中枢炎症具有高度局限性!脑脊液 vs 血清标志物,如何精准评估多发性硬化复发与预后?
发布时间:2026-06-18   
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多发性硬化(MS)是一种慢性、自身免疫介导的中枢神经系统(CNS)疾病,可导致神经元细胞丢失、脱髓鞘和星形胶质细胞增殖。由于患者的临床表现和长期结局差异较大,仅依靠临床症状往往难以可靠监测同步发生的炎症活动,也难以预测未来疾病严重程度。因此,寻找能够反映疾病活动度、疾病严重程度及分子病理生理过程的生物标志物,对于支持MS治疗决策具有重要意义。


目前,神经丝轻链(NfL)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)是MS领域验证较充分的两类生物标志物。NfL主要反映局灶性炎症相关的神经轴突损伤,并在临床上与复发相关加重有关;GFAP则与星形胶质细胞活化和星形胶质增生相关,后者可参与不依赖复发活动的疾病进展(PIRA)。然而,MS的病理机制复杂,不同生物标志物可能分别反映CNS内炎症反应、神经轴突损伤、星形胶质细胞反应及髓鞘损伤等不同过程。因此,一研究旨在比较已确立的NfL和GFAP与新兴候选标志物在脑脊液(CSF)和血清中的表现,评估其判断MS疾病活动度、预测未来复发及评估疾病严重程度的潜在价值。



研究设计
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该研究纳入293名受试者的配对CSF与血清/血浆样本,研究对象包括临床孤立综合征(CIS)、复发缓解型多发性硬化(RRMS)、原发进展型多发性硬化(PPMS)和继发进展型多发性硬化(SPMS)患者,以及炎症性神经系统疾病对照(INDC)和症状性对照(SC)。

研究者比较了不同诊断亚组与SC之间CSF和血清生物标志物水平的差异,并进一步分析这些标志物与CSF免疫球蛋白谱、CIS患者从首次到第二次临床事件的时间、首次脱髓鞘事件时扩展残疾状态量表(EDSS)评分,以及随访期多发性硬化严重程度评分(MSSS)之间的关系。研究采用多变量线性回归模型和Cox比例风险模型,并校正年龄、性别、白蛋白商(Qalb)及治疗类别等因素,以减少混杂因素影响。


研究结果
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研究最终识别出8种显示较一致差异表达的生物标志物,包括C-X-C基序趋化因子配体13(CXCL13)、C-X-C基序趋化因子配体9(CXCL9)、白细胞介素-12β亚基(IL-12b)、骨桥蛋白(OPN)、肿瘤坏死因子受体超家族成员10A(TNFRSF10A)、NfL、GFAP和髓鞘少突胶质细胞糖蛋白(MOG)。


在CSF中,CXCL13、CXCL9、IL-12b和NfL在多数CIS和MS亚组中较SC升高。其中,CXCL13、CXCL9和IL-12b在CIS患者中升高最为明显,提示这些细胞因子可能反映疾病早期CNS内炎症活动。OPN在RRMS和PPMS患者中升高,而TNFRSF10A的升高主要局限于PPMS患者。在血清中,NfL在所有CIS和MS亚组中均升高;GFAP在RRMS和SPMS患者中升高;MOG在RRMS和PPMS患者中升高。与CSF结果不同,血清中CXCL13、CXCL9、IL-12b、OPN和TNFRSF10A在MS亚组中未见一致升高,提示MS相关炎症活动可能主要区室化于CNS内,而非外周血中。


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图1 CIS、RRMS、SPMS和PPMS组与症状性对照组相比的部分生物标志物水平多变量分析

(A)脑脊液(CSF):CXCL13、CXCL9和IL-12b在几乎所有MS亚组中升高,其中在CIS患者中最为明显,升高幅度为2.1~6.5倍,均p<0.001。OPN在RRMS患者中升高1.2倍(p=0.016),在PPMS患者中升高1.5倍(p=0.005)。TNFRSF10A在PPMS组中升高1.4倍(p=0.005),NfL在所有MS亚组中也呈类似升高。GFAP和MOG在MS患者中未见升高。(B)血清:CXCL13、CXCL9、IL-12b、OPN和TNFRSF10A未见升高。NfL在所有MS亚组中升高;GFAP在RRMS患者中升高1.4倍(p<0.01),在SPMS患者中升高1.6倍(p<0.01);MOG在RRMS患者中升高1.2倍(p=0.016),在PPMS患者中升高1.4倍(p=0.007)。


进一步分析显示,CSF中CXCL13、CXCL9和IL-12b水平随鞘内免疫球蛋白G(IgG)合成谱呈阶梯式升高,并在同时存在鞘内免疫球蛋白M(IgM)合成时升高最为明显。上述三种CSF标志物基线水平较高时,CIS患者从首次到第二次临床事件的间隔更短,提示其可能具有预测复发活动的价值。


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图2 CIS患者从首次到第二次临床事件的时间


在校正年龄、性别、Qalb和疾病修饰治疗(DMT)的多变量分析中,基线CSF CXCL13水平每升高1倍,发生第二次临床事件的风险比增加26%(HR=1.26,p=0.007);CXCL9(HR=1.31,p=0.013)和IL-12b(HR=1.43,p=0.002)也呈类似趋势。血清NfL、GFAP和MOG未观察到类似效应。


在疾病严重程度方面,CIS起病时较高的EDSS评分与CSF中CXCL13、IL-12b、TNFRSF10A和OPN水平升高相关,也与血清NfL、GFAP和MOG水平升高相关。对于随访期MSSS,CSF中主要是GFAP具有预测价值;而在血清中,GFAP、MOG、OPN和CXCL9均与未来疾病严重程度显著相关。



讨论
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该研究提示,不同生物标志物可能反映MS不同层面的病理生理过程。CSF中CXCL13、CXCL9和IL-12b可能主要反映CNS内炎症活动和体液免疫反应,尤其与鞘内IgM合成关系密切。由于这些标志物较高的基线水平可预测CIS患者更短时间内发生第二次临床事件,它们可能成为评估早期疾病活动和复发活动的潜在生物标志物。NfL仍是反映神经轴突损伤的重要标志物,其在CSF和血清中的升高支持其作为MS疾病活动度和神经轴突损伤监测指标的价值。GFAP主要反映星形胶质细胞活化、反应性星形胶质增生和/或星形胶质细胞损伤,尤其血清GFAP与未来疾病严重程度之间的关联较为突出。MOG可反映CNS髓鞘损伤,本研究提示其血清水平与长期残疾程度相关,但其独立临床价值仍需进一步验证。总体来看,该研究提示CSF和血清标志物在反映MS不同病理过程方面具有互补价值。


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图3CIS/MS患者中CSF和血清生物标志物与不同结局指标之间关联的汇总示意图
显著关联根据回归系数大小进行颜色编码。*表示与OCGB−/IgGIF−/IgMIF−参照组比较。

CSF 中 CXCL13、CXCL9 和 IL-12b 可能更能反映 CNS 内局部炎症及复发活动,而血清 GFAP 和 MOG 可能有助于评估疾病严重程度及长期预后。未来研究仍需进一步验证这些标志物单独或联合应用于MS早期风险评估、治疗决策和长期随访管理的价值。不过,该研究中PPMS患者数量较少,部分CSF分析物低于定量下限(LLOQ),因此相关结论仍需在更大规模、独立队列中进一步验证。

参考文献:Oechtering J, Schaedelin S A, Maleska Maceski A, et al. Emerging CSF and Serum Biomarkers in Multiple Sclerosis: Cytokines, MOG, GFAP, and Beyond[J]. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation, 2026, 13(3): e200578.
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