肝豆?fàn)詈俗冃远SMRS研究

許文鋒 何榮興 周香雪（通訊作者）

（1 廣西壯族自治區(qū)工人醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 廣西 南寧 530021）

（2 中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院東院影像科 廣東 廣州 510080）

（3 中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 廣東 廣州 510080）

肝豆?fàn)詈俗冃裕℉epato lenticular degeneration，HLD也稱wilson disease，WD）是一種常染色體單基因隱性遺傳的銅代謝障礙疾病，其致病基因ATP 7B，定位于染色體13 ql 4.3，編碼一種銅轉(zhuǎn)運(yùn)P型ATP酶。ATP 7B 基因突變導(dǎo)致ATP 7B功能減弱或喪失，導(dǎo)致血清銅藍(lán)蛋白合成減少以及膽道排銅障礙，蓄積體內(nèi)的銅離子在肝、腦、腎、角膜等處沉積，引起進(jìn)行性加重的肝硬化、錐體外系癥狀、精神癥狀、腎損害及角膜色素環(huán)(即K-F環(huán))。磁共振波譜成像（MRS）能夠進(jìn)行活體組織內(nèi)化學(xué)物質(zhì)無創(chuàng)性檢測，可用于腦部代謝的研究。二維氫質(zhì)子磁共振波譜（1H-MRS）比單體素MRS更能準(zhǔn)確反映腦部皮層下核團(tuán)的代謝情況。我們通過二維MRS觀察WD患者皮層下核團(tuán)的代謝情況，并探討核團(tuán)代謝情況與臨床癥狀、銅代謝、病程之間的關(guān)系。

1.資料與方法

1.1 一般資料

收集中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院黃埔院區(qū)2017年3月—2017年11月臨床確診的WD患者21例（腦型17例，肝型4例），5例均無血緣關(guān)系的健康志愿者作為正常對照組。WD診斷標(biāo)準(zhǔn)為[1]：銅藍(lán)蛋白＜0.2g/L，24h尿銅＞100ug，角膜K-F環(huán)陽性，有陽性家族史。

所有對象均簽署知情同意書，經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

腦型WD患者用改良Young量表[2]進(jìn)行神經(jīng)癥狀評分。根據(jù)腦型WD患者的臨床癥狀及改良Young量表評分情況（見表1），將腦型WD患者分為以下四型：（1）不自主運(yùn)動(dòng)型；（2）帕金森癥狀型；（3）口－下頜肌張力障礙型；（4）精神障礙型。根據(jù)肝功能結(jié)果，將WD患者進(jìn)行Child肝功能分級。所有研究對象進(jìn)行血清銅、尿銅檢查。

表1 腦型WD患者分型方法

1.2 影像學(xué)檢查方法

WD患者及正常對照進(jìn)行MRS檢查。使用SIEMENS 3.0T MAGNETOM Verio MRI掃描儀和8通道SENSE Head線圈。受檢者靜息平臥，固定頭部，使用棉花降低噪音。用三維快速擾相梯度翻轉(zhuǎn)恢復(fù)（3D mprage）序列獲取解剖圖像：TR/TE 1900ms/2.52ms，F(xiàn)OV 250mm×250mm，矩陣246×256，層厚1mm，層距0.5mm，掃描時(shí)間4.18min。fMRI掃描序列采用平面回波成像梯度回波（EPI GRE）序列：TR/TE 2000ms/30ms，F(xiàn)OV 192mm×192mm，矩陣64×64，層數(shù)36，層厚3mm，層距0.75mm，掃描時(shí)間6.46min,采集次數(shù)200。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用二維波譜呈像方法，自動(dòng)MRI波譜檢測技術(shù)，點(diǎn)分辨波譜(PRESS)序列，TR1500ms，TE 135ms，自動(dòng)勻場，F(xiàn)OV210mm×240mm，相位矩陣160×160。感興趣區(qū)(ROI)為兩側(cè)豆?fàn)詈?、尾狀核、丘腦、小腦、黑質(zhì)、額葉白質(zhì)，體積為1.0cm×1.0cm×1.0cm。選取ROI時(shí)注意避免腦脊液和顱骨等的影響。用MR儀自帶的Sage波譜處理軟件計(jì)算N－乙酰天門冬氨酸（N-acetylaspartate，NAA）、膽堿（choline，Cho）、肌酸（creatine，Cr）的曲線下面積及NAA／Cr、Cho／Cr的比值。同時(shí)將儀器生成的波譜原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入電腦工作站，用Spectro View軟件對波譜原始數(shù)據(jù)處理。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2.結(jié)果

2.1 WD患者及正常對照基本情況，見表2。

表2 WD患者及正常對照的基本情況對比

2.2 WD患者與正常對照MRS數(shù)據(jù)比較

WD患者及正常對照核團(tuán)MRS數(shù)據(jù)，見表3。

表3 WD患者及正常對照核團(tuán)MRS數(shù)據(jù) （±s）

表3 WD患者及正常對照核團(tuán)MRS數(shù)據(jù) （±s）

*與正常對照比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.05）；△與腦型WD患者比較，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P≤0.05）。

部位項(xiàng)目腦型WD肝型WD正常對照右側(cè)尾狀核NAA/Cr2.36±0.99*2.74±0.32*5.19±0.12 Cho/Cr7.21±3.10*3.23±1.22△2.56±0.59左側(cè)尾狀核NAA/Cr2.22±1.00*2.94±1.025.27±0.17 Cho/Cr4.16±3.853.17±0.552.51±0.35右側(cè)豆?fàn)詈薔AA/Cr2.11±1.042.89±0.553.97±0.20 Cho/Cr2.17±1.742.42±0.651.06±0.74左側(cè)豆?fàn)詈薔AA/Cr1.76±1.07*2.18±0.56*4.48±0.25 Cho/Cr1.62±0.951.66±0.841.04±0.29右側(cè)丘腦NAA/Cr2.69±1.93*2.77±0.195.25±0.12 Cho/Cr4.78±3.08*2.04±0.19△1.14±0.11左側(cè)丘腦NAA/Cr2.24±1.11*2.43±0.20*6.17±0.15 Cho/Cr1.01±0.621.99±0.201.16±0.05右側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr1.87±0.431.7±0.651.3±0.08 Cho/Cr1.24±0.751.00±0.311.07±0.09左側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr1.84±0.802.60±0.331.87±0.05 Cho/Cr1.29±0.571.4±0.370.93±0.23右側(cè)小腦NAA/Cr1.83±0.161.30±0.822.11±0.09 Cho/Cr1.53±0.871.40±0.421.25±0.08左側(cè)小腦NAA/Cr1.83±0.842.10±0.791.59±0.14 Cho/Cr1.38±1.001.92±0.471.20±0.09右側(cè)額葉NAA/Cr2.04±0.942.12±0.822.55±0.28 Cho/Cr3.29±1.821.85±0.203.7±0.14左側(cè)額葉NAA/Cr1.77±1.022.14±0.212.85±0.15 Cho/Cr2.05±1.781.43±0.382.65±0.15

通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，與正常對照比較，腦型WD患者雙側(cè)尾狀核（P=0.043,0.021）、左側(cè)豆?fàn)詈耍≒=0.040）、雙側(cè)丘腦（P=0.035,0.037）NAA/Cr下降，右側(cè)尾狀核（P=0.041）、右側(cè)丘腦（P=0.035）Cho/Cr升高。

通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，與正常對照比較，肝型WD患者右側(cè)尾狀核（P=0.029）、左側(cè)豆?fàn)詈耍≒=0.033）、左側(cè)丘腦（P=0.042）NAA/Cr下降。

2.3 肝腦型WD患者M(jìn)RS結(jié)果比較

通過獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，肝型WD患者右側(cè)尾狀核（P=0.043）、右側(cè)丘腦（P=0.039）Cho/Cr低于腦型。

2.4 各型WD患者M(jìn)RS結(jié)果

各類型WD患者M(jìn)RS比較，見表4。

表4 各類型WD患者M(jìn)RS數(shù)據(jù)（±s）

表4 各類型WD患者M(jìn)RS數(shù)據(jù)（±s）

部位項(xiàng)目1型2型3型4型右側(cè)尾狀核NAA/Cr1.83±1.251.84±1.023.13±1.212.98±0.67 Cho/Cr1.12±0.563.16±2.333.32±1.173.00±2.32左側(cè)尾狀核NAA/Cr2.47±0.621.92±0.772.06±0.452.81±0.36 Cho/Cr2.88±0.723.34±1.093.26±1.072.38±1.21右側(cè)豆?fàn)詈薔AA/Cr2.43±1.001.39±0.422.33±0.771.65±0.31 Cho/Cr3.30±0.891.26±0.502.14±1.191.51±0.34左側(cè)豆?fàn)詈薔AA/Cr1.51±0.311.45±0.461.99±0.642.87±0.92 Cho/Cr1.75±1.071.12±0.351.91±0.332.10±1.21右側(cè)丘腦NAA/Cr1.44±1.22*1.96±0.363.22±0.572.20±1.21 Cho/Cr2.04±0.991.51±1.035.28±2.36*1.10±1.26左側(cè)丘腦NAA/Cr1.49±0.722.92±0.792.24±1.052.92±1.03

部位項(xiàng)目1型2型3型4型Cho/Cr2.50±0.691.24±0.234.47±1.56*1.67±0.76右側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr2.02±1.331.08±0.74*2.12±1.061.46±0.39 Cho/Cr1.16±0.461.57±0.371.24±0.391.69±0.62左側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr1.54±0.372.50±0.981.71±1.051.74±0.35 Cho/Cr0.97±0.362.20±1.071.20±0.491.36±0.59右側(cè)小腦NAA/Cr1.44±0.392.87±1.261.55±1.061.28±0.37 Cho/Cr1.39±0.761.75±0.651.54±0.591.70±1.02左側(cè)小腦NAA/Cr2.23±0.481.40±0.621.73±0.571.75±1.03 Cho/Cr0.87±0.342.08±1.211.17±0.541.43±0.39右側(cè)額葉NAA/Cr1.45±0.622.07±0.222.68±1.252.17±0.75 Cho/Cr2.32±2.031.34±0.921.91±0.364.33±1.34*左側(cè)額葉NAA/Cr2.22±0.432.65±1.232.48±1.175.63±2.03 Cho/Cr2.02±0.921.71±0.821.86±0.454.33±0.45*

通過方差分析，1型WD患者右側(cè)丘腦NAA/Cr值低于3型；2型患者右側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr值低于其他類型；3型患者雙側(cè)丘腦Cho/Cr值高于其他類型；4型WD患者雙側(cè)額葉Cho/Cr值高于其他類型。

MRS結(jié)果與改良Young量表評分總分及各項(xiàng)評分無相關(guān)性。

2.5 MRS結(jié)果不對稱性結(jié)果

將左右側(cè)感興趣區(qū)改良Young量表單項(xiàng)得分相差2分以上，認(rèn)定為神經(jīng)癥狀不對稱。神經(jīng)癥狀不對稱者為14例（66.67%），其中震顫不對稱者為6例，肌張力障礙不對稱者為11例，舞蹈樣動(dòng)作不對稱者為1例。

通過配對t檢驗(yàn)，神經(jīng)癥狀對稱的患者中，WD患者各感興趣區(qū)左右側(cè)NAA/Cr、Cho/Cr值比較無明顯差異。

震顫癥狀不對稱的患者中，雙側(cè)丘腦Cho/Cr值有差異（P=0.040）。

肌張力障礙、舞蹈樣動(dòng)作不對稱的患者中，未發(fā)現(xiàn)雙側(cè)MRS數(shù)據(jù)不對稱性。

2.6 MRS結(jié)果與臨床資料關(guān)系

通過相關(guān)分析，左側(cè)額葉NAA/Cr與病程呈負(fù)相關(guān)（r=-0.62,P=0.01）。

MRS結(jié)果與血清銅、尿銅結(jié)果無相關(guān)性。

MRS結(jié)果與肝功能等級無相關(guān)關(guān)系。

3.討論

WD腦部的病變主要在基底節(jié),以殼核最明顯,次為蒼白球及尾狀核。其他如大腦皮質(zhì)、丘腦、紅核、黑質(zhì)、齒狀核、中腦、腦橋、小腦均可受累。組織病理學(xué)改變主要包括腦水腫、壞死以及海綿狀變性、腦萎縮等：過量蓄積的銅離子具有細(xì)胞毒性作用并可引起腦組織慢性缺血，導(dǎo)致腦部神經(jīng)細(xì)胞變性腫脹、壞死消失，神經(jīng)纖維髓鞘脫失，病變區(qū)出現(xiàn)軟化、囊變及空腔，繼而星形膠質(zhì)細(xì)胞增生肥大，晚期出現(xiàn)腦萎縮、組織結(jié)構(gòu)疏松[3]。

MRS能夠進(jìn)行活體組織內(nèi)化學(xué)物質(zhì)的無創(chuàng)性檢測，提供的代謝信息往往早于疾病的形態(tài)學(xué)改變，能反映感興趣區(qū)的代謝情況，Cr作為高能磷酸鹽的儲(chǔ)備形式及ATP、ADP的緩沖劑，能夠直接反映能量代謝情況且Cr值一般不會(huì)隨病理變化而變化，比較穩(wěn)定固可用作臨床參考值，對代謝信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算NAA/Cr、Cho/Cr比值等。NAA是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)濃度最高的代謝物，分布于神經(jīng)元與軸索，它是標(biāo)記神經(jīng)元和軸索生存能力與密度的指標(biāo)[4]。Cho是磷脂代謝的成分，參與細(xì)胞膜的合成與降解,其峰值的高低是由膜磷脂中的膽堿濃度決定的，它可以反映細(xì)胞膜磷脂的穩(wěn)定狀態(tài)及細(xì)胞的增殖程度[5]。Wilson病中Cho增高與病變區(qū)星形膠質(zhì)細(xì)胞增生相關(guān)[6]。我們的研究中，腦型WD患者雙側(cè)尾狀核、左側(cè)豆?fàn)詈恕㈦p測丘腦NAA/Cr下降，右側(cè)尾狀核、右側(cè)丘腦Cho/Cr升高。肝型WD患者右側(cè)尾狀核、左側(cè)豆?fàn)詈恕⒆髠?cè)丘腦NAA/Cr下降。提示腦型、肝型WD患者均存在神經(jīng)元細(xì)胞的減少和星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。也支持肝型WD患者的顱內(nèi)代謝異常出現(xiàn)時(shí)間要先于患者的臨床神經(jīng)、精神癥狀。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，肝型WD患者右側(cè)尾狀核、右側(cè)丘腦Cho/Cr低于腦型。提示腦型WD患者的腦部部分核團(tuán)的星形膠質(zhì)細(xì)胞增生較肝型WD患者明顯。

我們根據(jù)腦型WD患者的神經(jīng)癥狀，將其分為1型（不自主運(yùn)動(dòng)型）、2型（帕金森癥狀型）、3型（口-下頜肌張力障礙型）、4型（精神癥狀型）。我們發(fā)現(xiàn)不同神經(jīng)癥狀WD患者腦部MRS特點(diǎn)有所不同。1型WD患者右側(cè)丘腦NAA/Cr值低于3型；2型患者右側(cè)黑質(zhì)NAA/Cr值低于其他類型；3型患者雙側(cè)丘腦Cho/Cr值高于其他類型；4型WD患者雙測額葉Cho/Cr值高于其他類型，提示不同神經(jīng)癥狀在腦部不同核團(tuán)的神經(jīng)元細(xì)胞的減少及星形膠質(zhì)細(xì)胞增生存在差異。

神經(jīng)癥狀不對稱在WD患者中非常常見。我們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)癥狀對稱的患者中，WD患者各感興趣區(qū)左右側(cè)NAA/Cr、Cho/Cr值比較無明顯差異。肌張力障礙、舞蹈樣動(dòng)作不對稱的患者中，未發(fā)現(xiàn)雙側(cè)MRS數(shù)據(jù)不對稱性。震顫癥狀不對稱的患者中，雙測丘腦Cho/Cr值有差異。提示震顫癥狀不對稱的患者中，雙測丘腦星形膠質(zhì)細(xì)胞增生存在差異。

MRS結(jié)果與血清銅、尿銅結(jié)果無相關(guān)性。MRS結(jié)果與肝功能等級無相關(guān)關(guān)系。左側(cè)額葉NAA/Cr與病程呈負(fù)相關(guān)。吳舒梅等[7]的研究同樣發(fā)現(xiàn)NAA/Cr比值降低的程度與病程呈負(fù)相關(guān)。病程越長神經(jīng)元損傷可能越明顯。

綜上所述，二維MRS反映了WD患者腦部核團(tuán)及額葉皮層存在神經(jīng)元細(xì)胞的減少和星形膠質(zhì)細(xì)胞增生等代謝異常。肝、腦型WD患者在腦部核團(tuán)的損傷程度上有區(qū)別。不同神經(jīng)癥狀在腦部核團(tuán)損傷的部位上存在差異。神經(jīng)癥狀的不對稱性與核團(tuán)代謝的不對稱性有一定相關(guān)性。