祁林瑞,耿新,曾嶸,胡風(fēng)云
腦小血管?。╟erebral small vessel disease,CSVD)是臨床常見的一類年齡相關(guān)的腦血管疾病,由各種因素影響腦內(nèi)微小動(dòng)、靜脈及毛細(xì)血管導(dǎo)致。CSVD 繼發(fā)的認(rèn)知障礙是血管性認(rèn)知障礙最常見的原因[1],早期發(fā)現(xiàn)及干預(yù)有助于預(yù)防進(jìn)展為血管性癡呆[2]。目前,全球公認(rèn)的6種CSVD關(guān)鍵性損傷的神經(jīng)影像標(biāo)志包括近期皮質(zhì)下小梗死、MRI 白質(zhì)高信號(hào)、腔隙灶、血管周圍間隙、腦微出血及腦萎縮,以這些影像學(xué)標(biāo)志物總結(jié)出的CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分也被作為評(píng)價(jià)CSVD患者全腦嚴(yán)重程度的“金標(biāo)準(zhǔn)”[3]。CSVD 不同影像學(xué)表現(xiàn)可能是認(rèn)知障礙的潛在發(fā)病機(jī)制的基礎(chǔ)[4,5],采用CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分預(yù)測認(rèn)知障礙具有一定的價(jià)值。但核磁影像作為一種高成本的檢查手段,并不能很好地應(yīng)用在疾病預(yù)防中,單一的評(píng)價(jià)指標(biāo)也會(huì)降低預(yù)測準(zhǔn)確率,因此納入多項(xiàng)指標(biāo)對于預(yù)測CSVD繼發(fā)的認(rèn)知障礙是必需的。
根據(jù)我們的既往研究,血液炎癥指標(biāo)如脂蛋白磷脂酶A2(lipoprotein phospholipase A2,Lp-PLA2)、白細(xì)胞介素6(interleukin 6,IL-6)以及代謝指標(biāo)如同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、胱抑素C(cystatin C,CysC)與CSVD 認(rèn)知障礙的發(fā)生有相關(guān)性,具有臨床應(yīng)用價(jià)值[6]?,F(xiàn)在此基礎(chǔ)上研究聯(lián)合影像學(xué)總負(fù)擔(dān)評(píng)分和血液學(xué)指標(biāo)預(yù)測CSVD 認(rèn)知障礙發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),并構(gòu)建預(yù)測模型,旨在為預(yù)防、識(shí)別和早期治療CSVD繼發(fā)認(rèn)知障礙提供幫助。
選擇2020年9月至2022年5月于山西醫(yī)科大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院神經(jīng)內(nèi)科就診的CSVD 患者170例進(jìn)行回顧性研究。納入標(biāo)準(zhǔn):①符合2015 年版《中國腦小血管病診斷共識(shí)》[7]中相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn);②配合入院檢查,自愿參加神經(jīng)心理學(xué)檢測;③年齡>18周歲。排除標(biāo)準(zhǔn):①伴有意識(shí)不清、譫妄狀態(tài)、昏迷等;②無法配合完成神經(jīng)心理學(xué)檢測,如有言語障礙、聽力障礙等;③存在頭顱MRI掃描禁忌證或無法掃描者;④患有嚴(yán)重的重要系統(tǒng)疾病,如呼吸、循環(huán)、血液系統(tǒng)疾病等;⑤有肺部感染、消化系統(tǒng)感染及泌尿系統(tǒng)感染等;⑥有遺傳性疾病、代謝性疾病、腦腫瘤、帕金森、癲癇、脫髓鞘疾病、既往或新發(fā)非腔隙性腦梗死、顱腦外傷等其他神經(jīng)系統(tǒng)疾??;⑦患有焦慮、抑郁等精神障礙類疾??;⑧長期服用降糖、降脂類藥物;⑨患者或家屬不愿參加者;⑩由阿爾茨海默病等腦部疾病引起的認(rèn)知障礙者。
研究通過了山西醫(yī)科大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院審批(審批號(hào)2022-221),所有患者均簽署了知情同意書。
1.2.1 收集資料 收集所有入組患者的一般資料,包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、既往病史,包括高血壓病史、糖尿病史等。
1.2.2 認(rèn)知功能評(píng)分和分組 入組后采用蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估(montreal cognitive assessment,MoCA)量表對患者進(jìn)行評(píng)分,總分30分,教育年限≤12年加1分。根據(jù)得分將患者分為無認(rèn)知障礙組(MoCA≥26分)60例和認(rèn)知障礙組(MoCA<26 分)110 例。從無認(rèn)知障礙組隨機(jī)抽取10 例,認(rèn)知障礙組隨機(jī)抽取20 例,共同組成驗(yàn)證集,其余140 例作為訓(xùn)練集進(jìn)行相關(guān)性分析和模型構(gòu)建。
1.2.3 血標(biāo)本采集與檢測 所有入組患者均在入院第2天清晨空腹采集靜脈血,在我院檢驗(yàn)科進(jìn)行炎性指標(biāo)(Lp-PLA2、IL-6)和代謝指標(biāo)(Hcy、CysC)檢測。
1.2.4 CSVD影像學(xué)標(biāo)志物診斷 所有患者在入院后于我院核磁室進(jìn)行全序列MRI 掃描(3.0T),掃描序列包括T1加權(quán)像、T2加權(quán)像、液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(fluid-attenuated inversion recovery,F(xiàn)LAIR)、彌散加權(quán)像(diffusion weighted imaging,DWI)和磁敏感加權(quán)像(susceptibility weighted imaging,SWI)。核磁判讀參照神經(jīng)影像學(xué)血管性改變報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)(STRIVE),由經(jīng)過訓(xùn)練的2 名中級(jí)以上影像學(xué)和神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師完成,如判讀結(jié)果存在分歧則由另一位高年資神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)師最后確定。需要觀察并記錄的指標(biāo)如下:①腔隙性梗死:充滿液體的圓形或卵圓形腔隙灶,直徑為3~15 mm,與前期1條穿支動(dòng)脈供血區(qū)域的急性深部腦梗死或出血部位相一致;②腦白質(zhì)高信號(hào):T2像上表現(xiàn)為高信號(hào),T1像上表現(xiàn)為等信號(hào)或低信號(hào),包括腦深部白質(zhì)高信號(hào)和腦室旁白質(zhì)高信號(hào);③腦微出血:T2像或其他影像序列圖像上小的散在異常信號(hào),對磁化效應(yīng)敏感;④血管周圍間隙:穿過灰質(zhì)或白質(zhì)時(shí)的走向與常見血管走向一致的充滿液體的間隙,與腦脊液的信號(hào)強(qiáng)度相同,在與血管走向平行的層面上呈線性,在與血管走向垂直的層面上呈圓形或卵圓形,直徑<3 mm[8]。
1.2.5 CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分 包括:①腔隙性梗死灶數(shù)量≥1 個(gè);②腦微出血數(shù)量≥1 個(gè);③中重度(>10 個(gè))基底節(jié)區(qū)擴(kuò)大的血管周圍間隙;④腦室旁白質(zhì)高信號(hào)的Fazekas 評(píng)分≥3 分或腦深部白質(zhì)高信號(hào)的Fazekas評(píng)分為2~3 分。上述項(xiàng)目各計(jì)1 分,各項(xiàng)相目加和為CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分。
Fazekas 評(píng)分法:腦室旁白質(zhì)高信號(hào)評(píng)分:0 分-無病變;1分-帽狀或鉛筆樣薄層病變;2分-病變呈光滑的暈圈;3 分-不規(guī)則的腦室旁高信號(hào),延伸到深部白質(zhì)。腦深部白質(zhì)高信號(hào)評(píng)分:0 分-無病變;1 分-斑點(diǎn)狀病變;2分-部分病變?nèi)诤铣拾邏K狀;3分-病變彌漫性融合呈斑片狀??偡?~6分,分值越高表示腦白質(zhì)高信號(hào)越嚴(yán)重。
采用SPSS 26.0 軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料以率表示,采用χ2或Fisher精確概率法檢驗(yàn);符合正態(tài)分布以及方差齊性的計(jì)量資料以(±s)表示,采用t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)和四分位間距[M(Q25, Q75)]表示,采用非參數(shù)U檢驗(yàn)。以是否存在認(rèn)知障礙為因變量,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素為自變量,進(jìn)行Logistic回歸,分析CSVD 患者發(fā)生認(rèn)知障礙的因素。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。各因素之間的多重共線性,用方差膨脹因子(VIFs)進(jìn)行評(píng)估,當(dāng)VIF>10時(shí)提示有多重共線性。對獨(dú)立危險(xiǎn)因素進(jìn)行單項(xiàng)及多項(xiàng)聯(lián)合繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線,評(píng)價(jià)其對認(rèn)知障礙的診斷價(jià)值。通過R軟件構(gòu)建列線圖。
2組患者性別、年齡、基礎(chǔ)疾病等基線臨床資料差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表1。
表1 訓(xùn)練集2組CSVD患者各項(xiàng)指標(biāo)情況比較[例(%)或(±s)或M(Q25,Q75)]
表1 訓(xùn)練集2組CSVD患者各項(xiàng)指標(biāo)情況比較[例(%)或(±s)或M(Q25,Q75)]
組別無認(rèn)知障礙組認(rèn)知障礙組t/χ2/U值P值例數(shù)50 90男性21(42.0)40(44.4)0.078 0.780年齡/歲64.09±8.61 62.98±8.22 0.691 0.490受教育年限/年5.19±3.10 5.43±2.99 0.449 0.654糖尿病16(32.0)25(27.8)0.277 0.599冠心病10(20.0)16(17.8)0.105 0.746高血壓33(66.0)63(70.0)0.239 0.625吸煙史19(38.0)39(43.3)0.377 0.539組別無認(rèn)知障礙組認(rèn)知障礙組t/χ2/U值P值飲酒史20(40.0)38(42.2)0.065 0.798 Hcy/(μmol/L)14.0(10.8,18.1)25.3(15.9,33.4)1011<0.01 CysC/(ng/L)0.61(0.48,0.75)1.02(0.83,1.65)474<0.01 IL-6/(pg/mL)0.86(0.58,1.22)1.51(0.84,2.06)1272<0.01 Lp-PLA2/(ng/mL)44.3(33.8,59.8)79.1(59.1,128.5)921<0.01 CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分/分1.83±0.71 2.57±0.86 90909<0.01
認(rèn)知障礙組患者代謝指標(biāo)Hcy、CysC 和炎癥指標(biāo)IL-6、LP-PLA2 均明顯高于無認(rèn)知障礙組(均P>0.05),見表1。認(rèn)知障礙組患者CSVD 的總負(fù)擔(dān)評(píng)分高于無認(rèn)知障礙組(P<0.05),見表1。
以是否存在認(rèn)知功能障礙為因變量,血清Lp-PLA2、IL-6、Hcy、CysC表達(dá)水平以及CSVD的總負(fù)擔(dān)評(píng)分為自變量,進(jìn)行Logistic回歸分析。結(jié)果顯示血清Hcy、Lp-PLA2 及CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分升高是CSVD患者發(fā)生認(rèn)知障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05),見表2。且VIFs均<10,各因素間不具備共線性。
表2 CSVD患者發(fā)生認(rèn)知障礙的多因素Logistic回歸分析
血清Hcy、Lp-PLA2、CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分診斷CSVD 患者繼發(fā)認(rèn)知障礙的ROC 曲線下面積分別為0.775、0.795、0.877,cut off值分別為21.8、57.9、1.5。聯(lián)合檢測的曲線下面積為0.929,高于任一單一指標(biāo),見圖1。
圖1 Hcy、Lp-PLA2、CSVD總負(fù)荷各單項(xiàng)指標(biāo)及聯(lián)合3 項(xiàng)指標(biāo)預(yù)測CSVD 患者認(rèn)知障礙的受試者工作特征曲線
通過R軟件對血清Hcy、Lp-PLA2及CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分進(jìn)行分析,構(gòu)建列線圖,作為預(yù)測認(rèn)知障礙發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的模型,見圖2。
圖2 血清Hcy、Lp-PLA2及CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分構(gòu)建預(yù)測認(rèn)知障礙風(fēng)險(xiǎn)列線圖
通過驗(yàn)證集30 例CSCD 患者的臨床資料構(gòu)建ROC曲線,驗(yàn)證所構(gòu)建的模型效能是否優(yōu)于單獨(dú)使用CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分。結(jié)果顯示,預(yù)測模型ROC 曲線的AUC 值為0.935,大于單獨(dú)使用CSVD 預(yù)測的ROC 曲線AUC 值0.905,提示模型效能優(yōu)于單獨(dú)使用CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分,見圖3。
圖3 CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分及預(yù)測模型預(yù)測CSVD 患者認(rèn)知障礙的受試者工作特征曲線
CSVD 導(dǎo)致的認(rèn)知障礙約占血管性認(rèn)知障礙的36%~67%[9],目前基于核磁的神經(jīng)影像學(xué)仍是診斷CSVD 的重要手段[10]。2013 年,Huijts 等[11]提出了CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分,更好地反映了CSVD 對全腦功能狀態(tài)的影響,可作為衡量病情嚴(yán)重程度的一種評(píng)估手段,得到了臨床廣泛的認(rèn)可及應(yīng)用[12]。采用量化的CSVD 總負(fù)擔(dān)評(píng)分評(píng)估CSVD 具有更加直觀、簡單的優(yōu)勢。
本研究結(jié)果表明CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分增加是認(rèn)知障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。Hilal S等[13]的研究認(rèn)為總評(píng)分與全腦的認(rèn)知功能下降,特別是執(zhí)行功能、語言和視覺建構(gòu)的損害顯著相關(guān);Uiterwijk R 等[14]通過縱向研究證明總負(fù)擔(dān)評(píng)分與認(rèn)知功能受損有顯著相關(guān)性。這可能是與多種影像學(xué)特征合并存在的CSVD具有更廣泛的腦微結(jié)構(gòu)損傷有關(guān),在視空間與執(zhí)行能力、記憶力、語言能力、延遲回憶4個(gè)認(rèn)知領(lǐng)域受損更重[15]。國內(nèi)有研究通過對海馬體積進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)隨著總負(fù)擔(dān)評(píng)分增加,海馬體積下降顯著,進(jìn)而得出CSVD 患者全腦NAWM區(qū)結(jié)構(gòu)損傷和海馬體積減少,隨CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分增加而加重,支持CSVD 是神經(jīng)血管變性過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)這一論點(diǎn),不斷加重的CSVD 促進(jìn)了神經(jīng)變性過程和認(rèn)知障礙的進(jìn)展[16]。總之,總負(fù)擔(dān)評(píng)分增高,代表血管周圍間隙、腔隙性梗死、腦微出血和腦白質(zhì)變性不同標(biāo)記物共存,提示有更復(fù)雜的病理生理機(jī)制參與了CSVD 患者的大腦網(wǎng)絡(luò)損傷和認(rèn)知障礙發(fā)展,總負(fù)擔(dān)評(píng)分可能是認(rèn)知障礙的預(yù)測因素。
目前研究表明,血液炎性及代謝指標(biāo)異常可能反映CSVD的發(fā)病過程,促進(jìn)認(rèn)知功能損傷[17]。CSVD的炎性發(fā)病機(jī)制,可能是CSVD 可持續(xù)破壞血腦屏障繼而引起神經(jīng)血管單元的慢性炎癥反應(yīng),神經(jīng)血管單元中的纖維蛋白原是一種在血腦屏障破壞后沉積在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的中樞凝血蛋白,也可以激活小膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生趨化因子,導(dǎo)致外周炎癥細(xì)胞遷移到中樞神經(jīng)系統(tǒng),產(chǎn)生慢性炎癥微環(huán)境[18,19]。IL-6是一種細(xì)胞因子,在調(diào)節(jié)免疫及炎癥反應(yīng)中起著重要作用,被認(rèn)為是與CSVD 發(fā)病相關(guān)的危險(xiǎn)因素之一[20]。Lp-PLA2 是一種血液特異性炎性指標(biāo),屬于PLA2 超家族的第7 組,它與血管炎癥疾病的相關(guān)性已被廣泛研究[21,22]。當(dāng)Lp-PLA2水平升高,炎癥反應(yīng)進(jìn)一步加重,可導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙,損傷神經(jīng)通路及功能,引起CSVD血管性認(rèn)知障礙。
針對CSVD 代謝指標(biāo)方面,Hcy 是由蛋氨酸經(jīng)過脫甲基作用而產(chǎn)生的一種含硫非必需氨基酸,正常情況下在人體內(nèi)經(jīng)腎臟排泄,當(dāng)代謝障礙引起人體內(nèi)Hcy 濃度升高時(shí),可導(dǎo)致心腦血管疾病的發(fā)生。既往研究顯示血漿Hcy 濃度的高低與CSVD 患者認(rèn)知功能損害的程度相關(guān)[23],可能與高水平Hcy 濃度引起NMDAr-ROS-ERK1/2/p38 NF-jB 信號(hào)通路異常有關(guān)[24]。而CysC 是產(chǎn)生于所有有核細(xì)胞的一種組織蛋白酶抑制物,是臨床上用于預(yù)測腎功能的敏感生物學(xué)標(biāo)志,腎臟血管與腦血管解剖結(jié)構(gòu)及血流動(dòng)力學(xué)相似,因此CysC也在一定程度上對CSVD的發(fā)生、發(fā)展有提示作用。本研究發(fā)現(xiàn)認(rèn)知障礙患者的CysC 水平高于無認(rèn)知障礙患者,但并非是其獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而劉霞等[25]研究表明CSVD患者血CysC水平明顯增高,且是患者認(rèn)知障礙的重要危險(xiǎn)因素,此差異可能與樣本量大小及CSVD 不同時(shí)期的進(jìn)程有關(guān)。其次,CSVD 患者常合并高血壓、糖尿病等危險(xiǎn)因素,本研究對比2組患者,未發(fā)現(xiàn)與認(rèn)知功能有明顯相關(guān)性。
綜上所述,本研究提示炎癥指標(biāo)Lp-PLA2 及代謝指標(biāo)Hcy表達(dá)水平、CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分與CSVD患者繼發(fā)認(rèn)知損傷顯著相關(guān),是其獨(dú)立危險(xiǎn)因素。聯(lián)合影像學(xué)總負(fù)擔(dān)評(píng)分及炎癥指標(biāo)Lp-PLA2、代謝指標(biāo)Hcy 水平建立早期預(yù)測模型,診斷效能優(yōu)于單純血液學(xué)指標(biāo)或影像學(xué)指標(biāo)。在臨床工作中,應(yīng)重視監(jiān)測CSVD 患者的影像學(xué)檢查及Lp-PLA2、Hcy水平,對于評(píng)分高危人群定期監(jiān)測血液指標(biāo),可以有效減少過度的檢查,減輕患者負(fù)擔(dān)。而對于CSVD總負(fù)擔(dān)評(píng)分與患者實(shí)際出現(xiàn)的認(rèn)知障礙不符的病例,可以通過聯(lián)合血液指標(biāo)來綜合評(píng)判患者是否需要積極干預(yù)來預(yù)防繼發(fā)認(rèn)知障礙,對于個(gè)體化治療具有一定的價(jià)值。但本研究為回顧性研究,存在一定的局限性,樣本量相對較少,未能動(dòng)態(tài)觀察CSVD 患者的影像學(xué)表現(xiàn)、血液指標(biāo)及臨床表現(xiàn)等,今后應(yīng)進(jìn)一步隨訪CSVD 患者,認(rèn)識(shí)疾病發(fā)生、發(fā)展的各個(gè)階段,從而尋找更精準(zhǔn)的治療及預(yù)防靶點(diǎn)。