《Scientific Reports》：Serum glial fibrillary protein reflects early brain injury dynamics and cognitive changes after deep brain stimulation surgery
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腦深部電刺激（DBS）用于治療運動障礙疾病時存在術后并發癥風險，機制不明且缺乏生物標志物。研究人員檢測 58 例患者術后血清神經絲輕鏈（sNfL）和血清膠質纖維酸性蛋白（sGFAP）水平，發現 sGFAP 反應更快，且與術前認知相關，或可評估手術安全性及并發癥風險。
在神經科學領域，腦深部電刺激（Deep Brain Stimulation，DBS）技術為眾多運動障礙患者帶來了新希望，尤其是帕金森�。≒arkinson’s Disease，PD）、肌張力障礙（dystonia）和特發性震顫（essential tremor，ET）患者。DBS 通過向大腦特定區域發送電刺激，能有效改善患者的運動癥狀，顯著提升他們的生活質量。然而，這項技術并非十全十美。手術存在一定風險，其中延遲性電極周圍水腫（peri-lead edema，PLE）和術后認知下降較為棘手。目前，這些并發癥的發生機制尚未完全明晰，臨床上也缺乏可靠的生物標志物來篩選術后可能出現并發癥的患者，這就像在黑暗中摸索，醫生難以精準預測并提前干預。
為了打破這一困境，來自德國德累斯頓卡爾?古斯塔夫?卡魯斯大學醫院（University Hospital Carl Gustav Carus Dresden）等機構的研究人員展開了深入研究。他們希望通過探索血清中特定生物標志物的變化規律，找到評估 DBS 手術風險和監測術后恢復情況的有效方法。研究成果發表在《Scientific Reports》上，為該領域帶來了新的曙光。
研究人員采用了多種關鍵技術方法。他們招募了 2018 年 3 月至 2023 年 11 月在德累斯頓大學醫院接受 DBS 手術的患者作為樣本隊列。在手術前后的不同時間點采集患者血清樣本，運用特定試劑盒和儀器檢測血清神經絲輕鏈（sNfL，用于反映神經元 - 軸突損傷）和血清膠質纖維酸性蛋白（sGFAP，用于反映膠質細胞損傷）的水平。同時，收集患者的人口統計學數據、臨床信息等，并利用統計學方法分析這些數據之間的關聯。
下面來看具體的研究結果：
- 血清神經絲輕鏈（sNfL）的變化：研究涉及 58 例患者，其中 47 例為 PD 患者，11 例為 “非退行性” 疾�。醇埩φ系K或 ET）患者。在 PD 患者中，sNfL 在術后顯著升高，術后第一天均值從術前的 18.8 pg/ml（95% CI 16.24 - 21.36）升至 40.92 pg/ml（33.071 - 48.78），術后第二個時間點升至 79.88 pg/ml（68.72 - 91.043） ，之后逐漸下降，術后 3 - 6 個月恢復至術前水平（23.34 pg/ml，19.21 - 27.46）。非退行性疾病患者結果與之相似。這表明 DBS 手術會導致神經元損傷，且 sNfL 的變化趨勢在不同疾病患者中具有一致性。
- 血清 GFAP（sGFAP）的變化：sGFAP 的變化與 sNfL 明顯不同。在 PD 患者中，僅術后第一個時間點的 sGFAP 值與術前基線差異顯著，均值從術前的 136.65 pg/ml（113.51 - 159.78）激增至 540.06 pg/ml（361.5 - 718.62），隨后迅速下降，術后 2 - 4 個時間點與術前基線無顯著差異。非退行性疾病患者也是術后首次測量值與基線差異顯著。這說明 sGFAP 在術后迅速升高，但恢復至基線的速度比 sNfL 快得多。
- 基線值的影響因素：研究發現，sNfL 和 sGFAP 的基線值受年齡和 BMI 影響。在 PD 患者中，基線 log (sNfL) 與 BMI 呈中度負相關，與年齡呈正相關；基線 log (sGFAP) 與年齡相關，但與 BMI 相關性不顯著（在非退行性疾病患者中與 BMI 呈顯著負相關）。此外，MoCA 評分與基線 log (sNfL) 顯著相關，與基線 log (sGFAP) 無顯著相關性，且兩種蛋白基線值與 PD 特定評估指標及合并癥大多無顯著相關性。
- 圍手術期損傷的相關因素：通過隨機森林回歸和梯度提升等方法分析發現，年齡、運動和認知癥狀以及基線 sGFAP 會影響圍手術期損傷。例如，認知障礙患者的 log (sGFAP) 變化程度更大，且不同運動表型患者術后 sGFAP 和 sNfL 的變化存在差異，僵直少動型患者術后 sGFAP 升高更明顯，混合型患者術后 sNfL 在第三個時間點升高更顯著。同時，術后即刻出現并發癥的患者，其 log (sGFAP) 變化更高。
綜合研究結果和討論部分，該研究具有重要意義。研究首次前瞻性地測量了 DBS 患者術后 sGFAP 水平，發現 sGFAP 對手術損傷的反應比 sNfL 更快，術后幾周就恢復至基線水平，這為評估 DBS 手術的短期安全性提供了重要依據。而且，sGFAP 與術前認知功能相關，術前認知功能越差，術后 sGFAP 升高越明顯，提示其可用于篩選手術高風險患者，有助于優化手術決策。雖然該研究存在單中心、部分數據缺失、非退行性疾病患者數量少等局限性，但為后續研究指明了方向，未來需開展多中心研究進一步驗證 sGFAP 作為生物標志物在監測 DBS 術后延遲性并發癥（如 PLE 和延遲性認知下降）方面的價值�？傊�，這項研究為深入理解 DBS 手術并發癥機制和精準醫療提供了關鍵線索，有望推動該領域的進一步發展 。
