高翔,卜維婷,唐吉友,張霄,張小雨,劉小民
1 山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院(山東省千佛山醫(yī)院)神經(jīng)內(nèi)科,濟(jì)南 250014;2 濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院
伴皮質(zhì)下梗死和白質(zhì)腦病的常染色體顯性遺傳性腦動脈病(CADASIL)是一種非動脈硬化、非淀粉樣變性的遺傳性小動脈腦血管疾病,多在中年發(fā)病,患病率為2/10 萬~4/10 萬[1]。CADASIL 是由NOTCH3 基因突變所致[2],臨床表現(xiàn)主要為先兆性偏頭痛、短暫性腦缺血發(fā)作、缺血性卒中以及進(jìn)行性認(rèn)知功能障礙和精神癥狀,病理表現(xiàn)為腦小動脈病變、大腦深部多發(fā)腔隙性梗死和廣泛白質(zhì)脫髓鞘,電鏡下可見電子致密嗜鋨顆粒(GOM)沉積于血管平滑肌細(xì)胞基膜凹陷處。目前,CADASIL 的診斷主要依靠典型的臨床表現(xiàn)和影像學(xué)檢查,皮膚或血管周圍活檢發(fā)現(xiàn)GOM 沉積以及基因檢測發(fā)現(xiàn)NOTCH3基因突變即可確診[3-4]。2004年1月—2022年12月,山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院(山東省千佛山醫(yī)院)收治了13 例CADASIL 患者,現(xiàn)對其臨床和遺傳學(xué)特征進(jìn)行回顧性分析,旨在進(jìn)一步加強(qiáng)臨床醫(yī)師對CADASIL的認(rèn)識。
1.1 基本資料 13 例CADASIL 患者中,男6 例、女7 例,發(fā)病年齡34~56 歲,病程2~11 年,存在腦血管病危險因素者4 例;先證者7 例,在家系調(diào)查時經(jīng)基因檢測確診6 例。13 例CADASIL 患者均為山東省內(nèi)漢族居民。臨床表現(xiàn):缺血性卒中11 例,癡呆3 例,抑郁3 例,偏頭痛3 例,發(fā)生腦梗死1 次5 例、2 次2 例、3 次2 例、4 次1 例、5 次1例。神經(jīng)系統(tǒng)體格檢查:失語2 例,記憶力、計算力減退1 例,鼻唇溝變淺3 例,眼瞼下垂2 例,復(fù)視1 例,眼球震顫1 例,眼球運動障礙1 例,嘴角下垂/伸舌偏斜2 例,飲水嗆咳2 例,構(gòu)音障礙4 例,肌萎縮1 例,肌力下降3 例,肌張力下降1 例,共濟(jì)失調(diào)2 例,病理征陽性6 例,淺感覺障礙3 例,深感覺障礙1 例,排尿障礙2 例。13 例CADASIL 患者臨床資料見表1。
表1 13例CADASIL患者臨床資料
1.2 實驗室檢查 單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜堿性粒細(xì)胞、白細(xì)胞、游離脂肪酸、纖維蛋白原、無機(jī)磷、維生素E升高2例,甘油三酯升高3例,陰離子間隙升高4例,載脂蛋白B、膽固醇降低2例,二氧化碳結(jié)合力、總蛋白、載脂蛋白A1、AST/ALT下降3例。
1.3 影像學(xué)檢查 7 例先證者行顱腦MRI 檢查發(fā)現(xiàn),腦白質(zhì)高信號主要累及額葉、基底節(jié)區(qū)、放射冠區(qū)、半卵圓中心、頂葉、顳葉、腦室周圍白質(zhì)4 例,累及枕葉2 例,累及小腦半球、腦橋、外囊區(qū)1 例,表現(xiàn)為腦白質(zhì)T2WI和T2-FLAIR呈高信號。腦梗死病灶累及基底節(jié)區(qū)4 例,累及腦橋、半卵圓中心、額葉2例,累及顳葉、頂葉、枕葉、中腦、放射冠區(qū)1例,急性期表現(xiàn)為DWI 呈高信號。SWI 顯示,微出血灶累及基底節(jié)區(qū)和腦干2例,累及額葉、頂葉、丘腦、半卵圓中心和小腦半球1 例。13 例CADASIL 患者中行顱腦MRA 檢查5 例,發(fā)現(xiàn)顱內(nèi)血管狹窄2 例,另外3 例未見異常。13 例CADASIL 患者中行CT 血管造影檢查1例,無異常發(fā)現(xiàn)。
1.4 基因突變分析 經(jīng)患者及其一級家屬知情同意,采集所有CADASIL 患者外周靜脈血,提取基因組DNA 行全基因外顯子組測序,通過生物信息學(xué)方法篩選致病性變異,利用Sanger 測序進(jìn)行驗證及來源分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),NOTCH3 基因第11 外顯子c. 1630C>T(p. Arg544Cys)錯義突變4 例(圖1A),NOTCH3 基因第3 外顯子c. 328C>T(p. Arg110Cys)錯義突變7 例(圖1B),NOTCH3 基因第25 外顯子c. 4588G>C(p. Asp1530His)錯義突變1 例(圖1C),NOTCH3 基因第 28 外顯子 c. 5171_5172del(p.Thr1724fs)移碼突變1例(圖1D)。經(jīng)檢索,NOTCH3基因第25外顯子的c.4588G>C(p.Asp1530His)錯義突變和第28外顯子的c.5171_5172del(p.Thr1724fs)移碼突變未被文獻(xiàn)報道,也未被the gnomAD、Clinvar、dbSNP、HGMDpro、LOVD 等主要基因突變數(shù)據(jù)庫收錄。其中,c. 4588G>C(p. Asp1530His)錯義突變經(jīng)Polyphen-2 預(yù)測軟件分析為致病性變異,c. 5171_5172del(p. Thr1724fs)移碼突變經(jīng)Mutation Taster 預(yù)測軟件分析為致病性變異。因此,考慮這兩種突變?yōu)镹OTCH3 基因新的致病性突變。其他NOTCH3基因突變均為已報道的致病性突變[5-6]。
圖1 CADASIL患者NOTCH3基因測序圖
1.5 治療與轉(zhuǎn)歸 7 例先證者經(jīng)阿司匹林腸溶片或硫酸氫氯吡格雷片抗血小板聚集,阿托伐他汀鈣片或瑞舒伐他汀鈣片穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊,燈盞細(xì)辛或銀杏葉提取物改善微循環(huán),甲鈷胺營養(yǎng)神經(jīng)等對癥支持治療,病情穩(wěn)定后出院。至少隨訪1年,其中家系Ⅴ先證者發(fā)病后15年因“腦血管病”去世,其余病例暫未出現(xiàn)其他癥狀。
CADASIL 是引起腦小血管疾病最常見的單基因遺傳性疾病,通常中年起病。本組13例CADASIL患者中,男6 例、女7 例,發(fā)病年齡34~56 歲,病程2~11年,存在腦血管病危險因素者4例。CADASIL主要臨床表現(xiàn)為反復(fù)卒中發(fā)作、偏頭痛、精神癥狀以及進(jìn)行性認(rèn)知功能障礙。60%~85% CADASIL 患者可出現(xiàn)缺血性事件,是其最常見的臨床表現(xiàn)[7]。缺血性事件可以是短暫性腦缺血發(fā)作,也可以是腦梗死,大部分患者表現(xiàn)為典型的腔隙性梗死綜合征。本組13例CADASIL患者中,出現(xiàn)缺血性卒中或短暫性腦缺血發(fā)作11 例。認(rèn)知功能障礙是CADASIL 患者第二常見癥狀,占40%~60%,多出現(xiàn)在病程后期,以額葉癥狀和記憶力減退為主要表現(xiàn),為皮質(zhì)下型癡呆[8]。本組1例腦梗死后遺癥病史7年,記憶力及認(rèn)知功能下降出現(xiàn)在腦梗死后第5 年,符合后期發(fā)病特點,其臨床表現(xiàn)與文獻(xiàn)報道[8]基本一致。另一個比較常見的癥狀為偏頭痛,發(fā)生率為22%~77%。約90% CADASIL 患者在40 歲之前出現(xiàn)偏頭痛。目前,CADASIL 患者偏頭痛的確切發(fā)生機(jī)制尚未闡明,顱腦MRI 檢查顯示有明確腦白質(zhì)病變時,CADASIL 患者往往已經(jīng)有頻繁的偏頭痛發(fā)作,表明偏頭痛可能不是由腦卒中引起的[9]。有研究報道,亞洲CADASIL 患者偏頭痛的發(fā)生率較低,其中日本為33.0%、中國為8.1%、韓國僅為2.5%[10]。本組CADASIL 患者僅3 例出現(xiàn)偏頭痛,均為無先兆偏頭痛,符合亞洲CADASIL 患者的臨床特征。CADASIL雖然是一種遺傳性小動脈腦血管疾病,但心臟亦可受累[11]。PARK 等[12]對1 例CADASIL 女性患者心臟進(jìn)行評估,在多層螺旋計算機(jī)斷層掃描血管造影、超聲心動圖、心電圖檢查中均未發(fā)現(xiàn)異常,但單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描顯示左前降支區(qū)域有可逆性灌注缺損。心臟病變研究拓展了CADASIL 的研究方向,但目前尚無系統(tǒng)性研究。本組CADASIL 患者中有陣發(fā)性心房顫動1 例、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病1 例,這些心臟疾病是否與CADASIL 相關(guān)仍需進(jìn)一步研究。
MRI 是診斷CADASIL 最常用的輔助檢查手段。CADASIL 早期在FLAIR 序列上即可見到腦室周圍和其他皮質(zhì)下非特異性高信號,有時與高血壓或其他危險因素相關(guān)的腦小血管疾病難以區(qū)分。但隨著CADASIL 病情進(jìn)展會出現(xiàn)典型的臨床癥狀和影像學(xué)表現(xiàn),特別是在前顳極和外囊顯示白質(zhì)異常信號[13]。但亞洲CADASIL 患者前顳極和外囊受累的概率較低[14]。本組7 例先證者接受顱腦MRI 檢查,僅發(fā)現(xiàn)外囊受累1例,但均存在雙側(cè)皮層下白質(zhì)、基底節(jié)區(qū)多發(fā)腦梗死,表現(xiàn)為等長T1WI、長T2WI異常信號以及T2-FLAIR高信號。5例CADASIL患者存在雙側(cè)側(cè)腦室周圍白質(zhì)脫髓鞘,表現(xiàn)為雙側(cè)腦室周圍白質(zhì)可見對稱性長T2 信號。腦微出血在顱腦MRI圖像上表現(xiàn)為點狀低信號灶。31%~60% CADASIL患者可發(fā)現(xiàn)腦微出血,多見于深部灰質(zhì)(如丘腦),也可見于各腦葉區(qū)域[15];在T2WI 序列上呈低信號,DWI 可見放大效應(yīng),病灶在SWI 序列上呈小圓形低信號。本組CADASIL 患者發(fā)現(xiàn)腦微出血灶3 例,主要累及基底節(jié)區(qū)和腦干,額葉、頂葉、丘腦、半卵圓中心和小腦半球也可受累。
迄今為止,已報道超過300 個累及半胱氨酸的NOTCH3基因突變,其中大多數(shù)為單核苷酸突變?;驒z測對于CADASIL診斷的靈敏度和特異度幾乎為100%。NOTCH3 基因突變可見于所有34 個外顯子中,但第1~6外顯子,特別是第3、4外顯子基因突變最為常見[16]。本組CADASIL患者中,NOTCH3基因第3外顯子突變最多。超過95% NOTCH3基因突變?yōu)殄e義突變,極少數(shù)為小的插入、缺失或剪接位點突變[17]。本組CADASIL 患者中,NOTCH3 基因錯義突變占比最大,僅1 例發(fā)生第28 外顯子c. 5171_5172 del(p. Thr1724fs)移碼突變,使所編碼蛋白質(zhì)氨基酸自第1 724位蘇氨酸發(fā)生移碼,蛋白質(zhì)翻譯得以提前終止,導(dǎo)致所編碼的蛋白質(zhì)發(fā)生截短,從而影響其正常功能。另外,經(jīng)檢索,第25外顯子的c.4588G>C(p.Asp1530His)錯義突變和第28 外顯子的c. 5171_5172del(p. Thr1724fs)移碼突變均未被文獻(xiàn)報道,也未被the gnomAD、Clinvar、dbSNP、HGMDpro、LOVD等主要基因突變數(shù)據(jù)庫收錄。其中,c. 4588G>C(p. Asp1530His)錯義突變經(jīng)Polyphen-2 預(yù)測軟件分析為致病性變異,c. 5171_5172del(p. Thr1724fs)移碼突變經(jīng)Mutation Taster預(yù)測軟件分析亦為致病性變異。因此,考慮這兩種突變?yōu)镹OTCH3 基因新的致病性突變。
目前,臨床尚無治療CADASIL 的有效方法。有指南建議,膽堿酯酶抑制劑和阿司匹林可作為CADASIL 的二級預(yù)防策略[18]。加強(qiáng)腦再灌注是CADASIL治療的首要任務(wù),清除GOM則是其主要目標(biāo)。NOTCH3 蛋白細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域疫苗對已發(fā)病的CADASIL患者治療無效,但可用于預(yù)防GOM形成[19]。
綜上所述,CADASIL 是一種中年發(fā)病的常染色體顯性遺傳性腦動脈病,臨床表現(xiàn)以缺血性事件為主,顱腦MRI 檢查顯示彌漫性腦白質(zhì)病變;該病是由NOTCH3 基因突變所致,NOTCH3 基因第25 外顯子c. 4588G>C(p. Asp1530His)錯義突變和第28 外顯子c.5171_5172del(p.Thr1724fs)移碼突變?yōu)槭状螆蟮赖闹虏⌒酝蛔?。下一步將對NOTCH3基因突變后導(dǎo)致CADASIL 的發(fā)病機(jī)制進(jìn)行深入研究,積極尋找其治療靶點,從而為基因治療打下基礎(chǔ)。