CADASIL的臨床特點(diǎn)、磁共振特征及NOTCH3基因突變分析

王倩，黃瑩，徐鉛輝，韓晶，楊苗娟，付學(xué)軍

(深圳市人民醫(yī)院∥暨南大學(xué) 第二臨床醫(yī)學(xué)院∥南方科技大學(xué) 第一附屬醫(yī)院 神經(jīng)內(nèi)科，廣東 深圳 518020)

伴有皮質(zhì)下梗死和白質(zhì)腦病的常染色體顯性遺傳性腦動脈病(cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy,CADASIL) 是一種常染色體顯性遺傳的，非淀粉樣變性、非動脈硬化性的單基因遺傳腦小動脈病，以偏頭痛、反復(fù)發(fā)作的腦卒中、認(rèn)知功能減退及情感障礙為主要臨床特征.該病發(fā)病率約為2/10萬～5/10萬[1]，診斷依賴于典型的臨床癥狀及影像學(xué)表現(xiàn)，皮膚活檢小血管壁內(nèi)嗜鋨顆粒沉積或NOTCH3基因突變是診斷的金標(biāo)準(zhǔn).盡管該病的臨床表現(xiàn)、影像學(xué)特點(diǎn)及基因突變研究已有許多報道，但因地域、種族、基因突變位點(diǎn)等不同，特點(diǎn)也各不相同.本研究對收治的CADASIL患者的臨床表現(xiàn)、基因突變及磁共振特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)分析，以加深對該病的認(rèn)識，提高診療水平.

1 對象與方法

1.1 研究對象

回顧性收集2012年1月至2019年6月在深圳市人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科診斷為CADASIL的患者共15例，患者間無親屬關(guān)系，所有患者均符合CADASIL診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]，且經(jīng)NOTCH3基因檢測確診，其中有8例患者本研究小組曾報道[3].詳細(xì)收集患者的基本信息、臨床癥狀、NOTCH3基因檢測結(jié)果及磁共振檢查結(jié)果.

1.2 材料與儀器

外周血DNA提取試劑盒：QIAamp Blood DNA Mini Kit購自美國QIAGEN公司；PCR試劑盒：2×PCR MasterMix聚合酶(天根,中國)；ABI9700型PCR儀與ABI3500測序儀為美國Life technology產(chǎn)品；1.5T AVANTO核磁共振成像系統(tǒng)為德國siemens產(chǎn)品.

1.3 研究方法

1.3.1 基因檢測

經(jīng)患者知情同意后獲取其外周血，送中國金域檢測中心行NOTCH3基因的3、4、5、6、11、12、13、14、18、19號外顯子區(qū)序列基因測序，與參考序列(NG_009819.1與NM_000435.2)進(jìn)行比較.

1.3.2 影像學(xué)檢查

所有患者均行常規(guī)磁共振成像，T1W1掃描序列：TE 10 ms，TR 500 ms；T2W1掃描序列：TE 110 ms，層距1 mm，TR 5 000 ms，層厚5.0 mm；彌散受限(DWI)掃描序列：TE 100 ms，TR 3 400 ms，層厚5 mm，F(xiàn)OV 230 mm，并加掃T2 FLAIR序列.10例患者行磁敏感加權(quán)成像(SWI)，掃描序列：TE 40 ms，TR 50 ms，層厚2 mm，F(xiàn)OV 230 mm.由影像科?？漆t(yī)師對患者M(jìn)RI進(jìn)行評價，分析腦白質(zhì)病變、腔隙性腦梗死、腦微出血病灶的分布及特點(diǎn).

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示，計數(shù)資料以構(gòu)成比表示.按基因突變位點(diǎn)不同將患者分為R544C突變和其他突變兩個亞組，兩組間計量資料比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn).計數(shù)資料比較采用Fisher精確概率法.P<0.05為有統(tǒng)計學(xué)差異.

2 結(jié)果

2.1 臨床資料

本研究15例患者均符合CADASIL的診斷標(biāo)準(zhǔn)，其中男9例，女6例，起病年齡35～54歲，平均(46.07±5.87)歲.臨床表現(xiàn)為腦卒中12例(80%)；認(rèn)知功能減退8例(53.3%)；頭暈7例(46.7%)；偏頭痛5例(33.3%)；情感障礙4例(26.7%).其中，腦卒中患者中9例為腦梗死，3例為腦出血.15例患者中，合并高血壓病7例，糖尿病3例，高脂血癥3例；吸煙史5例；家族史6例(偏頭痛家族史1例，腦卒中家族史5例).

2.2 NOTCH3基因突變頻率

15例患者均攜帶NOTCH3基因突變，共發(fā)現(xiàn)8個已知的NOTCH3突變位點(diǎn).外顯子11突變患者10例(66.7%)，其中1例患者在外顯子11發(fā)現(xiàn)2個突變，分別為外顯子11 R607C和外顯子11 R578C；外顯子4突變3例(20%)；外顯子3突變2例(13.3%).所有突變位點(diǎn)中變異頻率最高的為外顯子11 R544C，共7例患者(46.7%)，這7例患者中6例為廣東籍，1例為廣西籍(表1).

表1 NOTCH3基因突變位點(diǎn)變異頻率及分布Table 1 Frequency and Distribution of NOTCH3 Mutations

1)一例患者同時攜帶兩個NOTCH3基因突變：外顯子11 R607C 和外顯子11 R578C.
1)One patient carried twoNOTCH3gene mutations：Exon11 R607C and Exon11 R578C.

2.3 NOTCH3影像學(xué)特征

2.3.1 腦白質(zhì)病變特點(diǎn)

15例患者影像學(xué)上均出現(xiàn)白質(zhì)高信號，表現(xiàn)為長T1長T2信號，F(xiàn)lair高信號，多位于側(cè)腦室周圍和深部腦白質(zhì)、外囊(圖1A)及顳極(圖1B)等部位，其中側(cè)腦室旁或深部白質(zhì)受累15/15(100%)，外囊受累12/15(80%)，顳極受累7/15(46.7%).本研究中R554C突變的患者比例較高，為了確定NOTCH3R544C突變是否與特定特征相關(guān)，將患者分為R544C突變(n=7)和其他突變(n=8)兩個亞組分析，發(fā)現(xiàn)腦白質(zhì)病變累及顳極的比例在R544C突變組明顯低于其他突變組(14.3% vs 75.0%，P=0.041)，之間具有統(tǒng)計學(xué)差異.但兩組在外囊受累的比例無統(tǒng)計學(xué)差異(表2).

表2 R544C突變與其他突變的CADASIL患者間的比較Table 2 Comparison between CADASIL Patients with R544C Mutation and Other Mutations

2.3.2 腔隙性腦梗死特點(diǎn)

15例患者顱內(nèi)均可見多發(fā)腔隙性梗死，分布于半卵圓中心、基底節(jié)、丘腦、外囊、胼胝體及腦干等部位，其中半卵圓中心和基底節(jié)區(qū)均全部累及15/15(100%)；腦干、丘腦受累均為12/15(80%)，腦干腔梗都位于橋腦(圖1C)，其中6例患者伴頭暈癥狀；外囊(60%)、小腦(50%)、胼胝體(40%)部位大約半數(shù)患者受累.

2.3.3 腦微出血病灶特點(diǎn)

15例患者中10例行SWI序列掃描，8例患者發(fā)現(xiàn)腦微出血病灶(cerebral microbleeds，CMB)(圖1D、E)，病灶分布比例由高到低依次為：皮質(zhì)及皮質(zhì)下區(qū)8/8(100%)，丘腦8/8(100%)，腦干7/8(87.5%)，內(nèi)囊及外囊5/8(62.5%)，腦室周圍白質(zhì)5/8(62.5%)，基底節(jié)區(qū)4/8(50%)，小腦4/8(50%).在7例腦干受累患者中，2例同時累及中腦，1例同時累及延髓.2例未發(fā)現(xiàn)腦微出血的患者無高血壓、糖尿病病史，8例發(fā)現(xiàn)腦微出血的患者中4例有高血壓病史，1例有糖尿病病史，1例有高血壓合并糖尿病病史.3例腦出血患者均行SWI序列掃描，可見廣泛分布的腦微出血灶.共發(fā)現(xiàn)4處腦出血：2例患者在基底節(jié)區(qū)；1例患者為復(fù)發(fā)性腦出血，首發(fā)左側(cè)丘腦出血，再發(fā)右側(cè)腦干出血(圖1F).3例患者均患高血壓病，但未服用抗血小板或抗凝藥物.

A：MRI的Flair序列示腦白質(zhì)高信號累及外囊;B:MRI的Flair序列示腦白質(zhì)高信號累及顳極;C:MRI的T2序列示腦橋腔隙性腦梗死;D:復(fù)發(fā)性腦出血患者，MRI的SWI序列示丘腦及基底節(jié)區(qū)多發(fā)腦微出血灶;E：復(fù)發(fā)性腦出血患者，MRI的SWI序列示幕下多發(fā)微出血灶;F：復(fù)發(fā)性腦出血患者，CT平掃示右側(cè)橋腦出血.
A:Fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) images from a patient showing significant WMH involvement in external capsules;B:FLAIR imaging from a patient showing significant WMH involvement in anterior temporal pole;C:T2 weighed imaging from a patient showing lacunar infarcts in pons;D:Susceptibility weighed imaging (SWI) from the patient of recurrent intracerebral hemorrhage (ICH) showing multiple cerebral microbleeds (CMB) in the thalamus and basal ganglia;E:SWI from the patient of recurrent ICH showing multiple CMB in infratentorial region;F:Brain computer tomography imaging from the patient of recurrent ICH showing ICH in right pons.
圖1 CADASIL患者的影像學(xué)表現(xiàn)
Fig.1 Neuroimaging of CADASIL patients

3 討論

CADASIL的臨床表現(xiàn)各異，核心癥狀包括偏頭痛、皮質(zhì)下缺血事件、認(rèn)知功能障礙和癡呆、情感障礙，少部分患者還出現(xiàn)運(yùn)動障礙、癲癇發(fā)作、頭暈等其他神經(jīng)系統(tǒng)癥狀[4].本研究中CADASIL患者臨床表現(xiàn)以腦卒中及認(rèn)知功能減退比例較高，偏頭痛和情感障礙的比例低，與中國臺灣地區(qū)、日本等的研究一致[5-6].本研究有近一半的患者臨床表現(xiàn)為頭暈，部分為眩暈發(fā)作，頭暈并非CADASIL的典型癥狀，但在中國人群中已有報道[7].在本研究中7例頭暈的患者磁共振上可見腦干腔梗或微出血病灶，但發(fā)生頭暈癥狀同期的頭顱磁共振未見后循環(huán)急性卒中征象，推測頭暈癥狀可能與腦干病變的長期慢性損傷相關(guān)，是CADASIL患者臨床診斷中需要重視的癥狀之一.

CADASIL以腦出血為臨床表現(xiàn)的報道較少，本研究中有3例患者以腦出血為首發(fā)癥狀，患者均有高血壓病史，未服用抗血小板及抗凝藥物.王婉等[8]匯總了國內(nèi)外近12年所有CADASIL合并腦出血的報道，出血好發(fā)部位的概率由高到低依次為：腦葉、基底節(jié)區(qū)、丘腦、小腦，未見腦干出血.本研究中2例患者為基底節(jié)區(qū)腦出血；另1例為復(fù)發(fā)性腦出血，首發(fā)左側(cè)丘腦出血，1月后再發(fā)右側(cè)腦干出血，腦干出血擴(kuò)展了關(guān)于CADASIL腦出血部位的認(rèn)識.有文獻(xiàn)報道，高血壓病為CADASIL顱內(nèi)出血的高危因素[9]，本研究3例腦出血患者均有高血壓病史，與文獻(xiàn)報道一致.血壓升高易引起腦出血，血壓下降過低可導(dǎo)致腦缺血，因此合理管理血壓是CADASIL治療中的一個重要環(huán)節(jié).

CADASIL是由位于19號染色體短臂上的NOTCH3基因突變引起的，NOTCH3基因共有33個外顯子，目前發(fā)現(xiàn)的CADASIL突變基因都集中在2～24號外顯子中，迄今為止全世界報道了超過200種不同的NOTCH3突變.國內(nèi)外學(xué)者針對不同人群的NOTCH3基因突變進(jìn)行了大量研究，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的基因突變熱點(diǎn)存在差異.白種人中NOTCH3突變以外顯子4多見[10].而東亞地區(qū)最常見的突變是外顯子11中的R544C，Liao等[5]報道臺灣地區(qū)漢族人中CADASIL患者R544C突變率為70.5%，其次為外顯子4和8，這一現(xiàn)象與種群的先祖效應(yīng)有關(guān).中國大陸地區(qū)的研究結(jié)果不一，Liu等[11]報道4號外顯子為中國CADASIL患者的熱點(diǎn)突變位點(diǎn)，其次為外顯子3和11；文周等[12]報道突變率最高的為外顯子4，其次為外顯子11，最常見的突變位點(diǎn)為R544C，變異率為23.27%；Chen等[13]研究發(fā)現(xiàn)外顯子11中的R607C突變率最高(19.05%)，其次為R544C突變(15.48%).目前國內(nèi)的研究均未關(guān)注NOTCH3基因突變不同患者間的地域差異.本研究結(jié)果示外顯子11突變比例最高，R544C為最常見突變位點(diǎn)，變異率達(dá)46.67%，進(jìn)一步追溯患者的祖籍，發(fā)現(xiàn)7例R544C突變患者中6例為廣東籍，1例為廣西籍，提示CADASIL基因突變在中國大陸地區(qū)也存在地區(qū)和種群差異.廣東、廣西地區(qū)與臺灣地區(qū)地理位置相近，推測這一現(xiàn)象可能也與先祖效應(yīng)有關(guān)，有待進(jìn)一步研究證實(shí).分析本研究中3例腦出血患者基因突變，2例基底節(jié)區(qū)腦出血患者基因突變均位于NOTCH3R544C，該位點(diǎn)突變的CADASIL患者伴腦出血表現(xiàn)，與文獻(xiàn)[14]報道一致.另1例復(fù)發(fā)性腦出血患者突變位于NOTCH3R558C，該突變的CADASIL合并腦出血為國內(nèi)外首次報道.由于CADASIL合并腦出血的病例數(shù)不多，目前NOTCH3基因型與腦出血臨床表型之間的相關(guān)性尚未見報道.

CADASIL的磁共振以白質(zhì)高信號和腔隙性梗死為特征表現(xiàn)，國內(nèi)外均有文獻(xiàn)[15-16]報道.MRI對CADASIL診斷具有較高的敏感性和特異性，最特征性的影像學(xué)標(biāo)志為外囊橫軸位高信號(“人”字征)和顳極WMH(O’Sulliva征)，敏感性分別為89%和86%，特異性分別為93%和45%[16].本研究中CADASIL患者外囊白質(zhì)高信號比例達(dá)80%，而顳極受累僅為46.67%，顳極白質(zhì)高信號出現(xiàn)率偏低這一現(xiàn)象見中國臺灣地區(qū)報道[5,17]，因此顳極不受累并不能排除CADASIL的診斷.本研究進(jìn)一步行亞組分析發(fā)現(xiàn)，R544C突變患者顳極受累比例明顯低于其他突變，與中國臺灣地區(qū)的研究結(jié)果一致[3]，提示不同的基因突變可能導(dǎo)致CADASIL影像學(xué)表型存在差異，而R544C突變患者中顳極受累比例低的原因尚不明確.

近年來，作為CADASIL相關(guān)的影像學(xué)表現(xiàn)，CMB越來越受到關(guān)注.CADASIL患者中CMB發(fā)生率為31%～69%[18]，尤其亞洲人群中發(fā)生率較高[5,19].本研究中10例行SWI患者中8例出現(xiàn)CMB，其好發(fā)部位在皮質(zhì)-皮質(zhì)下區(qū)及丘腦，其次為腦干，除常見的橋腦受累外，可見少數(shù)中腦及延髓受累.研究報道，年齡、高血壓病及使用抗血小板或抗凝藥物均為CMB的危險因素[4].本研究中CMB陰性的2例患者均無高血壓病，8例CMB陽性患者中5例有高血壓病，結(jié)果與Lee等[9]報道一致，該報道還指出，微出血個數(shù)≥9時，其與CADASIL患者腦出血的發(fā)生呈正相關(guān)[9].本研究中3例腦出血患者的SWI均可見廣泛分布的CMB.因此對于存在CMB，尤其還合并高血壓的CADASIL患者，需權(quán)衡缺血與出血的風(fēng)險，謹(jǐn)慎使用抗血小板或抗凝藥物.

綜上所述，CADASIL患者的臨床特征除4個核心癥狀外，診斷時還需關(guān)注頭暈、腦出血等臨床表現(xiàn)；NOTCH3R544C是本研究中最常見的突變位點(diǎn)，并多見于廣東地區(qū)人群；在中國大陸首次證實(shí)NOTCH3R544C突變患者較少出現(xiàn)顳極白質(zhì)高信號；確診CADASIL的患者建議行SWI序列掃描檢測腦內(nèi)微出血.本研究仍存在一些不足，一是需增加樣本量，二是除R544C突變以外，其他NOTCH3基因突變及其臨床表型的相關(guān)性需作進(jìn)一步探討.