克-雅病18F-FDG PET影像学特点分析
2021-09-18林雪甄祯易芳杨吉刚关鸿志石琦刘磊王佳伟郭燕军
林雪甄 祯易芳 杨吉刚 关鸿志 石琦 刘磊 王佳伟 郭燕军
人类朊病毒病是临床罕见的可传播性致死性中枢神经系统退行性变,发病机制与朊病毒变异和错误折叠有关。根据病因可以分为散发性朊病毒病,尤以散发性克-雅病(sCJD)最常见,占全部克-雅病(CJD)的85%~90%[1];PRNP基因突变所引起的疾病,占全部朊病毒病的10%~15%,呈常染色体显性遗传,主要包括Gerstmann-Sträussler-Scheinker综合征(GSS)、遗传性克-雅病(gCJD)和家族性致死性失眠症(FFI);外源性朊病毒感染引起的疾病,如Kuru病(KD)、医原性克-雅病和变异型克-雅病(vCJD),占全部克-雅病的2%~5%[1]。其中,sCJD相对常见,临床表现为快速进展性痴呆,尤其伴肌阵挛、锥体系或锥体外系症状、视觉障碍和小脑症状的患者,临床异质性较强[2],病程进展迅速,通常于发病1年内死亡,日本文献报道约46%患者发病后1~2年死亡[3]。gCJD与sCJD发病特点相似,基因检测可辅助诊断,但进展相对缓慢、病程较长,临床诊断具有较大挑战[4],需排除自身免疫性脑炎等疾病。头部FLAIR成像和DWI显示大脑皮质和(或)基底节区高信号对克-雅病具有重要诊断意义;18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)PET的诊断敏感性更高。本研究回顾总结我们课题组近年诊断与治疗的8例克-雅病患者的临床和影像学特点,以为疾病早期诊断提供依据。
临床资料
一、病例选择标准
1.诊断标准(1)sCJD的诊断:参照Mackenzie和Will[5]于2017年 修 订 的 国 际 标 准,①确 定 的(definite)诊断,进行性神经系统症状及神经病理/免疫组化/生化检查显示的病理性异常羊瘙痒病朊粒蛋白(PrPsc)确诊结果。②可能的(probable)诊断,进行性认知功能障碍,同时有下述4项临床表现中任意两项,肌阵挛、视觉障碍或小脑障碍、锥体系和(或)锥体外系功能障碍、无动性缄默,以及合并典型脑电图表现、MRI表现或脑脊液14-3-3蛋白阳性;或者进行性神经系统症状,以及脑脊液或其他组织实时震动诱导转化(RT-QuIC)阳性。③可疑的(possible)诊断,进行性认知功能障碍且病程<2年,同时存在上述4项表现中任意两项。(2)gCJD的诊断:除符合上述标准外,还存在PRNP基因突变[5]。
2.纳入与排除标准(1)符合sCJD和gCJD的诊断标准。(2)均行头部MRI和18F-FDG PET显像。(3)排除确定的和可能的脑血管病、脑炎和自身免疫性疾病(包括但不限于神经系统副肿瘤综合征、中枢神经系统脱髓鞘疾病、中枢神经系统血管炎、结节病和桥本脑病等)。
二、临床特点
选择2018年8月至2020年1月在首都医科大学附属北京同仁医院和北京友谊医院、中国医学科学院北京协和医院、火箭军总医院神经内科诊断与治疗的克-雅病患者共8例,男性5例,女性3例;年龄30~72岁,平 均(49.63±13.19)岁;sCJD 7例,gCJD 1例;医学研究学会(MRC)朊病毒病评分[6]为3~20,平均10.38±6.67。8例克-雅病患者的临床资料参见表1。
表1 8例克-雅病患者的临床资料Table 1.Clinical data of 8 patients with CJD
1.首发症状本组有5例以痴呆为首发症状,余3例分别以颈部疼痛、精神行为异常、双手不自主抖动为首发症状。
2.临床症状与体征8例患者均表现为痴呆,同时还存在其他克-雅病相关症状与体征,包括锥体系症状(肌张力增高)占2/8、锥体外系症状(震颤和双手不自主运动)占2/8、颈部疼痛占1/8、幻视占1/8、视力下降占1/8、肌阵挛占1/8、行走不稳占1/8、构音障碍占1/8和精神行为异常占1/8。
3.辅助检查本组有7例患者行脑电图检查,其中6例呈现慢波,2例存在不典型周期性三相波。7例患者行腰椎穿刺脑脊液检查,5例14-3-3蛋白阳性,2例阴性。4例患者行脑脊液和皮肤RT-QuIC检测,1例呈阳性,3例呈阴性。
三、影像学特点
1.MRI本组8例患者均于入院后完善头部MRI检查,采用德国Siemens公司生产的Prisma 3.0T MRI扫 描 仪,行T1WI、T2WI、T2-FLAIR成 像、DWI和表观扩散系数(ADC)检查。由表2可见,DWI显示多发皮质和(或)皮质下高信号,其中额枕叶高信号占8/8,顶叶高信号占6/8,颞叶高信号占5/8,基底节区高信号占4/8,丘脑高信号占1/8;而脑干和小脑未见高信号(图1,2)。
2.18F-FDG PET本组8例患者均在首都医科大学附属北京友谊医院完善18F-FDG PET显像,发病至检查时间1~22个月,中位时间3(2,15)个月。检查前禁食6 h,静脉注射显像剂18F-FDG 2.60~3.70 MBq/kg,注射后1 h行PET/CT显像,采用德国Siemens公司生产的Biograph 64 HR PET/CT扫描仪。根据CT数据行图像衰减校正,采用迭代算法行PET图像重建。由表2所见,8例均存在单侧或双侧额顶颞叶葡萄糖低代谢,其中海马低代谢占6/8,枕叶低代谢占7/8,丘脑低代谢占5/8,基底节区低代谢占3/8,脑干和小脑低代谢各占3/8(图1~3)。
图1 gCJD患者(例8)头部影像学检查所见1a横断面DWI显示,双侧基底节区、丘脑高信号影,皮质散在高信号影1b 18F-FDG PET显示,广泛大脑皮质代谢降低,右侧基底节区代谢降低(蓝色区域所示)Figure 1 Neuroimaging features of gCJD patient(Case 8)Axial DWI showed hyperintensity in bilateral basal ganglia and thalamus,scattered hyperintensity in cortex(Panel 1a). 18F-FDG PET showed hypometablism in extensive cerebral cortex and right basal ganglia(blue areas indicate,Panel 1b).
3.18F-FDG PET与DWI对比分析将葡萄糖低代谢区域与相应DWI高信号区域进行对比,发现皮质50个葡萄糖低代谢区域中40个呈DWI高信号,尤以额叶的一致性较好;皮质下25个葡萄糖低代谢区域中仅9个呈DWI高信号,尤以基底节区的一致性较好;脑干和小脑仅呈现葡萄糖低代谢(表3)。
四、治疗与转归
本研究8例均予以多奈哌齐(安理申,5 mg/晚)和美金刚(10 mg/d)口服改善认知功能,4例同时静脉注射免疫球蛋白(0.40 g/kg×5 d)。3例死亡,1例失访;余4例随访15~49个月、平均为31个月,均处于无动性缄默、昏迷状态,电话随访并行MRC朊病毒病评分[6],评分为0~9、平均3.25,病情仍进行性加重。
讨 论
本研究针对8例克-雅病患者进行头部MRI和18F-FDG PET显像检查,均存在单侧或双侧脑叶和(或)皮质下(基底节区、丘脑、脑干、小脑)葡萄糖低代谢;进一步对比分析18F-FDG PET低代谢区域与相应DWI高信号区域,18F-FDG PET的敏感性高于DWI,其中,额叶和基底节区的一致性较好,而丘脑、脑干、小脑等区域18F-FDG PET更敏感。
本研究8例患者均存在额叶葡萄糖低代谢,其中5例为双侧低代谢、3例为右侧低代谢。既往有个案报道部分sCJD患者存在额叶低代谢[7-8],多表现为单侧代谢降低。本组有8例呈现顶叶低代谢,与文献报道的克-雅病常见顶叶低代谢相一致[8-11]。本组患者脑叶和皮质下葡萄糖代谢呈现偏侧降低,与研究显示的克-雅病低代谢存在明显的不对称性相一致[12-13]。Kim等[14]认为,sCJD患者颞叶内侧葡 萄糖代谢变化不明显,海马可能对朊病毒的蓄积有一定抵抗性,然而本组有6例呈现海马低代谢,可能与患者存在颞叶广泛低代谢、病程进展有关。在本研究中,2例(例3、例5)病情进展迅速,其中1例(例5)发病2个月进展至无动性缄默,18F-FDG PET可见右侧额颞顶和基底节区多发葡萄糖低代谢改变;1例(例3)发病1个月进展至无动性缄默,18F-FDG PET可见右侧大脑皮质广泛代谢降低,左侧额顶叶皮质部分代谢降低,双侧基底节区、丘脑代谢降低,尤以右侧显著,左侧小脑皮质弥漫性代谢降低,而DWI高信号区域明显少于低代谢区域,提示18F-FDG PET存在广泛低代谢但DWI无明显变化可能预示病情进展迅速。Mente等[10]的研究显示,18F-FDG PET低代谢区域与神经病理改变区域相符,结合其他以痴呆为主要特征的神经退行性变,葡萄糖低代谢与神经元丢失相关[15]。Mente等[10]认为,皮质区域18F-FDG PET与MRI的一致性高于皮质下区域,
部分区域18F-FDG PET更为敏感,与本研究结果相符,本研究有1例(例8)患者存在全脑广泛葡萄糖低代谢,而DWI仅可见基底节区高信号、皮质稍高信号,提示18F-FDG PET对于克-雅病病灶的检测更为敏感。
图2 sCJD患者(例3)头部影像学检查所见2a横断面DWI显示,双侧额叶、扣带回以及右侧顶叶、基底节区高信号,小脑未见异常信号2b 18F-FDG PET显示,右侧大脑皮质弥漫性代谢降低,左侧额顶叶部分代谢降低;双侧基底节区、丘脑代谢降低,尤以右侧显著;左侧小脑皮质弥漫性代谢降低(蓝色区域所示)Figure 2 Neuroimaging features of sCJD patient(Case 3)Axial DWI showed hyperintensity in bilateral frontal lobe,cingulate gyrus,and right parietal lobe and basal ganglia(Panel 2a).18F-FDG PET showed hypometablism in the right cerebral cortex,left frontal parietal lobes,bilateral basal ganglia and thalamus,left cerebellar cortex(blue areas indicate,Panel 2b).
对于皮质下区域,本研究18F-FDG PET低代谢的敏感性高于DWI高信号。本组有1例gCJD患者(例8)和2例sCJD患者(例5、例6)存在基底节区代谢减低,与DWI高信号区域相比,18F-FDG PET低代谢区域的范围更广泛。Prieto等[16]发现,18F-FDG PET基底节区低代谢与MRI病变区域存在空间相关性或与MRI病变区域一致,而本研究显示18F-FDG PET更加敏感。本组有4例(例3、例5、例6、例7)存在18F-FDG PET丘脑低代谢,而DWI未发现高信号,其中2例(例3、例5)病情进展较快。Prieto等[16]的研究显示,丘脑低代谢可能反映弥漫性皮质受累导致的功能性去传入作用,尤其是额叶受累时。因此,18F-FDG PET与MRI在皮质下区域的敏感性尚存 争 议。Ortega-Cubero等[17]和Euskirchen等[18]均认为,18F-FDG PET在皮质下区域的敏感性高于DWI。Matías-Guiu等[19]发现,sCJD患者皮质下区域(基底节区、丘脑、脑干和小脑)葡萄糖代谢变化存在个体差 异。Renard等[13]则认为,MRI对 皮质下 病变的敏感性高于18F-FDG PET,但对皮质病变的敏感性低于18F-FDG PET。sCJD患者较早出现皮质病变,而累及皮质下区域则需要更长的时间,因此,病程早期的18F-FDG PET检查并无深部神经核团的代谢改变[14],由此可见,本组2例患者(例3、例5)的皮质下改变可能提示病情进展迅速、全脑损伤范围广泛,已处于病程晚期。
图3 sCJD患者(例4)18F-FDG PET显示,左侧额叶、右侧颞叶内缘、双侧颞顶叶皮质代谢降低(蓝色区域所示)Figure 3 18F-FDG PET features of sCJD patient(Case 4)showed hypometabolism in left frontal lobe,right medial temporal lobe and bilateral temporal parietal cortex(blue areas indicate).
本组1例gCJD患者(例8)亦存在18F-FDG PET广泛低代谢,但仅表现为痴呆、锥体外系症状等。有个案报道,gCJD患者18F-FDG PET检出的病变范围大于MRI[20]。George等[21]报告1例病程进展迅速的gCJD患者,生前MRI检查未见DWI高信号或仅见脑萎缩,但18F-FDG PET可见皮质和(或)丘脑代谢降低。因此认为,gCJD患者的18F-FDG PET更为敏感,应该作为常规的诊断方法。关于皮质下区域18F-FDG PET与DWI的空间重叠程度、病程对结果的影响,尚待进一步深入研究。
本研究有3例患者(例3、例6、例7)存在小脑葡萄糖低代谢,均未见DWI高信号,其中1例(例3)行18F-FDG PET检查时已有行走不稳、宽基底等共济失调表现,另1例(例6)则无共济失调表现。目前关于小脑区域18F-FDG PET低代谢的报道较少,Furukawa等[22]报 告1例sCJD患 者 存 在 双 侧 小 脑 皮质低代谢,但是DWI仅有双侧基底节区和丘脑高信号,亦提示18F-FDG PET对克-雅病病灶的检测更敏感。关于小脑病变病程演变与18F-FDG PET代谢改变的关系,尚待进一步研究。
18F-FDG PET还广泛应用于自身免疫性脑炎的鉴别诊断,抗N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)脑炎、抗富亮氨酸胶质瘤失活基因1(LGI1)脑炎等早期均可出现颞叶内侧葡萄糖高代谢[23-24],抗NMDAR脑炎还可见额叶高代谢[25],应注意与克-雅病相鉴别。本组8例患者均表现为18F-FDG PET低代谢,可资与自身免疫性脑炎相鉴别。
本研究8例患者均仅行1次18F-FDG PET检查,未能对不同病程阶段的葡萄糖代谢变化进行对比,但仍提示18F-FDG PET有助于克-雅病的诊断与鉴别诊断,特别是存在脑组织广泛低代谢而DWI信号改变较少的患者,提示病情进展迅速、神经功能缺损严重。对于快速进展性痴呆且伴明显锥体外系症状或小脑症状的患者,18F-FDG PET显示皮质葡萄糖代谢减低,而DWI未见明显高信号,有助于克-雅病的诊断。
利益冲突无
下期内容预告本刊2021年第6期报道专题为神经系统遗传性疾病,重点内容包括:再论重视可治性罕见病的早期诊断与治疗;脊髓性肌萎缩症治疗进展;定量磁共振成像在遗传性肌肉病中的应用;转甲状腺素蛋白淀粉样变性多发性神经病诊断与治疗进展;治疗脊髓性肌萎缩症2型患儿疗效评估及长期随访;糖原贮积病Ⅱ型酶替代治疗及长期随访;肌肉磁共振成像在遗传性肌肉病诊断中的应用研究;常染色体隐性遗传性帕金森病的临床、影像、基因分析及疗效评价;PARK2基因突变致早发型帕金森病一例