生物标志物可以预测慢性术后疼痛吗？

一

慢性术后疼痛给患者带来了沉重的负担，但目前还没有有效的预防方案

全球每年约有3亿例手术。术后主要并发症之一是慢性术后疼痛（CPSP），患病率为40%。因此，围手术期疼痛管理至关重要，这不仅是出于伦理考虑，也是为了患者早期康复及预防远期并发症。

CPSP已被纳入国际疾病分类（ICD-11）。术后从急性疼痛向慢性疼痛的转变是一个复杂的过程，涉及不同层次的各种病理生理机制；并且确定CPSP的发病机制和从机制水平来分类识别CPSP存在一定困难，进行早期干预能够阻止其进展，但目前没有针对这些机制的靶向治疗。因此，就有了基于机制水平、早期识别慢性术后疼痛的生物标志物的研究。

二

生物标志物的作用——识别有发生慢性术后疼痛风险的患者 

FDA/NIH生物标志物工作组将生物标志物定义为：可供客观测定和评价的一个生理、病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标。它可以是分子、基因、蛋白质或器官功能、生物结构变化的特征，且能在血液、尿液或组织等生物样本中检测和测量到。

生物标志物被分为诊断、预后和预测等类型。例如，诊断性生物标记物有助于鉴定特定疾病或病症是否存在。预后性生物标志物则能提供关于疾病的可能结果或进展情况。预测性生物标志物有助于确定特定的治疗或干预手段是否可能对个体有效（图1）。

图1  围手术期因素会影响外科手术的结果

生物标志物具有特异性，可以用来预测具体某个手术类型的预后情况。但这种相关性会随着术后不同阶段变化表现不同。总的来说，CPSP 生物标志物在内的相关因素不仅是多样的，且存在时间维度。

三

研究慢性术后疼痛的生物标志物——一段成功的旅程

在这一期的PAIN杂志中，Giordano等人报道了在全膝关节置换术（TKA）前，基于炎症蛋白对患者进行分类，以评估他们在1年后出现疼痛等相关因素受损的风险。

Giordano等人假设，细胞因子可能诱发外周和中枢神经结构敏化，干扰部分患者TKA后疼痛等相关因素的恢复。因此，他们采用假设驱动的方法对参与炎症过程的92种不同细胞因子的表达水平进行研究。

结果显示，在92个被评估的细胞因子中，有12个细胞因子在OA患者与非OA患者的术前血清中表达存在差异。此外，最引人注意的是，他们检测到了23种细胞因子，这些细胞因子在术后改善和未改善的患者中的术前表达存在差异。

最终结论：通过在TKA前根据患者血清中的细胞因子特征对患者进行分层，以此来推断不同临床OA表型的预后。该结果给未来确定CPSP风险的预后模型带来了希望。此外这这些生物标志物（特定的细胞因子）可以作为未来预防性治疗选择的目标。

四

未来预测和预防慢性术后疼痛的生物标志物的方法

这项研究只是个开始，通过前瞻性大规模研究以及进一步探索无偏多组学方法来验证结果，使研究人员能够发现新的生物标志物，确定治疗靶点，并深入了解疾病或生物过程的复杂机制，以鉴定未知的生物标志物。

在CPSP的背景下，几个生物心理社会因素可能对其发作和持续性起作用。这些因素存在于外科手术的术前、术中和术后。包括人口统计学、与手术相关或不相关的医疗状况、疼痛史、身体和心理健康、药物使用、社会影响、感觉模式、手术特异性因素和某些生物标志物等。可用于开发未来的工具来诊断、预测或预测CPSP。

另外，进行无偏倚的蛋白质组分析并将其与多重因素（心理社会领域、心理物理领域等，见图1）相结合，可用于开发高质量、高准确性和临床适用性的预后或预测CPSP应用模型。多元分析，如logistic回归或机器学习算法，可能会应用在未来的大规模研究中同时控制其他变量以确定每个因素的独立贡献。

总之，在大规模的研究中整合各种术前、术中、术后因素可能是识别慢性术后疼痛的最终方法，这不仅与预测单个患者CPSP的风险有关，而且与制定个体化的预防性干预措施及寻找有针对性的新型干预措施有关。我们最终的研究目标是达到改善手术效果，减少术后慢性疼痛负担。

参考文献：

[1] POGATZKI-ZAHN E M, SEGELCKE D. Searching for the rainbow: biomarkers relevant for chronic postsurgical pain [J]. PAIN, 2023.