第一部分 ALS患者神经肌肉接头功能的临床电生理研究研究背景与目的肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）是一种主要累及大脑皮质、脑干和脊髓运动神经元（motor neuron,MN）的快速进展性神经系统变性疾病,以进行性肌肉无力萎缩、延髓麻痹和锥体束征为主要临床表现。ALS中MN的凋亡机制仍不明确,氧化应激和线粒体功能障碍在ALS发病中起重要作用。研究表明,神经肌肉接头（neuromuscular junction,NMJ）包含丰富的线粒体,对氧化应激不耐受,且在ALS动物模型中发现了 NMJ存在原发功能异常。一方面NMJ功能障碍导致部分骨骼肌源性的神经营养因子产生及运输障碍,另一方面NMJ产生的氧化应激产物可通过逆向轴浆运输到达脊髓MN,因此NMJ异常可能引起或加重脊髓MN凋亡,在ALS的发病过程中产生至关重要的作用,即MN凋亡的逆死性学说。重复神经电刺激（repetitive nerve stimulation,RNS）是临床上评估患者NMJ功能的常用的电生理检测方法。以往研究表明部分ALS患者的低频RNS（low frequency RNS,LF-RNS）表现为衰减状态,然而不同研究由于应用不同频率、不同测量方式以及不同的阳性标准,对于衰减的程度、衰减的分布以及衰减的模式结果不一致,衰减与临床进展情况是否相关结果亦不一致。对于LF-RNS的衰减在ALS中与其他下运动神经元综合征（lower motor neuron syndrome,LMNS）相比是否具有特异性,相关研究较少。手部骨骼肌萎缩是ALS非常重要的临床表现,且可表现为特征性的分裂手现象,即虽同为C8-T1水平支配的骨骼肌,大鱼际肌及背侧第一骨间肌（first dorsal interosseous,FDI）无力萎缩较手部小鱼际肌无力萎缩显著,分裂手现象见于半数以上的ALS患者,其机制尚不明确。人类的大鱼际肌与FDI在生产生活中较小鱼际肌使用频率高,易产生更多的氧化应激,而NMJ是对氧化应激较敏感的部位,结合氧化应激也是ALS重要的致病因素,其手部不同骨骼肌NMJ损害是否存在差异,以及是否与分裂手现象相关尚缺乏研究。本研究旨在不同刺激频率（2HZ和3HZ）下,评价ALS患者NMJ损害的特点及其与临床指标的关系;分析LF-RNS在ALS与LMNS鉴别诊断中的应用价值;分析不同手部骨骼肌NMJ损害是否存在差异以及与分裂手现象的关系。研究方法1.研究对象1.1 ALS患者:回顾性分析于2016年7月至2019年9月于山东大学齐鲁医院就诊的ALS患者并满足以下标准:（1）根据修订的El-escoria标准中符合临床确诊、临床拟诊、实验室支持临床拟诊的ALS患者;（2）于本院肌电图室行常规肌电图及RNS检测且曲线稳定光滑的患者;（3）排除其他原因导致的下运动神经元综合征（lower motor neuron syndrome,LMNS）。1.2 重症肌无力（myasthenia gravis,MG）与 Lambert-Eaton 肌无力综合征（Lambert-Eaton myasthenia syndrome,LEMS）患者:为比较衰减模式,纳入同期诊断的51例MG与23例LEMS患者作为对照。其中MG患者入组标准为（1）波动性的眼外肌无力;（2）新斯的明试验阳性和（或）乙酰胆碱受体抗体或骨骼肌特异性酪氨酸激酶抗体阳性;（3）于本院行LF-RNS检测且至少一块骨骼肌呈阳性衰减。LEMS患者主要依靠电生理确诊,即基础复合肌肉动作电位（compound muscle action potential,CMAP）下降,高频 RNS 递增 100%以上或易化试验阳性（大力运动10s后,CMAP波幅升高100%以上）（所有患者均于本院肌电图室行RNS检测）。1.3 LMNS患者:为分析RNS在鉴别ALS与其他LMNS中的作用,入选同期诊断的病因明确的25例LMNS综合征的患者,入组标准:（1）临床和电生理表现为LMNS;（2）病因明确;（3）于本院肌电图室行常规肌电图及RNS检测的患者。2.临床资料收集收集ALS患者的年龄、病程（患者出现临床症状至行电生理检测的时间）。使用修订版 ALS 功能评分（amyotrophic lateral sclerosis functional rating scale-revised,ALSFRS-R）对ALS患者进行功能评分。由于徒手肌力评定（manual muscle testing,MMT）分级对于评估手内肌肌力不够精确,本研究应用手指移动角度替代MMT分级进行手内肌肌力评估。研究纳入80例ALS患者,51例MG患者,23例LEMS患者及25例LMNS患者。3.神经电生理检查3.1运动神经传导检测检测斜方肌（trapezius,TRA）、拇短展肌（abductor pollicis brevis,APB）、FDI、小指展肌（abductor digiti minim,ADM）的 CMAP。测量 CMAP 波的负向波波幅,引入参数分裂比,分裂比=CMAPAPB波幅÷CMAPADM波幅。3.2 LF-RNS 检测对各骨骼肌行LF-RNS检测,每组7次刺激,频率为2HZ及3HZ。计算第4、5、7波CMAP较第1波CMAP的下降比例,分别用D1,D2,D3表示,D1/D2/D3≥10%,为肯定阳性衰减;D1/D2/D3>8%为可疑阳性衰减,最大衰减以Dmax表示。为分析衰减后恢复程度,引入参数△D=D3-D2,为分析NMJ与分裂手关系,引入参数衰减差（decrement difference,DD）=D2APB-D2ADM。在行 RNS 检测的 80 例ALS患者中共检测67块APB,71块ADM,37块FDI,37块TRA;59例患者行同侧的APB与ADM的RNS检测,其中37例行同侧FDI的RNS检测,这部分患者RNS数据亦用于分析手现象与NMJ功能的研究;MG患者共检测32块APB,42块 ADM,51 块 TRA;LEMS 患者共检测 21 块 APB,10 块 ADM,5 块 TRA;LMNS组患者共检测24块APB,25块ADM,25块TRA。研究结果1.75%的ALS患者存在至少1块骨骼肌（TRA、APB、FDI、ADM）的LF-RNS的阳性衰减;2.手部骨骼肌阳性衰减患者与起病部位相关,上肢起病比例较高;3.在2HZ或3HZ刺激下TRA衰减阳性率和衰减程度最高,其次为APB;ADM衰减阳性率与衰减程度最低;4.3HZ刺激下各骨骼肌衰减阳性率和衰减程度略高于2HZ刺激,但均无统计学意义;5.TRA、APB、FDI的Dmax与其CMAP波幅呈负相关,APB、FDI衰减程度与其移动角度呈负相关,各骨骼肌衰减比例与年龄、病程、ALSFRS-R无关;6.ALS患者骨骼肌衰减遵循三种衰减模式:模式1:U型或L型衰减;模式2:回升顿挫型衰减;模式3:进行性下降型衰减;其比例分别为55.7%、25.8%、18.5%;ALS患者衰减模式2与模式3比例高于MG患者;ALS患者中表现为模式1衰减的骨骼肌3HZ刺激时△D较MG患者低;7.APB衰减在鉴别ALS和其他LMNS方面明显优于TRA和ADM,APB的Dmax>6.2%时,诊断ALS的敏感性为86.67%,特异性为72.00%;8.存在分裂手现象的患者DD较不存在分裂手的患者明显增高;应用偏相关分析,排除CMAPAPB波幅的影响,DD与分裂比呈负相关（r=-0.3525,p=0.0081）。结论1.半数以上ALS患者存在至少一块骨骼肌LF-RNS衰减,斜方肌阳性率最高;2.半数以上的衰减阳性ALS患者骨骼肌表现为U型衰减,但恢复程度较低;同时存在回升顿挫型衰减模式,提示ALS患者骨骼肌中同时存在突触前膜和突触后膜功能障碍;3.骨骼肌LF-RNS衰减可用于鉴别ALS与其他LMNS,其中以拇短展肌最佳;4.拇短展肌衰减较小指展肌显著,提示拇短展肌NMJ损害较小指展肌显著;衰减差与分裂比相关,提示NMJ损害可能参与了分裂手现象的形成。第二部分运动轴索神经病患者的临床电生理研究研究背景与目的下运动神经元综合征（Lower motor neuron syndrome,LMNS）包括前角细胞、运动轴索和其髓鞘病变导致的运动神经元疾病和运动神经病[1]。肌萎缩侧索硬化（amyotrophic lateral sclerosis,ALS）存在上运动神经元（upper motor neuron,UMN）受累的症状和体征,易于与单纯LMNS鉴别。然而,下运动神经元（lower motor neuron,LMN）症状起病的ALS可表现为单纯LMN受累的症状和体征,不易和其他类型的LMNS鉴别。ALS是一种神经变性疾病,目前为止尚无有效的治疗方法。免疫相关的运动轴索神经虽然与LMN起病的ALS有类似临床表现,但其是可治的。因此,在LMNS谱中将这部分患者鉴别出来非常重要。慢性运动轴索神经病（chronic motor axonal neuropathy,CMAN）文献报道较少,临床表现为慢性起病的肢体无力、肌萎缩,电生理表现为运动轴索神经病,有时难以与LMN起病的ALS鉴别。ALS继发运动轴索病变有其独特的神经受累分布,表现为分裂手及分裂腿现象。CMAN是否有其独特的神经受累分布尚缺乏研究。本研究目的是总结CMAN患者的临床与电生理特点,并与急性运动轴索神经病（acute motor axonal neuropathy,AMAN）、ALS 继发的运动轴索神经病（motor axonal neuropathy secondary to ALS,ALS-MAN）进行比较,为鉴别诊断提供依据。研究方法1.研究对象1.1 CMAN 患者本研究回顾性分析从2016年4月-2018年9月于山东大学齐鲁医院神经内科诊断为CMAN的5例患者,总结其临床和电生理表现。入组标准:（1）进行性无力、肌肉萎缩,病程>2月,体格检查符合LMNS;（2）血神经节苷脂抗体检测阳性;（3）免疫治疗有效或经随访好转者;（4）排除其他原因导致的LMNS。1.2 AMAN 患者为分析CMAN与AMAN是否具有类似的临床与电生理表现,回顾性分析从2016年4月-2018年9月于山东大学齐鲁医院诊断为AMAN的20例患者临床和电生理资料。AMAN患者的纳入标准:（1）符合AMAN的临床与电生理诊断标准;（2）针极肌电图（needle electromyography,nEMG）检测出现自发电位,伴或不伴宽大运动单位电位（motor unit potential,MUP）;（3）无传导阻滞（conduction block,CB）;（4）血神经节苷脂抗体GM1抗体阳性。收集AMAN组患者的年龄、性别、身高、病程、临床表现、MRC肌力评分等。1.3 ALS-MAN 患者2016年4月-2018年9月于山东大学齐鲁医院诊断为ALS且伴有继发轴索变性的42例患者定义为ALS-MAN组。入组条件:（1）LMN症状起病,后出现UMN症状,符合修订的El-Escoria标准中临床确诊、临床拟诊、实验室支持-临床拟诊的ALS患者;（2）至少2条运动神经的远端复合肌肉动作电位（compound muscle action potential,CMAP）波幅低于正常下限（lower limit of normal range,LLN）的80%;（3）抗神经节苷脂抗体谱检测阴性;（4）排除其他原因导致的LMNS。1.4健康对照组招募41例健康成年人（healthy controls,HCs）作为对照组,均签署知情同意书,其年龄、身高与CMAN组、AMAN组、ALS-MAN组无统计学差异。2.神经电生理检查采用丹麦Medtronic公司Keypoint肌电图仪进行神经传导检测（nerve conduction studies,NCS）。所检运动神经包括正中神经、尺神经、腓深神经、胫神经,其记录部位分别为拇短展肌（abductor pollicisbrevis,APB）、小指展肌（abductor digiti minim,ADM）、趾短伸肌（extensor digitorumbrevis,EDB）、踇外展肌（abductor hallucis,AH）。参数包括运动远端潜伏期（distal motor latency,DML）、远端和近端CMAP波幅、运动神经传导速度（motor conduction velocity,MCV）。CMAP波幅测量负向波波幅,即从基线到负向波波峰之间的距离。为比较同一肢体不同神经的受累程度,引入参数分裂比。上肢分裂比（split ratio of upper limb,SRU）=CMAPAPB波幅÷CMAPADM波幅;下肢分裂比（split ratio of lower limb,SRL）=CMAPEDB波幅÷CMAPAH波幅。为比较不同神经受累程度,引入参数标准CMAP,标准CMAP=CMAP实测波幅÷CMAP波幅的LLN。结果1.CMAN患者临床表现为四肢进行性无力,远端为著,就诊时症状相对对称,4例患者腱反射减弱,1例患者腱反射活跃,血GM₁抗体阳性,免疫治疗有效，预后较好;NCS示5例患者CMAP波幅有不同程度下降,其中4例患者腓深神经波幅高于其LLN,而正中神经、尺神经、胫神经CMAP波幅均低于LLNs;CMAN组SRU与HCs无统计学差异;SRL较HCs明显升高,即CMAN患者存在反分裂腿现象;2.AMAN患者腓深神经CMAP正常比例及标准CMAP高于其他神经,下肢分裂比高于HCs,即AMAN患者亦存在反分裂腿现象;3.CMAN患者与AMAN患者相比,除病程不同外,MRC评分较高;在电生理方面,CMAN组SRL较AMAN高,余电生理参数无显著差异;4.ALS-MAN组SRU、SRL较HCs组明显降低;CMAN/AMAN组腓深神经CMAP波幅、SRU、SRL均高于ALS-MAN组,而尺神经CMAP波幅、胫神经CMAP波幅明显低于ALS-MAN组。与其他参数相比,SRL在鉴别CMAN/AMAN和ALS-MAN方面优于其他参数,当SRL>0.59时,诊断CMAN/AMAN的敏感性为84.0%,特异性为91.9%。结论1.LMNS中有一组病例为慢性免疫相关的运动轴索神经病变,即CMAN,表现为慢性起病的肢体远端无力,伴腱反射减低,偶见腱反射活跃,经过免疫治疗,预后较好;2.CMAN与AMAN除病程外,临床表现类似,无力程度较AMAN轻;CMAN与AMAN存在类似的神经受累模式,表现为反分裂腿现象;ALS-MAN患者神经受累存在分裂手与分裂腿现象,与CMAN神经受累模式明显不同,下肢分裂比可作为鉴别CMAN/AMAN与ALS-MAN的重要参考指标。