第一作者:高干
通讯作者:段炼
作者单位:解放军总医院神经外科医学部
REF: Gao G, Bao XY, Wang QN, et al. Association between polymorphism in the MTHFR gene and encephaloduroarteriosynangiosis-induced collateral circulation formation. J Neurosurg. Published online April 5, 2024.
doi:10.3171/2024.1.JNS232121
PMID: 38579348
我们团队既往研究证实,内皮祖细胞(EPCs)与烟雾病(MMD)患者脑硬膜动脉血管融通(EDAS)手术后侧枝循环血管网络的形成显著相关;即患者外周血EPCs含量越高,术后血流重建效果越好。高同型半胱氨酸血症(HHcy)可以通过影响EPCs的增殖、迁移、粘附和体外血管生成等功能来减少EPCs的数量。此外,同型半胱氨酸(Hcy)通过激活烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶刺激EPCs内活性氧的产生,从而增加EPCs的凋亡水平。先前的一项全基因组关联研究(GWAS)发现,RNF 213和MTHFR等基因的多态性与MMD的发病率相关。MTHFR是Hcy代谢途径中的一个关键酶,可以将Hcy再甲基化为蛋氨酸。目前已经有研究证实,MTHFR基因多态性携带者的血浆Hcy水平升高。我们推测MTHFR基因可能通过调节Hcy水平影响外周血EPCs的数量,从而决定EDAS术后侧枝循环形成的影响。
因此,我们设计了一项前瞻性观察研究,旨在通过探讨与MTHFR相关的Hcy水平与EPCs之间的相关性,来确定MTHFR与EDAS手术结果之间是否存在相关性,并确定该生物标志物是否可以预测EDAS后侧枝循环的形成。
我们前瞻性纳入2015年1月至2017年6月在中国人民解放军第五医疗中心神经外科接受EDAS治疗的MMD患者临床资料。为避免术后卒中,患者需要在脑梗死或脑出血后3个月进行血管重建手术。我们选择双侧病变患者,消除正常大脑半球自我代偿对EDAS后侧枝代偿的影响。选择双侧术后6个月行数字减影血管造影(DSA)及术后5年临床随访的患者。为了保证研究的可靠性,对不同组间可能导致结果误差的混杂因素(如RNF213突变)进行了统计检验,没有发现有统计学意义的差异。我们对所有患者的临床特征、MTHFR rs9651118位点基因型、血清Hcy水平、外周血EPCs含量百分比、侧枝代偿以及长期临床预后进行了分析。
研究对象118例患者中,rs9651118位点TT基因型(野生型)53例(44.9%),TC基因型(杂合突变)33例(28.0%),CC基因型(纯合突变)32例(27.1%)。(表1)
rs9651118位点TT基因型的平均发病年龄为22.6±16.6岁,TC基因型的平均发病年龄为25.3±17.1岁,CC基因型的平均发病年龄为32.2±17.3岁,该位点存在基因突变的患者发病年龄更大(P=0.001)。TT基因型患者中女性的比例明显高于CC基因型和TC基因型患者(P=0.026)。CC基因型患者侧枝循环分级明显优于TC基因型和TT基因型患者(P<0.001)。TT基因型患者血清Hcy水平为13.4±9.5μmol/L,TC基因型患者血清Hcy水平为9.812±3.183μmol/L,CC基因型患者血清Hcy水平为8.9±2.9μmol/L(P<0.001),表明在rs9651118基因位点突变的情况下,患者体内Hcy水平逐渐降低。TT基因型患者静脉血EPCs含量为0.039±0.016,TC基因型患者静脉血EPCs含量为0.088±0.061,CC基因型患者静脉血EPCs含量为0.103±0.062(P<0.001),表明rs9651118位点突变后,静脉血EPCs含量增加。同时,三种基因型在初始症状、后循环受累和铃木分期方面没有差异。(表2)
所有患者在完成双侧EDAS后6个月DSA复查结果显示,236个大脑半球中有168个侧枝循环形成良好(松岛分级A级或B级),236个大脑半球中有68个侧枝循环形成不良(松岛分级C级)。rs9651118基因位点突变有利于EDAS术后侧枝循环血管形成(P<0.001),但杂合突变和纯合突变之间没有差异。值得注意的是,术后侧枝循环良好组患者血清Hcy水平明显低于术后侧枝循环不良组的患者(9.1±3.4 vs 16.3±10.3;P<0.001)。术后侧枝循环良好组外周血EPCs含量显著高于术后侧枝循环不良组(0.085±0.057 vs 0.034±0.016;P<0.001)。(表3)
Fig. 1 Evaluation of a patient with the rs9651118 CC genotype and a venous blood Hcy level of 6.3 mmol/L
A: Flow cytometry analysis shows an EPC percentage of 0.099% in peripheral blood. B and C: The bilateral internal carotid angiograms (lateral views) before EDAS. D and E: An excellent collateral circulation induced by EDAS (Matsushima grade A) is obtained in both hemispheres after 6 months.
Fig. 2 Evaluation of a patient with the rs9651118 TT genotype and a venous blood Hcy level of 22.6 mmol/L
A: Flow cytometry analysis shows an EPC percentage of 0.021% in peripheral blood. B and C: The bilateral internal carotid angiograms (lateral views) before EDAS. D and E: Reexamination of cerebral angiography 6 months later indicates poor collateral circulation formation induced by EDAS (Matsushima grade C).
结论
MMD患者MTHFR基因rs9651118位点多态性是EDAS后侧枝血管形成良好的特异性生物标志物。
高干 住院医师
解放军总医院神经外科医学部
神经外科学博士研究生,主要从事脑血管病及脊柱脊髓神经外科方向的基础和临床研究
参与6项国家级/省部级/军队课题,以第一及共一作者身份发表SCI及中文核心论文15篇,其中SCI论文10篇,累计影响因子38分。
申请发明专利2项,实用新型专利4项。
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段炼 主任医师、教授
解放军总医院神经外科医学部
主任医师,教授,博士生导师,专业技术三级
国务院政府特殊津贴和军队一类岗位津贴获得者,全军神经外科专业委员会副主任委员,中央军委保健委专家,北京神经科学学会副理事长,北京医学会神经外科委员会常委
长期从事脑血管病及脑肿瘤的诊断治疗、临床教学及科研工作。在国内率先系统开展烟雾病的诊断治疗,到目前为止共完成烟雾病颅内外血管重建手术11000余例,并收集了完整的临床资料和生物样本,疗效居世界先进水平
第一或通讯作者发表相关论文167篇,其中发表于《Stroke》等SCI杂志论文共46篇,总影响因子238.301分
承担国家自然基金、北京市首发基金重点项目、后保部重大军事专项、军委科技委重点课题、国家重点研发计划等课题14项,总研究经费2000余万元
主编出版了《烟雾病》第一部中文专著,主笔编写了《烟雾病治疗的中国专家共识》
“烟雾病的基础与临床研究”于2012年获军队医疗成果一等奖;“缺血性脑损伤的诊断治疗与防治策略”2020年再获军队科技进步一等奖;2014年获得新华网首届“中国好医生”称号,2019年获白求恩精神研究会白求恩式好医生奖;2019年获解放军总医院优秀博士生导师奖;连续十年入选《中国名医百强榜》缺血性脑血管病TOP10;荣立三等功三次
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