本研究基于烟雾病人群队列，发现烟雾病脑室周围吻合血管与RNF213基因多态性相关。该文章发表于《Stroke》。

第一作者：薛艺萌，曾超凡

通讯作者：赵继宗，张谦

作者单位：首都医科大学附属北京天坛医院

Xue Y, Zeng C, et al. Association of RNF213 Variants with Periventricular Anastomosis in Moyamoya Disease. Stroke. Published on September, 2022. doi: 10.1161/STROKEAHA.121.038066

关键词：吻合血管；血管造影；基因型；烟雾病；表型

概 述

烟雾病（Moyamoya disease，MMD）以颈内动脉末端进行性狭窄、闭塞和颅底异常血管网形成为主要特征。颅底异常血管网又称为脑室周围吻合（Periventricular anastomosis，PA），主要包括豆纹动脉（Lenticulostriate artery，LSA）、丘脑结节动脉（Thalamotuberal artery，TTA）、丘脑穿通动脉（Thalamoperforating artery，TPA）、脉络膜前动脉（Anterior choroidal artery，AChoA）、脉络膜后动脉（Posterior choroidal artery，PChoA）。继发于颈内动脉末端狭窄、闭塞，脑室周围血管扩张增加了侧支循环血流以维持脑灌注。但目前脑室周围吻合血管的特征及形成机制尚不明确。RNF213是MMD的主要易感基因，在烟雾血管形成中起重要作用。近日，首都医科大学附属北京天坛医院赵继宗院士团队基于烟雾病人群队列，首次详细阐述了脑室周围血管的特征，并探究其与RNF213基因型多态性的关系，将有助于阐明MMD的病理机制，为早期诊断和手术治疗提供机会。

研究方法

该研究连续性纳入2019年6月到2021年1月北京天坛医院神经外科收治的351例MMD患者。入组标准：（1）诊断为单侧或双侧烟雾病；（2）含有RNF213羧基端结构域sanger测序结果；排除标准：（1）拒绝参加本研究；（2）无RNF213测序结果；（3）没有进行DSA检查；（4）缺乏实验室数据；（5）携带复合杂合子。最终纳入260例烟雾病患者。

收集患者资料，包括性别、年龄、危险因素史、临床表现、影像学特征和实验室结果，通过改良Rankin量表（mRS）评估入院和出院时临床状态。脑室周围吻合血管分级：脑室周围吻合血管是源自LSA、TTA、TPA、AChoA、PChoA 的扩张或延伸的穿支血管。脑室周围吻合血管扩张或延伸程度分为三级：0级（无扩张或延伸），1级（扩张或延伸的穿支动脉发展达到侧脑室水平），2级（扩张或延伸的穿支动脉发展超过侧脑室水平）。代表性血管造影见图2。每个PA血管的0-1级记为0分，每个PA血管的2级记为1分。PA评分通过将LSA、TTA、TPA、AchoA和PChoA的每个值相加，范围在0-5。最后将PA评分二分为阳性（评分1-5）和阴性（评分0）。

所有患者入院后均采集外周血样本，于-80℃保存。使用QIAamp血液试剂盒从外周血样本中提取DNA。采用PCR扩增RNF213基因。环指结构域C端PCR产物（NM_001256071，外显子42-68）进行凝胶电泳，纯化后使用Sanger法测序。通过Genome Aggregation Database（gnomAD）分析等位基因频率。将罕见变异定义为次要等位基因频率<1×10-3。Combined annotation-dependent depletion（CADD）（GRCh37-v1.6）用于预测突变位点的有害性。采用Polymorphism Phenotyping v2（Polyphen-2）和Rare Exome Variant Ensemble Learner（REVEL）评分预测突变位点导致氨基酸替换的致病性。

最后，基于艾伦人类脑图谱（www.brain-map.org）和Brain eQTL Almanac（www.braineac.org）获得的定量基因表达数据，分析大脑不同区域中RNF213的基因表达谱。

研究结果

图3. 比较不同组间脑室周围吻合血管造影特征。

LSA，豆纹动脉；TTA，丘脑结节动脉；TPA，丘脑穿通动脉；AchoA，脉络膜前动脉；PChoA，脉络膜后动脉；PCoA，后交通动脉；PA，脑室周围吻合。

**P<0.01；***P<0.001；****P<0.0001。

图4. PA评分的多因素logistic回归分析。

CI，置信区间；PLT，血小板；PCA，大脑后动脉；PA，脑室周围吻合。

图5.RNF213蛋白结构域及表达示意图。

A,B. 每个突变位点在RNF213蛋白的位置和保守性分析；C. 基于艾伦人类脑图谱分析全脑RNF213表达，红色代表相对高表达，蓝色表示相对低表达；D. 艾伦人类脑图谱中RNF213表达三维缩略图；E. RNF213表达直方图。

FL，额叶；Ins，岛叶；CgG，扣带回；HiF，海马结构；PHG，海马旁；OL，枕叶；PL，顶叶；TL，颞叶；Amg，杏仁核；BF，基底核；GP，苍白球；Str，纹状体；Cl，屏状核；ET，上丘；Hy，下丘；SbT，底丘；DT，背侧丘脑；VT，腹侧丘脑；MES，中脑；CbCx，小脑皮质；CbN，小脑核；Bpons，脑桥基部；PTg，脑桥被盖；MY，延髓；WM，白质；SS，沟回

*P<0.05, **P<0.01, ****P<0.001。

研究结论

RNF213基因多态性与烟雾病脑室周围吻合血管相关。携带RNF213 p.R4810K杂合突变与其他羧基末端区域罕见突变的烟雾病患者与无突变患者相比，脑室周围烟雾血管扩张程度较高。

RNF213在颅内不同脑区的表达量具有差异，脑室周围区域高表达。该研究将有助于阐明烟雾病的发病机制，并为烟雾病的早期诊断和外科干预提供可能。

第一作者简介

薛艺萌 博士后

首都医科大学附属北京天坛医院

在站博士后，主要研究方向为脑血管病发病机制的基础研究

共参与发表文章10篇，以第一作者发表SCI 5篇（JCR分区：一区2篇，二区2篇）

参与国家自然科学基金面上项目1项

参与编译《神经外科手册第9版》

曾超凡 博士

首都医科大学附属北京天坛医院

博士研究生，主要研究方向为脑血管病的基础与临床研究

作为课题骨干参与科技部“十四五”国家重点研发计划“脑心共患病的临床诊疗体系建立及关键技术应用研究”、“泛血管疾病早期筛查及识别研究”，及国家自然科学基金面上项目1项

国家奖学⾦获得者、北京市优秀毕业⽣

以第一作者发表SCI论著7篇（JCR分区：一区2篇，二区4篇），获批国家实用新型专利2项

参与制定功能区脑动静脉畸形临床实践指南。参与编译《神经外科手册第9版》等3本神经外科学术著作。多次参与国内外学术会议，于2021年参加美国神经外科年会壁报学术交流

《Frontiers in Neurology》杂志审稿人

通讯作者简介

赵继宗 院士

首都医科大学附属北京天坛医院

中国科学院院士，香港外科医学院荣誉院士，神经外科学专家。国家神经系统疾病临床医学研究中心主任，北京脑科学与类脑研究中心专家委员会副主任，首都医科大学神经外科学院院长，北京天坛医院神经外科教授、主任医师 

赵继宗教授长期从事神经外科学临床和基础研究，在微创神经外科、脑血管外科和脑认知转化研究方面做了许多开拓性工作。主持国家9-5至12-5脑血管病外科治疗攻关（支撑）项目，攻克巨大动静脉畸形和复杂动脉瘤外科治疗关键技术。推广脑出血规范化微创手术技术，在全国普及烟雾病诊断和外科治疗。2016年赵继宗团队主持国家13-5项目“复杂性脑血管病复合手术新模式治疗”，提出“脑心同治”理论并付诸实施。2018年获国家自然基金委重大专项“脊髓损伤康复”。国内率先建立具有国际先进水平微创神经外科技术平台，将神经外科手术从脑结构性保护推向脑功能保护新高，使我国神经外科进入国际先进行列。作为学科带头人，引领神经外科与中科院、北大、清华等科研院所合作，开展认知障碍脑疾病临床转化研究。任世界神经外科联盟执委后，带领中国神经外科走上国际舞台。发表论文536篇，其中SCI收录195篇。主编出版《颅脑肿瘤外科学》、《血管神经外科学》和《微创神经外科学》等专著13部，主持制定了我国《临床诊疗指南-神经外科分册》和《临床技术操作规范-神经外科分册》。2018年获吴阶平医学奖，获国家和省部级科技进步奖11项，其中国家科技进步二等奖3项，北京市科技进步和中华医学会科学进步一等奖各1项。获全国和北京市先进工作者，北京市优秀科普工作者

张谦 主任医师

首都医科大学附属北京天坛医院

首都医科大学附属北京天坛医院, 主任医师，硕士生导师

首都医科大学附属北京天坛医院神经外科学中心脑血管病外科2病区副主任

中国卒中学会青年理事会理事

中国卒中学会复合介入神经外科分会委员

泛血管医学专家委员会委员

全国医用X射线设备及用具分技术委员会委员

中国研究型医院学会脑血管病学专业委员会青年委员

第六届北京优秀医师

首都医科大学脑血管病诊疗与研究中心秘书

《Stroke and Vascular Neurology》杂志审稿人

擅长烟雾病、颈动脉狭窄、颅内动脉瘤、脑血管畸形和海绵状血管瘤等脑血管病的外科治疗，特别是烟雾病的早期诊断、搭桥手术和遗传咨询，颈动脉内膜剥脱术和颅内动脉瘤的外科治疗。

主持国家自然基金面上项目等项目及课题。发表论文20余篇，参编神经外科专著10余部