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局灶性脑皮质发育不良Ⅱ型 两种亚型临床病理特点分析

2017-01-16 11:37 作者:三博脑科医院

[摘要] 目的 观察局灶皮层发育不良(focal cor tical dysplasia,FCD)Ⅱa和FCDⅡb临床病 理特点,探讨两者之间的临床、影像、病理及预后的关系。方法 对2007年4月至2012年01月在北 京三博脑科医院接受癫痫灶外科手术切除治疗的73例FCDⅡ进行临床病理回顾性分析。结果 73例 FCDⅡ型平均发病年龄为11.0岁,平均病程为11.2年,其中FCDⅡa型32例(平均发病年龄7.1岁, 平均病程12.0年),病灶多位于颞叶,FCDⅡb型41例(平均发病年龄4.1岁,平均病程12.3年), 额叶多发;FCDⅡb的患者相对FCDⅡa的MRI显示明显的局灶性皮层增厚,皮层白质分界不清, T2WI和FLAIR呈高信号;FCDⅡ型患者;通过镜下组织结构观察,FCDⅡb除了具有同FCDⅡa相同 的皮层层柱状结构不良和异常神经元外,还具有特征性的气球样细胞。术后癫痫控制总为 79.45%,FCDⅡa组术后癫痫控制为68.75%,FCDⅡb组术后癫痫控制为87.8%;结 论 FCDⅡ两种亚型具有各自不同的临床病理特点,其中由于FCDⅡb具有更显著的MRI特点,病灶范 围相对局限,为病灶完全切除提供可能,FCDⅡb预后好于FCDⅡa。

[关键词] 癫痫;局灶皮层发育不良Ⅱ型;病理;临床

近年来,对于难治性癫痫,外科手术切除是一 个行之有效的治疗方法,癫痫外科的快速发展为癫 痫的病理形态学研究提供了宝贵的资料。越来越多 的研究表明,局灶皮层发育不良(Focal cortical dysplasia,FCD)是造成难治性癫痫重要原因之一, 而其中FCDⅡ是与难治性癫痫关系密切的疾病类 型。按照国际抗癫痫联盟2011年新分类,FCDⅡ共 分两型,FCDⅡa和FCDⅡb,这两型除了具有独特的 病理学特点外,也具有各自的影像和临床表现。为 了进一步分析FCDⅡ两种病理亚型临床病理特征,深 入了解两者之间的临床、影像的及预后的关系,现 对我院2007年4月至2012年01月收治的经术后病理证 实为FCDⅡ型的癫痫病例进行回顾性分析。

资料与方法 

1. 临床资料

收集2007年4月至2012年01月北京三博脑科医院 病灶切除术后病理证实为FCDⅡ型的难治性癫痫病人标 本,其中男性40例,女性33例,男女比例为1.2∶1;发 病年龄从出生15天-41岁不等(平均5.4岁);病程 2-32.5年(平均12.2年)。所有患者均行脑磁图、脑电图监测、头颅CT、头颅MRI检查以及神经心理智 能评估等检查,若癫痫灶仍不能定位,则进行颅内 电极埋藏术,进一步定位癫痫灶的准确位置,设计 手术切口和入路。术后对病人进行长期随访。其中 FCDⅡa型男性16例,女性16例,FCDⅡb型男性24例 多,女性17例。

2. 病理方法

2.1 对手术切除脑组织新鲜标本进行大体拍 照,后沿标本冠状面,垂直于皮层表面的方向, 每 间隔5mm将标本逐一切开,相同方向平放,行解剖 面拍照。10%中性缓冲福尔马林溶液固定24h。取 材,脑组织块常规包埋,连续切片(厚5微米),分 别进行HE染色、免疫组化染色(根据HE染色挑选组 织块进行免疫组化染色,EnVision二步法):使用的 一抗所对应的抗原包括神经元核抗原(NeuN,Dako 公司,1∶4000)、神经丝蛋白(NF,Dako公司, 1∶100)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP,Dako公司, 1∶1000)、Nestin(Dako公司,1∶200)、CD68 (Dako公司,1∶200)、波形蛋白(vimentin, Dako公司,1∶200)等。读片时详细描述皮层分层 结构、细胞形态、异常细胞数量、分布及其病变周 围脑组织皮层神经元结构。

2.2 病理诊断

按照2011年Blumcke等提出的分类标准进行 FCDⅡa和FCDⅡb病理分型诊断。FCDⅡa病理结 构为皮层层状、柱状结构紊乱, 可见形态异常 神经元。FCDⅡb除皮层层状、柱状结构紊乱、 形态异常神经元外还可见气球样细胞。

3.疗效随访

 术后随访1-5年。手术疗效按Engel分为4级: Ⅰ级,发作完全消失或仅有先兆;Ⅱ级,发作极 少(≤3次/年);Ⅲ级,发作>3次/年,但发作减 少≥75%;Ⅳ级,发作减少<75%。Ⅰ-Ⅲ级认为有 效,Ⅳ级认为无效。

4.统计学方法

结果采用SPSS13.0统计软件进行统计学分析。 使用独立样本t检验分析两组均数之间的差异;使用 X 2 检验比较两组计数资料之间的差异。P<0.05为差异 有统计学意义。

结果

1、临床结果

73例患者均表现为难治性癫痫,男性40例, 女性33例,发病年龄0-46岁(平均11.0岁),病程 2-33年(平均12.1年) (表1)。癫痫发作形式以 复杂部分性发作为主,并多数继发全面性强直一阵 挛发作。FCDⅡa和FCDⅡb的病例发作频率均差别 比较大,从3-5次/年到40-50次/d不等。两个亚 型平均病程均为12年,没发现明显性别差异。32例 FCDⅡa型的平均发病年龄7.1岁;41例FCDⅡb型的平 均发病年龄4.1岁;两个亚型之间发病年龄差异具有 统计学意义(t=2.004,P=0.049,P<0.05)。FCDⅡ 患者致病灶所在的脑叶包括额叶(35例)、颞叶 (13例)、顶叶(9例)、枕叶(6例)及多叶(10 例)。其中FCDⅡb型发生在额叶29例,非额叶12 例,主要位于额叶;FCDⅡa型发生在额叶6例,非额 叶26例。两个亚型之间发生部位差异亦具有统计 学意义(X 2 =19.458,P=O.0001)(表1)。

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 2、病理学结果

大体标本观察:FCDⅡa标本可见脑组织质 软,切面灰质与白质分界尚清,肉眼病变不明显。 FCDⅡb型肉眼可见脑组织质软,切面灰质与白质分 界模糊,局灶皮层增厚(图1);镜下观察FCDⅡ型 病变主要有皮质结构的异常和细胞水平的异常。皮 质结构的异常包括异常细胞分布区周围发育成熟的 神经元呈层状结构不良和柱状结构不良。细胞水平 的异常表现为形态异常神经元和气球样细胞。按照2011年Blumcke等提出的分型标准,本组73例病例 中,32例FCDⅡa中均出现皮层层状、柱状结构不良 (图2A,2B),并可见异常神经元(图2C);NF可 清晰标记异常神经元(图2D);41例FCDⅡb存在 层、柱状结构不良(图3A,3B)和异常神经元(图 3E,3F)基础上,还可见气球样细胞 (图3C,3D)气 球样细胞分布在皮层深部、以及皮层与白质交界 处,这可能是导致皮层白质界限模糊的原因。部分 气球细胞向神经元和胶质细胞双向分化,呈Nestin (图4A)、Vimentin(图4B)和GFAP(图4C)表 达,偶尔CD68阳性(图4D)。NF和NeuN可以清晰标 记形态异常神经元(图4E,4F)。

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图2 典型FCDⅡa病理形态结构 A:脑皮层层状结构不良(HE×100);B:脑皮层柱状 结构不良(HE×100);C:形态异常神经元,畸形核 (HE×200);D:NF标记形态异常神经元(IHC×200) 

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图3 典型FCDⅡb病理形态结构及免疫组化特点 A:脑皮层柱状结构不良(HE×100);B:脑皮层层状结构 不良(HE×100);C:气球样细胞,细胞核偏位或未见细胞 核,胞质非常丰富均质红染(HE×200);D:气球样细胞, 细胞核偏位,胞质非常丰富,呈球形(HE×400);E:形态 异常神经元,畸形核(HE×200);F:形态异常神经元,畸 形核(HE×400)

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图4 A:Nestin 标记气球样细胞(×200);B:Vimentin 标记气球样细胞(×400);C:GFAP 标记气球样细胞 (×200);D:部分气球样细胞CD68阳性(×200); E:NeuN标记形态异常神经元(×400);F:NF标记形态异 常神经元(×400);

3 影像学结果

41例FCDⅡb型MRI均显示不同形式、不同程度的 异常,如局灶性皮层增厚,灰白质分界不清,呈斑 片状,T1WI低、T2WI高信号影,边界模糊,占位效 应不明显,FLAIR呈高信号及白质异常(图5)。32 例FCDⅡa型中有16例出现较对侧FLAIR信号稍高密 度影或混杂信号影,其余未见显著异常。

图5 典型FCDⅡb患者影像学资料(箭头所指处为异常部位)。 A: Flair,轴位;B: Flair,矢状位;C:T2W1,轴位

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4 随访结果

73例FCDⅡ相关性癫痫行手术治疗,58例有 效,包括FCDⅡa22例,FCDⅡb36例。两组术后 之间的统计结果:FCDⅡa68.75% (22/32),FCDⅡb组87.8%(36/41),总有 效率79.45%。经四格表资料校正X 2 检验,两组 差异有统计学意义(X 2 =3.997,P=0.046,P<0.05 )。

讨论

难治性癫痫临床表现为长期、反复发作,经 过一定阶段的正规药物治疗仍无法控制,发病率 占癫痫的30%左右,是一种需要手术切除的癫痫 类型。FCD与难治性癫痫密切相关,其中FCDⅡ型 是引起难治性癫痫的一种重要原因,1971年Taylor 和他的同事次发现和定义FCD,他们在这些术 后标本上发现结构紊乱的皮层、异常神经元外, 在个别病例中还发现一种起源不明的气球样细胞 (Balloon cell),这些发现为后来FCDⅡ的分类和定 义奠定了基础。在过去的10几年中,针对于FCDⅡ 的影像特点、临床表现以及组织结构制定了许多分 类的标准。目前我们按照2011年国际癫痫联盟推荐 的Blumcke等提出的分类标准,将FCDⅡ共分两种亚 型,回顾医院5年来FCDⅡa和FCDⅡb病例,我们发 现两种类型病理结构存在差异外,这两种亚型的临 床、影像及预后也存在一些差异。而对这些差异的 深入分析可以更好地了解这两种亚型,并希望通过 对这些资料的分析为临床术前诊断和术后抗癫痫治 疗提供帮助。

病理结构  FCDⅡb除了具有与FCDⅡa相同的皮 层层状、柱状结构不良、异常神经元外,还具有独 特的气球样细胞,而气球样细胞被认为是导致难治 性癫痫产生的重要原因。气球样细胞是巨大的球形 细胞,胞核偏心,胞质呈嗜酸性,部分气球细胞胞 核较大,染色质粗而深染,常出现在深层皮质和 皮质和白质交界处。Amnica等研究发现气球细胞和 异常神经元可能通过酪氨酸激酶受体蛋白持续的表 达逃脱细胞编程死亡;这些异常神经元能与新皮质 和其他异位部位相互连接,可能形成具有高度兴奋 性的神经元网络,这些都有可能使皮质过度兴奋, 增加脑组织的致痫性。对于气球样细胞的来源一直 难以确定,有研究将气球样神经元按GFAP、NF表 达可分为3种亚型:神经元分化型、星形胶质胞分 化型及未定型,认为气球样细胞是一种发育过程中 迷失的细胞。也有人将FCDⅡa、FCDⅡb的癫痫手术 切除标本与相对正常的脑组织利用免疫组化双重标 记及共聚焦成像技术进行对照研究,发现FCDⅡa、 FCDⅡb中的异常神经元及FCDⅡb中的气球样细胞 均存在胶质及神经元的双向表达,而气球样细胞 为明显。我们发现气球样细胞表达Nestin和GFAP, 这显示气球样细胞确实存在胶质及神经元的双向表 达,与文献一致,而异常神经元只表达NF、NeuN等 神经元标记,并未出现胶质细胞方向的表达。

影像方面  本组41例FCDⅡb均有显著影像特 点,MRI均显示明显局灶性皮层增厚,灰白质分 界不清,呈斑片状,T2WI高信号影,边界模糊, FLAIR呈高信号,通过影像可以发现明确的病灶部 位,通过常规EEG脑电图进一步协助,为手术定位 和完全切除提供一些帮助;而在32例FCDⅡa中,有 18例影像出现一侧较对侧FLAIR信号稍高密度影或 混杂增强信号影,但信号模糊,特点不明显,并不 能清晰判断致癫灶准确范围,而需进一步通过EEG 脑电图或植入电极来进行定位,在其中的15例患者 MRI观察到的范围远远小于通过EEG脑电图定位的实 际病灶范围,这都为完全切除病灶造成一定困难。 其它14例FCDⅡa核磁表现无显著异常,只能通过 EEG脑电图、脑磁图或植入电极等手段确定切除范 围,我们认为病灶部位模糊、弥散导致FCDⅡa患者 无法完全切除病灶,预后相对不好。

临床表现方面  FCDⅡa和FCDⅡb癫痫发作形 式均以复杂部分性发作为主,并多数继发全面性 强直-阵挛发作。病例之间的发作频率均差别比较 大,从3-5次/年到40-50次/d不等。癫痫发作病 程两组相近,发病平均年龄均在儿童期,但FCDⅡa 平均发病年龄7.1岁,FCDⅡb年龄的平均发病年龄 4.1岁。也就是说FCDⅡb患者平均发病年龄较小。 在病灶部位上,我们发现FCDⅡb手术切除致病灶所 在的脑叶主要位于额叶(29例),而FCDⅡa型仅6 例位于额叶,也就是说在本组统计中FCDⅡb多发生 在额叶,这是FCDⅡb的一个显著临床特点。

总之,外科手术是难治性癫痫有效治疗手段, 特别是在FCDⅡ患者中。在国外一项长期随访数据 发现对于FCDⅡ型术后患者中,三分之一患者术后 可以完成注意力集中的工作(如驾驶),这其中一 半的人不需要服用任何抗癫痫药从事正常工作。还 有报道认为,虽然FCDⅡ型患者组织学表现较重, 但是由于病变相对局限,所以预后较好。国内对 81例诊断为FCD的病例进行了回顾性研究,发现癫 痫术后FCDⅡ组高,达到69%,他们认为 病理改变越重的FCD,癫痫病灶多相对较局限,特 别是具有气球样细胞的病例,利用MRI就可见病变 部位的病例,手术相对容易定位,完全切除效果较 好。国外统计数据癫痫术后控制率FCDⅡa为67%, FCDⅡb可达80%,Ⅱb手术后疗效远高于FCDⅡa。 本组FCDⅡ型预后总为79.45%,其中FCDⅡb 组为87.8%高于FCDⅡa组,除了FCDⅡb中6 例累及2个以上脑叶外预后为EngelⅢ级外,其它 预后大部分达到EngelⅠ级,我们统计的数据表明 FCDⅡb组癫痫控制高于FCDⅡa,并且两型 FCDⅡ患者的术后癫痫控制率均远高于国内外同类 数据。

虽然目前FCDⅡ致癫痫机制并不清楚,但彻底 切除致癫灶是预后良好的重要因素,从Urbach等报 道可知,病理诊断为FCDⅡb的患者中,术后如仍具 有无法控制的癫痫发作者,往往术后核磁显示仍有 局灶FCDⅡb病灶残留,也就是说病变范围较广导致 无法全部切除的病例往往预后较差,这与本组资料 分析结论一致。还有研究发现缺乏显著特异的核磁 影像和需要颅内电极植入帮助确定病灶范围这两个 因素也与预后差密切相关。本组两种亚型中均存在 术后控制不好的病例,这些病例虽然有核磁观察到 显著病灶,但病灶范围弥散,或观察到的病灶范围 远小于EEG脑电图观测到的放电范围,亦或由于核 磁MRI无法观察到确切病灶,需要颅内电极植入来进 行术前评估定位,这些均提示病灶范围广泛,为完 全切除病灶带来难度,术后效果均不理想。

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