201001-Neurology-Comparison of clinical, familial, and MRI features of CADASIL and NOTCH3-negative p

发布时间：2010-12-06 13:57:08

Neurology. 2010 Jan 5;74(1):57-63.

CADASIL与NOTCH3阴性患者之间临床、家族史和MRI特点的比较

Pantoni L, Pescini F, Nannucci S, Sarti C, Bianchi S, Dotti MT, Federico A, Inzitari D.

Department of Neurological and Psychiatric Sciences, University of Florence, Viale Morgagni 85, 50134 Florence, Italy. pantoni@unifi.it

来自意大利佛罗伦斯大学，神经精神病学系。

摘要

目的：报道疑诊为CADASIL却无NOTCH3基因致病性突变患者的特点。

方法：对2002年到2008年临床疑诊为CADASIL的患者(共81例先证者) 进行NOTCH3基因(外显子2～23)分析，通过回顾性分析，比较致病基因突变患者与无致病基因突变患者之间的临床、家族史和神经影像特点。

结果：16/81(20%)的先征者存在导致NOTCH3的基因突变—即NOTCH3受体表皮生长因子(EGF)样重复序列中半胱氨酸残基被替代，因此确诊为CADASIL。另外65位患者未发现致病基因的突变。与NOTCH3阴性患者比较，CADASIL的某些临床表现更为常见(Fisher确切检验，p<0.05)：偏头痛病史(73% vs 39%)，60岁前发生卒中的亲属(71% vs 32%)，严重脑白质病变(94% vs 62%)，白质病变扩散到颞叶前部(93% vs 45%)，外囊受累(100% vs 50%)，以及腔隙性梗死(100% vs 65%)。2组间血管危险因子相近。2组中没有特有的特性。

结论：尽管在CADASIL患者中，其临床表现和神经影像特点比NOTCH3阴性患者更多，但没有特异性。许多患者出现与CADASIL相似的大脑病变的表现时，临床医生会诊断CADASIL。但这些疾病的基因谱和与CADASIL不同的全部表型还需要进一步的明确。


伴有皮层下梗死和白质脑病的常染色体显性遗传性脑动脉病(CADASIL)是一种遗传性脑小血管疾病，由19号染色体的NOTCH3基因突变所致。早在20岁时出现该病的首发症状：先兆性偏头痛，随后，以多变的偏头痛、脑血管事件、心境障碍、认知功能下降和残疾为该病的特点，通常为一个循序渐进的过程。

虽然有少数新发突变病例的报道，但是该病遗传方式为常染色体显性遗传，CADASIL的MRI特点为弥漫、严重、多发的脑白质病变，并扩散到双侧颞叶的前部，以及腔隙性梗死。该病的病理学特点为小动脉非硬化性、非淀粉样的弥散微血管病变。

完整的CADASIL临床神经影像学是非常典型的，但是CADASIL患者的表现常常不典型，非典型的神经影像学表现：例如大脑出血、昏迷、视觉障碍、缺乏家族史，这些非典型的轻型病例被报道，使该病病例报道数量增加。在该病完整的影像学改变出现之前确诊该病显得尤为重要，但这样又会增加潜在的基因检测患者的数量。CADASIL是指在表皮生长因子(EGF)样重复序列NOTCH3基因外显子2-24中出现高度固定的突变——导致奇数个半胱氨酸残基，NOTCH3基因长，检测它是非常昂贵和费时，因此不可能进行大规模的基因筛查。对NOTCH3受体EGF样重复序列的外显子进行分析在近年成为可能，但仅用于一些实验室。这项检测通常由临床医生决定。该研究的目的是对诊断为CADASIL患者的NOTCH3基因中外显子2-23进行分析，比较其与无致病基因突变患者的特点。我们报道脑血管病三级中心为期7年的试验，并提供制定该病的基因筛查标准。

方法：

该研究通过回顾性调查脑血管病三级中心：由卒中单元、血管性认知功能障碍和小血管病临床专科组成。

标准的试验计划批准书和患者同意书：本研究经当地伦理委员会批准，所有患者均签署基因检测和参加本研究的书面同意书。

患者：从2002年到2008年间，因各种原因在我中心就治的1500名患者中，当临床特征、家族史或者神经影像显示为遗传性小血管脑病者被疑诊为CADASIL，对81例先证者(男41例)进行NOTCH3基因的检测，我们的中心对这些病人进行随访，但不包括在其他地方确诊的患者或者受索引患者的家庭成员影响的患者。在患者第一次就诊时收集其临床资料、伴随疾病、危险因子、家族史的信息，其亲属和有用的医疗资料。本研究是对疾病的数据进行回顾分析，而不分析在血液基因检测后出现的附加数据。

出现以下异常的年龄被确定为起病的年龄：脑血管事件(32先证者)；精神病学障碍(22)；步态和平衡障碍(12)；癫痫(4)；认知障碍(5)；视觉障碍(2)；头痛(3)；听力缺失(1)。如果有其他紊乱共存造成界定起病年龄困难时，偏头痛不作为发病年龄。

通过与典型的CADASIL患者亲属进行集中地结构性访谈，采集患者的家族史。先证者的一级亲属中至少有一例出现一个典型的症状即为家族史阳性，如果典型的症状发生在2代或者更多代亲属中，则意味着是CADASIL家族。因为有1位CADASIL和3位NOTCH3阴性患者在心理上不能报告和不能提供充分信息， 而未采集到他们的家族史。

伴随疾病和危险因子的定义：卒中和TIA的诊断依照当前的标准［20,21］。出现以下情况被认定为精神紊乱：1)既往由专科医师(精神科医师，老年科医师，神经科医师)诊断为精神病者；2)既往或者现在正在使用抗精神病药物或者抗抑郁药，或者进行心理治疗(使用抗焦虑/苯二氮䓬类除外)；3)患者或者他/她家庭提及心境或者行为异常，并且没有立即消失，至少影响日常生活或者工作至少6个月。出现以下情况之一诊断为认知障碍：1)既往由专科医师诊断为认知缺损(中度认知缺损或者痴呆)；2)在我们中心第一次评估中出现明显的认知缺损；3)患者本人或者其直系亲属提供其认知较以前正常情况时下降，并经神经精神测验证实。然后由临床神经精神医师对亚组的47例患者进行评估。如果患者的一个认知检测中得分低于经年龄和教育校正平均值下限1.5标准差，则被判断为神经精神认知受损。伴或不伴先兆的偏头痛的确定依照国际头痛协会委员会国际头痛分类的标准。癫痫的诊断依照国际抗癫痫联盟委员会报告的标准。高血压病的诊断依据既往诊断为高血压病或者达到世界卫生组织指南标准：患者未服用抗高血压药物，通过数次不同时间测量血压，收缩压≥140mmHg或者舒张压≥90mmHg。糖尿病的诊断依据美国糖尿病协会标准。高脂血症的诊断依据全美胆固醇教育计划成人治疗小组第2细则，高胆固醇血症包括总胆固醇＞200 mg/dL，低密度脂蛋白＞130 mg/dL，高密度脂蛋白＜35 mg/dL(每个指标至少检测2次)。高甘油三酯血症包括血清甘油三酯＞200mg/dL(至少检测2次)。高同型半胱氨酸血症的诊断依据当地实验室的正常范围(女性＞13μmol/L，男性＞17μmol/L)。吸烟则依据目前或者既往是否吸烟。

神经影像：神经影像的分析在遗传检测的同时或者之前进行MRI扫描，6名患者不接收MRI扫描检查，这些患者我们仅仅有其放射科医师的报告提示白质病变和腔隙性脑梗死。1位先证者既没有进行扫描也没有提供报告。一名神经科医师对所有的大脑影像扫描进行评估(为单盲的方式，即神经科医师不知道基因诊断结果)：

1. 在FLAIR相或T2加权像脑白质病变的存在和严重程度根据改良的Fazekas量表确定：1级，10mm以下的单个病灶，成簇的病损直径＜20mm；2级，10mm～20mm的单个病灶，成簇的病损直径＞20mm但每个病损间无联接桥；3级，单个病灶或者高信号融合直径≥20 mm。

2．在颞叶前部白质存在高信号病灶(FLAIR相和T2加权像)，只有9例患者没有得到此影像改变(其中7例未行影像检查，2例无颞叶前部可评估)。

3．外囊高信号。

4．腔隙性脑梗死诊断：在T2加权像上有≥3 mm的高信号病灶，并且在T1加权像上有相应的低信号改变，腔隙性脑梗死分为单发或多发。

NOTCH3基因分析：所有基因组DNA从外周血白细胞中通过标准程序提取。应用针对NOTCH3基因的外显子2～23的底物进行PCR，PCR反应25μL反应体系中进行，其中基因组DNA100ng，10pmol上、下游引物，100mM dNTPs，1U DNA聚合酶，1.5 mM MgSO4，1倍的反应缓冲液，使用DNA扩增仪，PCR产品纯化，应用自动序列分析仪ABI3730进行基因测序。基因分析在意大利锡耶纳大学的神经行为科学系完成。

统计分析：计量资料用均数±标准差表示。缺失数据变量、频数变量参考可用数据的总数。比较 CADASIL患者与无NOTCH3突变患者之间的临床特征发生率、危险因子、家族史和神经影像结果的显著差异，分类变量应用Fisher确切检验，计量变量应用t 检验(独立样本之间t 检验)。使用SPSS14.0统计软件包。

结果

被诊断为CADASIL的先证者中，16/81例(20%) (男性5例) 存在NOTCH3的EGF样重复序列中一个外显子点突变(表1)，另65例患者中未发现致病基因的突变(即NOTCH3-阴性组)。发现65例中12例患者的内含子或者外显子存在缺失或者变换，但不导致受体胞外区域的半胱氨酸替换(表1)，仔细观察发现这些变化非常普遍， 由于数据的展示需经患者同意，先证者基因检测的部分数据未列出。

Table 1 81例先证者NOTCH3突变导致NOTCH3受体EGF样重复序列中一个半胱氨酸被替换和非致病性改变(见原文)

表2报道CADASIL和NOTCH3-阴性患者的起病、首次神经系统检查和首发脑血管病的平均年龄， 临床特征，和血管危险因子。2组间起病的发生率或年龄间无显著差异。

关于疾病的典型临床特征，与NOTCH3-阴性患者比较，CADASIL患者再发缺血性脑血管事件和偏头痛的发生频率几乎是NOTCH3-阴性患者的2倍，但是仅的后者在2组间存在显著差异。表中所见，2例CADASIL患者以脑出血为首次脑血管事件。

Table 2 CADASIL和NOTCH3-阴性患者的起病、首次神经系统检查和首发脑血管病的平均年龄， 临床特征，和血管危险因子(见原文)

尽管CADASIL患者发生高同型半胱氨酸血症和高脂血症的频率更高，吸烟史更少，但血管危险因子的流行病学在2组间无显著差异(表2)，总共有15/16 (94%)的CADASIL患者和57/65 (88%) 的NOTCH3-阴性患者至少有1种血管危险因子，其中10/16 (62%)的CADASIL患者和39/65 (60%)的NOTCH3-阴性患者有至少2种血管危险因子。

所有的CADASIL患者和大部分NOTCH3-阴性患者都有阳性家族史(表3)。除1例CADASIL和8例NOTCH3-阴性患者外，其他先证者的家庭中至少有2代人出现明显典型的疾病表现。在CADASIL第一代和第二代亲属中CADASIL疾病的发生率比NOTCH3-阴性患者更多见，CADASIL家庭中60岁前发生卒中的亲属更多。

表3 CADASIL和NOTCH3-阴性患者的家族史(见原文)

所有先证者都有小血管疾病(白质病变或腔隙性梗死)的神经影像学改变，然而，CADASIL患者白质病变更多更严重 (表4)。如图所示，尽管有大约一半的NOTCH3-阴性患者出现颞叶前部高信号影，并且在近皮质区域，但CADASIL患者颞叶前部高信号影更常见，所有的CADASIL患者和约半数NOTCH3-阴性患者出现外囊受累。所有的CADASIL患者和约2/3的NOTCH3-阴性患者有腔隙性梗死，两组间腔隙性梗死存在显著差异，CADASIL患者的腔隙性梗死表现为多发性。

表4 CADASIL和NOTCH3-阴性患者的神经影像(见原文)

有的NOTCH3-阴性患者中有基因改变，而那些基因的改变是否有致病意义还不清楚，除有基因改变的NOTCH3-阴性患者外，CADASIL患者与其他的NOTCH3-阴性患者之间没有显著的可比较的结果。

讨论

我们报道了脑血管病三级中心诊断为CADASIL的病例。其中五分之一的先证者通过基因分析被确诊为该病，其他先证者均未发现病理特性的基因突变，这些先证者基因突变的确切发病机制还需进一步的研究。与无NOTCH3基因突变的先证者比较，我们发现CADASIL患者的临床特点：更频繁的偏头痛，60岁前发生卒中的家族史，严重的白质改变，颞叶前部高信号影，外囊受累，腔隙性梗死。这些特征中都不是CADASIL组中所特有的，在一些NOTCH3-阴性患者中也出现与CADASIL不能区分的特点。

基于我们的研究，还有一些因素需要进一步探讨。首先，当临床疑诊CADASIL时，一些患者受到与CADASIL不同的家族性大脑皮层下疾病的影响，这组患者存在基因和发病机制观点的不同。本文中我们报道的患者，NOTCH3基因外显子或者内含子变化不会导致半胱氨酸残基的替换，其他意义还需要进一步评估。近年报道过与CADASIL不同的家族性缺血性脑微血管病例。NOTCH3基因外显子的突变不引起EGF样受体重复编码改变，这类患者具有与CADASIL相似的影像图片。其次，我们报道的绝大多数CADASIL患者至少有1个血管危险因子，超过一半的患者有2个或者更多的血管危险因子。疑似CADASIL者在血管危险因子出现时被排除该诊断。众所周知，以前对CADASIL的诊断标准要求血管病危险因子缺如，然而，与以前报道的和在卒中中心提供其偏好治疗的患者比较，在我们一系列依赖于起病平均年龄患者的血管危险因子发生率更高。再者，鉴于现有经验制定确诊CADASIL的基因筛选是困难的。

我们认识到我们的研究的不足之处，未进行临床前瞻性设计，仅仅对三级中心的试验进行报道，CADASIL患者的临床治疗和观察水平不同。我们的报道使内科医师对CADASIL的诊断感兴趣。另一个不足之处是病例数有限，影响结果，并使发现CADASIL与NOTCH3-阴性患者之间显著不同的可能性减少，通过更大的多中心试验研究进行重复分析将更有说服力。由于我们没有找到CADASIL独有特征，因此这种不足并不影响我们的主要结论。第三个不足之处，开始就诊的病人就进行了特别的治疗，整个研究中的先证者就被疑诊为CADASIL，有可能导致CADASIL与NOTCH3-阴性患者之间的不同点最小化，从而使2组间的血管事件结果非常相似。然而，CADASIL组中的脑血管事件发生率较以往报道(Chabriat等于1995年在Lancet发表的文章, Dichgans等于1998年在Ann Neruol发表的文章)更低，与近期报道(Singhal等于2005年在AJNR Am J Neuroradiol发表的文章)相似。第四个不足之处，没有对所有的NOTCH3-阴性患者进行皮肤活检，当不知道基因分析的结果时，皮肤活检具有特异性高和敏感性低的特点。曾有报道125例NOTCH3基因分析阴性的患者中有5例存在皮肤活检阳性。我们给4例NOTCH3-阴性患者进行皮肤活检未找到嗜锇颗粒物质。第五个不足之处，对NOTCH3-阴性组像是另一个不同种类的分组，因此对它的病原学诊断的解释还需要进一步的关注，我们正在对该组患者的表型和基因型进行深入的研究。

尽管现在不可能确定CADASIL基因检测标准，当前试验可提供检测完整NOTCH3-基因算法的过程，结合患者的症状和体征更有意义，因此还需要更大样本的前瞻性研究。

201001-Neurology-Comparison of clinical, familial, and MRI features of CADASIL and NOTCH3-negative p

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