帕金森病(Parkinson's disease, PD)接受深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)患者前额叶皮层中Lewy小体(Lewy body, LB)及Lewy神经元纤维(Lewy neurite)病理改变几乎缺如
《npj Parkinson's Disease》:Lewy pathology largely absent in prefrontal cortices of Parkinson’s disease patients undergoing deep brain stimulation
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摘要:当其他治疗不足以控制症状时,帕金森病患者可接受深部脑刺激术。鉴于此类患者处于疾病临床晚期,通常假定其神经病理分期亦较晚期。研究人员检测了接受DBS术患者的生前活检前额叶皮层(prefrontal cortex, PFC)及死后尸检PFC标本中的Lewy病
摘要:当其他治疗不足以控制症状时,帕金森病患者可接受深部脑刺激术。鉴于此类患者处于疾病临床晚期,通常假定其神经病理分期亦较晚期。研究人员检测了接受DBS术患者的生前活检前额叶皮层(prefrontal cortex, PFC)及死后尸检PFC标本中的Lewy病理改变。结果发现,DBS受者的PD患者PFC活检组织中几乎未见Lewy病理;相比之下,PD死后尸检PFC标本中的Lewy病理负荷显著高于非PD对照。因此,行DBS治疗的PD患者在神经病理进展方面可能比既往认为的要慢,尚未达到皮质受累的晚期阶段。
论文解读:《帕金森病接受深部脑刺激患者前额叶皮层中Lewy病理几乎缺如》
该研究发表于《npj Parkinson's Disease》。
一、研究背景与立项依据
帕金森病(Parkinson's disease, PD)是第二常见的神经退行性疾病,属于α-突触核蛋白病(α-synucleinopathy),其特征性病理改变为含错误折叠α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn)的Lewy小体(Lewy bodies, LBs)和Lewy神经元纤维(Lewy neurites)。根据Braak分期,Lewy病理沿脑干向边缘系统及新皮质(包括前额叶皮层prefrontal cortex, PFC)呈梯度扩散,累及新皮质通常被视为Braak 5–6期(晚期)。临床上,药物难治性PD患者若伴有运动波动或异动症且认知保留,可接受深部脑刺激(deep brain stimulation, DBS)治疗,传统观念认为DBS候选者因病期较长(确诊10–15年)应已进入较高Braak分期并伴皮质Lewy病理。然而,DBS筛选标准(运动症状为主、左旋多巴反应性好、认知相对完好)可能富集特定PD亚型。目前缺乏活体脑组织证据证实DBS患者PFC是否存在Lewy病理,研究人员假设DBS患者的PFC可能存在广泛Lewy病变,故通过对比术中活检与死后标本进行验证。
二、主要关键技术方法
研究设两个队列:(1)DBS队列:167例接受DBS手术患者(77.2%为PD,平均62.1岁)术中获取背外侧PFC活检;(2)Postmortem(死后)队列:231例年龄性别匹配尸检脑组织(54.1%为PD,平均73.0岁),取自哈佛脑组织中心、哥伦比亚大学纽约脑库及迈阿密大学脑捐赠库。所有石蜡包埋组织切片行α-syn免疫组化(小鼠抗α-syn抗体LB509,1:6000,DAB显色),由盲法观察者在相同放大倍率、相同视场面积下半定量评分LBs及Lewy neurites(阴性/mild/moderate/severe)。采用Fisher精确检验比较组间LB阳性率,并用MatchIt R包对两队列行年龄最近邻匹配以排除年龄偏倚,同时评估染色批次、组织质量等技术混杂因素。
三、研究结果
Biopsies(活检结果)
97.6%(204/209)的PD患者PFC活检标本LBs阴性,88.0%无LBs及Lewy neurites;少数阳性标本仅呈轻度(稀疏包涵体),且多为单侧半球分布。PD与非PD DBS受者间LB阳性率无显著差异(p=0.59);Lewy neurites在PD组轻微增多(p=3.4×10?3)。表明DBS术中获取的PD患者PFC几无Lewy病理。
Postmortem cohort(死后队列结果)
与预期一致,死后PD组PFC标本LB阳性率显著高于非PD对照(n=66 PD vs n=5非PD;OR=29.94, p=7.34×10?18),Lewy neurites亦显著增多(OR=75.2, p=4.28×10?27);非PD LB阳性者均为阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)诊断。证实PFC在该年龄段典型PD死后脑中确可检出Lewy病理。
Age Matching(年龄匹配验证)
经年龄匹配后(DBS均值67.4岁,死后均值70.7岁),DBS队列仍无LB差异(p=0.58),死后队列仍显著富集LB(p=1.59×10?15),且染色批次、组织质量不影响结果,排除年龄及技术因素导致DBS组LB缺如的偏倚。
四、讨论与结论总结
研究人员发现,尽管DBS候选PD患者病程较长且运动症状严重,其PFC在术中活检时几乎无Lewy病理,与典型PD死后脑PFC中常见Lewy病理形成鲜明对比。这一差异不能用年龄或技术因素解释。该结果提示:(1)符合DBS适应证的PD患者可能代表一个以运动症状为主、皮质Lewy病理负荷低、认知保留的PD亚群(motor-predominant PD subtype);(2)或此类患者虽临床病程长,但神经病理Braak进展较预期慢,尚未达新皮质受累阶段。本研究首次在活体水平证实DBS候选PD患者PFC Lewy病理几乎缺如,为理解PD异质性及DBS患者选择标准提供了组织病理学依据,对未来靶向α-syn的皮质治疗策略设计具重要参考价值。局限性包括死后队列缺乏DBS史及病程详细匹配、仅检测PFC未涵盖其他皮质区、活检组织量小于尸检标本(已通过标准化评分控制)。
研究结论翻译:
本研究首次证明,因药物难治性运动波动或异动症接受DBS的PD患者,在神经外科手术时其PFC中并不存在LB神经病理改变。这可由DBS筛选过程解释——该过程富集了以运动症状为主、认知受累轻微的PD亚组。综上,本研究首次提供证据表明行DBS的PD患者术时PFC几无Lewy病理,为未来新型治疗策略的开发提供了重要背景信息。