Cerebrospinal fluid markers of neuroinflammation and coagulation in severe cerebral edema and chronic hydrocephalus after subarachnoid hemorrhage: a prospective study
- 이지우
- 9월 8일
- 3분 분량
Yuanjian Fang, Yibo Liu, Luxi Chen, Junjie Wang, Jiahao Zhang, Haocheng Zhang, Sixuan Tian, Anke Zhang, Jianmin Zhang, John H. Zhang, Xiaoyu Wang, Jun Yu & Sheng Chen
Journal of Neuroinflammation, September 24, 2024
Abstract
Subarachnoid hemorrhage (SAH) is a severe condition often complicated by early cerebral edema and chronic hydrocephalus. This prospective study included 72 aneurysmal SAH patients, classified by edema severity and hydrocephalus occurrence. Cerebrospinal fluid (CSF) collected within 48 hours post-SAH was analyzed for cytokines and coagulation factors. Elevated levels of extrinsic coagulation markers (Factor III, VII), fibrin, thrombin-antithrombin complexes, and cytokines such as IL-1β, IL-2, IL-5, and IL-7 were associated with severe edema and hydrocephalus. Multivariate analysis identified IL-5, IL-7, and reduced IL-4 and IL-10 as predictors of edema, while Factor VII, IL-5, IL-12, TNF-α, and CCL-4 predicted hydrocephalus. A strong correlation was observed between coagulation and inflammation. In a mouse SAH model, rtPA(tissue plasminogen activator) reduced edema and inflammation by restoring glymphatic-lymphatic function. These findings highlight CSF inflammation and coagulation as key drivers of SAH complications and potential therapeutic targets.
한글초록요약
지주막하출혈(Subarachnoid Hemorrhage, SAH)은 중증 질환으로, 조기 뇌부종과 만성 수두증이 동반되는 경우가 많음. 본 연구는 부종의 중증도와 수두증 발생 빈도를 기준으로 분류한 동맥류성 SAH 환자 72명을 대상으로 진행됨. SAH 후 48시간 이내에 채취한 뇌척수액(CSF)을 이용하여 사이토카인과 응고인자를 분석함. 외인성 응고 인자(제3인자, 제7인자), 피브린, 트롬빈-항트롬빈 복합체, 그리고 IL-1β, IL-2, IL-5, IL-7과 같은 사이토카인의 증가는 중증 부종 및 수두증과 관련이 있었음. 다변량 분석 결과, IL-5, IL-7, 그리고 감소된 IL-4와 IL-10은 부종의 예측 인자로 확인되었으며, 제7인자, IL-5, IL-12, TNF-α, CCL-4는 수두증을 예측하는 인자로 확인되었음. 응고와 염증 사이에는 강한 상관관계가 관찰되었으며, 마우스 SAH 모델에서 rtPA는 글림프계 기능을 회복시켜 부종과 염증을 감소시켰음. 이러한 결과는 뇌척수액의 염증과 응고가 SAH 합병증의 주요 원인이며 잠재적인 치료 표적임을 시사함.
한글 논문 요약
Introduction : 자발성 지주막하출혈(SAH)은 높은 사망률과 후유증을 동반하는 치명적인 뇌졸중으로, 특히 초기 뇌 손상과 만성 수두증이 환자의 예후 악화에 중요한 원인으로 알려져 있음. SAH 후 첫 72시간 이내에 발생하는 뇌부종은 초기 뇌손상의 대표적 지표이며, 장기적으로는 만성 수두증이 신경학적 장애를 유도함. 기존에는 이들 병리적 과정이 뇌혈관 손상, 이온 및 수분 수송체 이상, 혈액-뇌 장벽 붕괴, 혹은 뇌실계 혈괴에 의한 기계적 폐쇄 등으로 설명되었음. 그러나 최근 연구들은 CSF 내 염증성 사이토카인과 응고 인자의 상호작용이 뇌부종과 수두증 발생에 중요한 기여한다는 점을 보여주고 있음. 특히, 글림프계(glymphatic system)와 수막 림프관 기능의 손상이 CSF 유출을 방해하여 병태생리를 악화시키는 것으로 제시되고 있음. 이에 본 연구는 SAH 환자의 CSF 내 염증 및 응고 인자의 변화를 분석하고, 심한 뇌부종 및 만성 수두증의 발생과 어떠한 관련이 있는지를 규명하고자 함.
Methods : 본 연구에 등록된 뇌하수체 출혈(SAH) 환자는 입원 시 지주막하출혈 초기 뇌부종 점수(SHA)를 기준으로 경증 및 중증 뇌부종 그룹으로 분류되었음. 장기 추적 관찰 기간 동안 환자는 수두증 그룹과 비수두증 그룹으로 세분화되었음. SAH 후 48시간 이내에 뇌척수액 샘플을 채취하여 염증성 사이토카인과 응고인자 수치를 측정함. 중증 뇌부종 및 만성 수두증과 관련된 독립적인 인자를 확인하기 위해 단변량 및 다변량 로지스틱 회귀 분석을 수행함. 염증성 사이토카인과 응고인자 간의 상관관계는 SAH 마우스 모델에서 추가로 조사 및 검증되었음.
Results : 총 72명의 환자 중 38명(52.8%)이 중증 뇌부종을 보였으며, 13명(18.1%)이 만성 수두증 환자로 분류됨. 중증 뇌부종 환자는 입원 당시 낮은 Glasgow Coma Scale 점수와 높은 Hunt-Hess 등급, 높은 뇌실내출혈 빈도를 보였으며, 예후 또한 좋지 않았음. CSF 분석 결과, 외인성 응고 경로 인자(III, VII) 및 응고 산물(TAT, Fibrin), 그리고 염증성 사이토카인(IL-1β, IL-2, IL-5, IL-7 등)이 중증 뇌부종 및 만성 수두증과 유의하게 관련되어 있음을 확인함. 다변량 분석에서 IL-5, IL-7 상승과 IL-4, IL-10 감소가 심한 뇌부종의 독립적 위험 요인이었으며, Factor VII, IL-5, IL-12, TNF-α, CCL-4가 만성 수두증의 독립적 위험 인자로 확인됨. 또한, 응고 인자와 염증성 사이토카인 간에 뚜렷한 양의 상관관계가 확인되었으며, 마우스 모델에서는 SAH 후 rtPA 투여가 뇌수종과 염증 반응을 완화 시키고 글림프계(glymphatic system)의 기능을 회복시켜 신경학적 손상을 줄였음.
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