進行性核上性麻痹患者正壓性腦積水的相關性研究

張曉宇 劉亞玲 劉愛華 焦淑潔

鄭州大學第一附屬醫院，河南 鄭州 450052

進行性核上性麻痹（progressive supranuclear palsy，PSP）是一種臨床表型異質性較強的神經退行性疾病。作為帕金森疊加綜合征的一種，其患病率為（5.8～6.5）/10 萬例［1］。自1963 年RICHARDSON 等［2］學者第一次定義進行性核上性麻痹以來，姿勢步態不穩引起的早期跌倒、核上性眼肌麻痹（垂直凝視）、假性延髓性麻痹、中軸肌張力增高、輕度認知功能障礙一直是其典型的臨床特征。但由于進行性核上性麻痹與帕金森病（Parkinson’s disease，PD）在臨床早期存在諸多相似，跌倒和垂直性凝視性麻痹等典型表現可能并不顯著［3］。臨床病理學研究顯示，過度磷酸化的4重復tau蛋白（4R tau）及神經纖維纏結在皮層、基底、中腦、腦干和小腦的小膠質細胞內異常分布與PSP不同表型間存在明顯相關性，可最終導致神經元死亡，數據分析顯示過度磷酸化的tau蛋白累及蒼白球，丘腦底部和黑質區域時病程進展更快［4-6］。同時，小膠質細胞是中樞神經系統中的一種免疫防御組成，可通過活化釋放多種炎癥因子，包括腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、一氧化氮（NO）、一氧化氮與細胞因子腫瘤壞死因子-α、白介素1β（IL-1β）等可引起神經炎癥，參與帕金森疊加綜合征（多系統萎縮、進行性核上性麻痹）的病情進展［7-8］。據報道進行性核上性麻痹患者可出現逐漸加重的正壓性腦積水（normal pressure hydrocephalus，NPH）［9］，但目前尚缺乏臨床對照及特異的影像學研究。本研究旨在探討不同階段進行性核上性麻痹患者腦積水程度及其與病情進展、認知功能、血清炎癥指標之間的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料本研究為橫斷面研究，收集2017-12—2019-08 在鄭州大學第一附屬醫院門診及住院共93 例受試者，包括PSP 患者33 例，PD 患者33例，正常對照31例。PSP患者均符合2017年國際進行性核上性麻痹NINDS-SPSP 的診斷標準［10］，PD患者符合國際帕金森病和運動障礙協會（MDS）2017年對帕金森病的臨床診斷標準［11］，所有PSP 患者及PD 患者均由2 位經驗豐富的神經內科專家臨床診斷，其中PSP患者病程≤2 a者被定義為早期，病程＞2 a者被定義為中晚期［12］。研究組納入標準：（1）同意配合進行認知功能評分、抽血檢測及MRI檢查，并簽署知情同意書；（2）1 個月內無抗感染治療；（3）可使用普通話溝通。對照組納入標準：無任何神經退行性疾病、腦血管疾病或感染性疾病，無運動或認知障礙，1個月內未服用或注射抗感染藥物。所有受試者均自愿配合MMSE評分、MoCA評分并愿意接受3.0T磁共振平掃檢查，同意留取血液樣本，簽署書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 調查方法：收集各組姓名、性別、年齡等一般資料。收集PSP 和PD 受試者病程，調查服藥情況，進行適當的臨床評估，并進行臨床金標準評分（PSP患者接受PSPRS評分，PD患者接受帕金森綜合評分量表（UPDRS Ⅰ～Ⅳ評分）。所有受試者接受簡易智能狀態檢查量表（mini mental state examination，MMSE）、蒙特利爾認知評估量表（Montreal cognitive assess?ment，MoCA）評估其認知功能。

1.2.2 磁共振掃描：所有受試者接受鄭州大學第一附屬醫院Simens 3.0T磁共振掃描系統的圖像采集，并選用20-通道頭頸相控陣線圈和常規序列獲取頭部T1加權 圖 像（T1-weighted images，T1WI），T2加 權 圖 像（T2-weighted images，T2WI）和彌散加權成像（diffu?sion-weighted imaging，DWI）圖像，排除MRI 掃描檢查發現顱內異常病灶者。具體掃描參數：T1WI：TR=2 000 ms，TE=10 ms，層厚度6 mm，層間距1.2 mm，T2WI：TR=5 100 ms，TE=118 ms，層厚度6 mm，層間距1.2 mm，DWI：TR=5 400 ms，TE=82 ms，層厚度6 mm，層間距1.2 mm，FOV=240 mm×240 mm，矩陣320 mm×320 mm。

1.2.3 圖像處理及腦積水評估：所有MRI 圖像資料均由2 位經驗豐富且互不知情的影像科醫生獨立閱片。在T1WI或T2WI水平位圖像上選擇感興趣區（雙側側腦室額角最大寬度水平面），由2 位醫師各自分辨及測量雙側側腦室額角的最大寬度及該水平面內顱腦內徑的最大寬度（圖1），每位醫師對磁共振圖像感興趣區測量3 次，取3 次平均值作為最終測量值，計算Evans 指數（即側腦室雙額角徑與顱內徑的比值）作為評估腦積水程度的客觀指標，通常認為Evans指數＞0.3為腦積水的診斷標志之一［13］。

圖1 腦積水Evans指數在磁共振檢查中的測量與計算 a，b為PSP患者，男，71歲，病史1 a，MRI顯示側腦室雙額角徑為44.82 mm，顱內徑為127.4 mm，Evans指數為0.351 8；c，d為PSP患者，男，79歲，病史4 a，MRI顯示側腦室雙額角徑為47.18 mm，顱內徑為135.7 mm，Evans指數為0.347 7Figure 1 Measurement and calculation of Evans index of hydrocephalus in magnetic resonance imaging. a，b：PSP pa?tient，male，71 years old，with a medical history of 1 year. MRI shows that the maximal width of the frontal horns is 44.82mm，the largest internal diameter of the cranium is 127.4mm，and Evans index is 0.351 8. c，d：PSP patient，male，79 years old，with a medical history of 4 years. MRI shows that the maximal width of the frontal horns is 47.18mm，the largest internal diameter of the cranium is 135.7mm，and Evans index is 0.347 7

1.2.4 血清炎癥指標檢測：取得受試者同意后，所有受試者均于空腹狀態下被采集血液樣本，取3～4 mL血液標本于4 ℃條件下送檢鄭州大學第一附屬醫院生化室，4 ℃條件下靜置30 min，并以3 500 r/min 離心5 min以分離血清，檢測C反應蛋白（CRP）水平，另取3～5 mL 血液樣本于4 ℃條件下送至鄭州大學第一附屬醫院神經內科實驗室，使用ELISA 試劑盒（Elabscience公司）檢測稀釋的血液樣本中促炎細胞因子白介素-6（IL-6）水平。

1.3 統計學分析采用SPSS 21.0 和GraphPad Prism 6 統計軟件分析研究數據。連續變量（滿足正態分布）采用均數±標準差（±s）表示，多組間連續變量比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），對于組間比較采用LSD-t 檢驗，計數資料采用頻數表示，運用χ2檢驗進行組間比較，使用線性回歸分析（Pearson 相關）對PSPRS 評分、血清炎癥因子、認知功能評分與Evans 指數的相關性進行評估，以P＜0.05 為存在顯著差異，本研究為雙側檢驗，檢驗水平α=0.05。

2 結果

2.1 受試者臨床基線、血清炎癥水平及腦積水程度比較進行性核上性麻痹患者、帕金森病患者及健康對照組的人口和臨床特征見表1。33 例PSP 患者中17 例為早期，16 例為中晚期，其中3 例早期PSP患者及12 例中晚期患者出現腦積水情況（Evans 指數＞0.3）。與對照組相比，進行性核上性麻痹患者認知功能（MMSE 評分、MoCA 評分）顯著降低（t=6.187，P＜0.001；t=6.960，P＜0.001），血清炎癥指標CRP、IL-6 均顯著升高（t=2.081，P=0.042；t=5.327，P＜0.001），Evans 指數顯著升高（t=5.519，P＜0.001）。帕金森病患者MMSE 評分、MoCA 評分均低于健康對照組（t=4.511，P＜0.001；t=3.477，P=0.001），血清IL-6 水平升高（t=2.054，P=0.044）。亞組分析中，中晚期PSP 患者較早期PSP 患者認知功能明顯下降（MMSE：t=2.504，P=0.019；MoCA：t=2.918，P=0.006），Evans 指數顯著升高（t=3.025，P=0.005）。

表1 各組受試者臨床基線、血清炎癥指標及Evans指數比較Table 1 Comparison of clinical baseline, serum inflammation factors and Evans index in each group

2.2 進行性核上性麻痹患者腦積水程度的相關性分析通過Pearson 相關性評估進行性核上性麻痹患者Evans指數與PSPRS評分、血清炎癥指標及認知功能評分的相關性，進行性核上性麻痹患者腦積水程度（Evans指數）與病程進展（PSPRS評分）、炎癥因子IL-6 水平、認知功能（MMSE、MoCA 評分）均顯著相關（P＜0.05）。見表2。

表2 進行性核上性麻痹患者腦積水程度（Evans指數）與PSPRS評分、血清炎癥指標及認知功能的相關性分析Table 2 Correlation analysis of hydrocephalus（Evans index）with PSPRS score, serum inflammation factors and cognitive function in patients with progressive supranuclear palsy

3 討論

進行性核上性麻痹為帕金森疊加綜合征的最常見形式，是一種以進行性加重的姿勢不穩、假性延髓性麻痹、垂直核上凝視麻痹、輕度認知障礙為主要臨床表現的神經退行性疾病，在病程發展中常伴有帕金森病樣癥狀，與帕金森病難以鑒別。一項大型前瞻性研究表明，40%～62%的PSP患者會發生認知功能障礙［14］，已證實腦脊液循環損傷參與了β淀粉樣蛋白的清除及神經炎癥反應過程［15］，但其潛在的病理學改變尚不清楚。

正壓性腦積水以其特征性的步態異常、認知功能下降、泌尿功能障礙（尿急、尿頻等）被熟知，與進行性核上性麻痹的臨床癥狀存在諸多相似［16-17］。為了探究PSP與正壓性腦積水之間的聯系，近年來提出了各種神經影像學技術，其中胼胝體角（callosal angle）、Evans指數、MPRI 指數（magnetic resonance parkinsonism index，MPRI）等都是較為常用的檢測方式［18-20］。本研究基于Morelli團隊的最新研究［21］，認為Evans指數（雙側側腦室額角最大寬度與同一層面顱內徑寬度的比值）＞0.3 可作為顱內腦積水的重要指標，對進行性核上性麻痹患者、帕金森病及健康對照者的Evans指數進行統計分析，探究正壓性腦積水在進行性核上性麻痹患者中的特異性。與健康對照者相比，進行性核上性麻痹患者Evans指數顯著升高，而帕金森病患者Evans 指數與健康對照者無明顯差異，另外在PSP 患者亞組分析中發現，中晚期PSP 患者Evans 指數明顯升高，且出現腦積水的比例升高，說明隨著PSP 患者病程進展，腦積水程度逐漸加重，目前研究認為，PSP 患者在病程發展中出現病理樣tau 蛋白的異常沉積，進一步導致神經膠質細胞損傷［22］。神經膠質細胞損傷可導致血管周圍間隙水通道蛋白-4（AQP-4）定位發生改變，從而導致血管周圍間隙類淋巴系統交換速率減慢［23］。因此認為，血管周圍清除途徑受損可能與正壓性腦積水的形成有潛在相關性。

作為tau 蛋白病的一種，4 重復tau 蛋白會在癥狀前期在紋狀體、蒼白球、腦干區域的星形膠質細胞、少突膠質細胞等膠質細胞內形成神經纖維纏結沉積［24］。近年來，tau蛋白病與神經炎癥之間的相關性一直未得到充分研究，多數認為神經炎癥可能是tau蛋白病發病機制中起重要因素，一項在體研究表明，P301S 突變小鼠模型在病程進展過程中，隨著磷酸化的tau 蛋白積累，小膠質細胞活化水平顯著增加［25］，認為小膠質細胞活化與tau 蛋白病理改變之間存在一定聯系，可能由于小膠質細胞分泌的炎癥因子、細胞因子等導致tau 蛋白的分解、中和以及磷酸化tau 蛋白的增加［26-28］。盡管磷酸化tau 蛋白沉積與神經炎癥之間的聯系尚不明確，但其與小膠質細胞活化的相關性可為神經炎癥在進行性核上性麻痹病程進展中的作用提供思路。因此，為了探究進行性核上性麻痹患者病程進展中炎癥反應的參與情況以及特異性，選取能反映血漿炎癥反應的C 反應蛋白（CRP）、白介素-6（IL-6）對進行性核上性麻痹患者、帕金森病患者及健康對照者進行檢測分析，結果顯示進行性核上性麻痹、帕金森病患者的炎癥指標均出現不同程度的升高，與健康對照者相比，進行性核上性麻痹患者血清炎癥指標CRP、IL-6水平均顯著升高，帕金森病患者血清炎癥因子IL-6顯著升高，表明進行性核上性麻痹及帕金森病患者體內炎癥反應顯著增強，小膠質細胞活化程度升高，為神經退行性病變與機體炎癥反應存在相關性觀點提供了支持證據。

為進一步探究PSP 患者腦積水程度與病情進展、神經炎癥及認知功能的相關性，通過Pearson 相關分析發現，進行性核上性麻痹患者腦積水程度與病程進展、炎癥因子IL-6 水平、認知功能均顯著相關。生理條件下蛛網膜下腔的腦脊液可穿過星形膠質細胞將β淀粉樣蛋白清除［28］，但衰老或神經退行性疾病患者大腦中，脈絡叢產生的腦脊液量明顯減少，β淀粉樣蛋白清除途徑明顯減慢，導致β淀粉樣蛋白在動脈血管壁內沉積進而引起神經炎癥反應［27，29-31］。近年來隨著腦膜淋巴管系統的發現［32-34］，神經退行性疾病患者及老年大腦中淋巴清除功能減退為β淀粉樣蛋白清除途徑損傷及顱內炎癥反應的發生提供了新的理論基礎［35］。本研究證實PSP患者腦積水程度與認知功能、機體炎癥反應相關，間接為腦脊液、淋巴循環參與β淀粉樣蛋白清除提供證據支持，為今后神經免疫治療進行性核上性麻痹的研究提供理論依據。

進行性核上性麻痹患者與對照組相比，在病程發展中逐漸出現正壓性腦積水情況，且與血清炎癥指標IL-6、認知功能障礙存在顯著相關性。但由于研究條件限制，本研究尚存在病例數較少、缺乏雙盲對照等諸多不足，且未對PSP、PD組受試者進行隨訪調查，無法對腦積水導致的病情改變進行動態評估。今后會進一步深入研究，為PSP 研究提供更多的臨床證據。