编辑推荐:
这篇综述聚焦神经元表面抗体相关自身免疫性脑炎(NSAE),通过系统评价和荟萃分析,发现 NSAE 患者血清和脑脊液中神经丝轻链(NfL)水平高于健康对照,但 NfL 水平与疾病严重程度、预后等无显著关联,为相关研究提供重要参考。
引言
神经元表面抗体相关自身免疫性脑炎(NSAE)是一类由针对细胞表面和突触抗原的自身抗体介导的中枢神经系统(CNS)非感染性炎症性疾病。N - 甲基 - D - 天冬氨酸受体(NMDAR)和富含亮氨酸胶质瘤失活 1 蛋白(LGI1)是与 NSAE 相关的最常见抗原 。NSAE 的诊断依赖典型临床表现、神经影像学、脑脊液(CSF)和脑电图异常以及自身抗体的存在。生物标志物对神经免疫疾病的理解和管理意义重大,可用于评估疾病严重程度、监测治疗反应、预测疾病进展和复发。目前 NSAE 中使用的大多数生物标志物为临床或副临床指标,多数分子生物标志物仍处于早期开发阶段,需大样本队列研究进一步验证。
神经丝属于中间丝家族,是神经元尤其是轴突的细胞骨架成分。根据分子量,神经丝分为神经丝轻链(NfL,~68 kDa)、神经丝中链(~145 kDa)和神经丝重链(~200 kDa),其中 NfL 研究最为广泛。当 CNS 的神经元和轴突受损时,NfL 会释放到 CSF 和血液中并可被检测到。NfL 已被证实是多种神经炎症性疾病(如多发性硬化症(MS)和吉兰 - 巴雷综合征)以及神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和肌萎缩侧索硬化症)中评估疾病严重程度和预后的有用生物标志物。
近期,多项研究探索 NfL 在 NSAE 中的作用,但不同队列研究结果不一致。本研究通过系统评价和荟萃分析,旨在探究 CSF 和血清中的 NfL 水平能否区分 NSAE 患者和健康对照,并明确 NfL 水平与 NSAE 患者临床和副临床特征之间的相关性。
方法
研究选择
本系统评价和荟萃分析遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)指南进行。两名作者(QLL 和 MTC)独立检索截至 2023 年 7 月 30 日美国国立生物技术信息中心(NCBI,PubMed)、Web of Science 和 Cochrane Library 电子数据库中的所有相关文章。采用 “neurofilament AND encephalitis” 的扩展检索策略,尽可能多地查找研究。检索仅限于英文发表的人类研究,并对相关文章的参考文献列表进行回顾。最终仅纳入有全文的文章,排除非英文文章、会议摘要、信件、评论和综述。
纳入标准
研究需满足以下纳入标准:(i)涉及患者和健康对照的临床研究原始数据;(ii)评估 NSAE 患者 NfL 水平的回顾性或前瞻性研究 。采用美国医疗保健研究与质量局(AHRQ)提出的 11 项量表评估纳入研究的质量,该量表用于评估横断面 / 患病率研究的质量,得分 0 - 3 分为低质量,4 - 7 分为中等质量,8 - 11 分为高质量。
数据提取
两名作者(QLL 和 MTC)独立评估和审查所有纳入研究,第三名作者(YXZ)讨论并解决前两名作者之间的分歧。从每项研究中收集以下数据:作者、发表年份、国家或地区、研究设计、年龄、性别、自身抗体类型、患者和对照数量、样本采集时间、NfL 检测方法、NSAE 患者和健康对照的血清或 CSF NfL 水平,以及 NfL 与临床和副临床特征之间的相关性。
数据分析
若 NfL 水平以每位患者的原始数据呈现,则计算为均值和标准差(SD);若以中位数和范围或四分位数间距呈现,则根据 Wan 等人描述的方法转换为均值和 SD;若研究中仅提供均值而无 SD,则根据 Furukawa 等人的方法从其他所有研究中估算合并 SD。
采用标准化均数差(SMD)和 95% 置信区间(CI)衡量合并估计值,并生成森林图展示单个研究的比值和合并效应。使用I2统计检验评估研究间的异质性,P值 < 0.10 表示存在异质性。若检测到显著异质性,则采用 DerSimonian 和 Laird 方法的随机效应模型进行分析;否则采用固定效应模型。
通过逐一排除每项研究并重新计算其余研究的合并估计值进行敏感性分析,以评估单个结果对合并估计值的影响。采用 Egger 检验和 Begg 检验评估发表偏倚,P值 < 0.05 认为存在显著发表偏倚。使用 STATA 软件(版本 SE 17.0,StataCorp,美国德克萨斯州大学站)进行数据分析。
结果
研究特征
最终系统评价和荟萃分析纳入 13 项研究 。这些研究主要在欧洲、北美和中国进行,其中 1 项为前瞻性研究,12 项为回顾性研究。8 项研究使用单分子阵列(SIMOA)检测血清和 / 或 CSF 中的 NfL,5 项研究使用酶联免疫吸附测定(ELISA)。AHRQ 质量评估表明,所有纳入研究的质量评分均为 8 - 10 分,属于高质量研究。
血清 NfL 水平
5 项研究检测了 NSAE 患者和健康对照的血清 NfL 水平,共涉及 516 名参与者,均采用 SIMOA 检测。NSAE 患者血清 NfL 水平显著高于健康对照(SMD = 0.909,95% CI:0.718 - 1.100,Pheterogeneity = 0.009,I2 = 70.4%) 。考虑到存在异质性,采用随机效应模型重新评估 SMD,结果变为 0.909(95% CI:0.536 - 1.282)。亚组分析显示,抗 NMDAR 抗体患者的异质性降低(SMD = 0.902,95% CI:0.572 - 1.232,Pheterogeneity = 0.083,I2 = 59.8%),而多种抗体患者的异质性未降低(SMD = 0.893,95% CI: - 0.506 - 2.292,Pheterogeneity = 0.004,I2 = 88.2%),提示不同抗体可能是异质性的来源。
敏感性分析逐一排除每项研究后重新分析数据,未发现有研究显著影响 SMD 和异质性。研究特异性 SMD 范围从省略 Mariotto 等人研究后的低值 0.790(95% CI:0.433 - 1.147)到省略 Kammeyer 等人研究后的高值 1.023(95% CI:0.663 - 1.382) 。Egger 检验(P = 0.978)和 Begg 检验(P = 0.806)结果表明无明显发表偏倚,Begg 漏斗图形状对称。
CSF NfL 水平
6 项研究检测了 NSAE 患者和健康对照的 CSF NfL 水平,共涉及 229 名参与者,其中 5 项使用 ELISA 检测,1 项使用 SIMOA 检测。NSAE 患者 CSF NfL 水平高于健康对照(SMD = 0.854,95% CI:0.573 - 1.135),存在显著异质性(Pheterogeneity = 0.099,I2 = 46.0%) 。采用随机效应模型重新评估 SMD,结果变为 0.897(95% CI:0.508 - 1.286)。
敏感性分析未发现有研究显著影响结果。研究特异性 SMD 范围从省略 Kortvelyessy 等人研究后的低值 0.731(95% CI:0.410 - 1.052)到省略 Li 等人研究后的高值 1.023(95% CI:0.635 - 1.411) 。Egger 检验(P = 0.173)和 Begg 检验(P = 0.452)结果表明无明显发表偏倚,Begg 漏斗图形状对称。
NfL 水平与临床特征
11 项研究总结了 NfL 水平与临床特征的相关性 。多数研究表明,疾病发作或诊断时血清和 CSF 中的 NfL 水平与改良 Rankin 量表(mRS)评分衡量的疾病严重程度无关,但也有少数研究支持血清和 CSF 中 NfL 水平与疾病严重程度相关。部分研究发现高 CSF NfL 水平与癫痫发作相关,而血清 NfL 水平与癫痫发作无关。血清 NfL 水平在诊断时与单纯疱疹病毒 1 型脑炎病史相关,血清和 CSF NfL 水平与肿瘤存在与否无关。关于 NfL 水平与 ICU 入院、免疫治疗、认知状态、住院时间等的关系,不同研究结果不一致。对于抗 NMDAR 脑炎患者,NfL 水平与临床特征的关系尚无统一结论。
NfL 水平与副临床特征
8 项研究分析了 NfL 水平与副临床特征的相关性 。部分研究表明血清和 CSF NfL 水平与 MRI 异常存在正相关,也有研究认为无关联。血清 NfL 水平与抗体滴度无关,CSF NfL 水平与 CSF 白细胞增多、CSF 总蛋白、CSF 白细胞介素(IL) - 1β和 IL - 17A 等的关系在不同研究中存在差异。对于抗 NMDAR 脑炎患者,NfL 水平与副临床特征的关联也不确定。
讨论
本研究首次系统评价和荟萃分析 NSAE 患者血清和 CSF 中 NfL 水平的变化,并总结 NfL 水平与临床和副临床特征的相关性。荟萃分析发现 NSAE 患者血清(SMD:0.909,95% CI:0.536 - 1.282)和 CSF(SMD:0.897,95% CI:0.508 - 1.286)中 NfL 水平显著高于健康对照。但系统评价表明,血清和 CSF NfL 水平与 NSAE 患者的疾病严重程度、临床结局或副临床特征无显著关联。
尽管先前研究对 NfL 水平的报道不一致,但本荟萃分析证实 NSAE 患者血清和 CSF 中 NfL 水平高于健康对照。敏感性分析显示血清和 CSF NfL 水平的 SMD 不受单个研究影响,表明整体结果稳健可靠。NfL 是有髓轴突细胞骨架结构的重要组成部分,血清和 CSF 中 NfL 水平升高表明 NSAE 急性期存在轴突损伤,这与 MS 和视神经脊髓炎谱系障碍(NMOSD)的研究结果相似。
NSAE 的确切发病机制尚不清楚,主要有两种机制:一是直接非炎症机制,CSF 中的自身抗体与靶抗原(如 NMDAR 和 LGI1)结合,导致靶受体内化和下调,直接破坏靶抗原功能或阻断蛋白质 - 蛋白质相互作用;二是间接炎症机制,包括适应性和先天性免疫激活、补体沉积以及小胶质细胞和巨噬细胞激活,导致神经元和轴突损伤,这可能是 NSAE 患者血清和 CSF 中 NfL 水平升高的原因。
在 NfL 水平与临床和副临床特征相关性的系统评价中缺乏一致结论。NSAE 中 NfL 水平与疾病严重程度、预后或 MRI、脑电图和 CSF 异常无显著关联,这与 MS 不同,MS 中 NfL 水平与疾病严重程度、临床复发和 MRI 病灶负担相关 。这种差异部分可由潜在发病机制和病理表现解释,NSAE 中神经元和轴突损伤可能不是主要病理特征,而 MS 的活动病灶以完全脱髓鞘和细胞质中含有髓鞘碎片的吞噬细胞为特征。
此外,地区和种族、自身抗体类型、样本类型(血清与 CSF)、检测方法和检测时间等因素也可能影响结果的一致性。例如,欧洲和北美与中国的研究在 NfL 水平与疾病严重程度的关联上存在差异;不同自身抗体患者的 CSF NfL 水平与癫痫发作的关系不同;血清和 CSF NfL 水平在同一研究中可能有不同结果;多数样本在诊断时或免疫治疗前采集,而 NSAE 患者亚急性起病,发病至采样间隔不同可能影响 NfL 水平。因此,需要更多多中心前瞻性研究,并考虑上述因素,以探索 NfL 水平与临床和副临床特征的相关性。
局限性
本系统评价和荟萃分析存在一些局限性。首先,结果大多基于回顾性研究,可能无法充分控制所有潜在混杂因素。其次,血清和 CSF NfL 水平的合并分析存在显著异质性,且纳入研究数量不足以进行亚组分析,因此最终荟萃分析采用随机效应模型,并进行敏感性分析以提高结果可靠性。最后,部分研究将非正态分布统计数据(中位数和范围或四分位数间距)转换为正态分布统计数据(均值和 SD),可能导致偏差。
结论
NSAE 患者血清和 CSF 中的 NfL 水平高于健康对照,但血清和 CSF NfL 水平可能不足以作为 NSAE 临床或副临床特征的独立预测指标。需要更多大样本、长期随访的多中心前瞻性研究,以探索 NfL 水平与临床和副临床结果之间的关联。