引用本文: 楊宏宇, 邵雪, 黃程, 鄢波, 王銳, 周紅雨, 李勁梅. 顳葉內側癲癇伴海馬硬化與腦脊液細胞因子關系的研究. 華西醫學, 2015, 30(4): 609-612. doi: 10.7507/1002-0179.20150178 復制
顳葉內側癲癇是最常見的難治性癲癇類型,而海馬硬化為顳葉內側癲癇最常見的病理改變[1]。MRI可見海馬體積縮小,顳角擴大,Flair信號增高,也可無明顯異常代謝降低[2-3]。近年來,國內外研究表明,顳葉內側癲癇發生發展是一種慢性炎性過程,多種炎性因子參與其形成[4],顳葉內側癲癇伴海馬硬化可引起腦組織及腦脊液中一系列細胞因子表達異常,顳葉內側的病理變化可能與細胞因子異常表達相關[1, 5-6]。本試驗為了檢測伴海馬硬化的顳葉癲癇患者腦脊液中常見細胞因子的表達水平,并與非海馬硬化顳葉癲癇患者及頭痛除外顱內感染及其他器質性病變患者進行比較,為研究海馬硬化引發顳葉內側癲癇的發病機制提供線索。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
收集2013年1月-2014年3月于四川大學華西醫院神經內科診斷為顳葉內側癲癇患者共59例。其中,男32例,女27例;手術年齡11~55歲,平均(27.2±11.1)歲;癲癇病程1~32年,平均(11.4±7.0)年;其中23例(40.0%)有高熱驚厥史;復雜部分性發作38例,復雜部分繼發全面強直陣攣發作21例;術前使用單種抗癲癇藥物治療者8例,2種藥物者37例,3種及以上抗癲癇藥物者14例。納入標準:① 按照2011年國際抗癲癇聯盟癲癇分類診斷標準[7]診斷為顳葉內側癲癇;② 使用1種或以上一線抗癲癇藥物正規治療2年以上無效;③ 神經體格檢查未見明顯異常;④ 頭部CT及MRI未見異常或排除海馬硬化外其他病灶。
對照組患者腦脊液標本來源于同期收集的四川大學華西醫院神經內科頭痛除外顱內感染及其他器質性病變的患者19例,其中男12例,女7例,平均年齡(31.1±7.7)歲。兩組患者年齡、性別構成等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。
1.2 試驗方法
患者術前1~2 d行腰椎穿刺留取腦脊液1~2 mL,離心機3 000 r/min離心10 min,取上清液,用凍存管儲存于-80℃冰箱。余腦脊液送常規及生物化學檢查。59例患者腦脊液均無明顯異常。解凍后用細胞因子液相芯片(美國EMD Millipore 公司,MILLIPLEX? MAP)檢測12種常見細胞因子含量(pg/mL),包括轉化生長因子(TGF)-α、白細胞介素(IL)-1受體拮抗劑(RA)、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 和血管內皮生長因子(VEGF)。操作流程嚴格按照產品操作指南進行。
1.3 觀察指標
根據患者MRI檢查結果[8],將患者資料及腦脊液標本分為海馬硬化和非海馬硬化組,海馬硬化頭顱MRI典型表現及腦電圖所見,見圖 1、2。分別比較海馬硬化組及非海馬硬化組顳葉內側癲癇患者的病例資料,及海馬硬化、非海馬硬化和對照組患者之間腦脊液細胞因子的變化。

1.4 統計學方法
采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析,計量資料采用均數±標準差表示,行t檢驗和方差分析;計數資料采用百分比表示,行χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 海馬硬化組和非海馬硬化組患者的臨床資料比較
59例顳葉內側癲癇患者中,海馬硬化組患者41例,男21例,女20例,手術年齡13~55年,癲癇病程1~20年;非海馬硬化組患者18例,男11例,女7例,手術年齡11~53年,癲癇病程1~32年。兩組患者在性別、手術年齡、癲癇病程、高熱驚厥史、癲癇發作類型及藥物治療等方面比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表 1。

2.2 顳葉內側癲癇組和對照組患者的腦脊液細胞因子檢測結果比較
在所檢測的12種常見細胞因子中,IL-1RA、TNF-α、IL-3、IL-4、IL-5、IL-9表達在海馬硬化組、非海馬硬化組及對照組之間變化,差異有統計學意義(P<0.05)。其中,顳葉內側癲癇組較對照組IL-1RA、IL-4、IL-9表達減少,TNF-α、IL-3、IL-5表達增加;IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5及IL-9表達在海馬硬化組和非海馬硬化組差異無統計學意義(P>0.05);海馬硬化組和非海馬硬化組TNF-α差異有統計學意義(P<0.05),非海馬硬化組與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。各細胞因子含量及分組統計學結果見表 2。

3 討論
細胞因子在顳葉內側癲癇的發生發展過程中起著重要作用,是癲癇慢性活動性的重要原因之一[9]。近期研究發現,顳葉內側癲癇的發展過程,可激活多條炎性通路[9-10]。研究發現IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6和干擾素-γ在各種類型的癲癇患者發作后腦脊液及血清中表達異常增高[10-11]。細胞因子與癲癇發作的頻率和發作持續時間相關,頻繁發作及發作持續時間長的患者常伴有血清及腦脊液細胞因子的異常表達[9]。海馬硬化是顳葉內側癲癇的特征性病理改變。常見病理表現為海馬各區域神經元丟失、膠質細胞增生及海馬苔蘚纖維芽生[8]。海馬硬化的形成及其引發顳葉內側癲癇的機制尚不明確[11]。研究發現,血清IL-6蛋白表達在顳葉癲癇患者中較非顳葉癲癇患者增高。在顳葉內側癲癇患者腦脊液中,IL-7、趨化因子配體-4表達增加[12-13]。在海馬硬化患者手術切除的腦組織標本中,IL-1α、血管細胞黏附分子-1和核因子(NF)-κB等表達升高[8, 14]。
本次研究發現,顳葉內側癲癇患者組對比對照組,腦脊液IL-3、IL-5、TNF-α含量升高而IL-1RA、IL-4、IL-9含量下降,其中,IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5、IL-9,海馬硬化組與非海馬硬化組對比差異無統計學意義(P>0.05),提示這些細胞因子變化與海馬硬化病理改變無關,僅與癲癇相關,可能是癲癇發作所誘導的組織內非特異性炎性反應,與癲癇發作引發的細胞損傷有關。細胞因子的異常表達提示癲癇發作所產生的細胞因子可涉及多條炎性信號傳導通路,形成一個炎癥反應網絡系統。IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5及IL-9均為經典的炎性因子[15],可促進炎性反應的發生發展,誘導細胞毒T細胞增生,引起組織細胞的破壞 [15-16]。炎性因子表達異常可能是細胞損傷的標志,所誘發的炎性反應可能進一步加重細胞退變甚至凋亡。
研究還發現,顳葉內側癲癇組TNF-α的表達較對照組升高,且海馬硬化組對比非海馬硬化組差異有統計學意義(P<0.05),表明TNF-α與海馬硬化病理改變相關。TNF-α是一種由神經膠質細胞、小膠質細胞及星形膠質細胞等產生的促炎因子,在腦組織損傷及神經退行性變疾病如多發性硬化、阿爾茨海默病等中均有重要作用[16],常被當做細胞急性或慢性損傷的炎性標志物[17]。Baune等[18]的研究表明,TNF-α基因的異常表達可以預警海馬萎縮。TNF-α可通過誘導生成NF-κB產生細胞毒作用[19],并促進免疫反應[20]。而NF-κB在細胞環境作用下,可對細胞生長產生抑制或促進作用,并作為轉錄因子,影響神經元細胞的繁殖[20]。TNF-α激活的免疫炎性反應也可能是顳葉內側癲癇對抗癲癇藥物治療反應較差的原因。如果未能抑制炎性反應的發展,抗癲癇藥物可能無法從根本上抑制或逆轉海馬硬化。在其他疾病的研究中,阻斷TNF-α通路在抗炎性因子治療中發揮了積極的效應[15],本研究結果顯示 TNF-α可能是顳葉內側癲癇及海馬硬化形成的治療靶點,阻斷TNF-α所誘導的細胞毒作用,可能抑制海馬神經元退變。
綜上所述,TNF-α與海馬硬化病理改變相關,TNF-α可能為誘發海馬硬化病理改變的主要細胞因子。顳葉內側癲癇及海馬硬化的病理發展過程仍需進一步研究。抗炎性因子治療可能成為顳葉內側癲癇及海馬硬化疾病的新的治療方向。
顳葉內側癲癇是最常見的難治性癲癇類型,而海馬硬化為顳葉內側癲癇最常見的病理改變[1]。MRI可見海馬體積縮小,顳角擴大,Flair信號增高,也可無明顯異常代謝降低[2-3]。近年來,國內外研究表明,顳葉內側癲癇發生發展是一種慢性炎性過程,多種炎性因子參與其形成[4],顳葉內側癲癇伴海馬硬化可引起腦組織及腦脊液中一系列細胞因子表達異常,顳葉內側的病理變化可能與細胞因子異常表達相關[1, 5-6]。本試驗為了檢測伴海馬硬化的顳葉癲癇患者腦脊液中常見細胞因子的表達水平,并與非海馬硬化顳葉癲癇患者及頭痛除外顱內感染及其他器質性病變患者進行比較,為研究海馬硬化引發顳葉內側癲癇的發病機制提供線索。現報告如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料
收集2013年1月-2014年3月于四川大學華西醫院神經內科診斷為顳葉內側癲癇患者共59例。其中,男32例,女27例;手術年齡11~55歲,平均(27.2±11.1)歲;癲癇病程1~32年,平均(11.4±7.0)年;其中23例(40.0%)有高熱驚厥史;復雜部分性發作38例,復雜部分繼發全面強直陣攣發作21例;術前使用單種抗癲癇藥物治療者8例,2種藥物者37例,3種及以上抗癲癇藥物者14例。納入標準:① 按照2011年國際抗癲癇聯盟癲癇分類診斷標準[7]診斷為顳葉內側癲癇;② 使用1種或以上一線抗癲癇藥物正規治療2年以上無效;③ 神經體格檢查未見明顯異常;④ 頭部CT及MRI未見異常或排除海馬硬化外其他病灶。
對照組患者腦脊液標本來源于同期收集的四川大學華西醫院神經內科頭痛除外顱內感染及其他器質性病變的患者19例,其中男12例,女7例,平均年齡(31.1±7.7)歲。兩組患者年齡、性別構成等一般資料比較差異無統計學意義(P>0.05)。
1.2 試驗方法
患者術前1~2 d行腰椎穿刺留取腦脊液1~2 mL,離心機3 000 r/min離心10 min,取上清液,用凍存管儲存于-80℃冰箱。余腦脊液送常規及生物化學檢查。59例患者腦脊液均無明顯異常。解凍后用細胞因子液相芯片(美國EMD Millipore 公司,MILLIPLEX? MAP)檢測12種常見細胞因子含量(pg/mL),包括轉化生長因子(TGF)-α、白細胞介素(IL)-1受體拮抗劑(RA)、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-8、IL-9、IL-10、腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 和血管內皮生長因子(VEGF)。操作流程嚴格按照產品操作指南進行。
1.3 觀察指標
根據患者MRI檢查結果[8],將患者資料及腦脊液標本分為海馬硬化和非海馬硬化組,海馬硬化頭顱MRI典型表現及腦電圖所見,見圖 1、2。分別比較海馬硬化組及非海馬硬化組顳葉內側癲癇患者的病例資料,及海馬硬化、非海馬硬化和對照組患者之間腦脊液細胞因子的變化。

1.4 統計學方法
采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析,計量資料采用均數±標準差表示,行t檢驗和方差分析;計數資料采用百分比表示,行χ2檢驗。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 海馬硬化組和非海馬硬化組患者的臨床資料比較
59例顳葉內側癲癇患者中,海馬硬化組患者41例,男21例,女20例,手術年齡13~55年,癲癇病程1~20年;非海馬硬化組患者18例,男11例,女7例,手術年齡11~53年,癲癇病程1~32年。兩組患者在性別、手術年齡、癲癇病程、高熱驚厥史、癲癇發作類型及藥物治療等方面比較,差異均無統計學意義(P>0.05),見表 1。

2.2 顳葉內側癲癇組和對照組患者的腦脊液細胞因子檢測結果比較
在所檢測的12種常見細胞因子中,IL-1RA、TNF-α、IL-3、IL-4、IL-5、IL-9表達在海馬硬化組、非海馬硬化組及對照組之間變化,差異有統計學意義(P<0.05)。其中,顳葉內側癲癇組較對照組IL-1RA、IL-4、IL-9表達減少,TNF-α、IL-3、IL-5表達增加;IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5及IL-9表達在海馬硬化組和非海馬硬化組差異無統計學意義(P>0.05);海馬硬化組和非海馬硬化組TNF-α差異有統計學意義(P<0.05),非海馬硬化組與對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。各細胞因子含量及分組統計學結果見表 2。

3 討論
細胞因子在顳葉內側癲癇的發生發展過程中起著重要作用,是癲癇慢性活動性的重要原因之一[9]。近期研究發現,顳葉內側癲癇的發展過程,可激活多條炎性通路[9-10]。研究發現IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6和干擾素-γ在各種類型的癲癇患者發作后腦脊液及血清中表達異常增高[10-11]。細胞因子與癲癇發作的頻率和發作持續時間相關,頻繁發作及發作持續時間長的患者常伴有血清及腦脊液細胞因子的異常表達[9]。海馬硬化是顳葉內側癲癇的特征性病理改變。常見病理表現為海馬各區域神經元丟失、膠質細胞增生及海馬苔蘚纖維芽生[8]。海馬硬化的形成及其引發顳葉內側癲癇的機制尚不明確[11]。研究發現,血清IL-6蛋白表達在顳葉癲癇患者中較非顳葉癲癇患者增高。在顳葉內側癲癇患者腦脊液中,IL-7、趨化因子配體-4表達增加[12-13]。在海馬硬化患者手術切除的腦組織標本中,IL-1α、血管細胞黏附分子-1和核因子(NF)-κB等表達升高[8, 14]。
本次研究發現,顳葉內側癲癇患者組對比對照組,腦脊液IL-3、IL-5、TNF-α含量升高而IL-1RA、IL-4、IL-9含量下降,其中,IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5、IL-9,海馬硬化組與非海馬硬化組對比差異無統計學意義(P>0.05),提示這些細胞因子變化與海馬硬化病理改變無關,僅與癲癇相關,可能是癲癇發作所誘導的組織內非特異性炎性反應,與癲癇發作引發的細胞損傷有關。細胞因子的異常表達提示癲癇發作所產生的細胞因子可涉及多條炎性信號傳導通路,形成一個炎癥反應網絡系統。IL-1RA、IL-3、IL-4、IL-5及IL-9均為經典的炎性因子[15],可促進炎性反應的發生發展,誘導細胞毒T細胞增生,引起組織細胞的破壞 [15-16]。炎性因子表達異常可能是細胞損傷的標志,所誘發的炎性反應可能進一步加重細胞退變甚至凋亡。
研究還發現,顳葉內側癲癇組TNF-α的表達較對照組升高,且海馬硬化組對比非海馬硬化組差異有統計學意義(P<0.05),表明TNF-α與海馬硬化病理改變相關。TNF-α是一種由神經膠質細胞、小膠質細胞及星形膠質細胞等產生的促炎因子,在腦組織損傷及神經退行性變疾病如多發性硬化、阿爾茨海默病等中均有重要作用[16],常被當做細胞急性或慢性損傷的炎性標志物[17]。Baune等[18]的研究表明,TNF-α基因的異常表達可以預警海馬萎縮。TNF-α可通過誘導生成NF-κB產生細胞毒作用[19],并促進免疫反應[20]。而NF-κB在細胞環境作用下,可對細胞生長產生抑制或促進作用,并作為轉錄因子,影響神經元細胞的繁殖[20]。TNF-α激活的免疫炎性反應也可能是顳葉內側癲癇對抗癲癇藥物治療反應較差的原因。如果未能抑制炎性反應的發展,抗癲癇藥物可能無法從根本上抑制或逆轉海馬硬化。在其他疾病的研究中,阻斷TNF-α通路在抗炎性因子治療中發揮了積極的效應[15],本研究結果顯示 TNF-α可能是顳葉內側癲癇及海馬硬化形成的治療靶點,阻斷TNF-α所誘導的細胞毒作用,可能抑制海馬神經元退變。
綜上所述,TNF-α與海馬硬化病理改變相關,TNF-α可能為誘發海馬硬化病理改變的主要細胞因子。顳葉內側癲癇及海馬硬化的病理發展過程仍需進一步研究。抗炎性因子治療可能成為顳葉內側癲癇及海馬硬化疾病的新的治療方向。