皮质发育畸形(Malformations of cortical development, MCD)是指皮层发育过程异常和参与形成皮层的细胞异常所造成的脑畸形,是药物难治性癫痫的常见病因。自上世纪70年代Taylor最早描述局限性皮质发育不良病理变化的病理特点以来,皮质发育畸形逐渐得到广大神经科学工作者的重视。特别是上世纪90年代初期磁共振技术在临床的普遍应用,使得皮质发育畸形成为癫痫特别是难治性癫痫患者外科治疗中非常重要的一大类疾病。围绕着皮质发育畸形的研究是目前癫痫研究的热点。癫痫外科常见的皮质发育畸形主要分为：结节性硬化,局限性皮质发育不良,偏侧巨脑回,胚胎发育不良性神经上皮肿瘤,节细胞胶质瘤,神经节细胞瘤等。尽管20多年来针对上述疾病的研究取得了长足进步,有关的症状学、神经影像、电生理、分子生物学和外科治疗特点等仍然有许多问题尚未完全明了本研究拟通过通过回顾性分析,研究局限性皮质发育不良的临床、结构影像学、代谢影像学和病理学特点,通过手术病例的随访了解局限性皮质发育不良不同亚型的神经影像和病理的关系,以及与手术疗效的关系。回顾性分析胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的神经影像、手术方式和治疗的选择与预后的关系。通过基因芯片检测的方法研究Ⅱb型局限性皮质发育不良、单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤和节细胞胶质瘤(WHOⅠ级)的基因表达差异。本研究论文主要包括四部分内容。皮质发育畸形(Malformations of cortical development, MCD)是指皮层发育过程异常和参与形成皮层细胞的异常所造成的脑畸形,是药物难治性癫痫的常见病因。目前MCD的具体发病率并不明确,有学者认为大约占所有癫痫患者的3%,而在儿童难治性癫痫患者中则占20/%-45%左右。大约75%的MCD患者表现为癫痫,而MCD所导致的癫痫通常情况下药物治疗效果差,因此是癫痫外科治疗中仅次于海马硬化的第二大类致痫性疾病。皮质发育畸形分类的分类方法众多,目前临床上比较常用的是Barkovich分类法,主要根据皮层发育的过程分为四大类：1由于神经元或胶质细胞异常增生或凋亡导致的皮质发育畸形；2由于神经元迁徙异常导致的皮质发育畸形；3由于皮层形成异常(包括晚期迁徙异常)导致的皮质发育畸形；4其他皮层发育畸形。每一大类又包含若干疾病。而癫痫外科常见的皮层发育畸形主要包括局限性皮质发育不良、结节性硬化、节细胞胶质瘤、胚胎发育不良性神经上皮肿瘤和神经节细胞瘤等。其中局限性皮质发育不良是药物难治性癫痫中最为常见的疾病,虽然目前发现其影像学检查有一定的特点,但是不同的亚型之间是否存在特异性差别,尚不得而知；由于病理上变化较轻患者的影像学上也不甚明显,如何提高这部分患者的影像诊断水平、其手术后癫痫控制的长期疗效如何,目前都还没有明确答案。至于胚胎发育不良性神经上皮肿瘤,至今还尚不明确其影像学特点、术前诊断、术后长期结果、以及是否能对癫痫发作不频繁的患者进行单纯随访；此外,不同类型的皮层发育畸形基因表达是否存在差异、皮层发育畸形患者导致瘤样增生的分子生物学机制,也是目前尚没有合理解释的问题。由此,本课题从事了致痫性皮层发育障碍性疾病的相关研究,力求在明确相关发病机制、临床特点的基础上,为临床更系统有效地诊断、治疗致痫性皮层发育障碍探寻客观依据。第二部分致痫性局限性皮质发育不良不同亚型的症状学、结构影像学、代谢影像学和影响手术疗效的因素目的：研究局限性皮质发育不良的临床、结构影像学、代谢影像学和病理学特点,通过手术病例的随访了解局限性皮质发育不良不同亚型的神经影像和病理的关系,以及与手术疗效的关系。材料方法：回顾性分析29例经手术病理证实的局限性皮质发育不良患者。术前评估包括症状学,磁共振,脑电图和PET。全部29例患者均在脑电监测条件下行癫痫灶切除术,其中12例在全麻唤醒麻醉下手术,8例合并海马硬化的患者行前颞叶切除术。研究结果采用SSPS13.0软件处理,统计方法采用t检验和x2检验,当P<0.05时认为有统计学差异。结果：术后病理按Palmini分类,Ⅱb型局限性皮质发育不良13例,Ⅱa型局限性皮质发育不良11例,Ⅰb型局限性皮质发育不良3例,Ⅰa型局限性皮质发育不良2例。病例分析结果显示,不同亚型局限性皮质发育不良的临床发作、过去史和家族史无明显差异,局限性皮质发育不良Ⅰ型的发病年龄(P<0.05)和手术年龄(P<0.001)早于局限性皮质发育不良Ⅱ型。磁共振(MR)特点：灰白质边界不清(29例),灰质增厚(23例),Flair或T2序列的高信号(13例)的病例最后病例报告均为Ⅱb型局限性皮质发育不良。T2序列脑回间弓状纤维的消失(29例)。在进行了PET检查的26例患者中,有24例显示病变区域葡萄糖低代谢。未见病变葡萄糖代谢增高。手术疗效：术后随访15～53个月,平均31个月。Eagel分级Ⅰ级72.4%(21/29),EagelⅡ级20.7%(6/29),EagelⅢ级6.9%(2/29)；其中Ⅱa型局限性皮质发育不良EagelⅠ级占81.8%(9/11),Ⅱb型局限性皮质发育不良EagelⅠ级占84.6%(11/13),2例Ⅰa型局限性皮质发育不良术后Eagel分级分别为Ⅱ级(50%)和Ⅲ级(50%),3例病例分别呈Ⅰb型局限性皮质发育不良术后EagelⅠ级(33%)、EagelⅡ级(33%)和EagelⅢ级(33%)各1例。EagelⅠ级在局限性皮质发育不良Ⅱ型为20例(20/24,83.3%),明显优于(p<0.005)局限性皮质发育不良Ⅰ型1例(1/5,20%)。合并海马硬化的双重病理组8例患者术后7例(87.5%)EagelⅠ级,而单纯性局限性皮质发育不良21例患者术后14例(66.7%)EagelⅠ级,二者相比无统计学差异(p=0.262)。位于颞叶的局限性皮质发育不良17例患者有15例(88.2%)术后达到EagelⅠ级,而非颞叶组的12例患者、其中仅6例(50%)术后达到EagelⅠ级。颞叶的局限性皮质发育不良手术疗效优于非颞叶组(p<0.05)。12例在全麻唤醒麻醉手术后EagelⅠ级10例(83%),而17例常规手术后Eagel I级11例(64.7%)。术后暂时性偏瘫3例,2例患者在3～6个月完全恢复,1例轻偏瘫；轻度运动性失语1例,6周逐渐恢复。无手术死亡和其他持续的神经功能障碍。结论：1、弓状纤维消失是影像学诊断局限性皮质发育不良的比较敏感的证据；2、T2和Flair高信号是诊断局限性皮质发育不良Ⅱb型的可靠依据；3、相对于Ⅰ型局限性皮质发育不良,Ⅱ型局限性皮质发育不良手术疗效较好；4、手术疗效与是否合并海马硬化无关；5、位于颞叶的局限性皮质发育不良疗效优于由于颞叶以外的病变；6、PET检查有助于局限性皮质发育不良的术前诊断；7、全麻唤醒下切除导致致痫性皮质发育不良手术疗效优于常规全麻手术。第三部分胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的神经影像学特点和治疗方法选择目的：探讨胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的临床表现、影像学诊断和治疗。材料方法：回顾性分析10例经病理证实和3例临床高度怀疑的胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的临床表现、辅助检查、病理特点和中期随访结果。术前评估包括症状学、磁共振、脑电图和PET。皮层脑电监测下病变全切和扩大切除9例,部分切除+离断手术1例；全麻唤醒手术和常规麻醉手术各5例。3例患者抗癫痫药物治疗下行单纯随访。结果：MR特点：13例患者全部接受了磁共振扫描检查。对磁共振图像分析发现,病变全部以皮层为基底；病变呈三角形5例(38.46%),四方形5例(38.46%),不规则形3例(23.07%)；T1序列病变呈低信号3例(23.08%),呈等信号10例(76.92%)；全部13例病变(100%)在T2和Flair序列呈高信号；有9例(69.23%)出现T2序列假囊性征病变。周围水肿1例(7.69%)；有2例(15.38%)增强后点状强化；仅1例(7.69%)在Flair序列病变呈环状；病变自发出血1例(7.69%)。行CT扫描(含PET-CT)8例,显示病变呈低密度3例(37.5%)；等密度5例(62.5%)；病变内钙化2例(25%)；病变临近局部颅骨凹陷3例(37.5%)。8例患者行PET扫描,示踪剂为18氟-脱氧葡萄糖(18FDG),其中2例加作碳11标记的蛋氨酸PET,全部8例(100%)患者均显示病变低代谢；低代谢区域与病变一致的6例(75%)；低代谢区域大于病变的2例(25%)。手术疗效：手术切除组随访15～50个月,平均29个月。癫痫控制EngleⅠ级7例(70%),EngleⅡ级2例(20%),EngleⅢ级1例(10%)。扩大切除4例术后全部无癫痫发作,单纯病变切除的4例患者3例术后无发作,1例患者术后3月癫痫复发。1例病变位于运动前区的患者术后对侧轻偏瘫,3个月后完全恢复。余无特殊并发症。7例全切病例患者于术后6、12、24个月行MR复查,未见病变复发。其中1例部分切除患者分别于术后3、6、12、24、36个月行MR复查,病变与术后1周MR结果相比无变化。高度疑似患者3例,分别随访35、37和41个月,癫痫发作均<2次/年,患者无特殊不适,多次MR复查病变无变化。结论：1、磁共振T2序列假囊性征是胚胎发育不良性神经上皮肿瘤特征性表现；2、PET低代谢有助于胚胎发育不良性神经上皮肿瘤与其他高级别胶质瘤鉴别；3、胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的手术目的是控制癫痫,癫痫的控制与病变及其周围致痫灶的切除程度有关；4、对于位于重要脑功能区的胚胎发育不良性神经上皮肿瘤,全麻唤醒手术有助于患者功能区的保护；5、对于高度怀疑胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的患者,如病变位于重要脑功能区,癫痫发作不频繁,可行单纯药物治疗,密切随访,而不应当强行切除第四部分局限性皮质发育不良Ⅱb型、单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤和节细胞胶质瘤(WHOⅠ级)基因表达差异的基因芯片研究目的：探讨局限性质发育不良(Ⅱb型)、节细胞胶质瘤(WHO分级Ⅰ级)和单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的基因表达差异。主要方法及结果：经手术病理证实的局限性质发育不良(Ⅱb型)、节细胞胶质瘤(WHO分级Ⅰ级)和单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤组织标本各Ⅰ份,标本切除后立即置于-173℃的液氮罐内冻存。TRIZOL法提取三个样本的总RNA,经1.2%甲醛变性胶电泳鉴定RNA完整性,试剂盒纯化RNA。RNA甲醛电泳显示28S、18S两条RNA条带,28S条带明显较亮,且12倍于18S条带,OD260/OD280>2.0,表明从3个标本中成功提取了RNA。将三个标本的RNA反转录为双链cDNA并以生物素标记和片段化,与预制的商业化Agilent人基因组基因芯片(GeneChip Human U133plusZ)杂交、并进行芯片扫描和分析。在对3个样品进行基因表达分析时,只有当差异表达的基因同时满足P<0.05和fold change>2时才认为结果有意义。将有差异表达的基因进行分析,发现胚胎发育不良性神经上皮瘤(dysembryoplastic neuroepithelial tumor, DNET)基因、神经节细胞胶质瘤(ganglioglioma, GG)基因与生物合成有关的差异表达基因为123个,与分子功能有关的差异表达基因为88个,与细胞成分有关的差异表达基因为37个(p<0.01)；DNET与FCD基因相比,与生物合成有关的差异表达基因为112个,与分子功能有关的差异表达基因为76个,与细胞成分有关的差异表达基因为33个(p<0.01)；GG与FCD相比,与生物合成有关的差异表达基因为81个,与分子功能有关的差异表达基因为57个,与细胞成分有关的差异表达基因为40个(p<0.01)。将上述结果结合基因的细胞功能进一步分析发现,与血管形成有关的BTG1基因和与Wnt信号通路有关的卷曲蛋白6(frizzled-6, FZD6)和卷曲蛋白7(frizzled-7,FZD7)基因在神经节细胞胶质瘤中表达下调明显；TSC1和TSC2基因在ⅠⅠb型局限性皮质发育不良、单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤和节细胞胶质瘤(WHOⅠ级)的表达差异不明显；纤维母细胞生长因子受体3(fibroblast growt h factor receptor3, FGFR3)基因在胚胎发育不良性神经上皮肿瘤表达明显上调；人类表皮生长因子3(Human epidermal-growth-factor receptor3, ERBB3)基因在神经节细胞胶质瘤中明显表达上调；而部分与钠钙离子通道和γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid, GAB A)信号传导有关基因在GG和DNET表达下调明显。结论：1、与血管形成有关的基因BTG1和与Wnt信号通路有关的基因FZD6、FZD7在节细胞胶质瘤中表达下调,可能与节细胞胶质瘤内胶质细胞成分过渡增殖导致的成瘤性有关；2、TSC1和TSC2基因在Ⅱb型局限性皮质发育不良、单纯型胚胎发育不良性神经上皮肿瘤和节细胞胶质瘤(WHOⅠ级)的表达差异不明显；3、首次发现FGFR3基因在胚胎发育不良性神经上皮肿瘤上调明显,可能与胚胎发育不良性神经上皮肿瘤的皮层增厚有关；4、ERBB3基因在节细胞胶质瘤中明显表达上调,可能与其可以恶性变有关；5、与钠钙离子通道和GABA信号传导有关基因在GG和DNET表达下调明显,考虑与其高度致痫性有关。