【综述】下丘脑错构瘤(1):神经生物学特征,临床表现和诊断

文摘   健康   2025-01-04 05:00   上海  

Clinical Neurology and  Neurosurgery》杂志 2020 年10月刊载[197:106076.] 黎巴嫩和阿联酋的Safwan O Alomari, Mohammed N El Houshiemy, Shadi Bsat,等撰写的综述《下丘脑错构瘤:文献综述-第1部分:神经生物学特征,临床表现和诊断工具的进展Hypothalamic hamartomas: A comprehensive review of the literature - Part 1: Neurobiological features, clinical presentations and advancements in diagnostic tools 》doi: 10.1016/j.clineuro.2020.106076. 


下丘脑错构瘤(HH)是一种罕见的非肿瘤性异位组织(non-neoplastic heterotopic tissues),其包含正常的神经元和胶质细胞(normal neurons and glia i),包括少突胶质细胞和纤维星形胶质细胞(oligodendrocytes and fibrillary astrocytes),但分布异常。它们起源于第三脑室底the floor of the third ventricle)、灰结节tuber cinereum)或乳头体mammillary bodies)。估计发病率在5万分之一到万分之一之间1 in 50,000-1 in 1,000,000)下丘脑错构瘤与不同的临床表现相关,包括最典型的各种类型的癫痫发作;痴笑性癫痫the gelastic seizures)、性早熟precocious puberty)、认知障碍cognitive impairment)和行为改变behavioral changes)。本文就下丘脑错构瘤包括临床特征,脑电图和神经成像技术不同诊断要素的研究进展作一综述;。此外,将讨论文献中所描述的不同分类。

引言

下丘脑错构瘤(HH)是一种罕见的非肿瘤性异位组织(non-neoplastic heterotopic tissues),其包含正常的神经元和胶质细胞(normal neurons and glia i),包括少突胶质细胞和纤维星形胶质细胞(oligodendrocytes and fibrillary astrocytes),但分布异常。它们起源于第三脑室底the floor of the third ventricle)、灰结节tuber cinereum)或乳头体mammillary bodies)。虽然错构瘤在某些方面与肿瘤相似,但它们不倾向于有肿瘤性演变(neoplastic evolution。相反,它们的生长速度与生它们的组织相同。尚不清楚确切的发病率,但据估计在5万-10万分之一到万分之一之间1 in 50,000-100,000 to 1 in 1,000,000)性有中度优势There is a moderate male predominance

下丘脑错构瘤(HH患者会出现各种类型的癫痫,这些癫痫发作往往会随着时间的推移而演变。其中包括:痴笑性(gelastic癫痫、流泪性(dacrystic癫痫和许多其他罕见类型。痴笑性(Gelastic癫痫发作是下丘脑错构瘤(HH患者最典型和最常见的表现,其癫痫发作的特征是一阵阵大笑epileptic events characterized by bouts of laughter-,虽然,这不算是能确定诊断特殊病征whilst it is not pathognomonic2000年,Kurle和Sheth提到,自1988年以来,只有11例痴笑性(gelastic癫痫发作和下丘脑外病变extrahypothalamic lesions患者被报道,而下丘脑错构瘤(HH导致的痴笑性癫痫发作(GS患者超过60例。额叶和颞叶癫痫也可能出现痴笑性癫痫发作。泪性癫痫发作Dacrystic seizures患者通常以哭闹crying spells的形式表现,也被认为是存在下丘脑错构瘤(HH的线索。Blumberg等人的一项研究表明,如果患者同时出现痴笑性癫痫发作哭泣性癫痫发作,其原因可能是下丘脑错瘤。另一方面,如果哭泣性癫痫不伴有痴笑性癫痫,原发病灶通常位于颞叶皮质in the temporal cortex。值得注意的是,哭泣性癫痫发作痴笑性癫痫发作通常发生在较年轻的年龄组,而孤立性哭泣性癫痫通常发生在较年长的年龄组。

癫痫发作起病通常发生在婴儿期,但也可能早于新生儿期或晚青春期occur as early as the neonatal period or as late as adolescence。婴儿期的早期痴笑性癫痫发作很少或没有与意识损害有关,每天复发The early GS in infancy is associated with little or no impairment of consciousness, recurring daily。然而,好多年过去(as years go by大笑发作the laughing attacks更多地与意识的改变有关。癫痫发作症状(Seizure semiology还可能包括自主神经有关的现象autonomic phenomenon、自动症(automatisms、上腹部先兆(epigastric auras、似曾相识感(deja vu似曾经历感(dejavecu、哭泣crying和运动症状motor symptoms。这些自主神经有关的表现可以边缘系统、肾上腺素能系统和下丘脑-垂体轴[9]的改变来解释。

除了癫痫综合下丘脑错构瘤(HHs还常与性早熟precocious puberty、行为障碍behavioral disorders和进行性认知功能减退progressive cognitive decline有关。有一些证据支持下丘脑错构瘤(HHs的大小、形状和位置影响临床表现的观点。引起痴笑性癫痫发作下丘脑错构瘤(HHs往往比与孤立性中枢性早熟(isolated central precocious pubertyCPP)相关的下丘脑错构瘤(HHs大,而与下丘脑错构瘤(HHs相关癫痫发生到大广泛附着于乳头体mammillary bodies和灰质结节tuber cinereum)的固着的(sessile)下丘脑错构瘤(HHs下丘脑错构瘤(HHs的大小与癫痫综合的严重程度之间也可能有直接关系

1.  下丘脑错构瘤的痴笑性癫痫:历史回眸

Trousseau在1873年第一次描述压力pressure to laugh”痴笑性(gelastic癫痫发作的现象。1957年晚些时候,Daly和Mulder创造出痴笑性癫痫发作(gelastic seizure)这一术语来描述两laughter)为主要癫痫发作类型的患者。在1971年,Gascon和Lombroso定义了痴笑性癫痫发作(GS)的特征:刻板复发的发作性大笑(stereotypic recurrence of ictal laughter环境不符(inadapted to context伴有癫痫发作相匹配的其他体征和发作性/发作间期脑电图异常associated with other signs compatible with seizure and with ictal/interictal EEG abnormalities。自从Breningstall描述这方面的病理学特征以来,对下丘脑错构瘤(HH痴笑性癫痫(GS和孤立性中枢性早熟CPP之间的联系引起了极大的兴趣。

2. 下丘脑错构瘤(HHs癫痫发作的病理生理学

与之前接受的认为癫痫发生完全是一种皮层现象strictly a cortical phenomenon学说(doctrine相反,最近的神经生理学和功能神经影像学研究表明下丘脑错构瘤(HH本身可引起痴笑性癫痫发作(GS哭泣性癫痫发作(DS。这一假设得到了来自不同研究的几个重要发现的支持,在痴笑性癫痫发作(GS期间,发作性放电Ictal discharges局限于错瘤,插入的深电极直接刺激可诱发痴笑性癫痫(GS。此外,在内镜下活检过程中,通过术中经内镜脑电图监测trans-endoscopic EEG可以记录癫痫发作。

单光子发射计算机断层扫描(SPECT)显示下丘脑错构瘤(HH病灶随灌注增加而激活,或氟去氧葡萄糖正电子发射断层扫描(FDG-PET)显示葡萄糖利用增加,与癫痫病灶的行为一致。

下丘脑错构瘤(HH中发现了两种不同的神经元群:1)小簇表现出自发的节律性放电displaying spontaneous rhythmic firing)的表达GABA(氨基丁酸)的神经元2)大型、静止的锥体样神经元quiescent pyramidal-like neurons具有更广泛的树突和轴突分枝more extensive dendritic and axonal arborization。小神经元占神经元总数the total neuronal population90%,而大神经元仅占10%。这些小的、自发放电的GABA能(GABAergic神经元向大的和其他小的下丘脑错构瘤(HH)神经元投射突触连接project synaptic connections。它们被认为是下丘脑错构瘤固有致痫性的起搏器the pacemaker ofthe intrinsic epileptogenicity of HH

然而,在高达50%的患者中,针对下丘脑错构瘤(HH的治疗程序被发现对治愈癫痫发作无效,甚至在部分好转的情况下,持续性癫痫发作的临床电模式the electro-clinical patterns of persistent seizures提示远皮质区域的作用a contribution of distant cortical areas。类似点燃现象的概念The notion of kindling-like phenomena已被提出作为一个可能的潜在机制。在文献报道中,不同的研究支持这一假设。

Marseille研究系列中,由SEEG(立体定向脑电图stereo electroencephalography)研究的两个病例支持存在复杂的致痫网络the presence of complex epileptogenic networks,延伸出下丘脑错构瘤(HH的边界之外,触发了新皮质癫痫发作群集triggering clusters of neocortical seizuresGrenoble等人的一项研究报告了他们对5例下丘脑错构瘤(HH患者的立体定向脑内SEEG的经验,结果显示痴笑性(gelastic/哭泣性(dacrystic癫痫发作与下丘脑错构瘤(HH内的放电有关,而其他类型的癫痫发作与来自皮的放电有关。另一项研究显示,2例患者在下丘脑错构瘤消融后并没有获得无癫痫发作,而是在颞叶切除术后获得无癫痫发作。

3.组织病理学

直到最近,对下丘脑错构瘤(HH的组织病理学特征仍知之甚少。早期的分析证实错构瘤是由神经元和支持细胞的紊乱网络组成的,类似于与癫痫相关的其他结构性病变,如局灶性皮质发育不良focal cortical dysplasia。病理研究显示,下丘脑错构瘤(HHs由灰质和大、小神经元组成,弥散或聚集分布diffusely distributed or clustered,并散布胶质细胞interspersed glial nuclei。有趣的是,这些神经元并没有表现出发育不良的特征display dysplastic features

对切除标本的免疫组化分析显示,这些神经元对NeuN(成熟神经元的标志)染色强烈,并被突触素免疫染色阳性的细纤维基质fine fibrillary matrix包围。胶质纤维酸性蛋白免疫染色可见少量星形胶质细胞和少突胶质细胞,未见肿瘤分化。

Amstutz等人的一份有趣的报告,将磁共振成像和谱结果spectroscopic findings与肿瘤胶质内容相关联tumor glial content。与杏仁核的正常灰质normal gray matter of the amygdala相比,肿瘤组织中NAAN-乙酰天门冬氨酸)/Cr(肌酸)比值降低,mI(肌醇)/Cr(肌酸)增加。他们还发现下丘脑错构瘤中的Cho(胆碱)/Cr(肌酸)高于正常灰质。此外,他们注意到mI/Cr明显较高的样本比余肿瘤具有更多的胶质成分glial component。最后,他们报告了在T2加权图像上,胶质成分与病灶高信号之间呈正相关positive correlation between glial component and hyperintensity of lesions on T2-weighted images

4. 中性早熟

下丘脑错构瘤(HH中枢性性早熟(CPP之间有明确的联系。与下丘脑错构瘤(HH相关的中枢性性早熟(CPP比特发性idiopathicCPP更早发生。特发性CPP通常开始于5岁,而与下丘脑错构瘤(HH相关的中枢性性早熟(CPP平均出现年龄男性为3.7岁,女性为2.5岁。

位于第三脑室下方的带蒂性pedunculated)下丘脑错构瘤(HHs患者很少出现癫痫发作。相反,这些病变通常与中枢性性早熟(CPP有关。其病理生理学尚未完全阐明。文献中描述了不同的假设来解释这种关联一种假设认为下丘脑错构瘤(HH通过物理压力或神经分泌影响邻近的正常下丘脑组织相互作用,导致正常下丘脑提前启动脉冲性GnRH(促性腺激素释放激素)释放。这一机制的一个例子是下丘脑错构瘤(HHs与抑制通路对GnRH神经元的干扰。另一种假说认为下丘脑错构瘤(HH本身可以独立产生脉冲性GnRH释放,进而刺激垂体前叶。

免疫组化研究显示,伴有中枢性性早熟(CPP下丘脑错构瘤(HH中存在GnRH变异神经元。Inoue等人发现某下丘脑错构瘤(HH神经元含有分泌GnRH的小泡(vesicles。虽然这些发现支持下丘脑错构瘤(HH组织可能是脉GnRH异位生成者(ectopic generator的假设,但值得注意的是,我们仍然没有实验证据直接支持从下丘脑错构瘤(HH生理释放的GnRH。此外,Jung等人的报告显示,两例患有中枢性性早熟(CPP下丘脑错构瘤(HH患者,GnRH的免疫反应性为阴性。不同的分子途径被认为在中枢性性早熟(CPP的病理生理学中发挥作用,其中最重要的是TGFa(转化生长因子)

血清促黄体生成素(LH卵泡刺激素(FSH水平升高可考虑中枢性性早熟(CPP的诊断。如果CPP的诊断仍不明确,可以实施GnRH兴奋激试验,显示LH和雌二醇estradiol水平过度升高。儿童出现CPP时应考虑MRI和盆腔超声检查。CPP的一线治疗仍被认为是以非脉冲方式a non-pulsatile mannerGnRH激动剂agonist外源性给药the exogenous administration;通过垂体前叶释放LH和FSH,进而抑制第二性发育secondary sexual development。然而,在GnRH激动剂治疗因成本高而无法获得或负担不起的地区,可以考虑手术切除。

5. 认知障碍,行为障碍和精神症状

认知障碍、行为障碍和精神症状是得到认可下丘脑错构瘤(HH合并癫痫的常见临床特征。这可能会患者丧失工作能力be incapacitating,对医生、患者和家属来说是一个重大挑战。

在对Killeen等人的文献系统综述中,他们发现存在攻击性the presence of aggression与首次癫痫发作起病时较年轻的年龄、男性性别、存在智力缺陷(the presence of intellectual disability以及存在多种癫痫发作类型之间显著关

虽然癫痫综合征可能伴有深奥的行为困难(profound behavioral difficulties,包括多动hyperactivity)rage,和攻击性aggression,但在这一点上存在争议,因为一些系列研究表明,认知缺陷在危机开始之前就已经存在。

6. 诊断

6.1.脑电图

由于病位置较深,且错构瘤连接复杂,表层(surface脑电图(EEG)在显示癫痫样活动方面epileptiform activity存在局限性。在疾病早期,发作间期interictal脑电图通常正常,痴笑性癫痫(GS危机表现为基线活动的弥漫性抑制。

6.2。神经影像学

计算机断层扫描典型地显示在和鞍上池the interpeduncular and suprasellar cistern中与正常脑实质等密度的小型化的肿块,这在CT扫描中是典型的。常可见鞍上池和第三脑室前的闭塞。

磁共振成像被认为是诊断下丘脑错构瘤(HHs的金标准。矢状T1WI上带蒂的下丘脑错构瘤(HHs呈领扣状the shape of a collar button,向下延伸至鞍上池。T1WI典型的与正常灰质等信号T2/FLAIR呈等信号至稍高信号T2高信号的程度与病变中胶质组织与神经元组织的比例直接相关。因为它们不会破坏血脑屏障,下丘脑错构瘤(HHs在对比剂给药后不会强

MRI谱显示N -乙酰天冬氨酸N-acetylaspartate轻度降低,胆碱choline轻度升高,与神经元密度降低和相对胶质增生相一致consistent with reduced neuronal density and relative gliosis。肌醇Topological升高,这与与正常大脑相比神经胶质成分增加是一致的。

6.3.局部解剖(Topological分类

I基于下丘脑错构瘤(HH与周围结构的解剖关系进行分类:

1991年Boyko等人首次提出将下丘脑错构瘤(HHs分为固着的(sessile带蒂的(pedunculated亚型[81]。第一种亚型被称为固着的下丘脑错构瘤(sessile HH,由在第三脑室内有部分或完全的附着基底错构瘤组成。这些病变大小相当不等,但通常延伸至第三脑室,扭曲周围结构,包括穹窿和乳头体。该亚型与神经学表现(主要是痴笑癫痫)密切相关。

第二种亚型被称为带蒂的下丘脑错构瘤(pedunculated HH。这些病变仅附着在第三脑室的底部the floor of the third ventricle或由一条柄悬挂在它上面suspended from it by a peduncle们通常在儿童早期出现中枢性性早熟(CPP

这种区别很重要,因为性早熟可以通过促性腺激素释放激素(GnRH)类似物成功控制,而症状性癫痫经常无法通过药物治疗,需要切除。

虽然大多数的下丘脑错构瘤(HHs可以很容易地分为固着的和带蒂的两类,但也有一些中间的形式intermediary forms被描述过。例如,一个大的固着的HH,与下丘脑基部有广泛的连接,并延伸到间池,可能具有固着的HHs和带蒂的HHs两方面的特征。因此,许多其他分类系统已被描述如表1所示。

1 下丘脑错构瘤分类

作者(年份)

Boyko等,(1991)

Valdueza等,(1994)

Arita等,(1999)

DelalandeFohlen (2003)

Regis (2006)

形态学分类

带蒂的

1a

下丘脑旁

I

V



1b





固着的

2a

下丘脑内

II

I






II





III

III






IV






VI



2b


IV

混合性

 


II根据大小和处理选择进行分类

Valdueza等回顾了其大小、位置(灰质结节或乳头体)、附着类型(固着的带蒂的)和下丘脑移位的程度extent of hypothalamic displacementIa型和Ib型是小至中等大小的肿瘤,带蒂附着下丘脑(Ia型)或乳头体(Ib型)。这些与性早熟有关,因此用GnRH激动剂治疗。II型肿瘤大于15mm,着于第三脑室底和乳头体。在IIa型中,下丘脑没有移位,而IIb型引起明显的第三脑室移位,导致痴笑性癫痫和认知功能障碍,因此经常需要手术切除。

DelalandeFohlen将下丘脑错构瘤(HHs分为四种类型,以确定最佳的手术路径(图1)。1型有一个水平着床面,并且可能偏向一侧;显微手术路径应为翼点,以完全断开连接。2型中,下丘脑错构瘤(HH连接到下丘脑的一侧,并在内镜下在脑室内的位置可能被断开。3型是1型和2型的组合,可采用两步操作进行治疗,第一步包括通过内镜方法对脑室内部分进行断开连接,第二步包括翼点入路室外部分4型涉及所有巨大错构瘤,对于这些错构瘤,不推荐特殊的外科治疗

1.Delalande和Fohlen分类。

2.Regis等分类。

在另一种分类中,Regis等(图2)采用伽玛刀手术(GKS)安全有效地治疗深部嵌入下丘脑的I型下丘脑错构瘤(HHII型下丘脑错构瘤(HH可通过内镜或经胼胝体入路切除,也可通过GKS治疗,这取决于患者的选择和癫痫的严重程度。在小型III型下丘脑错构瘤(HHs中,GKS是一种更安全的措施,因为它接近穹窿和乳头体。类型IV和类型V是典型的断开选项。大的VI型在第三脑室底部以上的部分可能断开,GKS最好接近上部。

7. 结论

关于下丘脑错构瘤的表现、和可用的分类进行全面文献的综述后,,虽然每个目前对下丘脑错构瘤的分类有一定的优势,我们仍然缺乏一个可能包括所有形式的下丘脑错构瘤单独的分类系统,我们认为这样的分类系统可能提供临床医生提供更容易管理这一罕见疾病的指导。鼓励在基础科学层面进行更多的研究,以了解更多关于下丘脑错构瘤癫痫发作的机制。


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