皮质下小血管病诊断的共鸣声明2

皮质下小血管病诊断的共鸣声明2

5　VCI的诊断工具5.1　MRI

MRI对白质改变和腔隙性梗死的敏感性高，从而对脑血管病患者的评估产生了显著的影响[77]。MRI在皮质梗死、腔隙灶、WMHs、微出血、血管周围间隙扩大和皮质萎缩的初步筛查方面具有重要的意义。不过，由于其特异性较差，而且大量正常老年人存在病因不明的中到重度WMHs，因此MRI作为诊断工具仍存在一定的局限性[78,79]。另外，患者死后脑组织产生的改变也会给影象学结果的神经病理学验证造成困难[80,81]。

横断面研究和长时间神经心理学研究，例如老年人白质疏松与残疾研究(LeukoaraiosisandDisabilityintheElderly,LADIS)，证明白质改变会致使认知伤害[82]。与FLAIR显示的白质异常体积相比，弥散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)在表现正常脑组织中发现的微结构改变与患者临床表现的关联更加密切[83]。这些视察结果明确提示，年龄相关性SVD是影响全部大脑的一种弥漫性进程。另外，基于人群的研究表明，3年期间的WMHs体积增大与认知伤害相干，而且会增高卒中的病发风险[13,83,84,85]。利用MRI进行的人群研究提供了重要的人群队列数据，但对肯定个体患者的病理学改变帮助不大，而其他MRI技术能弥补这1缺点(表2)。

表2有助于血管性认知伤害患者评估的MRI诊断工具

5.2　磁共振波谱分析(magicresonancespectroscopy,MRS)和DTI

对白质病理学改变更加敏感的其他MRI技术包括质子MRS(protonMRS,1H-MRS)和DTI。1H-MRS显示缺血脑组织中的N-乙酰天冬氨酸(N-acetylaspartate,NAA)和肌酸(creatine,Cr)水平下降可作为轴索和神经元损伤的标记物[86]。BD患者白质区NAA水平下降，而正常老年人的WMHs则NAA水平正常[87,88]。对NAA水平与认知功能的相关性尚缺少共鸣，一项研究未发现相关性[89]，而另外一项研究则显示白质NAA和Cr水平改变与神经心理学测验的履行功能结果存在联系，这可能与研究人群或MRI技术的不同有关[90]。

DTI是检测白质纤维微结构伤害的一种敏感方法。愈来愈多的证据表明，DTI尤其是平均弥散值是一种比T2加权成像或FLAIR更加敏感的白质损伤生物学标记物。1H-MRS和DTI均能显示白质的缺血性改变，而且二者的结果具有可比性[91]。DTI还能检测各向异性和平均弥散度[92]。DTI的定量检测结果可能遭到白质区纤维交错而至的异质性干扰，但通常能利用适当的图象处理技术校订。因此，需要采取方法对患者组进行标准化处理，并利用对比组的图谱对区域变异性进行标准化[93]。WMHs周围半暗带的DTI改变要小于病灶中心区，但较表现正常的白质区显著[93,94]。在CADASIL患者WMHs周围的半暗带也可观察到类似的DTI改变，由于其腔隙灶通常沿WMHs边沿的穿支动脉散布[32]。

5.3　BBB通透性检测

比较增强MRI技术使得BBB通透性检测成为可能[68,95,96]。利用动态比较增强(dynamiccontrast-enhanced,DCE)MRI技术和Patlak图解法(最初被用于同位素放射自显影术的转移常数计算，改进后用于人MRI研究)，能取得反应BBB通透性的定量转移常数[96,97,98]。在腔隙性梗死和深部白质区能观察到BBB通透性增高[64,65,66,67]。除数字量化的转移常数以外，通过构建BBB通透性图可视察通透性增高的散布模式，从而揭露BBB通透性增高的基础病理学改变。结果显示，表现正常的白质区存在弥漫性散布的通透性改变，WMHs周围区的通透性增高，WMHs区的通透性下降(图3)。最近对灰质通透性进行的研究显示，正常老年受试者海马区出现通透性增高，这类变化在伴随轻度认知伤害的患者中更加显著，提示BBB通透性改变在AD的病发进程中发挥着一定的作用[99]。

图3采取动态比较增强MRI技术取得的典型白质区通透性图

5.4　生化标记物在小血管病诊断中的作用

血液和CSF生化检测能为SVD患者提供重要的信息(表3)。CSF检查是最有用的，因此有必要进行，尤其是对BD患者。CSF检查能排除一些非血管病因，例如继发于感染的炎症、血管炎和多发性硬化，这在伴随白质病变的年轻患者中至关重要。利用CSF蛋白水平检测结果可计算出白蛋白比率(白蛋白CSF/白蛋白血液)，该比率增高提示BBB受损，此时提示患者更可能为VCI而非AD[62]。

表3伴白质伤害的VCI患者的脑脊液检测结果

除评估BBB开放以外，CSF检查还能显示神经炎症和髓鞘分解的副产物。MMPs通过攻击脑血管周围基底膜内的蛋白质和降解紧密连接蛋白来参与神经炎性反应[59,,]。在炎性反应进程中会出现从结构性MMPs向诱导性MMPs的转变，而后者更具破坏性。炎症会增高CSF内的MMP-9和MMP-3水平，而之前体形式正常存在于CSF的结构性MMP-2水平则会下降，这很有可能归咎于激活作用。在正常情况下CSF内不存在MMP-3和MMP-9，其水平在炎症时增高，因此很容易被检测到[,,]。

血液内存在MMPs，它们在BBB破坏时会进入CSF，使得后者的MMPs水平升高。为了检测鞘内MMPs水平，可利用CSF和血液内白蛋白含量的比率计算出一个指数，这类似于在多发性硬化诊断中使用的IgG指数[]。MMP指数＝[(MMP/白蛋白)CSF]/[(MMP/白蛋白)血液]。联合使用MMP-2指数和MMP-3活性能有效辨别对比组与BD患者(图4)[]。MMPs处于失活状态，一旦被激活就会被迅速清除。明胶酶谱法或免疫荧光法能检测活性MMPs，例如MMP-3和MMP-9[]。其他CSF生化标记物包括神经丝蛋白轻链、髓鞘碱性蛋白和心型脂肪酸结合蛋白[]。硫酸脑苷脂可预测3年期间的脑白质病变进展，可能反应了髓鞘再生现象[]。研究表明，利用CSF生化标记物检测有可能辨别AD与SVD。在鉴别AD与白质病变方面表现最好的CSF生化标记物包括用于支持AD诊断的磷酸化tau蛋白(phosphylated-tau,p-tau)和β淀粉样蛋白(amyloidβ,Aβ42)和用于支持白质炎症和髓鞘降解诊断的神经丝蛋白轻链、髓鞘碱性蛋白、MMPs和金属蛋白酶组织抑制因子-1。图5展现了一项单中心研究的结果。

图4SVD组和对比组MMP-2指数与MMP-3活性的关系

图5对比组、SVD组和AD组CSF生化标记物单变量分析结果的散点图[]

BD还没有经过验证的血液生物学标记物。但是，利用血液样本进行的研究显示，轻度全身炎症致使的内皮功能障碍参与了SVD的病理生理学变化。已对几种血源性标记物进行过研究，例如C反应蛋白、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、细胞间黏附份子-1(intercellularadhesionmolecule-1,ICAM-1)和血栓调理蛋白。IL-6仿佛与无症状脑梗死密切相干[,]。腔隙性梗死和脑白质疏松患者的ICAM-1水平增高[]，一项基于社区的前瞻性研究显示其能预测WMHs的进展[]。业已证实高半胱氨酸可致使内皮功能障碍，其在腔隙性梗死和脑白质疏松患者中的水平增高，但这类联系在调剂内皮活化的循环标记物后减弱，提示是通过内皮功能障碍介导的。

AD的CSF标记物为Aβ42和P-tau。Aβ42含量下降提示AD，但有证据显示WMHs可能会通过干扰血管周围引流下降CSF内的Aβ42含量[]。不过，AD患者CSF内的p-tau含量升高，而且不会遭到WMHs的影响。当Aβ42和P-tau含量都正常时，AD的可能性下落，因此可以作为诊断BD的阴性标记物[]。

6　用于肯定药物作用靶点的小血管病动物模型目前已建立几种用于研究VCI的动物模型[,]。这类疾病的异质性决定了需要多种类型的动物模型来涵盖不同病因。大多数动物研究都基于2种模型，一种是继发于双侧颈动脉闭塞(bilateralcarotidarteryocclusion,BCAO)的缺氧缺血模型，采取正常血压大鼠；另一种是继发于高血压的SVD模型，采取卒中易感型自发性高血压大鼠(spontaneouslyhypertensive/strokepronerat,SHR/SP)[69,]。

6.1　BCAO

BCAO引发的缺氧缺血主要影响深部白质[]。虽然没有直接检测过组织含氧量，但推测组织处于缺氧状态。白质表现为BBB破坏和脱髓鞘现象，MMPs在缺氧组织中表达并增进髓鞘损伤[,]。除白质外，海马也会出现细胞损伤。在血管闭塞后不久，白质、海马和某些皮质区就会出现CBF减少，然后随着时间的推移逐步恢复。BCAO模型的缺点是CBF的变化急剧出现而且会缓慢恢复。为了克服这类局限性，现在使用一种能缓慢收缩的装置造成颈动脉逐步闭塞。使用缩窄环而非结扎法造成双侧颈总动脉逐步狭窄避免了CBF的快速下降和在BCAO模型中观察到的急性炎性反应[]。

6.2　SHR/SP

SHR/SP出现的病理学改变类似于SVD患者[]。Wistar京都种大鼠经培养落后化为高血压鼠种，最后演化为现在的SHR/SP[]。未经干预的SHR/SP通常可存活1年余，而且在死前出现卒中和脑出血。除与人类散发性SVD非常类似的弥漫性脑SVD以外，SHR/SP还会出现肾脏血管损伤。

利用高盐或低蛋白饮食(日本放纵饮食)进行干预会加速病理学改变[]。最近的一项研究在接受日本放纵饮食干预的SHR/SP中通过闭塞一侧颈动脉来加重缺氧损伤[]。根据研究目的的不同，可使用各种不同的干预手段。例如，在有关脑出血的研究中，对6周龄(在产生严重高血压之前4周)大鼠进行高盐或日本放纵饮食干预会致使在6～8周后产生脑出血；如果这类饮食干预推迟到第12周，则会出现类似于BD患者和老年人那样的明显白质改变。

无论是利用血压正常大鼠制作BCAO模型，还是在SHR/SP中进行低蛋白/高盐饮食＋单侧颈动脉闭塞干预，都会通过缺氧缺血损伤神经元和白质。利用微创性电子顺磁共振技术进行长时间检测发现，白质氧含量在大鼠出身后第9周时开始逐步增高，第12周时达最高值，此时给予单侧颈动脉闭塞＋饮食干预会致使白质氧含量迅速降至缺氧水平，并延续至动物死亡(约第16周时)[]。直接作用于BBB的一些医治干预策略，例如运用活化蛋白C类似物，能在SHR中预防脑缺血后的微出血，提示增强BBB完整性可能使SHR缺血模型动物获益[]。

6.3　CADASIL小鼠模型

表达ECD突变性NOTCH3蛋白的转基因小鼠会表现出CADASIL的临床前期特点，包括NOTCH3ECD和嗜锇颗粒物资沉积和白质伤害[]。根据对无症状NOTCH3突变携带者的皮肤活检组织进行的免疫组织化学分析结果推测，NOTCH3ECD的血管沉积可能是最早出现的病理学改变[,]。突变型小鼠的皮质散布性抑制阈值更低，这能解释CADASIL患者的有先兆型偏头痛多发率[]。而且，突变型小鼠的脑血管反应性受损，同时伴随功能性充血减少和CBF自动调理功能受损。肌源性反应在正常脑血流动力学进程中起重要作用，包括调理血管阻力和调理局部和全脑CBF。值得注意的是，对分离的血管进行的分析发现，突变型小鼠的软脑膜和脑实质动脉的肌源性反应均减弱，这1发现能解释这些小鼠的脑血管反应性受损[]。重要的是，这些数据表明脑动脉在没有明显平滑肌变性和纤维化的情况下出现了功能障碍，而且脑血管功能障碍先于白质病变出现，从而提示前者能致使后者[]。

6.4　动物模型中的医治

用于药物评价的最好动物模型因假定的病理学机制而异。对老年人的高血压性血管病，最好的动物模型是SHR/SP；对血压正常大鼠，可选择BCAO模型来研究炎性机制；对遗传性SVD，则需要选择表达特异性基因的小鼠模型。利用BCAO或自发性高血压制造的缺氧缺血大鼠模型进行的医治实验发现了大量潜伏的医治药物[,]。环孢素A能抑制慢性脑缺血后神经胶质细胞活化和白质改变，提示免疫反应可能参与了白质改变的病发机制[]。在APOE4转基因小鼠中，环孢素A能通过抑制周细胞的亲环素A-MMP-9通路阻挠BBB破坏，进而逆转神经功能障碍和继发性神经变性改变[]。很多消炎药和自由基清除剂也能使模型动物获益[]。米诺环素医治能显著减轻缺氧缺血引诱的脑损伤并改良神经行为学表现，其保护机制与抑制小胶质细胞活化有关[]。在经过日本放纵饮食和单侧颈动脉夹闭处理的SHR/SP中，米诺环素医治能阻断MRI显示的脑白质损伤的全面进展，同时改良水迷宫实验成绩[]。

基于CADASIL小鼠模型研究结果，靶向干预NOTCH3的合成或清除沉积的NOTCH3ECD可能成为首选的医治方案[]。业已证实，脑动脉的Kv1通道表达上调是突变型小鼠肌源性反应减弱的潜伏份子机制[]。其他可能的医治途径包括控制高血压和其他血管危险因素、抗血小板药和消炎药。

7　生物学标记物在VCI诊断中的联合运用VCI患者脑组织的改变是多种病理学进程的终究结果。根据患者所处的病程，可能存在1种或多种病理学改变。VCI患者尸检意义不大，由于绝大多数患者在死亡时同时存在多种疾病，其范围从脑梗死到AD[6,]。为了在多种疾病进程中肯定启动因素，更加实用的方法是使用能在疾病初期阶段反应相干脑组织病理学改变的理想生物学标记物[]。由于BD的自然史是能肯定的，因此有望通过检测其特异性生物学标记物与其他情势的病变相鉴别，以进行临床医治实验。

虽然在临床、影象学和生化方面有多种潜伏的疾病标记物，但没有一种具有诊断价值，因此必须联合使用多种标记物[]。研究最为深入的MRI标记物是FLAIR序列显示的WMHs扩大和DTI显示的各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)下落，它们均提示进展性伤害[]。目前已有联合使用多种生物学标记物诊断BD的研究资料，但是其中的纵向研究很少。研究表明，可通过临床和神经心理学测验、1H-MRS和CSF中白蛋白、MMPs和神经丝蛋白轻链检测进行BD的诊断。因此，通过总结一系列生物学标记物创建一种诊断量表是可行的，当符合量表的标记物到达给定数量时，诊断BD的可能性随之增高。可利用统计学手段通过探索性因素分析来优化诊断性生物学标记物的组合，这包括2个进程：首先需要肯定用于诊断的生物学标记物，然后需要挑选出能追踪并反应进展性组织损伤的生物学标记物。用于诊断的生物学标记物应在疾病初期获得，然后在一段时间的随访后确诊。

一种有潜力的多模式诊断方案应包括3组可能的标记物——临床、影象学和生化标记物，犹如3个轴，沿轴各点不断逼近BD的完全诊断。其中，临床标记物来自神经系统检查和神经心理学测验：来自神经系统检查的特点包括血管危险因素、反射亢进和步态障碍；来自神经心理学测验的特点则包括履行功能受损，而记忆和语言功能相对保存；主要基于MRI的影象学特点包括1H-MRS显示NAA峰值下降，DCE-MRI显示BBB通透性增高，DTI显示FA下落和平均弥散率(meandiffusivity,MD)增高。BD检测指标包括白蛋白比率增高、MMP-2指数下落、神经丝蛋白轻链含量增高和AD生物学标记物阴性。一个辣手的问题是在VCI和AD之间有相当多的堆叠，仅凭临床或影象学手段常常难以进行鉴别[54]。

由于不同的研究人员能获得的潜伏生物学标记物数量有限，这使得肯定最好的标记物组合变得困难。因此，可能有必要建立2种标记物组合，"高技术要求"标记物组合适用于少数研究人员，目的是挑选出最好的组合方案，而"低技术要求"标记物组合则能在所有研究场所进行检测。另外，还需要把年龄等附加因素斟酌在内。

8　针对性医治实验的方法在异质性群体中使用医治AD的药物进行的VCI医治实验取得的成功较为有限[11]。应在所有VCI患者中进行血管危险因素管理，包括强化下降血压、控制糖尿病、下降高脂血症和鼓励锻炼。作为伴随缺氧缺血相关性白质损伤的VCI患者的一个亚组，BD患者通常存在炎性反应，可与血管危险因素一起作为医治靶点。最近对弗雷明汉研究第3代的参与者队列进行的一项流行病学调查显示，高血压在中年期就开始致使白质损伤，进一步支持在中年期强化医治高血压[]。这也促使研究人员重新评估不同年龄段的血压正常范围，由于在较年轻的高血压患者中进行强化降压医治可能有益，而在高龄患者中则应避免过度下降血压，但具体的年龄界限仍需进一步肯定[]。

辨别白质损伤的主要机制究竟是炎症还是多发腔隙性梗死仍是一个困难，缺血与炎症之间的相互作用是一个新出现的观念，在认知功能进行性消退而非分散的卒中个体中更有意义[]。广泛性白质损伤可能是由小卒中发展而来，后者要末触发血管周围的炎性反应，要末是在遭到高血压或糖尿病伤害的血管内启动炎性反应。由于BBB破坏提示存在炎症，所以下降其通透性有可能获益，应在这方面进行研究。虽然炎性级联反应在损伤初期阶段会致使继发性伤害，但在血管生成开始后的恢复期，炎症似乎是组织恢复的必要条件，此时利用消炎药进行医治可能有害。目前的这些研究都是在急性损伤模型中进行的，接下来需要在慢性损伤模型中进行实验以进一步肯定消炎药医治的长时间影响。

目前的一个主要挑战是肯定在医治实验中用于诊断和替换性终点指标的最好生物学标记物。与其依托单项诊断性检查对患者进行分类，联合使用多种特点制定可操作性的定义可能更有帮助，但这需要了解每种因素对临床表现的贡献。例如，在临床检查中，已知在AD初期很少出现运动障碍，而记忆丧失和语言障碍为其主要表现；相比之下，在SVD起病时常常存在轻偏瘫和不对称性反射亢进之类的运动障碍，而且会在初期出现履行功能障碍。虽然在AD患者和正常老年人中也能见到，但MRI显示的融会性WMHs还是强烈提示BD。与FLAIR和T2加权成像相比，利用1H-MRS对NNA进行的生化检测对缺血性白质损伤的特异性更高，而DTI则能对白质损伤提供更加敏感的检测。DTI的优点是检测时间短，并且大多数MRI仪都能完成。目前，融会性WMHs是唯一一项与SVD相干的MRI表现，并且满足了作为替换性标记物的要求，融会性白质病变的进展与认知功能消退存在相关性[13,]。利用PET进行淀粉样蛋白和Tau蛋白成像也有助于在伴随多种疾病的患者中诊断AD的合并症[]，但值得注意的是认知功能正常的个体也可能存在淀粉样蛋白沉积[]。

CSF生化检查构成了诊断的第3个轴，白蛋白比率增高提示BBB受损，与AD相比这在SVD中更加常见。另外，CSF检查还能发现与AD相关性蛋白质的改变，包括Aβ42和P-tau。除在医院中普遍使用的临床、影象学和CSF检查结果以外，还有许多研究性的检测指标也有一定的帮助[77]，这些有价值的CSF生物学标记物包括反应髓鞘分解的神经丝蛋白轻链和反应炎症的MMPs。另外，BBB通透性增高也是炎症的一种标志。

对那些用于诊断BD的生物学标记物，很难肯定明确的截断值，由于疾病谱的一端是AD，另外一端是BD，而在二者之间有相当一部分患者存在堆叠性的疾病(图6)。联合利用这些生物学标记物有望制定出能反应脑组织基础病理生理学改变的量表。表4就是这样的一种量表，它基于一项单中心研究，使用的截断值是通过在患者和对比组中对各项指标进行检测肯定的。该量表中的高分或低分提示疾病是"纯洁"的BD或AD，而中间的分数则提示混合性的病理学进程。而且，由于这些生物学标记物在疾病的不同阶段是动态变化的，因此有必要对疾病进程进行分期，然后根据具体分期来调剂医治方案[]。

表4用于制定BD诊断量表的潜伏生物学标记物和其他特点

图6宾斯旺格病(BD)的疾病谱

肯定制定分类量表的最好指标需要多个研究中心的共同努力并制定统一的数据搜集方法[]。利用统计学手段对这些大型数据集进行分析来肯定最好的分类特点。为了使这类努力获得成功，一个更加重要的问题是需要在诊断方面具有一致性，这就要求各研究中心必须进行连续数年的跟踪随访。使用这类迭代法，有可能构建回顾性数据库，然后前瞻性用于肯定针对性医治实验的患者。

9　对未来研究方向的建议利用动物模型进行的医治实验有助于肯定用于临床试验的药物。在理想情况下，与目前对卒中急性期药物的研究要求一样，候选药物需要在多种动物模型和雌雄两性动物中证明有效[]。已被批准用于其他医治用处的药物，例如消炎药、自由基清除剂、米诺环素和辛伐他汀，都已被证实在动物模型中有效，将来可用于人体实验[,]。在高血压大鼠中发现，E-选择素引诱鼻黏膜耐受后可减轻炎性反应[]。另外，还需要肯定可靠的终点指标，例如在几个月的短时间研究中证明BBB通透性定量检测结果下降。DTI显示的WMHs扩大速度减慢需要6～12个月才能显示出改良，而认知功能消退的减缓则需要2～3年的时间。结合神经病理学研究将有助于疾病的确诊。这是一项浩大的工程，首先需要利用生物学标记物肯定同质性患者群体，然后利用适当的动物模型研究开发出潜伏的医治药物，最后建立由调查人员组成的同盟，利用统一的终点指标对有潜伏医治价值的药物进行临床试验。这样的程序最近已被提出用于淀粉样血管病研究，一样可应用于BD[]。

参考文献略