中國(guó)卒中學(xué)會(huì)腦小血管病專家聯(lián)盟(執(zhí)筆:王伊龍;學(xué)術(shù)委員會(huì)主席:王擁軍)
腦小血管?。╟erebral small vessel disease,CSVD)是老年人中最常見(jiàn)的腦血管疾病,也是一種全身性、全腦性的慢性重大疾病,為老齡化社會(huì)帶來(lái)沉重的疾病負(fù)擔(dān)。CSVD不僅可以引起急性癥狀,如腔隙性腦梗死、腦出血等,占癥狀性卒中的20%,同時(shí)也可隱匿起病,如癡呆、步態(tài)異常、尿潴留及情緒障礙等[1],20%~40%的老年性癡呆與CSVD相關(guān)[2]。然而,由于缺乏腦小血管結(jié)構(gòu)與功能的可視化測(cè)量工具,CSVD真正的致病機(jī)制尚不明確,阻礙了對(duì)疾病的精確診斷和有效治療。本規(guī)劃旨在探討目前CSVD發(fā)病機(jī)制和臨床診療研究的局限性和重大挑戰(zhàn),并展望CSVD未來(lái)可能的優(yōu)先發(fā)展的臨床研究方向。
理論上,CSVD指的是小動(dòng)脈、毛細(xì)血管和小靜脈血管壁的病理改變,比如脂質(zhì)玻璃樣變和纖維素樣壞死,其病因有多種,最常見(jiàn)的是老齡及血管危險(xiǎn)因素相關(guān)的小動(dòng)脈硬化。Leonardo Pantoni[1]根據(jù)病因?qū)SVD分為小動(dòng)脈硬化性、散發(fā)及遺傳性腦淀粉樣血管病、其他遺傳性小血管病、炎癥及免疫介導(dǎo)的小血管病、靜脈膠原性疾病及其他病因(如放療后腦病)等。然而,由于目前無(wú)法在活體中將血管的病理改變可視化,病理學(xué)診斷在臨床使用受到一定限制。病理-影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn),這些腦小血管內(nèi)的病理改變與腦實(shí)質(zhì)的病變密切相關(guān),在頭顱影像學(xué)如CT和MRI上表現(xiàn)為腦白質(zhì)病變、腔隙、腔隙性梗死灶等腦實(shí)質(zhì)損傷的間接征象,這些損傷征象在臨床診斷CSVD上有一定的實(shí)用價(jià)值[3]。因此,目前CSVD的診斷主要依賴于頭顱影像學(xué)上腦損傷的間接征象血管變化的神經(jīng)影像學(xué)報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)(STandards for ReportIng Vascular changes on nEuroimaging,STRIVE)分型,分型建議了6個(gè)公認(rèn)的CSVD影像學(xué)表現(xiàn),包括腦白質(zhì)高信號(hào)改變(MRI-FLAIR序列上表現(xiàn)為腦白質(zhì)高信號(hào))、新發(fā)的皮質(zhì)下小梗死、腔隙、血管周圍間隙、微出血及腦萎縮,作為CSVD診斷的主要依據(jù)[4]。
值得一提的是,CSVD雖然有多種影像學(xué)及臨床表現(xiàn),但在急性腦血管病的分類標(biāo)準(zhǔn)中,“腦小血管病”特指急性小動(dòng)脈閉塞引起的卒中,其相應(yīng)的名稱和意義在不同的分型中有略微的差別,如牛津社區(qū)卒中項(xiàng)目(Oxfordshire Community Stroke Project,OCSP)分型中的“腔隙綜合征”[5]、急性卒中治療低分子肝素試驗(yàn)(Trial of Org 10 172 in Acute Stroke Treatment,TOAST)分型[6]和中國(guó)缺血性卒中分型(Chinese Ischemic Stroke Subclassification,CISS)[7]中的“小動(dòng)脈閉塞性卒中”,以及動(dòng)脈粥樣硬化-小血管疾病-心臟來(lái)源-其他原因(atherosclerosis-small vessel disease-cardiac source-other cause,ASCO)分型[8]中的“小血管病”。這些在臨床上時(shí)常被籠統(tǒng)地稱為“腔隙性腦梗死”,但這些分類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)CSVD的診斷都有一定缺陷?!扒幌毒C合征”是一個(gè)純粹基于臨床綜合征的診斷,其依據(jù)是牛津社區(qū)的一項(xiàng)流行病學(xué)研究結(jié)果,該研究總結(jié)出一系列的臨床綜合征,根據(jù)累及的血管并將這些綜合歸因劃分為前后循環(huán)大血管梗死及皮質(zhì)下小血管梗死。需要注意的是,“腔隙性腦梗死”并不等同于小血管病引起的卒中,大血管源性栓塞導(dǎo)致的部分皮層梗死臨床上也可以引起腔隙性綜合征[9]。而TOAST、CISS、ASCO 3種分型則是綜合臨床癥狀及病史、頭顱影像學(xué)顯示的腔隙性梗死病灶(皮質(zhì)下直徑<20 mm的小梗死灶),以及排除大血管病因、栓塞等其他病因后,最終診斷“小動(dòng)脈閉塞”,因而是一個(gè)排他性的診斷。實(shí)際上,影像學(xué)所見(jiàn)的腔隙性梗死灶病因有多種,包括栓塞(動(dòng)脈-動(dòng)脈、心源性、反常栓子)、載體動(dòng)脈粥樣硬化、深穿支動(dòng)脈粥樣硬化,以及深穿支和更小的血管自身管壁的病變?nèi)绮A幼?,只有最后者才是真正的CSVD。由于缺乏可視化小血管病病變的影像學(xué)技術(shù),臨床上并不能很好地區(qū)分這幾種病因,尤其是大穿支動(dòng)脈的動(dòng)脈粥樣硬化(微動(dòng)脈粥瘤)與小動(dòng)脈玻璃樣變或其他小血管管壁的自身病變(圖1)。
如前所述,CSVD的診斷存在諸多局限性和挑戰(zhàn)。
首先,影像學(xué)的診斷仍以定性為主。盡管腦白質(zhì)病變及血管周圍間隙等有相應(yīng)的評(píng)分量表和容積計(jì)算等方法評(píng)估嚴(yán)重程度,但是仍然缺乏真正針對(duì)小血管本身的定量的疾病負(fù)荷評(píng)價(jià)體系。
第二,這些腦實(shí)質(zhì)影像學(xué)改變本身也存在異質(zhì)性,如雖然MRI腦白質(zhì)高信號(hào)病灶看似相同,但其潛在的腦實(shí)質(zhì)及血管病理生理學(xué)機(jī)制可能不同,導(dǎo)致的臨床表現(xiàn)和轉(zhuǎn)歸也存在差異,但這些異質(zhì)性在平掃M(jìn)RI序列無(wú)法得到體現(xiàn),因而最終被籠統(tǒng)地歸類于同一種病變。
第三,臨床診斷仍然比較混亂。雖然卒中分型不斷被修訂和改進(jìn),但對(duì)小血管病的診斷仍舊為排他性。這些卒中分型比較適用于大血管源性的卒中,對(duì)小血管性的卒中診斷價(jià)值有限。因此,目前CSVD診斷缺乏與病理生理機(jī)制結(jié)合的臨床診斷標(biāo)準(zhǔn),如腦小血管形態(tài)、數(shù)目改變,管壁的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分的分析及功能評(píng)價(jià)等等,這些均有賴于可視化的影像學(xué)技術(shù)和分子影像學(xué)技術(shù),如高分辨或高場(chǎng)強(qiáng)MRI將小動(dòng)脈顯影,或者可測(cè)量小動(dòng)脈管壁功能及血腦屏障完整性的新MRI序列,以及可分析小血管壁成分的分子生物學(xué)技術(shù)等。CSVD結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)病機(jī)制的部分影像學(xué)技術(shù)見(jiàn)表1。
圖1 腦小血管病診斷的現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)
最后,CSVD的臨床表現(xiàn)除卒中急性發(fā)作以外,還有很大一部分為非卒中樣急性發(fā)作表現(xiàn),如認(rèn)知下降、步態(tài)障礙、情緒障礙等[1]。但是目前尚缺乏一個(gè)能將這些臨床癥狀綜合和分類的CSVD診斷標(biāo)準(zhǔn),同時(shí),如何定量化評(píng)估以上臨床癥狀和結(jié)局也有待進(jìn)一步探索。
因此,如何將先進(jìn)的影像學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于CSVD的診斷,從而實(shí)現(xiàn)更精確的病因診斷和分型,以及如何將影像學(xué)診斷和癥狀學(xué)診斷進(jìn)行定量化、智能化,是目前CSVD和癥候?qū)W診斷面臨的重要挑戰(zhàn)(圖1)。
目前CSVD的治療仍然十分有限,大部分都處于研究階段(表2),且沒(méi)有特異性的治療措施。根據(jù)CSVD是否為卒中的急性期分為急性期治療和非急性期治療。由于尚無(wú)針對(duì)CSVD的卒中急性期治療指南,CSVD卒中急性期治療與大血管卒中相同,包括超急性的溶栓治療、取栓治療和急性期的抗栓治療。雖然有研究提示,CSVD影像學(xué)改變與溶栓后出血有關(guān),如腦白質(zhì)病變及微出血是溶栓后腦出血的預(yù)測(cè)因素[10]。但是,尚無(wú)研究探討小血管本身的病變引起的梗死是否適用于溶栓治療。另外,值得一提的是,根據(jù)氯吡格雷用于急性非致殘性缺血性腦血管病事件高危人群的療效(Clopidogrel in High-risk Patients With Acute Non-disabling Cerebrovascular Events,CHANCE)研究結(jié)果,輕型卒中和高危TIA的雙抗治療(阿司匹林+氯吡格雷)已被納入國(guó)內(nèi)外卒中的急性期治療指南[11-12]。但CSVD引起的卒中并不等同于“小卒中”(輕型卒中),因?yàn)槌鲅L(fēng)險(xiǎn)增加等因素,合并CSVD可能會(huì)降低急性輕型卒中強(qiáng)化抗血小板治療的臨床凈獲益比例。
CSVD的非急性期治療主要為抗栓和血管危險(xiǎn)因素的防控。皮層下小卒中二級(jí)預(yù)防研究3(Secondary Prevention of Small Subcortical Strokes 3,SPS3)研究結(jié)果顯示,腔隙性腦梗死患者使用雙抗3個(gè)月以上將導(dǎo)致出血風(fēng)險(xiǎn)增加及死亡率升高,因此需謹(jǐn)慎對(duì)腔隙性腦梗死患者使用長(zhǎng)期雙抗治療[13];針對(duì)CSVD的單抗研究較少,有隊(duì)列研究及小樣本臨床試驗(yàn)提示,其他抗血小板藥物如西洛他唑可能減少癡呆發(fā)生率[14]或減緩腦白質(zhì)病變進(jìn)展[15]。雖然C.Miller Fisher[16]的早期病理學(xué)研究提示,CSVD患者小動(dòng)脈壁的脂質(zhì)玻璃樣變及纖維素樣壞死是由于長(zhǎng)期高血壓導(dǎo)致,多項(xiàng)臨床研究亦顯示了CSVD與高血壓之間密不可分的關(guān)系,如中國(guó)國(guó)家卒中登記(China National Stroke Registry,CNSR)研究提示,高血壓病史與小動(dòng)脈閉塞性卒中的復(fù)發(fā)顯著相關(guān)[17],但目前的臨床研究尚未證實(shí)CSVD與高血壓之間的因果關(guān)系。既往的臨床研究中,降壓對(duì)CSVD的療效并不一致。有些研究提及降壓治療對(duì)減少腦白質(zhì)病變繼續(xù)進(jìn)展效果非常微弱或者沒(méi)有效果[18-19],但這些研究入組的并非特異的CSVD患者,僅結(jié)局評(píng)價(jià)包括腦白質(zhì)病變進(jìn)展。SPS3與小血管病血壓治療(Blood Pressure Treatment in Small Vessel Disease,PRESERVE)兩項(xiàng)研究均以腔隙性腦梗死或腔隙性腦梗死合并腦白質(zhì)病變?yōu)槿虢M標(biāo)準(zhǔn),均對(duì)比常規(guī)降壓與強(qiáng)效降壓之間的差異。SPS3結(jié)果提示強(qiáng)效降壓安全,有潛在降低卒中復(fù)發(fā)的趨勢(shì)(HR0.81,95%CI0.64~1.03,P=0.08),但對(duì)改善腔隙性腦梗死后認(rèn)知功能無(wú)益[20];PRESERVE研究提示,強(qiáng)效降壓并不會(huì)降低嚴(yán)重腦白質(zhì)病變患者腦血流量[21]。在收縮壓干預(yù)試驗(yàn)(Systolic Blood Pressure Intervention Trial,SPRINT)認(rèn)知研究部分入組的462例無(wú)糖尿病或卒中病史的高血壓患者中,與標(biāo)準(zhǔn)降壓組相比,強(qiáng)化降壓組患者的腦白質(zhì)病變體積進(jìn)展更慢,但腦容積下降幅度更大[22];與之相似,強(qiáng)化與標(biāo)準(zhǔn)降壓預(yù)防老年人功能衰退(INtensive versus standard ambulatory blood pressure lowering to prevent functional DeclINe in the ElderlY,INFINITY)研究在2019年美國(guó)心臟病學(xué)會(huì)大會(huì)公布的初步結(jié)果也提示,在有腦白質(zhì)病變的高血壓患者中,強(qiáng)化降壓組相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)降壓組腦白質(zhì)病變體積增幅更小,且兩組患者的跌倒和暈厥癥狀無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異[23]。這些研究的異質(zhì)性較大,入組標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)局評(píng)估均有差異,隨機(jī)對(duì)照研究很少。未來(lái)的臨床研究需要更好地篩選CSVD患者,探索降壓的時(shí)機(jī)、療程、目標(biāo)血壓,同時(shí)使用多維度的結(jié)局評(píng)價(jià)。
表1 腦小血管病結(jié)構(gòu)、功能及發(fā)病機(jī)制相關(guān)的部分影像學(xué)技術(shù)
表2 腦小血管病潛在的干預(yù)藥物及靶點(diǎn)①
其他二級(jí)預(yù)防治療如他汀類藥物對(duì)CSVD的治療效果也有一定爭(zhēng)議,強(qiáng)化降低膽固醇預(yù)防卒中(Stroke Prevention by Aggressive Reduction in Cholesterol Levels,SPARCL)研究結(jié)果提示,阿托伐他?。?0 mg/d)或許可以降低卒中患者小動(dòng)脈閉塞性卒中的復(fù)發(fā)率[24],但其他研究結(jié)果顯示他汀類對(duì)延緩腦白質(zhì)病變進(jìn)展并無(wú)顯著效果[25]。缺血性卒中高危出血患者心血管事件的預(yù)防(PreventIon of CArdiovascular events in iSchemic Stroke patients with high risk of cerebral hemOrrhage,PICASSO)研究提示,高出血風(fēng)險(xiǎn)的缺血性腦血管病患者(其中60%為CSVD)在使用單抗(阿司匹林或西洛他唑)時(shí)加用普羅布考可能減少心血管事件發(fā)生率[26]。維生素補(bǔ)劑如維生素B12、葉酸也可能是未來(lái)CSVD治療研究的方向。維生素預(yù)防卒中(VITAmins TO Prevent Stroke,VITATOPS)研究MRI亞組的一項(xiàng)事后分析提示,補(bǔ)充維生素B12與腦白質(zhì)體積進(jìn)展減小顯著相關(guān)[27]。
由此可以看出,由于上文提及的CSVD診斷困難和標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,臨床試驗(yàn)面臨較大困難,主要體現(xiàn)在患者的選擇和入組方式及預(yù)后評(píng)價(jià)體系的制訂。專門針對(duì)CSVD的隨機(jī)對(duì)照臨床研究非常有限,主要以發(fā)生過(guò)腔隙性腦梗死為CSVD的入組標(biāo)準(zhǔn),如SPS3研究[13]。如前所述,腔隙性腦梗死與CSVD并不完全等同。無(wú)論是以O(shè)CSP腔隙綜合征為入組標(biāo)準(zhǔn)還是以“排除法”進(jìn)行病因診斷的TOAST等分型篩選CSVD患者,都不能很好地反映CSVD真正的靶點(diǎn),不僅將一部分大血管病因的患者混在其中,甚至也很有可能將不同病理生理學(xué)機(jī)制導(dǎo)致的CSVD患者混為一談,這些原因也許可以部分解釋為什么目前很少有CSVD的隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)顯著的療效。其次,單以卒中的復(fù)發(fā)作為臨床結(jié)局也存在一定問(wèn)題。目前認(rèn)為,CSVD是一個(gè)全腦性且有動(dòng)態(tài)變化的疾病,卒中僅為整個(gè)疾病譜中的一個(gè)臨床表現(xiàn)。除卒中外,CSVD病程可以緩慢而隱匿,或呈階梯式加重,如認(rèn)知障礙、步態(tài)異常等[1],以卒中復(fù)發(fā)作為預(yù)后評(píng)價(jià)體系并不能完全體現(xiàn)整個(gè)疾病的進(jìn)展。
因此,未來(lái)的CSVD臨床試驗(yàn)需要一個(gè)更為明確的診斷,這一點(diǎn)有賴于對(duì)CSVD機(jī)制的進(jìn)一步探索,需要更多的大樣本臨床試驗(yàn);另外,還需要建立一個(gè)更加完善的多維度CSVD預(yù)后評(píng)價(jià)體系,綜合考慮卒中復(fù)發(fā)、認(rèn)知功能、步態(tài)異常及血管功能、結(jié)構(gòu)的改變等。
CSVD的診斷和治療措施主要囿于對(duì)其病理生理學(xué)機(jī)制有限的認(rèn)知。雖然在常規(guī)的CT和MRI平掃中,CSVD表現(xiàn)為看似一致的腔隙性腦梗死及腦白質(zhì)病變等腦實(shí)質(zhì)改變,但是最新證據(jù)表明,這些病灶的結(jié)局并不相同,如部分腔隙性梗死灶液化為腔隙,而其他的則轉(zhuǎn)變?yōu)槟X白質(zhì)高信號(hào)病灶持續(xù)存在,或者有些也可以消失[28];腦白質(zhì)病變除了可以持續(xù)保持不變或者進(jìn)展至更大面積病灶以外,還可以逆轉(zhuǎn)或者消失[29]。這些證據(jù)提示,CSVD本身有很大的異質(zhì)性,可逆和不可逆性病灶可能是由不同的病理生理學(xué)過(guò)程導(dǎo)致,但目前對(duì)這些機(jī)制的了解還十分有限。
CSVD是一個(gè)復(fù)雜的全腦疾病,其致病過(guò)程可大致總結(jié)如下:①由于老齡、高血壓等血管危險(xiǎn)因素、遺傳、淀粉樣血管變性、氧化應(yīng)激、炎癥等導(dǎo)致小血管結(jié)構(gòu)和功能異常;②小血管的結(jié)構(gòu)和(或)功能異常引起血管源性腦改變,即STRIVE指南中提及的腔隙性腦梗死、血管周圍間隙擴(kuò)大、腦白質(zhì)病變等;③腦結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)而導(dǎo)致腦網(wǎng)絡(luò)功能障礙,如腦白質(zhì)纖維物理連接的斷裂,或者腦功能網(wǎng)絡(luò)連接的異常等。每一個(gè)層面涉及的不同機(jī)制都有待進(jìn)一步探索(圖2)。
研究表明,CSVD病變不僅僅局限于小動(dòng)脈,小靜脈和毛細(xì)血管也受到累及,但具體每個(gè)層級(jí)血管的結(jié)構(gòu)及功能改變和產(chǎn)生的機(jī)制目前尚不清楚。有猜想認(rèn)為,CSVD的血管損傷早期可能始于血管內(nèi)皮損傷,例如血壓升高或血液中的有害物質(zhì)如炎癥因子可誘發(fā)血管內(nèi)皮損害。動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,由壓力過(guò)高導(dǎo)致的血管壁剪切力升高可以直接損害血管內(nèi)皮細(xì)胞。也有越來(lái)越多的證據(jù)提示,炎癥在CSVD中扮演著重要的角色[30-31]。然而,不同層級(jí)的血管是否存在不同的病理及生理學(xué)機(jī)制,以及是否產(chǎn)生不同的病灶目前也尚無(wú)定論。
圖2 腦小血管病的致病過(guò)程
在此提出假設(shè),將CSVD的典型影像學(xué)改變分為3類(圖3):①400~900 μm直徑的較大穿支動(dòng)脈主要功能為血液運(yùn)輸,其閉塞的主要病因考慮為動(dòng)脈粥樣硬化,可引起較大的腦深部單發(fā)梗死灶,因而其主要的治療措施可能為抗動(dòng)脈粥樣硬化;②多發(fā)的小皮質(zhì)下梗死(伴或不伴腦白質(zhì)高信號(hào))則可能為典型的小動(dòng)脈、小分支病變。這些血管直徑為40~400 μm,主要功能為調(diào)節(jié)血液灌注,梗死機(jī)制可能包括小動(dòng)脈硬化、脂質(zhì)玻璃樣變、中膜平滑肌丟失等,其相應(yīng)的治療靶點(diǎn)可能為改善內(nèi)皮細(xì)胞功能、抗炎、改善血管僵硬程度等;③更小的微動(dòng)脈或毛細(xì)血管,直徑在40 μm以下,主要功能為氧、能量和物質(zhì)的交換,是構(gòu)成血腦屏障的基本單元。當(dāng)此類血管發(fā)生病變時(shí),也許僅引起腦白質(zhì)病變但不發(fā)生梗死,或在看似正常的腦白質(zhì)組織中隱匿出現(xiàn),其病理改變可能為良性、可逆的,但也可能是阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病的早期病因,因而是否有必要治療及如何治療尚存爭(zhēng)議,還需更多研究來(lái)證實(shí)和探索[32]。
目前,CSVD優(yōu)先發(fā)展臨床研究方向總結(jié)為以下幾個(gè)方面:①進(jìn)一步探索CSVD病理改變的異質(zhì)性,探討潛藏在貌似相同的影像學(xué)改變之下不同的腦組織改變、血管結(jié)構(gòu)和功能變化及病因;②以臨床問(wèn)題為切入點(diǎn),在臨床前開(kāi)展基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化研究探索內(nèi)皮損傷、血腦屏障破壞、炎癥及應(yīng)激等機(jī)制在CSVD中的作用,為CSVD的治療提供新的治療靶點(diǎn)[33];③開(kāi)展基于影像表型的多組學(xué)研究,繪制CSVD發(fā)生、發(fā)展的遺傳與環(huán)境暴露圖譜;④以單基因遺傳性CSVD為天然模型,開(kāi)展干預(yù)靶點(diǎn)研究,為研究多暴露因素導(dǎo)致的復(fù)雜CSVD干預(yù)靶點(diǎn)提供科學(xué)依據(jù);⑤針對(duì)潛在的不同的病理生理學(xué)機(jī)制,篩選可能的藥物和非藥物治療方式,如血管內(nèi)皮保護(hù)藥物、抗炎藥物等[34],根據(jù)患者的異質(zhì)性進(jìn)行分層,針對(duì)性地進(jìn)行臨床前期或者臨床試驗(yàn),為CSVD患者提供精準(zhǔn)的治療證據(jù),預(yù)防卒中及癡呆的發(fā)生。
圖3 腦小血管病不同影像學(xué)改變可能的病理機(jī)制及潛在治療靶點(diǎn)猜想