李夢,李國忠,鐘鏑
鐵沉積指含鐵復(fù)合物(主要是含鐵血黃素)沉積在人體組織內(nèi)。腦皮質(zhì)表面鐵沉積(cortical superficial siderosis,cSS)是指血液分解產(chǎn)物含鐵血黃素局限在蛛網(wǎng)膜下腔、軟腦膜或大腦皮層表面而形成的線樣沉積物。最近十余年研究證實(shí)cSS是淀粉樣腦血管?。╟erebral amyloid angiopathy,CAA)的一個重要特征,而且與CAA相關(guān)的癥狀性顱內(nèi)出血及認(rèn)知功能障礙等相關(guān)[1]。以往cSS只能通過尸檢明確診斷,但近年來對鐵成像敏感度高的MRI技術(shù)發(fā)展迅速,如T2*加權(quán)梯度回波序列(gradient recalled echo,GRE)和磁敏感加權(quán)成像(susceptibility weighted imaging,SWI),臨床醫(yī)師可通過在MRI上的特征性表現(xiàn)--腦皮質(zhì)表面線樣低信號來診斷cSS[2]。近年來,關(guān)于cSS的研究逐步成為熱點(diǎn),但國內(nèi)鮮有報道。本篇文章將圍繞cSS的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)、影像學(xué)檢查方法和臨床意義等進(jìn)行綜述。
根據(jù)病因、發(fā)病機(jī)制與臨床表現(xiàn)的不同,中樞神經(jīng)系統(tǒng)表面鐵沉積癥可分為兩類:經(jīng)典的中樞神經(jīng)系統(tǒng)表面含鐵血黃素沉積癥(superficial siderosis,SS)和局限在蛛網(wǎng)膜下腔和大腦皮質(zhì)表面的SS。經(jīng)典的中樞神經(jīng)系統(tǒng)表面SS由Hamill等[3]于1908年首次描述,主要影響的部位為幕下區(qū)(小腦、腦干、顱神經(jīng)和脊髓)[4],典型表現(xiàn)為緩慢進(jìn)行性感覺神經(jīng)性聽力損傷、小腦共濟(jì)失調(diào)和皮質(zhì)脊髓束癥狀,并且只有不到50%的病例能找到明確的出血來源,被稱作經(jīng)典型中樞神經(jīng)系統(tǒng)表面SS[5]。在近十余年中,研究者發(fā)現(xiàn)另一類局限在蛛網(wǎng)膜下腔和大腦皮質(zhì)表面的SS,它的發(fā)病機(jī)制和臨床表現(xiàn)等方面都與經(jīng)典的SS有很大差別[6],故將其定義為cSS,它在此前也被稱為局限性SS[7]。在影像學(xué)上,按照累及腦溝回的范圍,cSS被分為局灶性cSS(≤3個腦溝回)和播散性cSS(≥4個腦溝回)兩種類型[8];按照病灶的數(shù)量分為單灶性(≤1處病灶)和多灶性cSS(≥2處病灶)[9]。cSS可有一系列不同的病因和臨床表現(xiàn),但在老年人群中,它可作為與年齡相關(guān)腦小血管疾病CAA的一個重要特征。現(xiàn)證實(shí)cSS和一系列特征性的臨床表現(xiàn)明確相關(guān),包括短暫性局灶性神經(jīng)樣發(fā)作(transient focal neurological episodes,TFNE),并且與未來顱內(nèi)出血(intracerebral haemorrhage,ICH)風(fēng)險和認(rèn)知功能障礙相關(guān)。因此,隨著MRI技術(shù)的發(fā)展,cSS對CAA和其他疾病鑒別診斷、預(yù)測腦出血風(fēng)險及指導(dǎo)治療均有重要的作用。
cSS能夠在沒有任何神經(jīng)功能缺損癥狀的健康體檢人群中檢出。隨著對鐵敏感的相關(guān)MRI技術(shù)的發(fā)展及研究人群范圍的擴(kuò)大,cSS的檢出率逐年增高。在正常人群中,2005-2006年以鹿特丹市人群為基礎(chǔ)(1062例,平均年齡69.6歲)的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)cSS的患病率為0.7%,且患者cSS病灶附近均存在腦微出血[10]。2011-2016年以奧姆斯特德縣50~89歲1412例人群為基礎(chǔ)的研究中,cSS的患病率為0.92%,經(jīng)典型SS患病率為0.14%[11]。2003-2012年哈佛大學(xué)麻省總醫(yī)院313例CAA患者的隊(duì)列研究中,≥2處cSS病灶患者在CAA中患病率為21.1%[9]。2013-2016年一項(xiàng)歐洲多中心隊(duì)列研究中,通過修訂后的波士頓標(biāo)準(zhǔn)納入302例CAA患者,cSS的患病率為40%[12]。在ICH患者中,2004-2009年里爾大學(xué)醫(yī)院對313例>18歲的ICH患者的前瞻性隊(duì)列研究中,cSS的患病率為19%[13]。在認(rèn)知障礙患者中,2006-2016年卡羅琳斯卡大學(xué)醫(yī)院針對1504例接受癡呆調(diào)查的記憶門診患者的研究中,cSS的患病率為2.7%,其中局灶性cSS為2.2%,播散性cSS為0.5%;其中血管性癡呆患者的cSS患病率最高(13%),其次是阿爾茨海默?。ˋlzheimer’s disease,AD)(5%)[14]。在一項(xiàng)納入3218例有認(rèn)知功能障礙患者的薈萃分析中,cSS患病率為3.4%[15]。
以上研究由于患者基線水平人種、年齡及成像技術(shù)等不同,結(jié)果可能存在差異。目前國內(nèi)的調(diào)查數(shù)據(jù)較少,尚無權(quán)威或可參考的數(shù)據(jù)。
cSS發(fā)病機(jī)制尚未明確。經(jīng)典型的SS被認(rèn)為是由于外傷、腦腫瘤或血管畸形等導(dǎo)致的蛛網(wǎng)膜下腔反復(fù)出血所致[16]。與經(jīng)典型SS發(fā)病機(jī)制不同,研究表明CAA是導(dǎo)致cSS的最主要原因[17]。散發(fā)性CAA是一種常見的與年齡有關(guān)的小血管疾病,由β-淀粉樣蛋白沉積在大腦皮層的小動脈、微動脈、毛細(xì)血管壁和軟腦膜血管造成[18]。目前研究認(rèn)為CAA引起cSS的機(jī)制可能涉及:①原發(fā)性機(jī)制:血流從脆弱的軟腦膜血管或受CAA影響的皮質(zhì)表面血管流出引起急性凸面蛛網(wǎng)膜下腔出血(convexal subarachnoid hemorrhage,cSAH);②繼發(fā)性機(jī)制:由于一處或多處大腦腦葉顱內(nèi)出血的擴(kuò)張或血液滲出后遷移,出血并不發(fā)生在原位[9];③由皮質(zhì)微梗死的出血轉(zhuǎn)化形成。
在CAA患者中,急性cSAH先于cSS發(fā)生,這一機(jī)制被Koeppen等人[19]通過對兔腦池內(nèi)注射自體紅細(xì)胞復(fù)制出SS模型的實(shí)驗(yàn)證實(shí),反復(fù)、少量cSAH會導(dǎo)致表面鐵沉積癥。多年來這一機(jī)制被廣泛接受。然而,最近的臨床研究發(fā)現(xiàn)cSS多來自遠(yuǎn)處ICH(通常在相反的半球),甚至沒有任何ICH,這提示cSS的形成可能存在其他發(fā)病機(jī)制。有研究支持從腦葉表面破裂的腦葉ICH流至蛛網(wǎng)膜下腔或心室,腦室多個軟腦膜動脈破裂可導(dǎo)致蛛網(wǎng)膜下腔和腦實(shí)質(zhì)內(nèi)的血腫相連[20]。這些觀察結(jié)果可能有助于解釋cSS與未來ICH風(fēng)險之間的關(guān)系;cSS(尤其是播散性)可能間接反映出許多廣泛分布的、受進(jìn)展性CAA損害的軟腦膜血管,為未來的ICH提供了多個起始位點(diǎn)。
cSS和腦微出血的關(guān)系也尚未明確。一些研究顯示cSS和腦微出血數(shù)量正相關(guān),另一些研究卻未證實(shí)cSS和腦微出血存在相關(guān)性。一項(xiàng)麻省總醫(yī)院的研究表明,cSS更嚴(yán)重的CAA患者腦微出血數(shù)量卻更少,提示cSS和腦微出血可能來源于不同血管病理機(jī)制[21]。
近年來研究發(fā)現(xiàn)cSS和APOE ε2、APOE ε4基因型正相關(guān),而APOE ε4基因型和AD及非出血性CAA相關(guān)[22],因此學(xué)者提出CAA和AD可能存在相似的發(fā)病機(jī)制導(dǎo)致cSS及β-淀粉樣蛋白沉積[23]。Na等[24]研究提出在認(rèn)知功能障礙人群中,攜帶APOE ε2基因型的患者可能生成更多cSS,并且未來顱內(nèi)出血風(fēng)險上升。
cSS病理過程,主要有以下5個階段:①蛛網(wǎng)膜下腔慢性或間隙外滲性出血并通過腦脊液擴(kuò)散;②紅細(xì)胞溶血;③血紅素接觸腦組織;④血紅素代謝成游離鐵、鐵蛋白和含鐵血黃素;⑤損傷神經(jīng)組織。CAA相關(guān)的cSS一般發(fā)生在大腦凸面的皮質(zhì)內(nèi),這也解釋了為什么這部分患者缺乏典型SS的臨床癥狀。顯微鏡下可見含鐵血黃素沉積,神經(jīng)元喪失,反應(yīng)性膠質(zhì)細(xì)胞增生,細(xì)胞內(nèi)可見卵型小體及軸索脫髓鞘改變[25]。
TFNE是CAA的一個特征性臨床表現(xiàn),也被稱為淀粉樣發(fā)作。Charidimou等人[26]研究發(fā)現(xiàn)約14.5%的CAA患者出現(xiàn)TFNE,出現(xiàn)TFNE患者與未出現(xiàn)TFNE患者相比,存在cSS的比例更高(50% vs 19%),造成這種現(xiàn)象可能的原因是鐵沉積在大腦皮質(zhì)表面對皮質(zhì)的壓力或局部血管痙攣。TFNE典型臨床癥狀是短暫的(持續(xù)數(shù)分鐘至數(shù)小時的)、反復(fù)發(fā)作的一系列感覺異常、麻木或感覺減退,在數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)快速蔓延,又在數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)迅速消失[27]。CAA相關(guān)的TFNE與TIA、先兆性偏頭痛和癲癇有時表現(xiàn)相似,而TFNE和早期癥狀性腦葉顱內(nèi)出血相關(guān),抗血栓治療可能對TFNE患者造成不良結(jié)局,因此早期鑒別TFNE與其他臨床表現(xiàn)尤為重要。
cSS在MRI上呈像來源于以含鐵血黃素為主的順磁性血液分解產(chǎn)物,它們引起磁場分布不均而在T2*-GRE和SWI序列上表現(xiàn)為沿大腦溝回表面分布的線樣低信號。對cSS的檢測,需依據(jù)序列的類型和參數(shù),包括空間分辨率、回波時間、層面厚度和磁場強(qiáng)度。最近的多項(xiàng)研究顯示,SWI對cSS檢測的敏感性優(yōu)于GRE。多數(shù)cSS在T1WI不能被檢測到,T2WI偶爾能夠顯示[2]。為了更好將cSS指標(biāo)量化,有研究將多灶性cSS按是否累及雙側(cè)大腦半球建立分級系統(tǒng)[9],有助于探索其發(fā)病機(jī)制和判斷未來ICH風(fēng)險。目前除尸檢外,cSS的檢測和量化都需影像學(xué)支持,故有待對鐵敏感的影像學(xué)成像技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展,從而有助于cSS早期診斷和量化評估。
6.1 腦皮質(zhì)表面鐵沉積對淀粉樣腦血管病患者復(fù)發(fā)出血風(fēng)險的預(yù)測 cSS,特別是播散性cSS,增加了CAA患者未來癥狀性ICH的風(fēng)險,研究表明播散性cSS和cSAH是CAA患者早期ICH復(fù)發(fā)的獨(dú)立危險因素[28],因此cSS可以對CAA患者進(jìn)行未來出血風(fēng)險分層,指導(dǎo)治療與評估預(yù)后。播散性cSS可能在臨床中成為監(jiān)測易患ICH患者的重要檢測指標(biāo)[13]。有研究表明多灶性cSS可能由分散的出血病灶引起[9],雙側(cè)大腦半球存在多處cSS的CAA患者存在更多的腦葉微出血,提示新的多灶性cSS分級評分系統(tǒng)可能對臨床預(yù)測ICH復(fù)發(fā)有益。最新研究顯示cSS與CAA相關(guān)出血及不良功能預(yù)后相關(guān)[12],并且cSS是CAA患者腦葉ICH復(fù)發(fā)的最重要危險因素[29],這更進(jìn)一步凸顯了cSS在預(yù)測CAA患者復(fù)發(fā)出血風(fēng)險和不良預(yù)后方面的重要性。雖然現(xiàn)在沒有有力的觀察性研究的證據(jù)顯示CAA相關(guān)cSS患者應(yīng)避免應(yīng)用抗血栓藥物,然而,多項(xiàng)研究的結(jié)果基本確定cSS增加了CAA患者未來ICH的風(fēng)險,因此抗血栓藥物可能進(jìn)一步增加此類患者的出血風(fēng)險,需要臨床醫(yī)師綜合評估后作出決策。
6.2 腦皮質(zhì)表面鐵沉積與認(rèn)知功能障礙的關(guān)系cSS患者可表現(xiàn)為輕到重度認(rèn)知功能障礙[15]。多項(xiàng)以認(rèn)知功能障礙患者為樣本的研究中,cSS在認(rèn)知功能障礙和AD患者中比在健康人群中更常見[30-31]。Mendes等人[32]研究發(fā)現(xiàn)在認(rèn)知障礙患者中,cSS和AD及有血管因素參與的AD相關(guān)性最明顯,納入研究的cSS患者中69%診斷為AD或有血管因素參與的AD。cSS和更低的認(rèn)知量表分?jǐn)?shù)相關(guān)[33],和更高的APOE ε4基因、更嚴(yán)重的記憶障礙及更小的海馬體積相關(guān)[34]。一項(xiàng)最新的薈萃分析顯示預(yù)先存在的cSS和增加的癡呆患病率相關(guān),尤其是AD[15]。以上結(jié)果均提示cSS和認(rèn)知功能障礙相關(guān),無論在CAA還是AD患者中。目前cSS是否可促進(jìn)認(rèn)知功能障礙進(jìn)展等方面尚缺乏相關(guān)研究,還需更多大樣本臨床數(shù)據(jù)證實(shí)。
cSS是MRI鐵敏感成像新技術(shù)應(yīng)用后逐漸被學(xué)者所認(rèn)知的一種影像學(xué)形態(tài)改變,其確切的相關(guān)危險因素、發(fā)病機(jī)制和臨床意義尚在研究討論中。但現(xiàn)有證據(jù)已證實(shí),cSS在CAA患者中的臨床診斷、指導(dǎo)治療和預(yù)后判斷方面有潛在價值。明確cSS在CAA和AD患者中的分布以及與APOE ε2、APOE ε4基因型的關(guān)系,有利于闡明其發(fā)生機(jī)制。更為重要的是,探討cSS預(yù)測CAA患者發(fā)生ICH的風(fēng)險以及癡呆嚴(yán)重性風(fēng)險的能力,對CAA和AD患者防治方法的選擇和預(yù)后判斷有重要意義。雖然近年來有關(guān)cSS的文獻(xiàn)已發(fā)表了很多,但對cSS的了解仍然缺乏系統(tǒng)性,仍需進(jìn)行大樣本雙盲研究以進(jìn)一步探討。
【點(diǎn)睛】腦皮質(zhì)表面鐵沉積和淀粉樣腦血管病患者顱內(nèi)出血相關(guān),對其綜合評估有助于對此類患者未來顱內(nèi)出血風(fēng)險分層和預(yù)后判斷。