辛浩琳
天津市環湖醫院 300350
克雅氏病(Creutzfeldt-Jakob,CJD)是一種進行性、致命性的神經系統退行性疾病,由錯誤折疊、可傳播的蛋白粒子或稱朊蛋白(PrP)引起。人類朊蛋白疾病分為:散發性(sCJD)、遺傳性(gCJD)、醫源性(iCJD)和新變異型(vCJD)。
sCJD是人類最常見的朊蛋白疾病,約占病例數的85%,10%~15%與朊蛋白基因(PRNP)突變有關。vCJD是新變異型朊蛋白病,與食用受海綿狀腦病污染的牛肉產品有關。近些年來,傳染性vCJD十分罕見,但隨著新冠肺炎的流行,與感染流行有關的公共衛生問題令人關切。因此,人群中散發的sCJD尤需值得關注。
本病好發于50~70歲人群,20~40歲及老年人(>80歲)的發病率較低[1]。sCJD平均生存期是6個月,實際上,超過90%的病例在癥狀出現后1年內死亡。流行病學研究不支持sCJD的環境來源。
表現為灰質海綿樣改變、膠質增生,尤其是肥大性星形細胞增生—神經元稀疏、神經元丟失和PrP沉積[2]。起初,腦萎縮并不明顯,但隨著病程進展,萎縮進展,病程較長的病例出現嚴重腦萎縮。
一般來說,大腦皮層是受影響最嚴重的區域,損傷的嚴重程度與總病程相關。HE染色觀察到最早的病理改變是海綿狀變性,其次是膠質增生,隨后出現神經纖毛稀少,神經元丟失。
PrP是一種具有感染性的特殊蛋白,在健康人體的神經細胞表面也存在著PrP,稱為PrPc。朊蛋白病特征是將天然存在的PrPc轉變為異常折疊蛋白(PrPsc)[3]。這種轉化可以是自發的,也可由PRNP突變引起。與其他傳染性疾病不同,PrPsc通過自動催化PrPc的重構而自我傳播。
PRNP定位于20號染色體上,其分子生物學特性主要受PRNP基因第129位密碼子多態性的影響,該密碼子編碼纈氨酸(V)或蛋氨酸(M),以及2種理化性質不同的PrPsc蛋白。這些變量是sCJD亞型分類的基礎,各亞型表現為不同的病理特點,臨床表現和影像學特征[4]。
目前,MM1和MV1亞型最為常見,占散發病例的55%~70%。通常表現為sCJD的典型臨床表現,包括快速進展性癡呆(RPD)、共濟失調和肌陣攣。還表現在腦電圖(EEG)上的周期性尖波復合波(PSWC)和腦脊液(CSF)14-3-3蛋白水平升高。以及典型的MR成像特點:皮層和基底神經節受累,丘腦正常。其他亞型通常表現為非典型的臨床特征,病程更長,在EEG和CSF分析中很少出現異常[5]。
sCJD的最初癥狀通常是非特異性的:頭痛、易疲勞、注意力降低、頭暈以及記憶力的改變。而在病程中期,最典型的sCJD臨床綜合征包括:RPD(廣泛的認知功能障礙:記憶障礙、行為障礙、計算和拼寫異常以及吞咽困難)[6]、小腦性共濟失調、肌陣攣、錐體束征和錐體外系表現。部分患者可能出現視覺癥狀且常為首發癥狀。在疾病晚期,所有患者看起來都非常相似:表現為無動性緘默癥。 非典型臨床表現會帶來諸多辨別困難。包括單純認知障礙(15%)、共濟失調(10%)、視覺表現(5%)、精神癥狀(5%)。更罕見的包括模仿腦卒中(2%)或皮質基底節綜合征(2%)以及丘腦癥狀(2%)。
4.1 sCJD診斷 1998年世衛組織(WHO)診斷標準包括:很可能sCJD、可能sCJD,而腦活檢發現海綿狀變性和PrPsc者,則為確診的sCJD。20年來,隨著sCJD研究的進展,有必要將新方法補充到上述的診斷標準中去。目前使用NCJDRSU和CDC標準(包括WHO中包含的標準)似乎更為合理[7-8]。上述兩項標準參考了以下要素,如:tau蛋白,使用RT-QuIC方法檢測PrPsc,以及彌散加權成像(DWI)和FLAIR成像,為sCJD無創診斷提供了更多的方法。
4.2 sCJD鑒別診斷 RPD是sCJD的首個典型癥狀,需要與其他神經退行性疾病相鑒別,例如:阿爾茨海默氏病(AD),皮質基底節變性,進行性核上性麻痹,路易體癡呆(DLB)以及血管源性、自身免疫性、腫瘤性,代謝性和感染性疾病所致的認知障礙相鑒別。
sCJD中典型的EEG表現是PSWC。對sCJD具有90%的特異性,但也會在其他的疾病中出現,例如AD晚期、DLB和代謝性腦病。
sCJD病程中會伴有神經元和神經膠質損傷,超過80%的病例CSF中的14-3-3、tau、S100b、ERK1/2、Frx、t-Tf、cAMP、cGMP蛋白會存在異常。然而這并非sCJD的發病機制所特有,在其他諸多神經系統疾病也可以出現。新的CSF檢測方法(RT-QuIC、sPMCA)已出現,顯示更為特異性。
6.1 14-3-3蛋白 14-3-3蛋白是WHO版診斷標準所推薦的唯一分子標記。然而14-3-3蛋白的診斷能力不斷受到質疑,與其他CSF標記物相比,顯示出低敏感性和特異性。14-3-3蛋白誤診率也很常見,敏感性61%~96%,特異性67%~93%[9]。需要指出的是:在病程短且PRNP第129位密碼子純合的患者中,14-3-3蛋白的敏感性最高[10]。因此,有必要對其進行進一步研究,以確定其與sCJD相關性。
6.2 Tau蛋白 在sCJD患者的CSF中Tau蛋白升高。CSF總tau(t-tau)蛋白的敏感性和特異性分別為75%~98%、67%~99%[11]。在疾病的早期,tau蛋白陽性率比14-3-3蛋白具有更好的診斷價值;而在sCJD晚期,14-3-3蛋白則具有更多可變性。盡管tau蛋白與AD等其他神經退行性疾病有關,但與AD(75~1 200pg/ml)相比,sCJD(445~41 000pg/ml)tau蛋白水平更高,這可能反映了sCJD比AD會出現更快的神經變性損傷[12]。CSF p-tau蛋白是tau蛋白的磷酸化形式,t-tau/p-tau比值可以用于監測sCJD活動性并預測其死亡率,分別達到79%~86%和84%~99%的敏感性和特異性[13]。
此外,已對多種標記物進行了組合評估,以提高診斷的可靠性。其中最重要的方法是將p-tau/t-tau比值與14-3-3蛋白結合應用,分別達到100%和96%的敏感性和特異性[12]。
6.3 PrPsc由于CSF中的水平較低,因此直接檢測CSF中的PrPsc并不容易。實時振動誘導轉換分析(RT-QuIC)是一個相對較新的CSF測試。該技術涉及使用重組PrP作為底物,通過添加含有PrPsc的CSF誘導其聚集。然后,硫黃素T與聚集的PrPsc結合,引起硫黃素T光譜的變化,并使反應得以實時監控。顯示出極高的靈敏度和特異性(85.7%和100%)[14]。此外,RT-QuIC的一個有前途的應用是在sCJD患者嗅覺上皮的鼻刷中檢測PrPsc。與相同患者的CSF PrPsc檢測相比,鼻刷PrPsc的敏感性更高[15]。此外,連續蛋白質錯誤折疊循環擴增(sPMCA)法,可以用于血液、尿液和動物皮膚中的PrPsc,對sCJD 檢測的敏感性都很高[16]。這為將PrPsc用作生物標記物診斷提供了新的希望。
表現為額上回和中線附近皮質受累,還包括在島葉和扣帶回(邊緣葉),以及皮質和基底節區的DWI高信號改變。研究表明,在sCJD中并未發現單一的邊緣葉病變,前旁扣帶回皮質通常是正常的[17]。隨著病程的進展,在皮層下灰質區DWI和FLAIR信號強度有所增加,這些信號的改變同病程長短和海綿樣變性程度有關。而在疾病后期的DWI圖像上,信號強度可減少甚至消失,這歸因于神經元的變性死亡,是sCJD晚期MR影像特征。MR波譜顯示N-乙酰天冬氨酸(NAA)減少,與神經元應激和死亡相對應,肌醇增多,這是星形膠質細胞增生的標志,即使在常規MR成像看起來正常的區域也是如此[18],這些生化異常也是晚期神經損傷的結果。
近年來,隨著RT-QuIC等新的檢測方法的出現,特異性CSF蛋白檢測及MR成像技術的進步,為sCJD的無創診斷提供了新的思路。sCJD從最初的癥狀出現到死亡,疾病進展迅速,目前還缺乏有效的治療方法。這意味著sCJD目前還側重于更好地了解疾病的病理生理進程,提供正確的診斷,同其他癡呆綜合征、腫瘤、感染和自身免疫性疾病相鑒別。sCJD在一般人群中的潛在感染是一個值得關注的問題,朊蛋白相關疾病必將是一個活躍和持續研究的領域。