ALS的诊断与治疗医学PPT.ppt

肌萎缩侧索硬化诊断与治疗 1 医药交流PPT 一 肌萎缩侧索硬化 ALS 二 进行性脊肌萎缩 SMA 三 原发性侧索硬化 PLS 四 进行性球麻痹 PBP 2 医药交流PPT 肌萎缩侧索硬化 ALS 一 概况 1869年Charcot首次报告 本病为全球分布 患病率约4 6 10万人口 年发病率约0 4 1 8 10万人口 死亡率则为2 10万人口 3 医药交流PPT 二 发病机制 1 兴奋性氨基酸毒性作用学说 1 兴奋性氨基酸的代谢 Glu是中枢神经系统最主要的兴奋性递质 Glu是通过其受体发挥效应的 a 离子型 NMDA受体非NMDA受体 AMPA受体和KA受体b 代谢型 属于G蛋白耦连的受体 4 医药交流PPT 中枢神经元之间的兴奋性突触传递主要由NMDA受体和AMPA受体介导 NMDA受体对Ca2 有高通透性 由NMDA受体介导的突触反应十分缓慢 AMPA受体一般只通透Na 和K 但也有少数对Ca2 有较高的通透性 AMPA受体介导的突触反应非常迅速 正常情况下 神经细胞胞浆中Glu浓度为10mmol L 而胞外Glu的浓度只有1umol L 胞外Glu低浓度的维持是由高亲和性Na K 依赖的Glu转运蛋白承担的 目前 三种高亲和性Glu转运蛋白已被克隆 其中GLAST1和GLT1分布在胶质细胞 EAAC1主要分布于神经元 5 医药交流PPT 2 兴奋毒性机制 1978年 Olney等人发现向未成年动物注射某些兴奋性氨基酸可致中枢神经系统局部损毁 而且不同氨基酸对神经元毒性的大小与其产生兴奋性电位的能力有关 Onley将这种由于暴露于兴奋性氨基酸而导致的神经元损伤称为 兴奋毒性 当胞外Glu浓度过高时 主要通过两方面作用使神经元受损 首先 AMPA受体激活导致Na 大量内流 继发Cl 和水份的内流 使神经元严重水肿 细胞急性肿胀而死亡 这一过程较快 其次 NMDA受体激活使Ca2 大量内流 胞内Ca2 浓度持续增高而引起一系列毒性反应 这一过程相对较慢 6 医药交流PPT 当胞内游离钙过多时 Ca2 可进入并聚集在线粒体内 损伤氧化磷酸化 造成ATP合成不足 另一方面 由于肌纤维 肌浆网和线粒体中钙依赖性ATP酶的超常活动 ATP消耗增多 两者均能使ATP耗竭 从而导致细胞结构和功能的破坏 胞内Ca2 超负荷还能激活各种降解酶 包括蛋白激酶C 磷脂酶 核酸内切酶 黄嘌呤氧化酶 一氧化氮合成酶等 这些酶有的直接损伤细胞结构 有的促使自由基生成过多 通过氧化作用破坏细胞膜 RNA和蛋白质 使细胞死亡 7 医药交流PPT 3 兴奋毒性与ALS 国内鲁明等发现ALS病人脑脊液中Glu水平增高 这为ALS的兴奋毒性作用机制提供了直接证据 Rothstein等人发现ALS病人脑和脊髓存在高亲和性钠依赖Glu转运蛋白的功能缺失 这种缺失是针对转运蛋白GLT 1的 这种Glu再摄取功能的缺陷只特异性的出现于ALS病人 8 医药交流PPT 多种因素如脑组织缺血缺氧可导致神经元能量代谢障碍 使胞外Glu水平增高 Glu受体敏感性增加 从而引致神经元损伤 Glu受体亚基的基因缺陷可导致Glu受体功能的异常 9 医药交流PPT 某些外源性兴奋性毒素也对神经元有损伤作用 BOAA N 乙二酰 氨基 L 丙氨酸 是一种非NMDA受体激动剂 它可引起锥体束 脊髓前角细胞和胶质细胞的变性 死亡 BMAA N 甲基 L 丙氨酸 是NMDA受体 非NMDA受体和代谢型受体共同的激动剂 它可通过兴奋毒性作用或直接干扰mRNA代谢使神经元死亡 10 医药交流PPT 少数家族性ALS病人可发现SOD1基因的错义突变 突变SOD1转基因鼠MN对Glu介导的兴奋毒性的敏感程度较正常小鼠的MN增高 SOD1基因突变后 细胞内自由基产生增多 线粒体功能丧失是可能是MN对Glu毒性敏感性增加的原因 11 医药交流PPT 一系列大规模临床实验显示 Glu受体拮抗剂 riluzole可延长散发性ALS病人的生存期 这从另一个侧面证实了兴奋毒性与ALS的发病密切相关 12 医药交流PPT 2 自由基氧化损伤学说 1 ALS与SOD1基因突变 ALS病人90 为散发性 SALS 10 为家族性 FALS 20 的FALS病人和3 4 的SALS病人可检测到SOD1基因的错义突变 SOD1基因位于常染色体21q21 2 21 3 迄今为止 共发现83种错义突变 SOD1基因突变的ALS病人与其它ALS病人无论在临床表现还是病理方面均十分相似 因此 研究这部分ALS的发病机制有助于全面了解ALS的发病机理 13 医药交流PPT 2 SOD1基因突变与Cu暴露 早先认为 SOD1基因突变后 SOD1的活性降低 其清除O2 的能力下降 O2 增多 通过氧化途径损伤运动神经元 但其具体的作用机制不清 且无法解释为何选择性的损伤运动神经元 现在的观点认为 SOD1基因突变后 相应酶的结构改变而产生了毒性 正常的SOD1由两个结构相同 方向相反的亚基组成 每个亚基各含一个原子的Cu和一个原子的Zn SOD1有许多 折叠 肽链折叠成袋形 Cu位于袋底 Zn位于袋口 Zn对于维持袋形并维持Cu的稳定具有重要作用 14 医药交流PPT SOD1基因突变后 相应酶的三维结构改变 其与Zn的亲和力下降 无法维持袋形 Cu暴露 突变的SOD1如果敲除了Cu 则其毒性作用消失 进一步说明 Cu的暴露 在突变SOD1的毒性中起关键作用 15 医药交流PPT 3 细胞内ONOO 的生成及其进一步的作用 O2 在被SOD1清除的同时 可与NO反应生成过硝酸根 ONOO 这一反应速度是SOD1清除O2 速度的3倍 ONOO 具有很强的硝化能力 它可将蛋白中的酪氨酸 Tyr 硝化为3 硝基酪氨酸 NTYR 这一过程需要Cu的参与 正常SOD1的Cu位于袋底 不会与ONOO 反应 而突变SOD1由于与Zn的亲和力低下 使Cu暴露 故可诱导ONOO 对Tyr的硝化反应生成NTYR 16 医药交流PPT 4 蛋白酪氨酸硝基化与运动神经元选择性死亡 运动神经元轴索有的长达1米 轴索可占细胞总体积的99 以上 轴索最重要的结构蛋白是神经微丝 NF NF由3个亚单位组成 分别为 轻链 NF L 中链 NF M 和重链 NF H NF L的主要功能是聚集连接 在其中起关键作用的是Tyr 每条NF L含20个Tyr 其中头段96个氨基酸中有9个是Tyr 它通过疏水键连接不同的NF L 17 医药交流PPT 一旦Tyr被硝化 则疏水键被破坏 NF L失去连接功能 不同的NF L彼此解聚 NF的结构被破坏 导致轴索转运障碍 线粒体功能丧失 运动神经元死亡 此外 Tyr还对信号转导有一定作用 由于NTYR不能被酪氨酸激酶磷酸化 使得信号转导阻滞 加速了神经元的死亡 因为运动神经元是含NF L最丰富的神经元 NF L又与Zn有高亲和力 故可使突变SOD1与Zn的亲和力进一步减低 加重ONOO 对Tyr的硝化 从而选择性的使运动神经元变性 死亡 18 医药交流PPT Beal等人和Ferrante等人分别发现FALS病人和突变SOD1转基因鼠脊髓前角细胞NTYR含量和免疫源性都明显增高 从而证实了氧化损伤在FALS发病机制中的作用 Beal等人发现 SALS病人前角细胞NTYR含量明显增高 北医三院鲁明等发现 SALS病人脑脊液中NTYR含量较正常人增高 从而证实了SALS与自由基氧化损伤同样有密切关系 19 医药交流PPT 对于无SOD1基因突变的ALS 其具体的作用机制仍不十分清楚 我们认为某些环境毒素可能会直接损伤SOD1 使其结构改变 产生与SOD1基因突变类似的后果 20 医药交流PPT 3 自身免疫学说 1 细胞免疫 2 体液免疫 80年代末期 应用不同的实验技术发现10 75 的ALS病人神经节苷酯 GM1 抗体滴度增高 但许多周围神经病如AIDP CIDP 多灶性运动神经病等均可见该抗体滴度增高 现在的观点认为GM1抗体与ALS的关系不大 21 医药交流PPT 4 神经营养因子与ALS神经营养因子 NTF 是一类由靶细胞提供的特殊多肽或蛋白质 NTF比较突出的特性为有选择地作用于外周和中枢神经系统的特定神经元 增强其存活 生长和分化的生物效应 因而可防止神经细胞的自然死亡 促进受损神经元的再生 主要的NTF包括神经生长因子 NGF 睫状神经细胞营养因子 CNTF 脑源性神经细胞营养因子 BDNF 胰岛素样生长因子 IGF 及成纤维细胞生长因子 FGFs 等 22 医药交流PPT 这些NTF通过结合于细胞表面的受体而发挥各自的作用 BDNF能有效保护因切断轴索所引起的下运动神经元的减少 IGF能促进脊髓前角细胞的生长 在ALS脊髓IGF结合密度减低 ALS的NGF受体异常 1993年 美国 加拿大和欧洲进行了IGF I治疗ALS的大规模多中心III期临床双盲实验 经过9个月的治疗 受试组的Appel量表评分明显好于对照组 提示IGF I可减缓病人运动功能的丧失 23 医药交流PPT 近年来对CNTF的研究较多 它主要在雪旺氏细胞表达 能减缓神经元死亡的过程 动物试验显示CNTF基因的破坏可产生肌萎缩及运动神经元的消失 在ALS脊髓侧角其免疫活性显著下降 1993年 美国和加拿大开始进行CNTF治疗ALS的多中心II III期临床双盲实验 但因CNTF产生明显的副作用且受试病人肌力反而比未受试病人差 此实验被迫终止 有人分析CNTF疗效不好的主要原因是其半衰期太短 此外 CNTF本身就可以作为致热源使病人产生恶病质 如何延长CNTF作用的有效时间并减少其副作用是CNTF治疗ALS的关键 24 医药交流PPT 5 环境因素 6 病毒感染 英国某些地区的ALS患病人群中 既往有较高的脊髓灰质炎发病史 因而推测两病之间可能存在密切关系 是否为脊髓灰质炎病毒或脊髓灰质炎样病毒的慢性感染 但在ALS患者的血清及脑脊液中均未发现脊髓灰质炎病毒抗体 在ALS患者的神经组织中亦未找到脊髓灰质炎病毒 病毒有关的抗原以及核酸系列 25 医药交流PPT 三 病理 大脑皮层双侧中央前回巨大锥体细胞呈现部分或完全消失 锥体细胞深染固缩 核与核仁不易辨认 呈三角形 大脑及脑干小血管壁内或血管周围可有淋巴细胞浸润 皮质延髓束及皮质脊髓束变性 锥体束的变性最早在脊髓低位 以后可向高位或脑干内发展 脑干运动神经核的变性 以舌下神经 迷走神经 面神经 副神经 三叉神经多见 细胞多呈固缩 变性脱失 胶原细胞增生 26 医药交流PPT 脊髓的病变以颈段为著 亦为经常和早期受累部位 随病情发展可至胸段或腰段脊髓 脊髓前角细胞大量脱失 固缩 体积变小 伴有不同程度的胶质细胞增生 脊髓前根内有变性 重者可见轴索变性及髓鞘脱失 肌肉为神经源性萎缩 周围神经在严重病例可见轴索变性及不同程度的脱鞘 27 医药交流PPT 四 临床表现 ALS可分为三型 即散发型 或称经典型 家族型 5 10 西太平洋型 又称关岛型 起病以中年或中年以后多见 40岁以下起病者亦不少见 国内报告最早发病为18岁 发病年龄与发病高峰均较国外稍早 男性多于女性 起病隐袭 呈慢性进展病程 部分患者为亚急性病程 少数者起病后呈急剧进展 可于病后半年左右死亡 28 医药交流PPT 早期症状为肌肉无力 肌肉萎缩及肌束颤动 常自上肢远端手部肌肉开始 可自一侧手肌开始 数月后可波及对侧 也可双侧手肌同时受累 随后波及前臂的肌肉及上臂和肩胛部肌肉 部分病人可以三角肌或冈上下肌无力开始 造成肩胛下垂 抬肩或臂上举无力 少数病人可以下肢起病 表现下肢无力 沉重 走路无力 骨盆带肌肉受累后可有上台阶 楼梯 蹲下起立的困难 下肢肌肉萎缩 29 医药交流PPT 随着病情的发展 肌无力和萎缩可延至颈部 躯干 面肌及延髓支配的肌肉 表现为抬头困难 转颈障碍 呼吸肌受累出现呼吸困难 延髓支配肌肉受累则有吞咽困难 咀嚼费力 发音障碍等 延髓麻痹通常出现于疾病晚期 但也可于手肌萎缩不久后出现 少数情况下为首发症状 肌束颤动为常见的症候 可在多个肢体中发生 在舌体由于肌膜薄而可看到肌纤维颤动 30 医药交流PPT 本病为上下运动神经元同时受累的疾病 因而在肌肉萎缩的同时 出现腱反射亢进 手部可引出Hoffman及Rosolimmo等病理征 在以上肢起病的患者 下肢可出现肌肉痉挛 肌张力增高 反射亢进 Babinski征及Chaddock征阳性 在皮质延髓束受累的情况下 可出现下颌反射亢进及强哭强笑 本病很少有感觉障碍 客观感觉异常少见 有少数病人可有痛性痉挛 绝大多数患者无括约肌障碍 31 医药交流PPT 本病生存期随着临床类型而有不同 短者数月 长者可10余年 最长可至35年 平均生存3年左右 严重者多因延髓麻痹或呼吸麻痹而死亡 32 医药交流PPT 五 实验室检查 1 脑脊液检查 多正常 少数可有蛋白轻度增高 2 血液生化 血肌酶谱多为正常 在进展的疾病中可有增高 尿中肌酸可轻度增高 肌酐排出减少 3 免疫学检查 血中的免疫球蛋白及补体在正常范围 血清中球蛋白增高可见于少数病人 推测与组织及细胞坏死有关 33 医药交流PPT Shy等在206例ALS中发现4 8 有副蛋白血症 而45 以上为IgM Pestronk等在散发型ALS病人42 74中可检出抗神节苷脂GM1及GD1b抗体 抗神经节苷脂抗体滴定度升高 也可见于其他周围神经病 非神经源性的自身免疫性疾病 因此并非为本病所特有 Gurney报告在ALS血清中可检测出一种能抑制神经末梢发芽的抗体 国内袁氏亦有过类似的报告 目前认为和神经白细胞素 Neuroleukin 有关 34 医药交流PPT 4 电生理检查 1 常规肌电图 安静状态 插入电位延长 出现纤颤电位 正锐波 束颤电位 轻收缩状态 运动单位电位 MUAP 时限延长 波幅增高 多相电位增多 重收缩状态 由于运动单位数量减少 不出现干扰相 而为单纯相 在慢性进展 病程长 芽生能力强时可出现巨大电位 但并非前角细胞病变所特有 35 医药交流PPT 重复电刺激 可有波幅递减现象 尤其在萎缩和有束颤的肌肉中多见 单纤维肌电图 出现肌纤维密度增加 颤抖 Jitter 值上升 值得提出的是 在肌电图检查时选择肌肉应避免极度萎缩的肌肉 因为在此种情况下 阳性率会受到影响 2 神经电图 感觉传导速度 SCV 正常 运动传导速度 MCV 可有波幅的减慢 F波异常 36 医药交流PPT 3 胸锁乳突肌肌电图 胸锁乳突肌的神经支配为C2及C3的运动神经核及延髓的副神经核 其中以C2为主 ALS的最早及好发部位为颈膨大 随着病情的发展 邻近的上部颈段应是最早累及的部位 这种向邻近部位发展的情况 使该肌的受累早于舌肌及下肢等肌肉 国内康 樊二氏于1990年对胸锁乳突肌EMG进行研究 发现在ALS的阳性率为97 其异常率 三肢肌 舌肌 该肌神经性损害能明显提高ALS亚临床的检出率 且对ALS与其他疾病的鉴别诊断有显著的意义 该肌位于颈部浅层 易于操作 较之舌肌因痛苦而应用受限等 提示胸锁乳头肌肌电图为一有价值的测定手段 37 医药交流PPT 4 诱发电位 VEP BAEP 正常 SEP 无论正中神经还是胫神经 均程两种截然不同的表现 阳性率高者上 下肢异常率分别为54 和60 另一种为阴性结果 DSSEP C4 T1分别皮节进行刺激 同侧erb点 对侧C3 C4记录 能明确各段皮节的感觉传入 较SEP对此段感觉的检查有更高的诊断意义 38 医药交流PPT MEP MEP对锥体束功能状态可提出客观的指标 异常时表现为经颅磁或电刺激波形不清 中枢传导时间延长 应用多点刺激 多导记录的节段性脊髓运动诱发电位 将帮助进一步明确诊断及MND的分型 39 医药交流PPT 六 诊断 一必须有下列神经症状和体征 1 下运动神经元病损特征 包括目前临床表现正常 肌电图异常 2 上运动神经元病损特征3 病情逐步进展二ALS诊断标准 1 肯定ALS 全身四区域 脑 颈 胸 腰骶神经支配区 的肌群中 三个区域有上 下运动神经元病损的症状和体征 2 拟诊ALS 在两个区域有上 下运动神经元病损的症状和体征 伴有上运动神经元损害并向上端发展 3 可能ALS 在一个区域有上 下运动神经元病损的症状和体征 或在二 三个区域有上运动神经元病损的体征 40 医药交流PPT 三 下列依据支持ALS诊断 一处或多处肌束震颤 EMG提示广泛的神经元损害 既往三肢肌电图仅能代表两个区域的下运动神经元损害 2000年国外已将胸锁乳突EMG作为脑区下运动神经元损害的证据 MCV及SCV正常 但MCV远端潜伏期可以延长 波幅低 F波异常 无CB 四 ALS不应有的症状和体征 感觉括约肌视觉和眼肌自主神经锥体外系Alzheimer病可由其它疾病解释的类ALS综合征的症状和体征五下列检查有助于诊断EMGENGSCMEMG脑和脊髓的MRI肌肉活检 41 医药交流PPT 1H MRS 磁共振波譜分析 通过检测NAAChoCr等来反映脑组织中新陈代谢情况 NAA存在于神经元及其突起 Cr均匀分布在大脑组织中 NAA信号降低提示神经员受损 国内王大力等发现ALS病人大脑皮质运动区NAA Cr较对照组显著下降 Cho Cr显著上升 提示ALS病人两侧大脑皮质运动可能存在神经元及髓鞘的受损 无创性检查 42 医药交流PPT 六ALS需与下列疾病鉴别 1颈椎病2多灶性运动神经病3Kenedy病4进行性肌萎缩5进行性脊肌萎缩症6运动轴索性周围神经病7副肿瘤性运动神经病8脊髓空洞症9脊髓灰质炎后遗症10其它 43 医药交流PPT 七 鉴别诊断 1 颈椎病性脊髓病 CSM CSM系因颈椎骨质和 或间盘的退行性改变 导致相应部位脊髓受压 或影响局部脊髓的血液供应而引起的一种脊髓病变 CSM与ALS均好发于中年或以后人群 可呈现类似的临床表现 但在CSM 肌萎缩局限在上肢肌肉 常伴有感觉的异常和括约肌功能障碍 而肌束颤动少见 44 医药交流PPT CSM的影象学 不论MRI或CTM 应有与临床相一致的病变 然而由于ALS与CSM发病年龄近似 此年龄多有颈椎退行性的影象学改变 因此两病在诊断 鉴别诊断长期存在一定困难 而两病在预后和处理方面又截然不同 CSM如经手术减压后可以从根本上去除病因 使脊髓功能恢复 病人得以康复或痊愈 而ALS做为一种至今仍未明确病因的变性病 如误施手术由于手术的机械刺激或牵拉可加速病情 甚而引起死亡 45 医药交流PPT 通过胸锁乳突肌肌电图及上肢皮节体感诱发电位两项电生理检查 证实其在ALS与CSM两病中的鉴别诊断价值 而DSSEP包括了C4 T1皮节 可以反映CSM的全部病损范围 且此段皮节体感诱发电位与影象学存在极好的定位相关性 在CSM患者中 其阳性率达94 值得提出的是ALS与CSM两病可以共存 国外为1 10 作者组为3 因此胸锁乳突肌肌电图与上肢DSSEP亦可为两病共存提出诊断的依据 46 医药交流PPT 2 根性颈椎病 本病多有主观的感觉异常 沿着受累的神经呈现放射性疼痛和异常感 有客观的感觉障碍依据 根性病损范围的无力及萎缩 伴有腱反射的降低 无括约肌障碍 颈部屈曲时上肢放射性的疼痛征 影象学显示有相应的神经受压表现 47 医药交流PPT 3 多灶性脱髓鞘性运动神经病 本病多以手肌不对称的无力 肌萎缩开始 可伴有束颤 渐而波及前臂 上臂 少数病人可有舌肌受累 腱反射可以活跃 病变发展可波及对侧上下肢 因而临床类似ALS 其电生理的变化为 1 近端刺激的复合肌肉动作电位的波幅比远端20 4 F波异常 除临床和电生理表现以外 尚有GM1的增高 CSFPro增高 环磷酰胺 免疫球蛋白有效 48 医药交流PPT MMN的诊断标准l一侧上肢远端不对称的无力萎缩2EMG上肢也可下肢神经源性损害3上肢正中 尺神经至少两条神经有CB 一条神经有一处以上的CB4CMCT无上运动神经元受累的亚临床指征5反复随诊 稳定的CB至少一年6GM1Ab非特异性 但升高可协助诊断7肌萎缩明显的MMN免疫球蛋白治疗效果不佳 49 医药交流PPT MMN的电生理标准EMG神经源性损害BNG双上肢正中神经 尺神经分别手腕 肘 腋和Erb点行节段性传导速度检查 CB为MMN的特征性表现和诊断依据 CB标准CMAP近端与远端波幅比 50 面积比 50 时限延长不超过30 50 医药交流PPT 4 SBMA Kenedy病 X 连锁球脊肌萎缩 1968年首次报道 全球200个家系 散发 年龄较晚 40岁 临床表现为以肢体近端为主的肌无力 萎缩 束颤及面 舌肌受累 类似ALS 部分病人伴有内分泌异常 突出表现为雄激素功能减低的症状 如男性乳房发育 精子减少 不育 51 医药交流PPT SBMA的病因是位于AR基因第一外显子的CAG重复序列数目增多所致 正常人这段序列的平均数目为20次 而SBMA病人为46次 导致AR基因第一外显子长度较正常人延长50 100bp 北医三院神经科研究了ALS病人AR基因第一外显子长度 证实ALS病人AR基因第一外显子无延长 52 医药交流PPT 5 进行性肌萎缩 1849年Duchenne1850年Aran成人脊髓下运动神经元病变中年 男性多见 手肌无力 萎缩 腱反射消失 早期一侧后双侧 晚期延髓受累 进展缓慢 家族史极罕见 病程可达15 20年或更长 53 医药交流PPT 6 进行性脊肌萎缩症 SMA 分4型 除第4型外 都有明确的遗传基因 单肢型 平山病 发病年龄为15 30岁 男性多见 起病较快 但2 3年趋于稳定 进入非进展期 多为单侧较局限的病损 上肢远端手部肌肉萎缩 渐累及前臂尺侧 肱桡肌多不受累 受累肌肉呈斜坡状的肌萎缩 少数虽可累及双