导师情况
朱以诚，北京协和医院神经科主任
教育经历
1995，学士，临床医学，上海医科大学 2004，博士，神经病学，中国协和医科大学 2008-2010，博士后，神经流行病学，法国Lariboisiere医院和Petit-Salpetriere医院
研究方向
1.脑小血管病的系统性临床研究：脑小血管病的影像标记物、脑小血管病的步态特征、衰老相关脑小血管病遗传及环境危险因素等； 2.多模态神经功能定量评价工具研究； 3.北京顺义地区农村人群队列研究；
CADASIL
Cerebral Autosomal Dominant Arteriopathy with Subcortical Infarcts and Leukoencephalopathy，常染色体显性遗传性脑动脉病伴皮质下梗死和脑白质病
与单纯的血管性痴呆的不同：中风发生更早，偏头痛频率更多且有先兆，MRI中局部缺血性白质损失模式不同
临床表征
1.先兆性偏头痛
20-40%，正常人群中的五倍；无先兆的也很常见；经常是最早出现的症状，约为30岁；血清中可以检测到同半胱氨酸；一般会有视觉或感觉上的先兆20-30min，然后偏头痛几小时；也会有更加严重的不典型偏头痛的症状，如意识模糊、发烧、脑膜炎等；频率差异性很大，一些家系中这是主要症状；
2.皮质下局部缺血事件
60-85%，49岁起病，但是没有传统的血管风险因素（如糖尿病、高血压、高胆固醇血症、高同型半胱氨酸血症、抽烟等）；但是有些案例中有部分患者有高血压或高胆固醇或吸烟；67%患者表现为lacunar syndromes
3.心境障碍和情感冷淡
20%的患者，通常表现为严重的抑郁发作，有时会有惊恐发作，所以会被与双向混淆；情感冷淡主要表现为缺乏自主行为，40%，与抑郁独立；
4.认知损伤和痴呆
第二个最常见的症状；早期症状是执行功能和处理速度损伤，可以wissconin用 card-sorting和trail-makingtest；执行功能损伤在所有患者35-40岁时出现，伴有记忆和注意力改变；认知下降随年龄而严重，工具活动、语言和视觉记忆、逻辑、视觉空间能力都逐渐改变；严重的如失语症、失用症和失认证比较罕见；尽管在一些病人中认知损伤是独立发生的，但是它会随着中风而更严重，并且在死亡前，痴呆会与运动损伤、步态紊乱、假延髓性瘫痪相关；
5.其他临床表征
5-10%的患者有；脑出血很罕见；局部梗死，耳聋，PD更加罕见；缺乏器官上的表征，但是心肌梗死被报道了（荷兰）
神经成像等指标
皮质下梗死以及脑白质病通过MRI检测，这对于那些有误导性早期症状的患者很重要，例如癫痫、抑郁、偏瘫性偏头痛、渐进性认知下降或精神症状等。
1.MRI
除了早期先兆性偏头痛时MRI正常，在其他症状出现前0-15年MRI就会改变，平均30岁，35岁以后有突变的个体都会有改变；最早和最常见的异常是T2影像或FLAIR中信号的增强；最早是点状或结节状，主要分布在室旁以及半卵圆区；后期会变得更加弥散，主要是对称的，主要发生在外囊和前额叶；基底神经节和丘脑也受到影响，偶尔胼胝体也会受影响； 腔隙性梗死在T1影像中表现为信号下降，区域与T2改变的位置相同但是发生更晚； diffusion-weight MRI可能有小面积的信号升高，暗示近期多出的梗死；其他磁共振发现包括血管周空间扩大，有时有典型的status cirbrosum主导基底神经节，gradient echo image中有微出血（25-62%），随年龄、血压、HBA1C浓度增加、脑白质病加重，微出血会加重；
2.弥散张量成像
水扩散增加，与执行功能紊乱严重程度相关性更好；扩散直方图可以用于疾病进程的预测；
3.脑体积
脑体积可以用于脑萎缩的度量，与认知以及不能程度相关；
4.其他
对于CADASIL没有作用，包括CSF检测、血常规、肌电图、超声检测、心电图、传统脊髓MRI；心电图很正常，但是有47%患者卵圆孔开放（Italian）；传统脑血管造影偶尔显示颅内硬化（但是并发症很多）；
病理、遗传和病因学
1.病理
宏观检查显示会有慢性脑动脉疾病：弥漫性髓磷脂苍白和半球白质稀少，主要发生在脑室周围和半卵圆区中央、白质和基地神经节的腔隙性梗死；扩散的血管周围间隙（维尔克-罗宾间隙）；皮质表现出广泛的神经凋亡，尤其是3/5层，在有皮质下局部缺血的区域更强； 显微和超声研究显示有一种主要影响小穿透性脑动脉和软脑膜动脉的特殊动脉病；主要表现为动脉壁增厚，导致内腔硬化，内皮层基本正常，中间层存在非淀粉样颗粒性亲锇物质并延伸至动脉外膜，平滑肌细胞的形态改变；这些细胞最终会从血管壁上消失；亲锇物质靠近平滑肌细胞外表面； 其他组织也存在动脉病；皮肤病理的亲锇物质存在可以暗示CADASIL的诊断，但是灵敏度存在差异，皮肤病理的NOTCH3免疫荧光染色可以显示血管壁的NOTCH3积累，灵敏度高达85-95%，特异性高达95-100%；
2.分子遗传学：常染色体显性疾病，NOTCH3突变
基因检测有100%特异性，筛查23个外显子，如果导致一个EGFR中有奇数个Cys的话，敏感度接近100%； 以下情况做皮肤病理：（1）遗传检测阴性但MRI和临床表征为CADASIL；（2）检测到意义不明且不含Cys的序列突变； 如果没有明显的早期症状，不必要做基因检测，除非患者要求。
3.临床表征的机制
基因检测有100%特异性，筛查23个外显子，如果导致一个EGFR中有奇数个Cys的话，敏感度接近100%； 以下情况做皮肤病理：（1）遗传检测阴性但MRI和临床表征为CADASIL；（2）检测到意义不明且不含Cys的序列突变； 如果没有明显的早期症状，不必要做基因检测，除非患者要求。
治疗
没有根治的措施，只能根据症状治疗
1.先兆性偏头痛
一般不需要预防；可以使用抗癫痫药物或β受体阻断剂；乙酰唑胺可能有效；急性治疗避免血管收缩剂（麦角衍生物或曲坦类），偏好镇痛和非甾体抗炎药；
2.局部缺血
抗血小板药物预防，而非抗凝血剂药物；高血压可以使用抗高血压药物，但是可能导致灌注不足；高胆固醇血可以使用他汀类药物（提高脑血流）；
3.认知和执行功能
多奈哌齐可能对执行功能损伤有效；
Notch3与脑小血管病
CADASIL与NOTCH3突变概述
1.NOTCH3简介
动脉平滑肌上表达跨膜受体；突变导致的胞外段Cys数目改变会使之在小动脉中聚集；胞外域包含34个EGFR，每个含6个Cys，3个Notch/Lin12重复；有一个跨膜结构域和一个胞内域；33外显子； 在人类中，NOTCH3主要在血管平滑肌细胞中表达，尤其是小动脉；NOTCH3以异二聚体发挥功能，ECD与受体结合后，TMIC被水解，胞内域入核，与转录因子相互做用，影响其他基因表达； CADASIL相关的突变都发生在2-24外显子，编码了34个EGFR，尤其是3/4号外显子，编码2-5EGRF；95%是错义突变，有一些是小范围的删除或剪接位点的变异；所有的变异都导致某个EGFR中奇数个Cys残基；也有de-novo的突变；
2.NOTCH3突变的致病机制
NOTCH3突变导致NOTCH胞外域积累，在血管平滑肌以及脑动脉和毛细血管的周皮细胞旁，与亲锇物质邻近，但不知道是不是其的组成部分； NOTCH3突变通过获得新功能而非影响正常NOTCH3而发挥功能；突变NOTCH3可以激活RBP-Jκ转录；有些突变可以维持正常功能，尽管存在累积；但是有些突变会导致正常功能丧失；NOTCH3的累积而非信号通路的改变是CADASIL的主导因素；NOTCH3突变而影响到新的蛋白质互作可能是CADASIL的机制。
HTRA1与脑小血管病
其他与脑小血管病相关基因
ATTR
ACMG遗传变异分类标准
美国医学遗传学与基因组学学会（The American College of Medical Genetics and Genomics）、分子病理协会AMP和美国病理学家协会CAP在2013年修订了序列变异解读的标准和指南，2015年发表于Genetics in Medcine上，Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology，2017年翻译为中文《遗传变异分类标准与指南》，指南建议使用五类标准术语描述孟德尔疾病相关的遗传变异，并描述了致病变异和良性变异的分级标准，以及五类标准术语分别需要达到的分级标准。
五类标准术语： 1.致病的； 2.可能致病的； 3.良性的； 4.可能良性的； 5.意义不明确的。
下面几张图截取了2017年中文《遗传变异分类标准与指南》的核心内容：
常见基因突变预测软件
1.SIFT: Sorting Intolerant From Tolerant
原理：同源蛋白每个位点上的氨基酸保守性和氨基酸的物理特性；预测错义突变或多态性的有害性； 判读：评分范围0-1，<0.05被认为有害（D，deleterious）；分值>0.05被认为无害（T，tolerated）； 网站：https://sift.bii.a-star.edu.sg/
2.PolyPhen2: Polymorphism Phenotyping v2
原理：基于进化保守性和蛋白质物理性质、三维结构预测人类核苷酸多态性（非同义）与表型的关系；利用机器学习； 判读：Polyphen2_HVAR：基于HumanVar数据库，用于单基因遗传病；D(Probably Demaging)很可能有害，分值>=0.909；P（Possibly Demaging）可能有害，0.447<=分值>=0.909；B（Benigh）无害，分值<=0.446; Polyphen2_HDIV：基于HumanDiv数据库，用于复杂疾病，两个个临界值为0.957和0.453； 网站：http://genetics.bwh.harvard.edu/pph2/index.shtml
3.Mutation Taster
原理：基于进化保守性和蛋白质结构功能；利用机器学习（贝叶斯分类器）；预测内含子、非同义突变、InDel、剪接突变对功能的影响； 判读：A（Disease causing automatic）有害，数据库中证据明显；D（Disease causing）可能有害；N（polymorphism）可能无害；P（Polymorphism automatic）无害，数据库证据明显； 保守性评分0-1，越大说明越保守（越可靠）； 网站：https://www.mutationtaster.org/
4.PROVEAN: Protein Variation Effect Analyzer
原理：预测非同义突变、InDel对于蛋白质功能的影响；相似性比对； 判读：分值为-14~14，分值越小越有害，阈值为-2.5，小于预测为Deleterious，大于则预测为Neutral; 网站：http://provean.jcvi.org/index.php
5.ClinPred
判读：高于0.5有害，低于0.5无害; 网站：https://sites.google.com/site/clinpred/home
6.LRT：Likelihood Ratio Test
判读：D有害，突变来自高度保守的密码子，在其他哺乳动物中不存在；N中性，非高度保守，出现在至少一个哺乳动物中；U未知，未在数据库中发现；
7.Mutation Assessor
判读：H(high)高度影响功能；M（Medium）中度影响功能；L（Low）无功能性低度影响功能；N（Neutral）无影响; 网站：http://mutationassessor.org/
8.FATHMM：Functional Analysis Through Hidden Markov Models
判读：D有害，T无害; 网站：http://fathmm.biocompute.org.uk/
9.REVEL：Rare Exome Variant Ensemble Learner
原理：结合多个软件，使用随机森林算法； 判读：单个突变预测得分为0-1，阈值可根据所需灵敏度和特异性需求制定； 网站：https://sites.google.com/site/revelgenomics/