《British Journal of Clinical Pharmacology》:Neurofilament light chain as in vitro and clinical biomarker of vincristine-induced peripheral neuropathy
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目的:长春新碱诱导周围神经病变(vincristine?induced peripheral neuropathy, VIPN)是接受长春新碱治疗的儿童及青少年常见不良反应,尤其在低龄患儿中,因缺乏高灵敏度评估工具,VIPN的性质与危险因素认知受限。本研究旨在
目的:长春新碱诱导周围神经病变(vincristine?induced peripheral neuropathy, VIPN)是接受长春新碱治疗的儿童及青少年常见不良反应,尤其在低龄患儿中,因缺乏高灵敏度评估工具,VIPN的性质与危险因素认知受限。本研究旨在探讨神经丝轻链(neurofilament light chain, NfL)作为神经损伤体外与体内生物标志物的潜力。方法:将诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPSC)分化为感觉神经元(sensory neurons, SN),并以递增浓度长春新碱处理;固定细胞并进行免疫标记以显示结构损伤,收集培养基检测NfL水平。同时开展一项前瞻性自身对照临床试验,纳入21例接受每周长春新碱诱导治疗的急性淋巴细胞白血病(acute lymphoblastic leukaemia, ALL)患儿,采用不良事件通用术语标准(Common Terminology Criteria for Adverse Events, CTCAE)评估VIPN症状;于治疗前或启动后短期内及治疗开始后每周采集血液,检测血清NfL(serum NfL, sNfL)。结果:体外研究显示,在临床相关长春新碱浓度下,iPSC?SN出现显著轴突结构损伤,且NfL向培养基的释放呈剂量依赖性升高。该初步临床试验中,中位sNfL水平从治疗前的8.9 pg/mL升至第36天的158.5 pg/mL,同时感觉与运动症状加重,但未发现sNfL水平与CTCAE评分存在统计学显著相关性。结论:长春新碱可在体外引起浓度依赖性NfL释放,且在治疗期间患儿sNfL水平显著升高。需进一步研究验证sNfL作为ALL患儿VIPN生物标志物的价值。
本研究由研究人员发表于《British Journal of Clinical Pharmacology》,聚焦于长春新碱诱导周围神经病变(VIPN)的生物标志物探索。长春新碱是儿童急性淋巴细胞白血病(ALL)一线治疗方案的核心药物,随着ALL生存率突破90%,治疗相关毒性尤其是VIPN已成为影响患儿长期生活质量的关键问题。VIPN是一种长度依赖性感觉运动神经病,表现为“袜套?手套”样分布的感觉异常、运动障碍及自主神经受累,约80%的ALL患儿在治疗期间出现不同程度的VIPN,其中10%为重度病变,且约三分之一的幸存者在治疗结束两年后仍持续存在神经病变。然而,目前VIPN的评估手段存在明显局限:低龄患儿无法准确描述症状,广泛使用的不良事件通用术语标准(CTCAE)有效性有限,而经过改良的儿童版总神经病变评分(TNS?PV)仅适用于6岁以上患儿,但ALL发病高峰恰好集中在3至5岁。因此,开发客观、敏感的VIPN评估工具成为改善患儿照护的迫切需求。神经丝是神经元的结构蛋白,由轻链(NfL)、中链(NfM)和重链(NfH)组成,当轴突发生损伤或变性时,NfL会释放到脑脊液及血液中,已在紫杉醇诱导周围神经病变中显示出生物标志物潜力,这为VIPN的研究提供了新方向。
研究人员采用体外与临床相结合的研究策略。体外实验选用两株健康供者来源的iPSC,分化为感觉神经元后,以覆盖临床药代动力学范围的递增浓度长春新碱处理48小时,通过免疫荧光标记观察轴突结构变化,并检测培养基中NfL水平。临床研究为前瞻性自身对照设计,于2022年8月至2023年8月在丹麦哥本哈根Rigshospitalet青少年与儿科部招募新诊断ALL患儿,所有患儿均按ALLTogether(A2G)方案接受每周一次、共5剂的长春新碱诱导治疗,同步收集每周血液样本检测sNfL,并采用CTCAE及TNS?PV评估神经病变。统计分析以描述性为主,组内sNfL随时间的变化采用Wilcoxon符号秩检验。
研究结果分为体外与临床两部分。体外研究结果显示,长春新碱以浓度依赖方式引起iPSC?SN轴突碎片化及消失,同时NfL向培养基的释放相应增加,0.1 μM浓度下NfL释放约为对照组的2倍,1 μM浓度下约为4倍,且不同供者来源的神经元对长春新碱的敏感性存在差异。临床研究结果显示,入组的21例患儿中位年龄为4.1岁,男女比例均衡,基线sNfL中位值为8.9 pg/mL,在治疗第36天升至158.5 pg/mL,增幅达17倍,配对样本分析证实该升高具有统计学意义。sNfL峰值出现时间存在个体差异,多数患儿在第36天达到峰值。按治疗期间平均sNfL水平分层显示,高sNfL组患儿年龄更低,而接受长春新碱剂量封顶(最大单剂2 mg)的患儿sNfL水平低于未封顶组。CTCAE评分显示,随着治疗推进,感觉与运动神经病变评分均逐渐升高,第29天达到峰值,其中80%患儿出现感觉神经病变,70%出现运动神经病变。按CTCAE严重程度分层后,高低症状组的sNfL水平未见显著差异,且因年龄限制仅有7例患儿完成全程TNS?PV评估,不足以分析其与sNfL的相关性。
讨论部分指出,本研究首次在体外证实NfL可作为长春新碱神经毒性的生物标志物,并与大鼠模型及紫杉醇相关研究的结果一致,提示NfL可能反映多种化疗药物引起的轴突损伤。临床数据显示sNfL在治疗早期(第15天)即显著升高,且与患儿年龄及长春新碱剂量相关,但未能发现sNfL与CTCAE评分的关联,这主要归因于样本量较小、基线采样多在首剂长春新碱之后,以及CTCAE在低龄患儿中敏感性不足。此外,TNS?PV的年龄限制导致大部分患儿无法完成全面评估,进一步增加了表型判定的不确定性。尽管如此,研究的前瞻性设计与体外?临床结合的策略仍具有重要价值,为后续大样本研究奠定了基础。
研究结论可总结为:NfL是体外评价长春新碱诱导iPSC来源感觉神经元神经毒性的有效生物标志物;ALL患儿诱导治疗期间sNfL水平显著升高;本初步研究未发现sNfL与VIPN严重程度的关联,这很可能受限于样本量与评估工具的敏感性,需扩大样本进一步验证;sNfL与长春新碱剂量的相关性提示其或可成为反映药物暴露水平的替代标志物,用于未来个体化治疗调整。