腦中風至今仍是全球成年人失能的主因。為了突破預防、評估與治療的瓶頸,臨床上亟需更精準的預測數據,這正是血液生物標記(Blood-Based Biomarkers)的價值所在。儘管檢測技術日益普及,但要將這些標記真正落實到臨床應用,仍需大量研究驗證,這也是這場由Prof. Mira Katen於EAN帶來的演講,深入探討的核心主題。
到院前的檢傷分類
對於急性中風,首要任務就是盡快區分這是「腦出血(ICH)」還是「缺血性中風(AIS)」。雖然我們目前在抵達醫院後,就能透過電腦斷層(CT)進行區分,但在偏鄉、救護車上,或是沒有電腦斷層的地方呢?這時,血液標記就派上用場了!
GFAP(膠質纖維酸性蛋白)
GFAP 來自大腦的星狀膠質細胞,他之所以可以用來分辨出血和梗塞性中風,主要與血管壁破壞的量有關。腦出血時: 血管破裂會瞬間破壞周圍腦組織,GFAP 會在極短時間內大量湧入血液中。缺血性中風時: 腦細胞是因為缺氧而逐漸壞死,血腦障壁破壞得比較慢,因此 GFAP 上升的速度要緩慢許多。利用這種「時間差」,我們就能在黃金窗口內區分這兩種中風。(如下圖)

(Redrawn from the content of the speech with the use of Gemini)
在一篇2025年的文章1中,研究者主要針對在症狀發作後 6 小時內入院的急性中風症狀患者進行分析。血液樣本是在患者的「到院前階段」採集,抵達醫院後再使用 i-STAT-Alinity 設備進行血漿 GFAP 測量(檢測耗時:15 分鐘)。判斷標準的黃金準則(Gold standard),則是依據最終診斷結果將患者歸類為腦出血、缺血性中風或Stroke Mimics。這篇文章有幾個重點:
- 腦出血患者(208 pg/mL)的 GFAP 濃度,顯著高於缺血性中風(30 pg/mL)與Stroke Mimics患者(48 pg/mL)。
- 區分腦出血與其他兩者的最佳 GFAP 切點(Cutoff point)為 55 pg/mL。
- 100% 排除腦出血:在出現中重度神經功能缺損(NIH 中風量表分數 > 6 分)的患者中,若 GFAP 數值 < 30 pg/mL,則可排除腦出血,陰性預測值(NPV)高達 100.0%。
因此這篇文章認為:針對有急性中風症狀的患者,在到院前階段採集血液樣本,並利用床邊檢測平台測量 GFAP,能以中至高度的陽性預測值(PPV)協助辨識出腦出血。
其實早在DETECT之前,還有另外一個Stroke-Chip Study2也是遵循類似的原則,但很可惜的是,這篇研究並沒有找到合適的生物標記。其中僅有NT-proBNP與 Endostatin(內皮抑制素)可能稍微有效果,但預測準確度也僅達到 80.6%。這可能是這篇研究找錯了目標(多半是全身性指標)也沒有明確的時間動力學(Kinetics),因此在黃金 6 小時內根本分不出來中風的類型。
診斷大血管阻塞(LVO)
針對大血管阻塞(LVO)的預測,情況則更為複雜。由於單一指標難以全面反映大血管阻塞的跡象,我們必須引入「多重標記組合(Multi-marker panels)」,協助救護人員在車上就能精準分流:到底該把病人送往一般中風病房,還是直奔醫學中心評估「動脈取栓術」?由原班人馬接續發表的延伸研究 DETECT LVO,正是為了解決這個問題。傳統實務上,我們常高度仰賴「臨床中風量表」來判斷患者是否為大血管阻塞;然而,腦出血的症狀往往與大血管阻塞極為相似。若僅憑量表分數高,就貿然將患者送往取栓中心,一旦實際情況是腦出血,反而會造成轉診體系的混亂與延誤。
DETECT LVO 試驗3就是利用「中風量表高分(懷疑是 LVO)」加上「GFAP 檢測為陰性(排除腦出血)」結合起來的特性,想要評估是否能真正篩選出大血管阻塞的病患。
這項回溯性研究建立在先前的 DETECT 試驗基礎上,在 258 名缺血性中風患者中,有 101 名確認為大血管阻塞(分佈為:內頸動脈 23.8%、中大腦動脈 64.4%、基底動脈 11.9%)。結果對於所有的臨床量表,只要結合 GFAP 的數據,診斷大血管阻塞的準確度(AUC,曲線下面積)全部出現了具備統計顯著意義(P < 0.001)的增加:
| 到院前臨床量表 | 量表準確度 (AUC) | 結合 GFAP 後準確度 (AUC) |
| FAST-ED | 0.859 | 0.899 |
| RACE | 0.845 | 0.892 |
| 3I-SS | 0.788 | 0.865 |
| EMSA | 0.840 | 0.870 |
| CPSS | 0.827 | 0.862 |
也因此,過去單用量表時,大約會有 15% 到 20% 的誤判率(多半是因為把腦出血誤認為缺血性 LVO)。加上 GFAP 幫忙「排除腦出血」後,預測準確度逼近 0.9 的極高水準。這篇文獻最大的貢獻,在於它可能實現了到院前精準分流的精神。
關於這些結果,目前已經有公司加以商業化。這正是演講中提到的 ABCDx 流程所發展出的LVOCheck™。 LVOCheck™ 不僅僅是一個驗血晶片,而是一整套結合 AI 的診斷生態系。它著重在救護車上只需一滴血,10 分鐘內就能測出關鍵生物標記(如 GFAP、D-dimer、NT-proBNP 等)的濃度。雲端 AI 會將血液生物標記數據與患者的「臨床評估量表(如 RACE、FAST-ED 等)」結合運算,精準判斷是否為大血管阻塞。最後系統會直接將結果傳輸給醫院,讓救護車繞過一般醫院,直奔能進行「動脈取栓術」的中風中心。

預測大腦受損程度與預後
急救之後,臨床上家屬和我們也需要標記來幫忙評估後續狀況。其中有兩項生物標記(Copeptin 與 BD-Tau)在這方面提供非常大的助益。
壓力指數Copeptin( COSMOS 試驗/ CoRisk評分)
Copeptin(和肽素) 是一種由下視丘分泌的神經內分泌標記。它反映人體在面對急性重大壓力(Acute Stressors)時的整體負擔。研究發現,Copeptin 是一個獨立預後預測指標。數據顯示,當濃度突破最高的第四區間(大於 21.8 pmol/L)時,代表患者的「壓力負荷」已經嚴重超載,其死亡率與不良預後(mRS 分數 3-6)的機率呈現非線性飆升。CoRisk 評分系統將 Copeptin 與傳統的 NIHSS 臨床量表、年齡等數據結合。這個模型在預測患者發病 3 個月後是否會面臨嚴重失能或死亡時,準確度(AUC)大幅提升至 0.819。
BD-Tau(ESCAPE-NEXT試驗)
前面Copeptin 比較著重在全身壓力嚴重度,而BD-Tau(腦源性 Tau 蛋白) 看的是大腦神經元的壓力反應。就如同心肌梗塞可以看肌鈣蛋白(Troponin),但腦中風一直缺乏類似的指標。
研究者45從患者入院到第 7 天進行密集、連續的抽血(前 48 小時甚至每小時抽血),觀察 BD-Tau 的動態變化。研究者發現:入院時 BD-Tau 濃度越高的患者,初期腦損傷越嚴重;而它在發病後頭兩天的上升幅度,與腦梗塞體積擴大的軌跡相符。另外,在預測患者 90 天後的恢復狀況(以mRS評估)上,BD-Tau的預測表現甚至超越了NfL與我們先前討論過的 GFAP。
此外,研究者在一項測試神經保護劑 Nerinetide(作用於干擾突觸後密度蛋白 PSD-95)的大型第三期臨床試驗中發現一個重要現象6:儘管 Nerinetide 在整體的 90 天「mRS 臨床評分」上未能勝過安慰劑,但從分子層面來看,用藥組的 BD-Tau 上升幅度卻比安慰劑組大幅減少了 49%。這代表藥物在微觀層面上,確實達到了「保護細胞與減少神經元壞死」的效果,只不過這份細胞等級的保護作用,尚不足以撼動患者最終的臨床失能表現。
| 生物標記 | 作用原理與特色 | 臨床應用潛力 |
| BD-Tau 腦源性 Tau 蛋白 | 類似心臟病的Troponin,發病幾小時內就會上升。 | 持續監控梗塞擴大、預測恢復預後。 |
| Copeptin 和肽素 | 下視丘釋放的神經內分泌壓力標記 | 預測不良預後(> 21 pmol/L死亡率極高)。 |
心因性中風預防
血液標記在追查中風「病因」上也扮演著極為關鍵的角色。針對心臟血栓引起的心因性中風,有時即使臨床上還沒抓到「心房顫動(AFib)」的確切證據,血液標記卻早已能發出警訊。其中一項至關重要的標記就是 MR-proANP(Midregional pro-atrial natriuretic peptide,中段心房利鈉肽前體)。它不僅能有效預測心因性中風的風險,更能精準揪出患者未來被確診為心房顫動的機率!
MR-proANP的發現:NOMAS,Northern Manhattan Study
這是一項大型社區研究。研究團隊將目光鎖定了 MR-proANP,一種當心房承受壓力、開始擴張時就會釋放的標記。研究發現,整體在患者發生心因性中風的 10 年前,他們血液中的 MR-proANP 濃度就已經顯著升高。研究者認為,這可能是反映心臟結構脆弱度(Vulnerability)與血栓生成高風險的早期指標。
確立診斷:BIOSIGNAL 試驗
為了確認 MR-proANP 的應用能力,BIOSIGNAL 試驗(Biomarker Signature for Stroke Aetiology)收案了約 2,000 名急性中風患者。這項研究的核心目標,就是要測試這個標記能否幫助醫師揪出那些「心電圖還沒抓到,但其實有心房顫動」的隱藏病患。數據顯示:MR-proANP 預測「中風後新診斷出心房顫動」的勝算比(Odds Ratio)高達 35 倍!這項指標甚至比傳統利用心臟超音波去評估「左心房有沒有擴大」還要精準。 此外,該研究也為臨床應用制定了明確的數值切點:
- 低風險(< 92 pmol/L): 一年內發生心房顫動的機率極低。
- 中高風險(> 92 pmol/L): 強烈建議安排延長心電圖(Holter)進行密切監控。
是否能改變臨床處置 :MOSES 試驗(進行中)
目前醫學界的常規照護(Standard of Care)仍然是必須有心房顫動的證據,我們才會開立抗凝血劑。但很多隱源性中風(Cryptogenic Stroke)患者,往往在等待心電圖抓到異常的期間,就發生了嚴重的二次中風。MOSES(MidregiOnal Proatrial Natriuretic Peptide to Guide SEcondary Stroke Prevention)試驗7正是想挑戰:既然 MR-proANP 這麼準,我們可不可以直接透過這個標記就給藥物,而不需要做心電圖?
這個研究針對不明原因中風、但 MR-proANP 數值極高的高風險患者,在發病 7 天內直接隨機分兩組。實驗組不等心電圖結果,直接投予口服抗凝血劑(DOAC),對照組(標準照護)則維持現狀,等抓到心房顫動才換藥。目前該試驗已收案超過 60%,也期待這個研究的最終結果究。(詳情可上ClinicalTrials.gov)
總結
Prof. Mira Katen的這場演講告訴我們,血液標記是新世代的診斷工具,除了需要了解各個標記的用途與限制外,靈活彈性、多重組合、配合臨床資訊,將給中風的診治一道新的曙光。這邊我用講者整理的一張表格作為總結,展現目前生物標記在中風診斷的用途與發展:
| 用途 | 細節 |
| 檢傷分類 | GFAP 能快速區分腦出血與缺血性中風 |
| 大血管阻塞偵測 | 多重生物標記組合增加準確度 |
| 預後評估 | BD-Tau 結合 NIHSS 可預測 90 天不良預後 |
| 心因性中風評估 | MR-proANP 可判斷潛在心因性中風風險 |
| 治療指引 | MOSES:測試MR-proANP 是否可用作給予抗凝血劑之篩選標準 |
參考資料:
- Kalra LP et al., Rapid Diagnosis of Intracerebral Hemorrhage in Patients With Acute Stroke by Measuring Prehospital GFAP Levels on a Point-of-Care Device (DETECT). Neurology. 2025 Jul 22;105(2):e213823. doi: 10.1212/WNL.0000000000213823. Epub 2025 Jun 26. PMID: 40570271. ↩︎
- Bustamante A et al., Blood Biomarkers for the Early Diagnosis of Stroke: The Stroke-Chip Study. Stroke. 2017 Sep;48(9):2419-2425. doi: 10.1161/STROKEAHA.117.017076. Epub 2017 Jul 17. PMID: 28716979. ↩︎
- Kalra LP et al., Integrating GFAP Testing With Clinical Scores for Prehospital Large Vessel Occlusion Detection in Patients With Acute Stroke (DETECT LVO). Stroke. 2026 Apr;57(4):970-981. doi: 10.1161/STROKEAHA.125.052349. Epub 2026 Jan 13. PMID: 41527817 ↩︎
- Vlegels N et al., Brain-derived Tau for Monitoring Brain Injury in Acute Ischemic Stroke. medRxiv [Preprint]. 2023 Nov 19:2023.11.18.23298728. doi: 10.1101/2023.11.18.23298728. ↩︎
- Vlegels N et al., Brain-derived tau for monitoring brain injury in acute ischemic stroke. Sci Transl Med. 2026 Jan 14;18(832):eadz1280. doi: 10.1126/scitranslmed.adz1280. Epub 2026 Jan 14. PMID: 41533774. ↩︎
- Hill MD et al., Efficacy and safety of nerinetide in acute ischaemic stroke in patients undergoing endovascular thrombectomy without previous thrombolysis (ESCAPE-NEXT): a multicentre, double-blind, randomised controlled trial. Lancet. 2025 Feb 15;405(10478):560-570. doi: 10.1016/S0140-6736(25)00194-1. PMID: 39955119. ↩︎
- Katan, M. (2023). MidregiOnal Proatrial Natriuretic Peptide to Guide SEcondary Stroke Prevention (MOSES). ClinicalTrials.gov. Identifier NCT03961334. https://clinicaltrials.gov/study/NCT03961334 ↩︎
