化，負責軸漿運輸，維持神經元正常形態[3-4]。

NfL在神經絲三聯蛋白中質量最輕、含量最高、可溶性最強，也最容易被測量[5]。NfL是唯一可以自我組裝成功能性纖維的神經絲蛋白，而神經絲中鏈、神經絲重鏈蛋白則不具有上述功能，而且NfL的異常表達及人類NfL基因的突變均會引起多種疾病[4]。正常情況下，低水平的NfL不斷地從軸突中釋放，由細胞間質液擴散到腦脊液和血液，隨著年齡的增長，釋放水平逐漸升高[5]。有研究表明，在18～70歲健康人群中NfL水平每年增加2.2%[6-7]。

NfL在炎癥、神經退行性疾病、創傷或血管損傷等神經系統疾病的發生發展過程中大量釋放，并表現出與疾病的相關性，是多種神經系統疾病的潛在生物標志物[4，8]。有動物研究指出，NfL水平與腦損傷恢復期大鼠的學習記憶能力呈負相關，提示NfL可以作為判斷腦損傷后動物學習記憶能力的潛在指標[9]。

2? NfL的檢測

以往研究中應用第一代免疫印跡法及第二代酶聯免疫吸附法測量NfL，但敏感性低，只能在腦脊液樣本中測量，且不能檢測出與疾病相關的微小變化。直到第三代電化學發光法才使NfL在血液樣本中測量成為可能，雖然其比酶聯免疫吸附法更靈敏，但仍不能檢測血液中NfL的最低濃度[7，10]。

近年來，第四代SiMoA技術電化學發光法問世，可在整個濃度范圍內可靠地檢測血液樣本中的NfL，且可在群體水平檢測血液NfL的縱向變化[6]。

有多項研究直接比較同一受試對象的腦脊液和血清或血漿的NfL水平，發現雖然兩者水平存在差異，但仍表現出高度一致性（r為0.7～0.9）[11-15]，從這兩種生物流體中可以得到幾乎相同的信息，其中一項研究中血液NfL濃度比腦脊液低[7]。新近研究發現，NfL在腦脊液和血液水平之間的差異一定程度上是由于血液中的NfL水平受到個體體質指數或血容量的影響[16]。

3? NfL與ACI

與腦脊液樣本相比，臨床中血液樣本更容易獲得，侵入性損傷小，患者配合度高，適合重復采樣或長期隨訪，上述特點提供了進行縱向研究的可能。由于血清、血漿中NfL水平高度相關[17]，無明顯的證據表明哪種血標本的測量結果更準確。血清樣本不易凝、便于儲存，目前的研究中多選取血清樣本測量NfL。有研究發現，ACI患者血清NfL水平高于健康對照組[18-20]。這一發現使人們逐漸開始研究血清NfL在ACI患者中的潛在應用價值。

3.1? 血清NfL的鑒別診斷作用

ACI和短暫性腦缺血發作均是由于腦缺血、缺氧所致的神經功能障礙疾病，在24h內的鑒別診斷困擾著大多數臨床醫師。

De Marchis等[21]采用電化學發光法測定分析了504例ACI患者和111例短暫性腦缺血發作患者發病24h內的血清NfL水平，雖然短暫性腦缺血發作患者的血清NfL低于ACI患者，但ROC曲線下面積僅為0.64，提示血清NfL用于鑒別診斷ACI和短暫性腦缺血發作的可信度并不高。但Onatsu等[22]采用Simoa技術檢測急性期血清NfL，結果提示：ACI患者的血清NfL顯著高于短暫性腦缺血發作患者，ROC曲線下面積為0.81，靈敏度為73%，特異度為80%。

上述研究指出血清NfL高表達可能具有鑒別診斷ACI與短暫性腦缺血發作的作用，由于NfL是軸突損傷的敏感但非特異的標志物，非特異性特點使具有區分不同程度的大髓鞘軸突損害和（或）不同進展速度或疾病嚴重程度的中樞神經系統疾病，或者區分神經退行性疾病和非神經退行性疾病的潛在價值，而不在于區分以類似程度軸突丟失為特征的神經系統疾病，故上述研究結論仍需要進一步驗證。

3.2? 血清NfL的水平波動

血清NfL在ACI中的變化仍無定論。目前普遍認為24h內捕捉血清NfL峰值為時過早[20，23]。Tiedt等[24]在入院時（196例）、卒中后2、3、7d（89例）和6個月內連續采集缺血性腦卒中患者血清標本，采用Simoa法測定血清NfL水平，結果發現血清NfL水平在第7天達到峰值。在Pujol-Calderón等[25]的研究中增加測定了3周和3～5個月的血清NfL，結果表明腦卒中后血清NfL水平升高，3周達高峰，3～5個月后降至接近基線水平。而另一項前瞻性研究延長了患者的隨訪期限，收集了3～6d、3個月和7年的血樣，結果提示血清NfL水平在卒中后3個月達到峰值[26]，7年后仍明顯高于急性期的對照組。上述研究表明血清NfL的延遲升高特性，可能與ACI后血腦屏障破壞相關。

3.3? 血清NfL與疾病嚴重程度

近年來，多項臨床研究發現ACI患者發作24h內的美國國立衛生院神經功能缺損評分（NIHSS評分）與急性期血清NfL水平顯著相關，NIHSS評分越高，血清NfL水平越高，認為血清NfL水平可以反映ACI患者入院時的神經功能障礙程度。Onatsu等[22]的研究顯示，急性缺血性腦卒中患者入院時NIHSS評分與血清NfL水平顯著相關（r=0.343，P<0.001）。在De Marchis等[21]的研究中，入院時較高的NIHSS分數與較高的血清NfL相關。Uphaus等[27]發現，入院時缺血性腦卒中患者血清NfL與NIHSS評分顯著相關（r=0.234），且血清NfL水平隨著卒中嚴重程度的增加而升高。

3.4? 血清NfL與腦梗死功能預后

Uphaus等[27]的研究顯示，入院后24h的血清NfL是ACI后90d功能預后的有價值的生物標志物，可預測卒中后第3個月的不良臨床結局。Tiedt等[24]的研究連續測量1d、2d、3d、7d、3個月、6個月的血清NfL，結果提示卒中后第7天的血清NfL水平可獨立預測卒中后3個月的臨床結局。Pedersen等[26]的研究中也得出了相同的結論，再次驗證了血清NfL是預測ACI患者功能預后的有效標志物。

3.5? 血清NfL與ACI后認知預后

研究發現，在多種神經退行性疾病中NfL水平與蒙特利爾認知評估量表評分呈顯著負相關，可作為認知能力下降的獨立危險因素，用于檢測疾病進展[28-31]。這些研究結果使人們注意到NfL在卒中后認知障（post stroke cognitive impairment，PSCI）中的臨床價值。吳紀霞等[32]研究結果顯示，PSCI患者血清NfL水平明顯高于健康對照組，輕度認知障礙患者血清NfL水平低于中度以上認知障礙患者，認知功能越差血清NfL水平越高，并且血清NfL可作為早期診斷PSCI發生和預測PSCI嚴重程度的新興標志物，對PSCI的早發現、早防治具有重要的臨床意義。

4? 展望

尋找ACI相關的血液生物標志物指導患者的個體化評估有助于患者的臨床管理。近年來多項研究證明，血清NfL是ACI患者診斷、嚴重程度評估、預后預測的潛在生物標志物。與以往研究的主要集中于炎癥和激素途徑的腦卒中預后生物標志物相比，NfL在神經元中特異性表達，并在大口徑有髓神經元軸突中高表達，使其成為神經元軸突損傷的敏感非特異性標志物。

但仍存在以下問題：①血清NfL在臨床上的應用中尚需要進行量化，需進行多中心及大樣本的試驗及臨床研究;②血清NfL在腦梗死后的峰值時間尚不一致，需要進一步完善相關研究;③臨床個體檢測血清NfL費用較高，普及率低;④目前針對ACI患者血清NfL的研究仍較少，且多在歐洲國家，研究對象多為歐洲白人，缺乏亞洲人群的相關數據;⑤相同程度的研究尚未在腦梗死中得到驗證。

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[2022-01-07收稿]