《Frontiers in Neurology》:Distinct prognostic value of aspartate-to-alanine aminotransferase ratio (AAR) in traumatic brain injury versus hemorrhagic stroke: a cohort study of 1,069 patients
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背景:肝-脑轴(liver-brain axis)影响急性脑损伤(acute brain injury, ABI)的结局,但不同脑损伤类型中肝脏标志物天冬氨酸氨基转移酶与丙氨酸氨基转移酶比值(aspartate-to-alanine aminotransfer
背景:肝-脑轴(liver-brain axis)影响急性脑损伤(acute brain injury, ABI)的结局,但不同脑损伤类型中肝脏标志物天冬氨酸氨基转移酶与丙氨酸氨基转移酶比值(aspartate-to-alanine aminotransferase ratio, AAR/De Ritis ratio)的预后意义尚不清楚。研究人员探讨了AAR在创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)、颅内出血(intracerebral hemorrhage, ICH)及动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage, aSAH)中疾病特异性的预后价值。方法:本研究为回顾性队列研究,连续纳入1069例患者(TBI 413例、ICH 490例、aSAH 166例)。主要结局为出院时神经功能不良(改良Rankin量表 modified Rankin Scale, mRS 3–6分)。采用多变量logistic回归及交互作用检验评估AAR效应在不同疾病类型中的异质性。结果:共420例(39.3%)发生不良结局。总体队列中较高AAR与不良结局相关(校正OR 1.34,95% CI:1.07–1.66)。疾病类型对AAR效应存在显著修饰作用(交互作用P=0.001)。TBI中升高AAR是强有力的独立预测因子(校正OR 2.15,95% CI:1.46–3.15,p<0.001),且随损伤严重程度增强(重度TBI校正OR 5.38);相反,AAR在ICH(p=0.746)和aSAH(p=0.810)中无显著预后价值。整体队列AAR与不良结局呈剂量–反应关系(趋势P<0.001),TBI中AAR的预后效应随损伤严重度明显升高。结论:AAR的预后价值存在高度异质性,可作为TBI——可能反映全身代谢应激——中强效预测指标,但在出血性卒中中无应用价值。提示不同神经外科疾病中肝-脑相互作用的病理生理机制不同,警示不宜将生物标志物"一刀切"地应用于所有急性脑损伤。
论文解读:《Distinct prognostic value of aspartate-to-alanine aminotransferase ratio (AAR) in traumatic brain injury versus hemorrhagic stroke: a cohort study of 1,069 patients》(发表于《Frontiers in Neurology》)
研究背景与目的
急性脑损伤(acute brain injury, ABI)包括创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)、动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage, aSAH)和颅内出血(intracerebral hemorrhage, ICH)。既往研究表明脑损伤可通过炎症介质、儿茶酚胺风暴等途径引起继发性肝功能异常,即肝-脑轴(liver-brain axis)参与ABI的病理生理过程。天冬氨酸氨基转移酶与丙氨酸氨基转移酶比值(aspartate-to-alanine aminotransferase ratio, AAR,亦称De Ritis ratio)已在多种疾病中被证实具预后价值,其升高可反映线粒体损伤及全身代谢应激。然而,此前尚无研究在同一队列中比较AAR在不同病因ABI中的预后异质性,多数研究局限于单一疾病人群。研究人员假设AAR的预后意义因脑损伤类型而异——在TBI中可能作为全身应激及线粒体功能障碍的标志物,而在出血性卒中则无此效用,故开展本回顾性队列研究予以验证。
主要技术方法概述
研究人员回顾性纳入天津医科大学总医院神经外科2018年1月至2020年12月连续收治的≥18岁、确诊TBI/ICH/aSAH、入院后有肝功能检测记录且出院时有改良Rankin量表(modified Rankin Scale, mRS)评分的患者1069例,排除既往严重肝病、嗜酒、恶性肿瘤及资料不全者。主要暴露为住院期间AST与ALT中位值计算的AAR,主要结局为出院时mRS 3–6分(不良神经功能结局)。采用多变量logistic回归分析AAR与预后的独立关联,按疾病类型分层进行亚组分析,并在模型中加入疾病类型×AAR交互项行似然比检验评估效应修饰。敏感性分析额外校正发病至入院时间,并以首次测得AAR替代中位AAR重复分析。
研究结果
Study population and baseline characteristics(研究人群与基线特征)
最终纳入TBI 413例、ICH 490例、aSAH 166例;总体不良结局率39.3%(420/1069)。不良结局组年龄更大、ICU住院更长、入院Glasgow昏迷量表(Glasgow Coma Scale, GCS)评分更低、中位AAR更高(1.18 vs. 1.01,p<0.001),提示AAR升高与更重病情相关。
Liver function parameters and AAR distribution(肝功能参数与AAR分布)
32.2%患者存在不同程度急性肝损伤(轻/中/重度分别24.5%、5.0%、2.6%)。AAR四分位分析显示不良结局率随AAR升高递增(Q1 31.0%→Q4 54.0%,趋势P<0.001),支持AAR作为连续变量预测价值。
Multivariable predictors in the overall cohort(全队列多变量预测因子分析)
校正年龄、疾病类型、ICU住院日、手术干预及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase, LDH)、肌酐等实验室参数后,AAR每增加1单位不良结局校正OR为1.34(95% CI:1.07–1.66,p=0.002),模型AUC为0.853(95% CI:0.831–0.876)。年龄增长、ICH诊断、ICU住院延长亦为独立预测因子。
Disease-specific subgroup analysis and interaction testing(疾病特异性亚组分析及交互作用检验)
交互作用检验示疾病类型显著修饰AAR效应(P for interaction=0.001)。TBI亚组AAR校正OR=2.15(95% CI:1.46–3.15,p<0.001);ICH亚组OR=0.94(p=0.746);aSAH亚组OR=1.09(p=0.810),均无统计学意义。TBI专属模型AUC达0.862,非TBI组仅0.782,表明AAR预后判别力主要来源于TBI人群。
Impact of TBI severity(TBI严重程度的影响)
TBI内按GCS分层:轻度(GCS 13–15)OR=1.74(p=0.112),中度(GCS 9–12)OR=1.37(p=0.428)均不显著;重度TBI(GCS 3–8)OR=5.38(95% CI:1.59–18.25,p=0.007),说明AAR预测效力随TBI严重度升高而急剧增强。
Sensitivity analyses accounting for biomarker timing(考虑生物标志物获取时机的敏感性分析)
追加发病至入院时间校正后TBI中AAR仍显著(OR=2.21,p=0.002),交互作用仍显著。若改用首次AAR测定值替代住院中位AAR,TBI关联减弱且不达显著性(OR=1.60,p=0.113),提示住院整体转氨酶动态比单次入院早期值更能反映TBI预后信号。
讨论与结论总结
讨论指出,AAR在TBI中的强预后价值可能与TBI特有的全身代谢危机有关:TBI诱发谷氨酸代谢紊乱致细胞外堆积、持续儿茶酚胺释放引起肝细胞线粒体AST泄漏、全身炎症致肝细胞线粒体损伤,使AST(含线粒体型)相对ALT升高更显著。ICH与aSAH缺乏此系统性肝代谢应激,加之可能存在潜在基础肝病掩盖急性变化及ICH病因异质性(高血压性vs.脑淀粉样血管病相关),导致AAR无预后效用。这一"阴性结果"界定了AAR的临床适用范围,强调肝-脑轴在不同ABI中被差异化激活。此外重度TBI中AAR效应最强,未来可探讨连续AAR监测辅助重症TBI全身代谢评估及血栓预防时机决策的潜能,但需前瞻性验证。
结论(翻译)
综上所述,AAR并非神经外科疾病通用的不良预后标志物,而是TBI——尤其是重度TBI——中不良神经功能结局的特异性预测因子。其在ICH和aSAH中缺乏预后价值,凸显了不同神经危重症条件下肝-脑相互作用的异质性。对TBI患者监测AAR可提供低成本、易获取的全身线粒体功能窗口,有望指导更积极的代谢支持干预。