肌萎縮側(cè)索硬化患者的腦脊液蛋白及髓鞘堿性蛋白相關(guān)研究

張潔 邢巖 崔麗英

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肌萎縮側(cè)索硬化患者的腦脊液蛋白及髓鞘堿性蛋白相關(guān)研究

張潔 邢巖 崔麗英

目的 探討肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)患者的腦脊液蛋白、髓鞘堿性蛋白(MBP)水平及腦脊液蛋白與臨床特征之間的關(guān)系。方法 回顧性研究行腰穿查腦脊液的29例確診ALS患者，檢測(cè)其腦脊液蛋白及MBP水平，并按性別、年齡、病程、起病部位及臨床功能評(píng)分〔肌萎縮側(cè)索硬化功能分級(jí)量表(ALS-FRS)評(píng)分〕等不同臨床特征分組，分析不同臨床特征對(duì)腦脊液蛋白水平的影響。結(jié)果 29例ALS患者腦脊液蛋白水平為(0.43±0.15)g/L，其中腦脊液蛋白輕度增高患者9例(31%)，最高為0.89 g/L；不同性別〔男(0.42±0.15)g/L，女(0.45±0.18)g/L，t=0.501，P=0.620〕、年齡〔<60歲組(0.43±0.17)g/L，≥60歲(0.44±0.13)g/L，t=0.141，P=0.889〕、病程〔<1年組(0.37±0.11)g/L，≥1年(0.49±0.17)g/L，t=-2.23，P=0.054〕、起病部位〔球部起病組(0.38±0.11)，肢體起病組(0.45±0.17)，t=0.330，P=0.743〕、ALS-FRS評(píng)分〔>30分組(0.42±0.16)g/L，≤30分組(0.44±0.16)g/L，t=0.092，P=0.928〕分組間比較，腦脊液蛋白水平差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。29例患者中13例進(jìn)行了腦脊液MBP檢測(cè)，MBP水平(1.66±0.78) nmol/L，13例患者M(jìn)BP水平均增高，最高達(dá)3.39 nmol/L。MBP水平與腦脊液蛋白水平無(wú)相關(guān)性(R=0.198，P= 0.517)。結(jié)論 ALS患者腦脊液蛋白增高多見(jiàn)。部分ALS患者腦脊液MBP水平增高，但與腦脊液蛋白水平無(wú)相關(guān)性。

肌萎縮側(cè)索硬化；腦脊液；蛋白；髓鞘堿性蛋白

肌萎縮側(cè)索硬化(amyotrophic lateral sclerosis，ALS)是進(jìn)行性累及上、下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元而導(dǎo)致肌肉無(wú)力萎縮，最終因呼吸肌受累而致死亡的一種神經(jīng)系統(tǒng)變性病。臨床發(fā)現(xiàn)，ALS患者腦脊液中蛋白及髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein，MBP)水平均可增高，但國(guó)內(nèi)外均報(bào)道較少。本研究觀察ALS患者腦脊液蛋白、MBP升高水平，并初步探討腦脊液蛋白水平與年齡、性別、起病部位、病程、臨床功能評(píng)分之間是否存在相關(guān)性，期望對(duì)臨床有所幫助。

1 對(duì)象和方法

1.1 觀察對(duì)象 2000-07—2013-07期間在北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科病房及航空總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科住院的ALS確診患者29例，其中男19例、女10例，年齡范圍17～69歲，平均年齡(47.7±11.8)歲，病程5個(gè)月至9年(中位數(shù)11個(gè)月，四分位數(shù)間距17個(gè)月)?；颊呔鶕?jù)E1 Escorial標(biāo)準(zhǔn)[1]診斷，并于住院期間行腰穿查腦脊液。29例患者病前均體健，無(wú)特殊個(gè)人史及家族史。

1.2 方法

1.2.1 腦脊液檢測(cè)：腦脊液蛋白檢查采用氯化苯丙胺鹽法檢測(cè)[2]。MBP檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)[3]。

1.2.2 神經(jīng)功能測(cè)評(píng)：肌萎縮側(cè)索硬化功能分級(jí)量表評(píng)分(ALS-FRS)是目前臨床試驗(yàn)中最常用的神經(jīng)功能評(píng)分方法，有10項(xiàng)功能檢查，包括4個(gè)球部功能(言語(yǔ)、流涎、吞咽、呼吸)、兩個(gè)下肢功能(行走和爬樓梯)和兩個(gè)其他功能(穿衣和洗漱、床上翻身和整理被服)。評(píng)分從0分(完全不能完成任務(wù))至40分(正常)，分值越低，神經(jīng)功能缺損越嚴(yán)重。

1.2.3 分組及分析：根據(jù)年齡將患者分為≥60歲組(11例)和<60歲組(18例)，按起病方式將其分為球部起病組(不論是否發(fā)展為全身，8例)和肢體起病組(21例)，按病程分為<1年組(14例)和≥1年組(15例)，按ALS-FRS評(píng)分分為>30分組(19例)和≤30分組(10例)。比較不同性別、年齡、病程、起病部位、臨床功能評(píng)分分組間腦脊液蛋白水平，并對(duì)腦脊液MBP與腦脊液蛋白水平進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果

2.1 腦脊液蛋白及MBP檢測(cè) 29例患者腦脊液蛋白水平為(0.43±0.15)g/L〔正常參考值范圍(0～0.45)g/L〕，其中9例(31%)輕度增高，最高為0.89 g/L。腦脊液MBP水平(1.66±0.78)nmol/L(正常參考值范圍≤0.55 nmol/L)，29例ALS患者有13例行MBP檢查，行MBP檢測(cè)的13例MBP水平全部增高，最高為3.39 nmol/L。

不同性別〔男(0.42±0.15)g/L，女(0.45±0.18)g/L，t=0.501，P=0.620〕、年齡〔<60歲組(0.43±0.17)g/L，≥60歲(0.44±0.13)g/L，t=0.141，P=0.889〕、病程〔<1年組(0.37±0.11)g/L，≥1年組(0.49±0.17)g/L，t=-2.23，P=0.054)〕、起病部位〔球部起病組(0.38±0.11)g/L，肢體起病組(0.45±0.17)g/L，t=0.330，P=0.743〕、ALS-FRS評(píng)分〔>30分組(0.42±0.16)g/L，≤30分組(0.44±0.16)g/L，t=0.092，P=0.928〕分組間腦脊液蛋白含量比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 腦脊液MBP與腦脊液蛋白水平的相關(guān)性分析 13例患者同時(shí)行腦脊液蛋白和MBP水平差檢測(cè)，并對(duì)兩者進(jìn)行Pearson相關(guān)分析，結(jié)果顯示二者無(wú)相關(guān)性(R=-0.198，P=0.517)。

3 討論

現(xiàn)認(rèn)為ALS是神經(jīng)系統(tǒng)的變性疾病，以大腦皮質(zhì)、腦干、脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元選擇性丟失為特征，其發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚，但膠質(zhì)細(xì)胞在ALS發(fā)病中的作用日益受到關(guān)注[4]。本研究主要就ALS患者腦脊液中的蛋白，尤其是MBP蛋白水平與臨床相關(guān)指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行探討，初步探討MBP的神經(jīng)元毒性及產(chǎn)生MBP的少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能紊亂在ALS發(fā)病中的可能作用。

本文中對(duì)29例ALS患者進(jìn)行回顧性分析，結(jié)果顯示：(1)ALS患者腦脊液蛋白增高并非罕見(jiàn)。(2)29例中所檢13例ALS患者全部存在MBP明顯增高。(3)腦脊液蛋白水平與性別、年齡、起病部位、病程、ALS功能評(píng)分無(wú)明顯相關(guān)性。

本組ALS患者腦脊液中部分患者〔31%(9/29)〕蛋白可以輕度增高，與國(guó)外Leonardi等[5]的報(bào)道比例相當(dāng)?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)ALS患者腦脊液中可以有包括血漿銅藍(lán)蛋白前體蛋白、Tar DNA結(jié)合蛋白43抗體(TDP-43)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、神經(jīng)纖維絲蛋白，tau蛋白等多種蛋白增高[6-8]，ALS患者存血腦屏障破壞和免疫反應(yīng)異常[5，9]，可能是其蛋白水平增高的原因。研究者們一直試圖從腦脊液中發(fā)現(xiàn)對(duì)ALS診斷有幫助的蛋白標(biāo)志物，但都沒(méi)有特異性的發(fā)現(xiàn)。本研究將腦脊液蛋白水平與性別、年齡、起病部位、病程進(jìn)行了相關(guān)性分析，分組間未發(fā)現(xiàn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示腦脊液蛋白升高在疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中可能是非特異性的。

有關(guān)ALS患者M(jìn)BP明顯增高的發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)報(bào)道，國(guó)外目前也僅有1篇報(bào)道[8]。該文獻(xiàn)報(bào)道ALS患者腦脊液中MBP水平可以升高，該作者認(rèn)為似乎是非特異性的[8]。但本研究29例ALS患者中13例檢測(cè)了腦脊液的MBP水平，該指標(biāo)全部升高，說(shuō)明MBP水平的升高并非偶然，很可能是ALS疾病發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)必然的產(chǎn)物。

MBP是中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘的主要蛋白質(zhì)，占中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘蛋白含量的30%，是髓鞘中惟一的膜蛋白[9]。MBP由少突膠質(zhì)細(xì)胞合成。少突膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)維持軸突(AXONS)代謝和神經(jīng)元存活起重要作用，少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能紊亂導(dǎo)致軸突變性及神經(jīng)元死亡[11]。研究發(fā)現(xiàn)在ALS患者及超氧化物歧化酶1(SOD1)轉(zhuǎn)基因鼠中均發(fā)現(xiàn)少突膠質(zhì)細(xì)胞變性[12]。少突膠質(zhì)細(xì)胞的變性在ALS疾病早期即可出現(xiàn)，隨著少突膠質(zhì)細(xì)胞逐漸死亡，其前體細(xì)胞不斷增殖分化，這些新合成的少突膠質(zhì)細(xì)胞是不成熟的，存在功能紊亂，導(dǎo)致其分泌MBP功能異常。腦脊液MBP水平的升高提示存在少突膠質(zhì)細(xì)胞的功能紊亂。腦脊液中MBP水平越高提示不成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量越多。MBP具有神經(jīng)毒性作用，腦脊液MBP水平的升高會(huì)造成離子紊亂及細(xì)胞內(nèi)容物外漏，最終導(dǎo)致神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞死亡[13]。其中少突膠質(zhì)細(xì)胞死亡會(huì)造成MBP繼續(xù)升高，從而形成惡性循環(huán)。

綜上可見(jiàn)，少突膠質(zhì)細(xì)胞功能紊亂導(dǎo)致的MBP改變可能參與了ALS的疾病過(guò)程，這也可能是ALS的發(fā)病環(huán)節(jié)之一，尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。今后應(yīng)將重點(diǎn)致力于開(kāi)展ALS運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡與MBP神經(jīng)毒性之間關(guān)系及神經(jīng)元與膠質(zhì)細(xì)胞相互作用方面的研究，期待能夠發(fā)現(xiàn)新的ALS治療靶點(diǎn)。

[1]Brooks BR，Miller RG，Swash M，et al. World Federation of Neurology Research Committee on Motor Neuron Diseases. Revised criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis[J]. Amyotroph Lateral Scler Other Motor Neuron Disord，2000，1(5)： 293-300.

[2]唐曉霞.氯化苯丙胺鹽比濁法檢測(cè)腦脊液蛋白質(zhì)方法學(xué)評(píng)價(jià)[J]．檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床，2013，10(12)：1553-1554.

[3]丁美萍，聞樹(shù)群.多發(fā)性硬化與髓鞘抗體及髓鞘堿性蛋白[J].中國(guó)神經(jīng)免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)雜志，1999，6(1)：32-35.

[4]Clement AM， Neuyen MD， Roberts EA， et al. Wild-type noneuronal cells extend survival of SOD1 mutant motor neurons in ALS mice[J]. Science， 2003， 302(5642)： 113-117.

[5]Leonardi A， Abbruzzese G， Arata L，et al. Cerebrospinal fluid (CSF) findings in amyotrophic lateral sclerosis[J]. J Neurol， 1984， 231(2)： 75-78.

[6]Ryberg H， An J， Darko S， et al. Discovery and verification of amyotrophic lateral sclerosis biomarkers by proteomics[J]. Muscle Nerve， 2010， 42(1)： 104-111.

[7]Rohan Z， Matej R， Rusina R，et al. Oligodendroglial response in the spinal cord in TDP-43 proteinopathy with motor neuron involvement[J]. Neurodegener Dis， 2014， 14(3)： 117-124.

[8]Reijn TS， Abdo WF， Schelhaas HJ， et al. CSF neurofilament protein analysis in the differential diagnosis of ALS[J]. J Neurol， 2009， 256(4)：615-619.

[9]Younger DS， Rowland LP， Latov N， et al.Lymphoma， motor neuron diseases， and amyotrophic lateral sclerosis[J]. Ann Neurol， 1991， 29(1)：78-86.

[10]Sternber NH， Itoyama Y， Kies MW， et al. Myelin basic protein demonstrated immuncytochemically in oligodendroglia prior to myelin sheath formation[J]. Proc Natl Acad Sci，1978， 75(5)：2521-2524.

[11]Lee Y， Morrison BM， Li Y， et al.Oligodendroglia metabolically support axons and contribute to neurodegeneration[J]. Nature， 2012，487(7408)：443-448.

[12]Philips T， Bento-Abreu A， Nonneman A， et al.Oligodendrocyte dysfunction in the pathogenesis of amyotrophic lateral sclerosis[J]. Brain， 2013， 136(Pt2)： 471-482.

[13]Boggs JM. Myelin basic protein： a multifunctional protein[J]. Cell Mol Life Sci， 2006，63(17)：1945-1961.

(本文編輯：鄒晨雙)

The levels of cerebrospinal fluid protein and myelin basic protein in amyotrophic lateral sclerosis patients

ZHANGjie，XINGYan，CUILiying*.

*DepartmentofNeurology，PekingUnionMedicalCollegeHospital，Beijing100730，China

CUI Liying， Email：pumchcuily@sina.com

Objective To investigate the correlation between the clinical features and the levels of cerebrospinal fluid(CSF) protein and myelin basic protein(MBP) in patients with amyotrophic lateral sclerosis(ALS). Methods Retrospective study was adopted among 29 hospitalized patients diagnosed as ALS， undergoing lumbar puncture. According to the different clinical characteristics of ALS， the CSF protein and MBP of the patients were detected. The patients were categorized according to gender， age， course of disease， the onset site， ALS-FRS， and the effects of clinical features on the CSF protein levels was discussed. Results CSF protein mildly increased in 9 patients(31%). The average CSF protein level of 29 patients was (0.43±0.15)g/L. The highest level was 0.89 g/L.There were no significant differences in levels of CSF protein between the groups of the course of disease [<1 year(0.37±0.11)g/L， ≥1year(0.49±0.17)g/L，t=-2.23，P=0.054]， disease onset[bulbar onset(0.38±0.11)，limb onset(0.45±0.17)，t=0.330，P=0.743]， age[<60 years old(0.43±0.17)g/L，≥60 years old(0.44±0.13)g/L，t=0.141，P=0.889] and gender[male(0.42±0.15)g/L，female(0.45±0.18)g/L，t=0.501，P=0.620]， ALS-FRS[>30 scores(0.42±0.16)g/L， ≤30 scores(0.44±0.16)g/L，t=0.092，P=0.928]. The MBP levels were detected in 13 patients and all of them significantly increased. The highest level was 3.39 nmol/L (normal value≤0.55 nmol/L)， the average level was(1.66±0.78)nmol/L. There was no correlation between the levels of CSF protein and MBP(R=0.198，P=0.517). Conclusions The CSF protein increasing is common in patients with ALS. The MBP levels increased in some of the ALS patients. It indicates that the MBP may play a role in the pathogenesis of ALS，but there is no correlation between MBP and CSF protein level.

amyotrophic lateral sclerosis; cerebrospinal fluid; protein; myelin basic protein

10.3969/j.issn.1006-2963.2016.04.005

100023 航空總醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(張潔、邢巖)100730中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科(崔麗英)

崔麗英，Email：pumchcuily@sina.com

4.8

A

1006-2963(2016)04-0248-03

2015-10-20)