肌萎縮側索硬化實驗室檢查方法研究進展

孫祎卿，劉炯鷗，李春陽

·前沿進展·

肌萎縮側索硬化實驗室檢查方法研究進展

孫祎卿，劉炯鷗，李春陽

肌萎縮側索硬化(ALS)是以損害脊髓前角、腦干顱神經運動核及錐體束慢性進行性變性為主要病理改變的運動神經元病，目前，ALS的診斷仍主要依靠臨床癥狀、體征及肌電圖檢查，應用于臨床的實驗室檢查方法尚有限。本文綜述了ALS神經電生理學、神經影像學、神經遺傳學及神經生化學等方面取得的研究進展，相信隨著研究的進一步深入，更多客觀、有效的實驗室檢查方法將用于臨床診斷ALS，從而實現ALS的早診斷、早治療。

肌萎縮側索硬化;臨床實驗室技術;電生理學;放射攝影術;分子生物學;綜述

孫祎卿，劉炯鷗，李春陽．肌萎縮側索硬化實驗室檢查方法研究進展［J］．實用心腦肺血管病雜志，2015，23 (1):7－9．［www．syxnf．net］

Sun YQ，Liu JO，Li CY．Progress on laboratory examination method of amyotrophic lateral sclerosis［J］．Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2015，23(1):7－9．

肌萎縮側索硬化(ALS)是一種常見的運動神經元病(MND)，其病理改變以損害脊髓前角、腦干顱神經運動核及錐體束慢性進行性變性為主。ALS發病率為(2～3)/10萬，目前尚缺乏有效的治療手段，患者常在發病后3～5年死亡［1］。ALS的診斷仍主要依靠臨床癥狀、體征及肌電圖檢查，目前尚缺乏其他有效實驗室檢查方法。近年來，隨著神經電生理學、神經影像學、神經遺傳學及神經生化學等的研究深入，相應診斷新技術不斷在臨床得到應用，對于ALS的臨床認識和診斷水平有了明顯提高。本文就ALS實驗室檢查方法的研究進展進行綜述如下。

1 神經電生理學

神經電生理檢查在ALS的診斷和鑒別診斷中具有重要價值，其早期診斷價值是任何其他實驗室檢查方法所不能取代的，同時也是判斷療效及病情進展的有效方法之一。

1．1 神經傳導速度神經傳導速度檢查可有效鑒別診斷ALS與吉蘭－巴雷綜合征。吉蘭－巴雷綜合征是一種以髓鞘損害為主的周圍神經病變，其電生理檢查常表現為運動及感覺神經傳導速度明顯減慢，而ALS患者由于運動神經元丟失導致軸突變，其感覺神經傳導速度常無明顯異常［2］。

近年研究發現，晚期ALS患者可出現不同程度的感覺神經損害，但其電生理檢查感覺神經傳導速度仍正常［3］。Pugdahl等［4］對88例ALS患者進行評估發現，其中22．7%的患者至少有1根感覺神經傳導速度異常，且與發病年齡、地域及病程進展有關，研究者據此推測伴有感覺神經異常是否能作為ALS的一個分型依據。另外，對于符合ALS臨床診斷標準而感覺神經傳導速度異常的患者，應注意其是否合并嵌壓性周圍神經病或糖尿病等;部分老年患者進行下肢感覺神經傳導速度檢查時很難引出感覺神經動作電位，但并不一定就是異常。

1．2 肌電圖肌電圖仍是目前早期診斷ALS的最重要的實驗室檢查方法，其可提供疾病早期即已廣泛發生的運動神經元變性的客觀依據，特別是對于缺少特異性臨床癥狀和體征者。ALS的肌電圖主要表現為進行性失神經與慢性神經再生共存，其中進行性失神經表現為纖顫電位和/或正銳波，慢性神經再生表現為運動單位電位時限延長、波幅增高，但這種現象并非ALS所獨有，臨床上也可見于各種原因導致的周圍神經及前角細胞亞急性損傷和病變。因此，肌電圖診斷及鑒別診斷ALS的關鍵之處在于確證神經源性損害范圍。

廣泛神經源性損害是ALS患者最主要的肌電圖改變，但肌電圖提示為廣泛神經源性損害時并非一定就是ALS，頸椎病合并腰椎病、脊髓性肌萎縮(SMA)、肯尼迪病、脊髓灰質炎后綜合征患者等的肌電圖檢查也可出現廣泛神經源性損害，需進行鑒別診斷時必須將肌電圖檢查結果與臨床癥狀、體征等結合進行綜合分析［5］。此外，部分早期ALS患者也可僅出現1個或2個區域神經源性損害。

1．3 重復神經電刺激(RNS)RNS在神經肌肉病變的診斷中有肯定意義。1959年，Mulder等［6］對4例易疲勞的ALS患者進行分析發現，其中1例患者出現RNS低頻遞減現象，并據此首次提出ALS患者可能存在神經肌肉接頭受累。在此之后的半個多世紀中，多數研究者一致認為ALS患者可出現低頻遞減現象，其發生率為25%～67%。張為西等［7］研究認為，當鑒別ALS與脊髓型頸椎病(CSM)較為困難時，RNS具有肯定意義。目前，ALS患者神經肌肉接頭受累的發病機制尚不清楚，較公認的學說是突觸神經電生理改變及結構改變導致突觸安全因素(終板電位超過閾值的數量)下降，繼而導致神經突觸傳遞功能障礙［8］。也有研究者認為，終板電位平均量子儲存和釋放不匹配導致了頻率依賴的波幅衰減，還有可能是神經元營養功能降低導致［9］。

2 神經影像學

2．1 磁共振成像(MRI)MRI不僅可排除其他神經系統疾病，還可顯示ALS患者腦部較具特征性的異常信號，如T2WI中央前回運動區沿腦回走行的低信號帶、中央前回萎縮及中央溝擴大、錐體束走行區T2WI異常高信號(高于皮質信號)等，但仍有一定局限性。

2．2 彌散張量成像(DTI)DTI利用人體內水分子在不同方向上自由運動所造成的信號改變進行成像，可定量反映腦內白質纖維束完整性，常用參數為表觀擴散系數(ADC)、平均擴散性(MD)及部分各向異性(FA)，ALS患者病變累及白質束軸索和/或髓鞘時，FA會有不同程度的降低，ADC、MD會有不同程度的增大。有研究表明，ALS患者皮質脊髓束(CST)走行區大腦腳、內囊后肢水平FA降低，MD增大，且FA與疾病嚴重程度有關，MD與疾病病程有關，FA變化可能對ALS有早期提示價值，MD變化可顯示疾病進展過程并提示神經元丟失［10］。另有研究表明，降低的FA與逐漸增加的上運動神經元損傷密切相關［11］，對于臨床擬診為ALS者，大腦腳取截斷點FA≤0．686、內囊后肢取截斷點FA≤0．708可用于診斷上運動神經元受損，以指導臨床進一步的診治［12］。van der Graaff等［13］研究表明，除CST嚴重損傷外，ALS患者內囊膝部、胼胝體等其他白質纖維束FA也有不同程度降低，DTI可顯示更廣泛的白質損害，這也從一方面支持了ALS病變不僅限于運動神經元而是廣泛累及多種神經元的疾病假說。

3 神經遺傳學

ALS可分為家族性(fALS)和散發性(sALS)兩種類型，其中fALS占5%～10%，sALS占90%～95%。約20%的fALS和1%的sALS與銅鋅超氧化物歧化酶1(SOD1)基因突變有關［14］，但大部分ALS患者遺傳病因不明。SOD1功能異常引起ALS患者運動神經元死亡的機制十分復雜，基因突變或翻譯后修飾改變可能引起SOD1結構和功能改變，而SOD1異常氧化、折疊及聚集可引起運動神經元胞核、細胞器功能損害及軸突障礙等，最終造成運動神經元死亡。

繼SOD1基因之后，研究人員又陸續發現了12個與ALS相關的基因［15］:膜泡關聯膜蛋白相關蛋白B(VAPB)基因、senataxin(SETX)基因、ALS2基因、FIG4基因、共濟失調蛋白－2(ATXN2)基因、SPGll基因、血管生成素(ANG)基因、反式激活反應－DNA結合蛋白(TARDBP)基因、肉瘤熔合(FUS)基因、視神經蛋白(OPTN)基因、含纈酪肽蛋白(VCP)基因、泛素－2(UBQLN2)基因。近期，國外學者通過全基因組關聯研究(GWAS)和第2代測序技術發現位于C9FOR72基因非編碼區外顯子1a和1b間內含子上的一個異常GGGGCC核苷酸六聚體重復序列與ALS相關［16－17］。

4 神經生化學

尋找特異性血清或腦脊液標志物一直是ALS研究領域的熱點問題，近年研究陸續發現了一些很有希望的ALS標志物，其中腦脊液或血清磷酸化神經絲重鏈(pNfH)和胱抑素C (CysC)應用前景最好。ALS患者軸突發生損傷后可導致pNfH釋放到細胞外隙并導致其在腦脊液中蓄積，因此，腦脊液中pNfH含量升高與ALS患者軸突損傷程度相關，通過ELISA方法測定腦脊液中pNfH含量診斷ALS的靈敏度為71%，特異度為88%，測定血清中pNfH含量診斷ALS的靈敏度為58%，特異度為89%。一項縱向研究通過每4～6個月測定1次ALS患者腦脊液CysC含量發現，病情快速進展的患者腦脊液CysC含量隨時間推移而下降，提示腦脊液CysC含量可作為判斷ALS患者預后的參考指標。但在臨床應用前，仍需要進行更多的縱向隊列研究進一步評估pNfH診斷ALS診斷的靈敏度和特異度及CysC對ALS患者預后的判斷價值［18－19］。

5 展望

目前，ALS的診斷仍主要依靠臨床癥狀、體征及肌電圖檢查，應用于臨床的實驗室檢查方法尚有限，相信隨著神經電生理學、神經影像學、神經遺傳學及神經生化學等方面研究的進一步深入，更多客觀、有效的實驗室檢查方法將用于臨床診斷ALS，從而實現ALS的早診斷、早治療。

［1］樊東升，張俊，鄧敏，等．肌萎縮側索硬化/運動神經元病的基礎與臨床研究［J］．北京大學學報:醫學版，2009，41(3): 279－281．

［2］張靜，張哲成．肌萎縮側索硬化電生理檢查研究現狀［J］．生物醫學工程與臨床，2014，18(4):402－407．

［3］趙海燕，鄧敏，孫阿萍，等．肌萎縮側索硬化感覺神經電生理和病理特點［J］．北京醫學，2007，29(9):549．

［4］Pugdahl K，Fuglsang－Frederiksen A，de Carvalho M，et al．Generalised sensorysystemabnormalitiesinamyotrophiclateral sclerosis:a European multicentre study［J］．J Neurol Neurosurg Psychiatry，2007，78(7):746－749．

［5］崔麗英．運動神經元病中神經電生理研究現狀和進展［J］．中華神經免疫學和神經病學雜志，2012，19(4):247－249．

［6］Mulder DW，Lambert EH，Eaton LM．Myasthenic syndrome in patients with amyotrophic lateral sclerosis［J］．Neurology，1959，9:627－631．

［7］張為西，呂建敏．運動神經元病的重復電刺激研究［J］．臨床神經病學雜志，1997，10(4):36－37．

［8］Magleby KL．Neuromuscular transmission//Enger AG，Franzini－Armstrong C．Myology［M］．2nd．New York:McGRAW－Hill，1994:442－463．

［9］曾國華，包正軍，羅曉鵬，等．肌萎縮側索硬化患者重復神經電刺激的觀察［J］．癲癲與神經電生理學雜志，2012，21(3): 156－159．

［10］Kaufmann P，Pullman SL，Shungu DC，et al．Objective tests for up－per motor neuron involvement in amyotrophic lateral sclerosis (ALS)［J］．Neurology，2004，62(10):1753－1757．

［11］Roccatagliata L，Bonzano L，Mancardi G，et al．Detection of motor cortex thinning and corticospinal tract involvement by quantitative MRI in amyotrophic lateral sclerosis［J］．Amyotroph Lateral Scler，2009，10(1):47－52．

［12］唐梅麗，陳鑫，劉斯潤，等．磁共振擴散張量成像對肌萎縮側索硬化癥早期診斷的初步探索［J］．臨床放射學雜志，2013，32(12):1749－1751．

［13］van der Graaff MM，Sage CA，Caan MW．Upper and extramotoneuron involvement in early motoneuron disease:a diffusion tensor imaging study［J］．Brain，2011，134(Pt 4):1211－1228．

［14］Andersen PM，Al－Chalabi A．Clinical genetics of amyotrophic lateral sclerosis:what do we really know?［J］．Nat Rev Neurol，2011，7(11):603－615．

［15］鄒漳鈺，李曉光，崔麗英．肌萎縮側索硬化研究進展及面臨的挑戰［J］．中華神經科雜志，2012，45(12):893－896．

［16］Renton AE，Majounie E，Waite A，et al．A hexanucleotide repeat expansion in C9ORF72 is the cause of chromosome 9p21－linked ALS－FTD［J］．Neuron，2011，72(2):257－268．

［17］DeJesus－Hernandez M，MackenzieIR，BoeveBF，etal． Expanded GGGGCC hexanucleotide repeat in noneoding region of C9ORF72 causes chromosome 9p－linked FTD and ALS［J］．Neuron，201l，72(2):245－256．

［18］Neumann M，Sampathu DM，Kwong LK，et al．Ubiquitinated TDP－43 in frontotemporal lobar degeneration and amyothrphic lateral sclerosis［J］．Science，2006，314(5796):130－133．

［19］Quadri M，Cossu G，Saddi V，et al．Broadening the phenotype of TARDBPmutations:theTARDBPALa382Thrmutationand Parkinson's disease in Sardinia［J］．Neurogenetics，2011，12 (3):203－209．

R 746．4

A

10．3969/j．issn．1008－5971．2015．01．003

2014－07－25;

2014－12－20)

(本文編輯:鹿飛飛)

010050內蒙古呼和浩特市，內蒙古醫科大學附屬醫院

李春陽，010050內蒙古呼和浩特市，內蒙古醫科大學附屬醫院;E－mail:13304710376@163．com