GABAA受体自身抗体相关自身免疫性脑炎的MRI特征:病例系列

MRI Characteristics of Autoimmune Encephalitis With Autoantibodies to GABAA Receptor: A Case Series

作者信息Bo Deng, Mengfei Cai, Yue Qiu, Xiaoni Liu, Hai Yu, Xiang Zhang, Huifen Huang, Xiuhe Zhao, Wenbo Yang, Siqi Dong, Lei Jin, Shuguang Chu, Xiangjun Chen
PMID35338092
发布时间2022-03-25
DOI10.1212/NXI.0000000000001158

实验完整度

中

包含患者队列的临床与影像学特征描述、抗体检测(CBA)、MRI病灶定量与概率图谱分析,并进行了基因表达相关性和临床结局比较,但缺乏体外功能实验或动物模型验证。

主要模型

人类患者队列(10例抗GABAAR脑炎患者) HEK293T细胞(用于抗体检测的细胞模型)

重点核对

患者队列:10例抗GABAAR脑炎患者,来自华山医院自身免疫性脑炎队列,中位发病年龄41.5岁 抗体检测:活细胞CBA法,使用转染α1、β3、γ2亚基的HEK293T细胞,血清稀释1:10,CSF 1:1 MRI分析:FLAIR序列,手动分割病灶,并配准到MNI空间进行概率图谱分析 分组标准:融合型(病灶≥3cm且至少一半面积融合跨越2个及以上脑叶)与斑点型(最大病灶直径<3cm) 相关性分析:病灶分布与GABRB3基因表达水平的Spearman相关分析(ρ=0.864, p=0.001)

摘要

背景与目的:描述具有γ-氨基丁酸A型受体(GABAAR)自身抗体的患者的临床和神经影像学表型。方法:从华山医院自身免疫性脑炎队列中鉴定出10名具有GABAAR自身抗体的患者。我们使用MRI评估和临床检查来总结主要临床特征,并可视化和量化病灶分布特征。进一步研究了临床特征、神经影像学表型与GABAAR表达拓扑结构之间的关系。结果:10名抗GABAAR脑炎患者(8名男性和2名女性)的中位发病年龄为41.5岁(范围:17-73岁)。所有患者均有显著癫痫发作,脑MRI显示边缘叶、额叶和颞叶有多灶性斑片状或融合性病灶。所有患者均观察到双侧但不对称的扣带回病灶。这些受累病灶可随免疫治疗和复发而动态变化。患者脑MRI病灶分布与含有β3亚基的GABAAR(自身抗体的主要靶点)基因表达水平呈正相关(Spearman ρ = 0.864,p = 0.001)。根据病灶拓扑结构,抗GABAAR脑炎患者可分为两种临床放射学类型:融合型,表现为双侧融合性病灶,几乎累及所有边缘叶、额叶和颞叶;斑点型,表现为多个散在的小到中等斑片状病灶。与斑点型患者相比,融合型患者表现出更差的临床表现和结局(最大改良Rankin量表[mRS]:5 [5-5] vs 3.5 [3-4],p = 0.008;随访mRS:4 [2-6] vs 0.5 [0-1],p = 0.016)。讨论:抗GABAAR脑炎具有特征性的神经影像学表型。扣带回在此疾病中经常受累。病灶的拓扑结构可能与含有β3亚基的GABAAR的分布相关,并反映患者的疾病严重程度和结局。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
抗GABAAR脑炎是否具有可识别的临床和神经影像学表型,以及这些表型与GABAAR表达拓扑结构的关系。
核心机制
患者MRI病灶分布的拓扑结构与含有β3亚基的GABAAR在脑区的表达水平相关,β3亚基是自身抗体的主要靶点。
主要证据
基于10例患者的病例系列,通过MRI病灶定量和概率图谱显示病灶主要分布于幕上边缘叶、额叶、颞叶,且与GABRB3表达正相关(Spearman ρ = 0.864, p = 0.001)。
研究意义
识别出抗GABAAR脑炎的特征性影像学表型,可为早期诊断和鉴别诊断提供依据,并提示MRI病灶范围可能作为疾病严重程度和预后的标志。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

患者筛选与临床数据收集

从自身免疫性脑炎队列中鉴定出抗GABAAR脑炎患者,并收集其临床特征。

从2013年1月至2021年2月在华山医院筛选1919例疑似AE患者,通过抗体检测最终确诊10例抗GABAAR脑炎患者,并收集其临床症状、实验室检查和影像资料。

2

自身抗体检测与亚基特异性鉴定

确认患者血清/CSF中GABAAR抗体的存在,并确定抗体识别的具体亚基。

使用活细胞CBA法,用共转染α1、β3、γ2亚基的HEK293T细胞筛查抗体阳性,随后用单亚基转染的细胞鉴定抗体特异性。

3

MRI病灶获取与分类

评估患者的神经影像学特征,并对病灶类型进行分类。

获取所有患者的T2-FLAIR图像,由神经科医生和神经放射科医生共同审阅,并依据预定义标准将患者分为融合型和斑点型。

4

病灶定量与概率图谱分析

量化病灶体积并生成病灶分布的概率图谱,以确定病灶的空间分布模式。

使用ITK-SNAP软件手动分割FLAIR图像上的病灶,将分割掩膜配准到MNI空间,并生成概率图谱。

5

GABAAR基因表达分析与相关性分析

探索MRI病灶分布是否与GABAAR亚基的表达水平相关。

下载Allen Institute of Brain的微阵列基因表达数据,计算各脑区GABRA1、GABRB3、GABRG2的平均表达水平,并与各脑区患者的病灶比例进行Spearman相关性分析。

6

治疗与结局评估

评估治疗反应和患者临床结局,并比较不同影像学类型的差异。

记录了患者的免疫治疗、抗癫痫药物使用情况,并通过随访评估mRS评分和癫痫发作情况。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
HEK293T细胞----
抗α1亚基抗体Proteintech12410-1-AP
抗β3亚基抗体MilliporeMAB341
抗γ2亚基抗体Proteintech14104-1-AP
Alexa Fluor 488偶联二抗Molecular Probes--
Alexa Fluor 594偶联二抗Molecular Probes--
DAPI----
ITK-SNAP软件----
FreeSurfer软件----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
患者筛选
患者队列来源:华山医院自身免疫性脑炎队列,疑似患者1919例;确诊标准:血清和/或CSF中GABAAR抗体阳性
阅读提示:Methods部分:Patients
抗体检测
细胞系:HEK293T细胞;转染质粒:人α1、β3、γ2亚基;血清/CSF稀释比例:血清1:10,CSF 1:1;孵育时间30分钟(RT);固定和透化条件;商业抗体:anti-α1 (Proteintech #12410-1-AP), anti-β3 (Millipore #MAB341), anti-γ2 (Proteintech #14104-1-AP);二抗稀释比例:1:800
阅读提示:Methods部分:Autoantibody Detection and Identification of Subunit-Binding Specificity With Cell-Based Assays
MRI数据采集
扫描序列:T2-FLAIR;用于分析的最大病灶体积的FLAIR参数(eTable 1);病灶体积测量时间点(eTable 2)
阅读提示:Methods部分:MRI Data Acquisition;eTable 1和eTable 2
病灶分类
融合型定义:至少一半病灶融合跨越2个及以上脑叶且最大径≥3cm;斑点型定义:至少一半病灶为散在斑片且最大径<3cm;患者2因仅有CT被排除分类
阅读提示:Methods部分:Classifications of Lesions on FLAIR Imaging
病灶概率图谱
使用ITK-SNAP进行病灶分割;配准到MNI空间使用antsRegistrationSyN.sh工具;概率图谱生成方法
阅读提示:Methods部分:Quantification and Probability Map of Lesions on FLAIR Imaging
基因表达相关性分析
基因表达数据来源:Allen Institute of Brain,来自6名个体;使用Desikan-Killiany图谱;分析的脑区:肢体叶、额叶、颞叶、岛叶、顶叶、枕叶、基底节、丘脑、小脑、脑干;相关性方法:Spearman相关分析
阅读提示:Methods部分:GABAAR Gene Expression Data and Brain Lesion Analysis
临床结局评估
使用mRS评估急性期严重程度和末次随访结局;预后良好定义为mRS 0-2;治疗方式记录
阅读提示:Methods部分:Patients;Results部分:Treatment and Outcome