《Neurotherapeutics》：Plasma levels of thrombin-cleaved osteopontin as a surrogate biomarker of subsequent chronic shunt-dependent hydrocephalus development following aneurysmal subarachnoid hemorrhage
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慢性分流依赖性脑积水是动脉瘤性蛛网膜下腔出血后导致不良预后的主要并发症，但其病理机制尚不完全清楚。研究人员聚焦于由凝血酶切割产生的骨桥蛋白N端片段，开展了一项前瞻性临床研究。结果显示，在亚急性期（出血后第10–12天）血浆OPN N-half水平显著升高，且其水平高于64.65 pmol/L是预测SDHC发展的独立危险因素。该研究揭示了OPN N-half与SDHC病理生理学之间的潜在关联，为其作为一种新型预测生物标志物提供了重要依据，有助于SDHC的早期诊断和干预。
当大脑的血管上出现一个像“气球”一样的动脉瘤破裂时，血液会涌入脑组织周围的蛛网膜下腔，这就是危险的动脉瘤性蛛网膜下腔出血。虽然现代医学技术能够通过手术夹闭或介入栓塞的方式“堵住”破裂的动脉瘤，但患者在后续恢复中仍然可能面临一个棘手的长期并发症——慢性分流依赖性脑积水。简单来说，就是大脑中产生的脑脊液无法被正常吸收，导致其在脑室内积聚，引起颅内压增高和一系列神经功能障碍。为了缓解这个问题，患者往往需要终身依赖一根植入体内的分流管来引流多余的脑脊液。这不仅大大延长了住院时间，增加了医疗费用，还可能导致认知障碍等不良预后，并且分流管本身也存在感染、堵塞等失效风险。因此，能否在早期就准确预测哪些患者会发展为分流依赖性脑积水，对于改善患者管理、探索新的防治策略至关重要。
目前，医生们主要依靠一些临床和影像学特征（如高龄、入院时病情严重、出血量多、存在急性脑积水等）来评估风险。但正如一位经验丰富的侦探不会只依赖现场痕迹，而是会寻找更直接的“物证”来锁定真凶一样，研究人员也在努力寻找能够更直接反映疾病内在病理生理过程的生物标志物。之前有研究发现，一种名为骨桥蛋白的全长蛋白在出血后持续高水平可能与脑积水发生有关。骨桥蛋白是一个“多面手”，在炎症和组织损伤修复中扮演多种角色。更关键的是，在凝血酶的作用下，全长骨桥蛋白会被“切割”成两个片段，其中一个片段被称为骨桥蛋白N端片段。有证据表明，恰恰是这个N端片段，而非全长蛋白，可能通过激活特定的信号通路，在组织纤维化中起到更强的“推波助澜”作用。而蛛网膜下腔和蛛网膜颗粒的纤维化，被认为是导致脑脊液吸收障碍和慢性脑积水形成的核心病理改变。那么，骨桥蛋白N端片段是否与动脉瘤性蛛网膜下腔出血后的脑积水发展有更直接、更紧密的关联呢？目前还没有相关研究。
为了探索这个疑问，由Kazuaki Aoki、Fumihiro Kawakita等研究者组成的研究团队进行了一项概念验证性研究，并将成果发表在了《Neurotherapeutics》期刊上。他们假设，在经历动脉瘤性蛛网膜下腔出血并接受外科夹闭治疗的患者中，血浆骨桥蛋白N端片段水平会升高，并且其与慢性分流依赖性脑积水发展的关联比全长骨桥蛋白更强。这项研究犹如一次精准的“血液侦探”，试图从患者血浆中找到预测未来脑积水风险的线索。
为了开展这项研究，研究人员主要运用了几个关键技术方法：首先，他们依托一项名为pSEED的前瞻性注册研究队列，该队列在2013年至2016年间从日本一家大学医院及其附属的初级卒中中心连续收集了动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者的临床数据和血浆样本。本研究最终纳入了141名接受外科夹闭治疗且符合严格入排标准的患者。其次，他们使用商业化的酶联免疫吸附试验试剂盒，分别测量了患者在出血后不同时间点的血浆中全长骨桥蛋白和骨桥蛋白N端片段的浓度。最后，他们运用了包括受试者工作特征曲线分析、单变量及多变量逻辑回归分析在内的多种统计学方法，来评估生物标志物水平与临床结局之间的关联，并构建预测模型。
研究结果
患者分析
从最初的305名注册患者中，经过一系列严格的排除标准（如非手术夹闭治疗、缺少关键数据、存在可能影响骨桥蛋白水平的合并症等），最终有141名患者被纳入分析。
有或无SDHC患者的临床和治疗相关变量
在141名患者中，有43名后续发展为SDHC。与未发生SDHC的患者相比，SDHC组患者年龄更大，术前神经功能分级（WFNS）更差，急性脑积水的发生率更高，并且更频繁地接受了脑室外引流和脊髓引流。
血浆FL-OPN和OPN N-half水平
研究发现，在出血后的各个时间点，患者血浆中的全长骨桥蛋白和骨桥蛋白N端片段水平均显著高于未破裂动脉瘤的对照组患者。在后续发展为SDHC的患者中，两者在亚急性期（出血后第10-12天）的水平均显著高于未发生SDHC的患者。尤其值得注意的是，SDHC患者的骨桥蛋白N端片段水平呈现出更动态的上升趋势。此外，这两者的水平也与已知的SDHC风险因素（如高龄、严重WFNS分级、高Fisher分级、存在急性脑积水）呈正相关。
预测SDHC的ROC曲线与最佳截断值
研究人员针对出血后第10-12天的生物标志物水平绘制了ROC曲线，以评估其区分SDHC的能力。结果显示，全长骨桥蛋白和骨桥蛋白N端片段的曲线下面积（AUC）均为0.717。根据约登指数确定了最佳截断值：全长骨桥蛋白为≥868.51 pmol/L，骨桥蛋白N端片段为≥64.65 pmol/L。
以SDHC为因变量的多变量分析
为了找出与SDHC发展独立相关的因素，研究人员进行了多变量逻辑回归分析。分析纳入了单变量分析中显著的变量以及上述生物标志物的最佳截断值。最终分析显示，发病前改良Rankin量表评分为1-2分、接受了脑室外引流、以及血浆骨桥蛋白N端片段水平在出血后第10-12天≥64.65 pmol/L，是预测SDHC发展的三个独立危险因素。其中，骨桥蛋白N端片段高水平的调整后比值比高达12.87，其预测效力与脑室外引流相当。
用于预测SDHC的逻辑回归模型
基于多变量分析的结果，研究人员构建了一个结合了脑室外引流和血浆骨桥蛋白N端片段最佳截断值的逻辑回归模型来预测SDHC。该模型的预测性能优异，其AUC值达到了0.847，并且校准良好。
研究结论与讨论
这项研究得出了明确的结论：在接受动脉瘤夹闭手术的患者中，出血后亚急性期（第10-12天）血浆骨桥蛋白N端片段水平的升高，是后续发生慢性分流依赖性脑积水的独立且强有力的预测因子。更重要的是，结合了“脑室外引流”这一临床操作和“血浆骨桥蛋白N端片段≥64.65 pmol/L”这一生化指标的预测模型，展现出了比传统临床风险因素组合模型更优的预测能力。这强烈提示，骨桥蛋白N端片段不仅是一个高效的预测生物标志物，更可能深度参与了慢性分流依赖性脑积水的病理生理过程。
在讨论中，研究者将这一发现置于更广阔的学术背景下进行了解读。慢性分流依赖性脑积水的一个重要病理基础是蛛网膜下腔的纤维化，而转化生长因子-β1信号通路在其中扮演了核心角色。有趣的是，先前研究指出，骨桥蛋白N端片段（尤其是其暴露的SVVYGLR序列）比全长骨桥蛋白具有更强的促纤维化能力，并且能在体外诱导胶原蛋白的产生，这可能与其能够结合转化生长因子-β受体有关。本研究观察到，骨桥蛋白N端片段水平的显著差异恰好出现在出血后第10-12天，这个时间点与文献报道的蛛网膜胶原合成期重合，并且早于慢性脑积水的临床发病。因此，一个合理的推测是：在动脉瘤性蛛网膜下腔出血后，一部分升高的全长骨桥蛋白被凝血酶切割，生成了骨桥蛋白N端片段。后者可能通过激活或协同转化生长因子-β1等通路，促进了蛛网膜的纤维化，最终导致脑脊液吸收障碍和慢性脑积水的发生。
当然，研究者也客观指出了本研究的局限性。例如，由于缺乏脑脊液样本，无法确认血浆水平的升高是否能直接反映颅内情况；目前的研究仅证明了相关性，尚未通过动物实验证实其因果关系；并且所有分析都基于接受外科夹闭治疗的患者，结论能否推广至接受血管内治疗的患者尚需验证。未来的研究需要在更广泛的患者群体中验证这一标志物，并同时收集血液和脑脊液样本进行对比。更重要的是，需要通过动物实验，使用重组的骨桥蛋白N端片段或其特异性中和抗体，来直接验证其在慢性脑积水发生中的功能性作用。
尽管存在这些局限性，这项研究仍然具有开创性意义。它是首次在临床层面将血浆骨桥蛋白N端片段与动脉瘤性蛛网膜下腔出血后慢性分流依赖性脑积水联系起来的研究。它不仅为临床医生提供了一个潜在的新工具——通过在特定时间点检测一项血液指标，来更精准地识别出未来可能需要分流手术的高危患者，从而利于早期干预和个性化管理；更重要的是，它指出了一个可能的新分子靶点——骨桥蛋白N端片段。如果后续的基础研究能够证实其因果作用，那么针对这一靶点开发新的干预药物（例如中和抗体或抑制剂），将有望从源头上预防或治疗这种棘手的并发症，从而改善无数动脉瘤性蛛网膜下腔出血患者的长期预后。这项研究犹如在迷雾中点亮了一盏灯，为探索慢性分流依赖性脑积水的复杂机制和开发新型治疗策略，照亮了一个充满希望的新方向。
