肌萎縮側(cè)索硬化診斷標(biāo)志物的研究進(jìn)展

周益毅 徐仁伵

(1南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江西 南昌 330006；2江西省人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科)

肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)是一種同時(shí)累及上、下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的致死性神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。由于ALS疾病起病隱匿，早期臨床表現(xiàn)缺乏特異性，且目前為止尚缺乏特異性診斷標(biāo)志物，從而導(dǎo)致該病的早期診斷困難。有國外報(bào)道顯示ALS患者的平均診斷延遲時(shí)間為8～14個(gè)月，因此，各國學(xué)者一直致力于尋找各種有價(jià)值的診斷標(biāo)志物，以助于ALS患者的早期診斷及評(píng)估疾病的進(jìn)展和預(yù)后。本文對(duì)ALS診斷標(biāo)志物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 基因診斷標(biāo)志物

5%～10%的ALS患者具有家族遺傳性，稱為家族型ALS(FALS)，其余90%～95%為散發(fā)型ALS(SALS)。其中FALS通常為常染色體顯性遺傳，其遺傳方式遵循典型的孟德爾遺傳定律，少數(shù)為常染色體隱形遺傳或X染色體遺傳。自從1993年SOD-1基因(編碼超氧化物歧化酶1)作為首個(gè)被發(fā)現(xiàn)的ALS致病基因以來，已相繼發(fā)現(xiàn)了30余個(gè)FALS致病基因。其中編碼超氧化物歧化酶(SOD)-1、編碼泛素樣蛋白(UBQLN2)、編碼C9orf72蛋白等致病性主要是由于基因突變導(dǎo)致其編碼的蛋白失去原有構(gòu)型或發(fā)生錯(cuò)誤折疊，導(dǎo)致蛋白功能異?；蛐纬僧惓＞奂?。肉瘤融合蛋白基因(FUS)、Senataxin(SETX)基因、血管生成素基因(ANG)、TAR DNA-結(jié)合蛋白基因(TDP-43)、異構(gòu)核糖核蛋白A1基因(hnRNPA1)、基質(zhì)蛋白3基因(MATR3)等主要通過影響DNA的損傷修復(fù)及RNA的代謝過程導(dǎo)致ALS發(fā)病。Alsin基因、遺傳性痙攣性截癱11型(SPG11)基因、纈絡(luò)胺酸蛋白基因(VCP)、SQSTM1基因的突變則主要影響自嗜-溶酶體功能，出現(xiàn)神經(jīng)元內(nèi)穩(wěn)態(tài)異常，進(jìn)而導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病發(fā)生。CHCHD10基因突變可導(dǎo)致線粒體DNA穩(wěn)定性異常，影響線粒體的復(fù)制和功能穩(wěn)定性，也被認(rèn)為是ALS可能的致病基因之一〔1〕。在ALS致病基因中，SOD1基因突變約占FALS病例的20%，SALS病例的5%；TDP-43和FUS約占FALS基因突變的5%；ANG約占FALS的1%；其他突變基因較為少見〔2〕。雖然明確的基因突變占全部ALS的比例相對(duì)較少，但對(duì)于突變基因的研究有利于人們進(jìn)一步了解ALS的病理過程并探究可能的發(fā)病機(jī)制和治療方法。隨著全基因組關(guān)聯(lián)研究(GWAS)和二代測序(NGS)的廣泛應(yīng)用，將會(huì)有越來越多的致病基因被發(fā)現(xiàn)，而這些基因標(biāo)志物將有助于ALS的早期診斷。

2 體液診斷標(biāo)志物

ALS的體液診斷標(biāo)志最常來源于腦脊液和血液。由于腦脊液與中樞神經(jīng)系統(tǒng)直接接觸，通過檢測腦脊液中的生物標(biāo)志物可直接反映中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷情況。而且腦脊液獨(dú)立于機(jī)體的其他系統(tǒng)，受干擾因素較血液等其他組織標(biāo)本少，因此腦脊液中的ALS相關(guān)標(biāo)志物具有更高的特異性，且多與疾病進(jìn)展相關(guān)。而血液為基礎(chǔ)的標(biāo)志物則可能來自透過血腦屏障的顱內(nèi)標(biāo)志物，也可能來源于身體其他器官在ALS病理反應(yīng)下產(chǎn)生的特異性標(biāo)志物。由于血液的獲取較腦脊液更加便捷，因此從血液中尋找具有診斷意義的ALS標(biāo)志物也成為一個(gè)重要研究方向。

2.1神經(jīng)絲蛋白 神經(jīng)絲蛋白是目前作為研究ALS癥和其他神經(jīng)疾病的理想生物標(biāo)志物之一。神經(jīng)絲蛋白是細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)蛋白，當(dāng)軸突損傷時(shí)可進(jìn)入腦脊液和血液，由于其穩(wěn)定性較好，易于通過免疫方法進(jìn)行檢測。多項(xiàng)研究表明，在ALS患者腦脊液中磷酸化神經(jīng)絲重鏈(pNFH)不僅具有診斷價(jià)值，還可用于評(píng)估疾病進(jìn)展及生存率〔3〕。Weydt等〔4〕檢測了有癥狀和無癥狀A(yù)LS相關(guān)基因C9orf72攜帶者的腦脊液pNFH和神經(jīng)絲輕鏈(NFL)水平，發(fā)現(xiàn)有癥狀的突變攜帶者中檢測到pNFH和NFL水平升高，但在無癥狀的ALS突變攜帶者中均未檢測到pNFH和NFL水平升高。而這與攜帶C9orf72重復(fù)擴(kuò)增者的ALS發(fā)病率相一致。因此認(rèn)為NFL可作為只在ALS患者出現(xiàn)或即將出現(xiàn)癥狀時(shí)才會(huì)顯著增加的標(biāo)志物。

2.2SOD1 SOD1是一種廣泛表達(dá)的抗氧化酶，參與過氧化物轉(zhuǎn)化為氧和過氧化氫，保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激。近20%的FALS病例是由SOD1基因突變引起的，并已被廣泛研究證實(shí)。有研究檢測了ALS患者和對(duì)照組之間的腦脊液SOD1水平，但未能發(fā)現(xiàn)兩組之間的顯著差異，表明SOD1 腦脊液水平并不能作為ALS的診斷性標(biāo)志物。但有研究表明，SOD1雖然不是一種診斷性生物標(biāo)志物，但可作為一種誘導(dǎo)SOD1降低的治療方法的藥效學(xué)(PD)生物標(biāo)志物〔5〕。

2.3C9orf72 C9orf72重復(fù)擴(kuò)增可在包括FALS和額顳葉癡呆(FTLD)等多種神經(jīng)退行性疾病中檢測到。在ALS和FTLD患者中可檢測到由C9orf72重復(fù)擴(kuò)增翻譯來的5個(gè)二肽重復(fù)蛋白(DPRs)，且該蛋白已被證實(shí)具有誘導(dǎo)神經(jīng)毒性作用〔6〕。研究還發(fā)現(xiàn)DPRs可誘導(dǎo)產(chǎn)生應(yīng)激顆粒，能限制翻譯起始，是ALS的特征性病理改變之一〔7〕。因此通過檢測C9orf72重復(fù)擴(kuò)增或血和腦脊液中DPRs可作為診斷ALS的重要生物標(biāo)志物。

2.4TDP-43 TDP-43已被大量研究證實(shí)廣泛存在于SALS和FALS的胞質(zhì)內(nèi)。TDP-43也是目前被認(rèn)為是最有價(jià)值的ALS生物標(biāo)志物之一。但由于TDP-43在體液中可能存在產(chǎn)生限制免疫檢測的抗體結(jié)構(gòu)〔8〕，導(dǎo)致目前仍難以作為一種有效的生物標(biāo)志物用于臨床檢測。

2.5胱抑素(Cystatin)C Cystatin C是一種半胱氨酸蛋白酶抑制劑，參與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)調(diào)控，在ALS背景下，Cystatin C已被確定為一種嗜酸性包涵體——bunina小體的組成部分，而在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中Cystatin C水平的降低也與TDP-43包涵體的形成有關(guān)。在一項(xiàng)ALS的縱向研究中，腦脊液中Cystatin C水平隨著時(shí)間的推移，快進(jìn)展和慢進(jìn)展組的Cystatin C水平分別呈現(xiàn)下降和升高的趨勢〔9〕。而ALS患者血漿中Cystatin C水平卻明顯升高。因此，將Cystatin C作為ALS的生物標(biāo)志物仍有待進(jìn)一步研究。

2.6miRNA miRNA通過切割或翻譯抑制來調(diào)節(jié)基因表達(dá)過程，miRNA調(diào)控的改變與多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)。研究表明在ALS患者脊髓中和攜帶有ALS相關(guān)突變基因的脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中miRNA表達(dá)減少，miRNA-1234-3p在SALS患者血清中較健康對(duì)照組顯著下降，而在FALS患者血清中與健康對(duì)照組無顯著差異〔10〕。提示miRNA-1234-3p可用于SALS的特異性診斷。血漿miRNA-4649-5p在SALS患者中升高，并與病程呈負(fù)相關(guān)〔11〕。miRNA424和miRNA-206在ALS血漿中的表達(dá)明顯高于健康對(duì)照組。提示miRNA可能成為一種ALS的潛在的生物標(biāo)志物。

2.7谷氨酸 谷氨酸興奮性毒性作用是目前公認(rèn)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡的病理機(jī)制之一，且研究證實(shí)在ALS患者腦脊液中存在較高水平的谷氨酸鹽〔12〕。Wuolikainen等〔13〕對(duì)SOD1基因突變的ALS患者的腦脊液進(jìn)行基于質(zhì)譜的代謝組學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)主要診斷標(biāo)志物的代謝產(chǎn)物包括精氨酸、賴氨酸、鳥氨酸、絲氨酸、蘇氨酸和焦谷氨酸。而在最近的研究中還發(fā)現(xiàn)ALS患者腦脊液和血漿中肌酸水平明顯升高〔14〕，提示肌酸代謝異?？赡芘cALS的發(fā)病相關(guān)。而在對(duì)ALS患者血漿中氨基酸濃度篩選中發(fā)現(xiàn)谷氨酸和賴氨酸水平升高，而亮氨酸水平降低，其中谷氨酸水平的升高與病程呈正相關(guān)，提示谷氨酸鹽可能作為評(píng)估疾病進(jìn)程的重要代謝標(biāo)志物。

2.8炎癥介質(zhì) 通過腦脊液蛋白組學(xué)分析研究發(fā)現(xiàn)ALS腦脊液中炎癥反應(yīng)過程主要包括急性炎癥反應(yīng)和補(bǔ)體激活。如乳酸脫氫酶活性增加提示神經(jīng)退行性變；幾丁質(zhì)酶(Chit)-1表達(dá)增加提示小膠質(zhì)細(xì)胞激活；血清干擾素水平與疾病進(jìn)展相關(guān)；白細(xì)胞介素(IL)-6水平與缺氧嚴(yán)重程度相關(guān)〔15〕。而在ALS患者血液中發(fā)現(xiàn)肌酸激酶、鐵蛋白、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-1β、IL-2、IL-8、IL-12P70、IL-4、IL-5、IL-10、IL-1明顯升高，而γ干擾素(IFN-γ)明顯下降〔16〕。除了炎癥因子，抗炎因子水平轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-β1證明與ALS疾病持續(xù)時(shí)間呈正相關(guān)〔17〕。因此各種炎癥介質(zhì)也成為ALS的潛在標(biāo)志物。

2.9其他 除了以上常見的ALS的生物標(biāo)志物，有研究通過檢測尿液發(fā)現(xiàn)神經(jīng)營養(yǎng)素受體p75(p75NTR)、葡萄糖半乳糖基羥基賴氨酸(Glu-Gal Hyl)、Ⅳ型膠原蛋白和8-羥基-2′脫氧鳥苷(8OH2′dG)也被認(rèn)為是ALS可能的生物標(biāo)志物，值得進(jìn)一步研究。而在ALS患者唾液中發(fā)現(xiàn)嗜鉻粒蛋白(Chromogranin)A較對(duì)照組升高，皮質(zhì)醇(Cortisol)較正常降低，也被認(rèn)為是可進(jìn)一步研究的候選生物標(biāo)志物。

3 神經(jīng)肌肉超聲

神經(jīng)肌肉超聲因其具有無創(chuàng)性、便攜性、直觀性等特點(diǎn)，近年來在ALS的早期診斷、疾病進(jìn)展評(píng)估及觀察治療效果方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于其可對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)、周圍神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行連續(xù)的動(dòng)態(tài)評(píng)估，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)神經(jīng)電生理檢查的不足〔18〕。

肌肉超聲(MUS)是ALS患者中應(yīng)用最廣泛的超聲檢查方法。該技術(shù)主要通過檢查多個(gè)神經(jīng)節(jié)段的肌束顫動(dòng)、肌肉萎縮和結(jié)構(gòu)變化來篩查與ALS診斷相關(guān)的疾病。Misawa等〔19〕研究發(fā)現(xiàn)MUS比傳統(tǒng)的肌電圖(EMG)檢查對(duì)肌束顫動(dòng)的檢測敏感性更高，識(shí)別率從88%提高到98%。而且MUS為包括顱肌在內(nèi)的亞臨床區(qū)域的下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元功能障礙提供了一種靈敏、可重復(fù)的篩查工具。Tamburrini等〔20〕發(fā)現(xiàn)通過視頻超聲(VUS) 可對(duì)吞咽過程的口腔期進(jìn)行形態(tài)和結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)觀察、Nakamori等〔21〕專門研究了ALS患者舌肌厚度的超聲測量；這些都可作為提示球部肌肉上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害的標(biāo)志。MUS還可顯示肢體肌肉結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)變化，特別是通過測量肌肉回聲強(qiáng)度(EI)、回聲變化(EV)和灰度共生矩陣(GLCM)的變化，可以評(píng)估疾病的進(jìn)展程度〔22〕。Arts等〔23〕證明了MUS在區(qū)分ALS和模擬疾病中的診斷價(jià)值，其敏感性為96%，特異性為84%。

神經(jīng)超聲(NUS)可通過測量周圍神經(jīng)的橫截面積(CSA)和頸神經(jīng)根叢直徑反映下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷導(dǎo)致的神經(jīng)萎縮〔24〕。但在目前的研究中，尚無法明確周圍神經(jīng)或神經(jīng)根CSA與ALS患者臨床嚴(yán)重程度、疾病病程或電生理檢查指標(biāo)間的關(guān)系。

雖然神經(jīng)肌肉超聲在ALS的診斷上具有一定的可行性及優(yōu)勢，但由于受到機(jī)器性能、操作者的熟練程度及目前的研究結(jié)果影響，神經(jīng)肌肉超聲檢查目前僅作為傳統(tǒng)電生理等檢查的一種補(bǔ)充。但隨著對(duì)ALS患者神經(jīng)肌肉超聲研究的進(jìn)一步深入，越來越多ALS特異性神經(jīng)肌肉超聲標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)，其在ALS的診斷中所起的作用也將增大。

4 神經(jīng)電生理

神經(jīng)電生理檢查主要包括神經(jīng)傳導(dǎo)測定和針肌電圖檢查，是目前ALS診斷必不可少的檢查之一。神經(jīng)電生理檢查可提供支持ALS診斷的證據(jù)，從而提高診斷的陽性率，縮短診斷延遲時(shí)間〔25，26〕。

4.1神經(jīng)傳導(dǎo)檢測 神經(jīng)傳導(dǎo)檢測主要包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)檢測、感覺神經(jīng)傳導(dǎo)檢測和F波檢測。其中運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)檢測主要包括運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)速度(MCV)、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)遠(yuǎn)端潛伏期(DML) 和復(fù)合肌肉動(dòng)作電位波幅(CMAP)。在ALS患者中由于存在肌肉萎縮，常出現(xiàn)CMAP波幅降低或消失。而作為ALS運(yùn)動(dòng)神經(jīng)傳導(dǎo)檢查的特征性表現(xiàn)之一的“分裂手”現(xiàn)象是由于在ALS中可出現(xiàn)拇短展肌和第一骨間肌較小指展肌更早出現(xiàn)肌無力及萎縮，且程度更重，進(jìn)而在神經(jīng)傳導(dǎo)檢查中表現(xiàn)為拇短展肌與小指展肌 CMAP 波幅比<0.6 或第一骨間肌與小指展肌 CMAP 波幅比<0.9，其對(duì) ALS 的早期診斷及鑒別診斷具有重要意義〔27〕。Simon等〔28〕研究發(fā)現(xiàn)ALS患者下肢也存在腓總神經(jīng)CMAP波幅低于脛后神經(jīng)的現(xiàn)象，被稱為“分裂腳”現(xiàn)象。Pinto等〔29〕研究發(fā)現(xiàn)胸鎖乳突肌的CMAP波幅降低程度可能是評(píng)估ALS患者呼吸功能的一個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為ALS僅累計(jì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，而感覺神經(jīng)通常不受累。而越來越多的研究證實(shí)ALS患者可出現(xiàn)感覺異常，并通過檢查證實(shí)感覺神經(jīng)動(dòng)作電位潛伏期延長，波幅下降和傳導(dǎo)速度減慢均可出現(xiàn)在ALS患者中，還發(fā)現(xiàn)在ALS患者中存在顯著的F波的異常，主要表現(xiàn)為F波的振幅增加和持續(xù)時(shí)間縮短，而這一現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在ALS進(jìn)展期，也可出現(xiàn)在其他任何時(shí)期的ALS患者中〔30〕。除了以上傳統(tǒng)神經(jīng)電生理標(biāo)志物，神經(jīng)生理指數(shù)(NI)、運(yùn)動(dòng)單位數(shù)評(píng)估(MUNE)也越來越多的用于ALS的診斷和評(píng)估下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害的嚴(yán)重程度。NI=(CMAP 波幅/遠(yuǎn)端運(yùn)動(dòng)潛伏期)×F波的頻率，該值的意義在于將神經(jīng)、肌肉系統(tǒng)作為一個(gè)整體對(duì)下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害進(jìn)行評(píng)估，相較其他指標(biāo)靈敏度及特異性都更高〔31〕。MUNE是計(jì)算神經(jīng)內(nèi)全部運(yùn)動(dòng)單元的總和，即最大CMAP，然后除以代表該神經(jīng)中單個(gè)運(yùn)動(dòng)單元的平均值，從而提供運(yùn)動(dòng)單元數(shù)的估計(jì)值。最近，一種新的MUNE方法MScanFIT MUNE被提出，使用詳細(xì)的刺激-響應(yīng)曲線，或CMAP掃描，提供有關(guān)所有運(yùn)動(dòng)單元CMAP的信息，與其他MUNE方法相比，具有更好的重復(fù)性、運(yùn)動(dòng)單元丟失檢測和疾病進(jìn)展等優(yōu)點(diǎn)。一項(xiàng)為期15個(gè)月的縱向多中心研究強(qiáng)調(diào)了運(yùn)動(dòng)單元指數(shù)(MUNIX)〔32〕作為ALS疾病進(jìn)展的預(yù)測因子具有較好的敏感性和可靠性，并表明MUNIX與各種MUNE技術(shù)之間存在顯著的相關(guān)性。

4.2針電肌電圖 針電肌電圖是鑒別ALS下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害的重要檢查之一，它可在患者出現(xiàn)下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害臨床表現(xiàn)或陽性體征前對(duì)其進(jìn)行鑒別，從而為ALS的早期診斷提供支持證據(jù)。ALS患者在針電肌電圖檢查中發(fā)現(xiàn)正銳波、纖顫電位及束顫電位(FPs) 可提示存在活動(dòng)期神經(jīng)源性損害；發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)單位電位時(shí)限增寬、波幅升高及多相波增多可提示慢性神經(jīng)源性損害。近年來，隨著對(duì)FPs的研究深入，發(fā)現(xiàn)ALS相關(guān)的FPs存在波形不穩(wěn)定、發(fā)放頻率慢的特點(diǎn)，與健康人偶爾可測得的形態(tài)單一、時(shí)限短、波幅小，波形穩(wěn)定的良性FPs有顯著差異。FPs對(duì)于ALS的診斷上與正銳波、纖顫電位具有同等重要的價(jià)值。因此有研究也納入了FPs作為ALS的神經(jīng)電生理的標(biāo)志物。需要注意的是，在該研究的診斷標(biāo)準(zhǔn)中提出，針電肌電圖檢測必須在4個(gè)解剖區(qū)域(延髓、頸隨、胸髓和腰髓)中分別檢測不同神經(jīng)根及不同周圍神經(jīng)支配的兩塊或以上肌肉，以明確是否具有廣泛的下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害，進(jìn)而在提高ALS診斷的靈敏度的同時(shí)提高診斷特異度〔33〕。

4.3電阻抗肌電圖(EIM) EIM是在檢測肌肉上放置一組4條電極，在2條外部電極之間施加一定高頻電流，在2條內(nèi)部電極間檢測隨之產(chǎn)生的表面電壓。所測得的表面電壓反映了下層組織的導(dǎo)電和電容特性。這種方法不是產(chǎn)生肌肉纖維興奮，而是提供深部組織的電形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。在對(duì)SOD1小鼠的研究表明〔34〕，EIM對(duì)疾病進(jìn)展具有較強(qiáng)的敏感性和高可靠性。同時(shí)該技術(shù)操作簡便、無創(chuàng)，可對(duì)全身大多數(shù)淺表肌肉進(jìn)行檢測。但由于其并非檢測肌肉自發(fā)電位，因此常需與針極肌電圖聯(lián)合檢測用于ALS的診斷中。

4.4重復(fù)電刺激(RNS) RNS檢查是通過低頻或高頻重復(fù)刺激神經(jīng)干后評(píng)估神經(jīng)肌肉接頭功能的一項(xiàng)檢查，常被用于重癥肌無力的診斷。ALS患者也常出現(xiàn)類似于重癥肌無力的RNS出現(xiàn)頻率遞減的現(xiàn)象，其機(jī)制可能是由于ALS中下運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害導(dǎo)致的軸突退化所致。而在頸椎病中RNS多為正常，因此該指標(biāo)可用于ALS的鑒別診斷。

4.5經(jīng)顱磁刺激(TMS) TMS是一種通過高強(qiáng)度的交變磁場穿透顱骨進(jìn)而改變大腦局部皮質(zhì)興奮性，以評(píng)估上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的功能的一種非創(chuàng)傷性刺激技術(shù)。運(yùn)動(dòng)閾值(MT)是指能誘發(fā)靶肌肉產(chǎn)生動(dòng)作電位的最小TMS的強(qiáng)度，而研究發(fā)現(xiàn)在ALS患者雙側(cè)大腦皮層的MT顯著增加，提示皮層運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的減少導(dǎo)致皮層興奮性下降，是上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害的直接標(biāo)志〔35〕。而且有研究發(fā)現(xiàn)MT值與總肌萎縮側(cè)索硬化功能評(píng)分量表(ALS FRS)評(píng)分及肌萎縮側(cè)索硬化中醫(yī)療效評(píng)價(jià)量表(ALS-SSIT)評(píng)分呈負(fù)相關(guān)，即MT值越高，疾病越嚴(yán)重。因此MT值還可作為評(píng)估ALS病情進(jìn)展及嚴(yán)重程度的重要標(biāo)志物〔36〕。中樞運(yùn)動(dòng)傳導(dǎo)時(shí)間(CMCT)和皮層刺激靜息期(CSP) 在診斷上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷方面也具有較高的敏感性和特異性，在ALS中常表現(xiàn)為CMCT的延長和CSP持續(xù)時(shí)間的減少或缺失。并且可通過增加檢查肌肉的部位和數(shù)量進(jìn)一步提高CMCT和CSP診斷敏感性和特異性。通過將TMS和功能磁共振成像(MRI)檢查相結(jié)合可更全面地評(píng)估皮層上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的功能和損害程度，在ALS的早期診斷和評(píng)估中起到越來越重要的作用。

5 神經(jīng)影像

在ALS病程中隨著神經(jīng)元的退化，中樞神經(jīng)系統(tǒng)經(jīng)歷了巨大的結(jié)構(gòu)變化和細(xì)胞水平的變化，而在傳統(tǒng)神經(jīng)影像中這種變化是難以發(fā)現(xiàn)的。隨著多種功能MRI的發(fā)展，使得各種分子和細(xì)胞層面的中樞神經(jīng)系統(tǒng)異常可通過影像的方式直觀呈現(xiàn)出來。不僅有助于ALS的早期診斷，還能更好的呈現(xiàn)ALS的病理生理進(jìn)程。 5.1質(zhì)子磁共振波譜(H-MRS) 是通過檢測組織中的N-乙酰天冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)、肌酸(Cr)等代謝物濃度，反應(yīng)神經(jīng)組織的生化代謝情況，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)可能的病理損害的方法。翦凡等〔37〕通過對(duì)31例散發(fā)型ALS的H-MRS檢測發(fā)現(xiàn)ALS患者中央前回皮質(zhì)下、內(nèi)囊后肢、大腦腳等沿錐體束走行部位的NAA/Cr和NAA/(Cho+Cr) 較對(duì)照組顯著降低，提示該區(qū)域神經(jīng)代謝異常。可作為評(píng)估上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的客觀影像標(biāo)志物。但由于該指標(biāo)曲下線面積(AUC)為0.67～0.9，其輔助診斷ALS的準(zhǔn)確性中等，如需臨床推廣應(yīng)用仍有待進(jìn)一步研究。

5.1彌散張量成像(DTI) DTI是通過檢測水?dāng)U散局部方向性的差異來評(píng)估組織結(jié)構(gòu)的MRI檢查技術(shù)。而由于大腦白質(zhì)纖維束中的水分子與其他腦組織中的自由水分子存在彌散率差異，通過圖像處理技術(shù)后可顯示大腦白質(zhì)纖維的結(jié)構(gòu)和各向異性特征。Chapman等〔38〕研究發(fā)現(xiàn)與正常對(duì)照組相比，ALS患者DTI檢測可發(fā)現(xiàn)廣泛的白質(zhì)病變，而這些病變與ALS的上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損害程度呈正相關(guān)。進(jìn)一步DTI研究發(fā)現(xiàn)在ALS患者中還存在皮質(zhì)脊髓束、胼胝體和內(nèi)囊的后肢、小腦和顳頂葉等諸多局灶性異常改變〔39〕。提示DTI可能是一種潛在的反映ALS疾病進(jìn)展的標(biāo)志物。

5.2功能MRI(fMRI) fMRI是通過檢測血流與血氧的改變反映受外界刺激時(shí)活化的腦組織區(qū)域。ALS患者的皮層重組已被證實(shí)，表現(xiàn)為在運(yùn)動(dòng)任務(wù)期間，對(duì)側(cè)和同側(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)(包括感覺運(yùn)動(dòng)皮層、補(bǔ)充運(yùn)動(dòng)區(qū)、基底節(jié)區(qū)和小腦)的激活增加〔40〕。而對(duì)側(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)的過度激活可能與疾病進(jìn)展相關(guān)。縱向研究表明，ALS早期由于感覺運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)內(nèi)抑制的喪失導(dǎo)致皮層激活增加，而在疾病中晚期由于運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退化導(dǎo)致皮層激活減少〔41〕。但fMRI作為一種評(píng)估ALS病情嚴(yán)重程度的標(biāo)志物仍有待進(jìn)一步大量縱向研究提供證據(jù)支持。

綜上，越來越多的致病基因的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)ALS是一種病因復(fù)雜累計(jì)多系統(tǒng)的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。因此，不可能通過某一種單一診斷標(biāo)志物對(duì)全部ALS進(jìn)行診斷也逐漸成為一種廣泛的共識(shí)。而包括基因檢測、致病蛋白、神經(jīng)電生理、神經(jīng)影像等多方面的診斷標(biāo)志物成為目前ALS診斷的主要研究方向。隨著對(duì)ALS疾病病理過程的深入研究，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)更多不僅有助有疾病早期診斷，同時(shí)對(duì)病情發(fā)展、嚴(yán)重程度、治療療效判定都相關(guān)性的ALS標(biāo)志物將成為今后研究的重點(diǎn)。