第一部分脑膜瘤出血性卒中的临床分析研究目的:脑肿瘤出血卒中是除脑动脉瘤、动静脉畸形和高血压性脑出血等以外自发性颅内出血的一个重要原因,其中以脑转移瘤、神经胶质细胞瘤、神经母细胞瘤、黑色素瘤等脑恶性肿瘤和垂体腺瘤为多见。脑膜瘤是颅内第二大常见肿瘤,通常为实体性肿瘤并具有良性肿瘤的生物学行为,疾病过程较长、病情进展缓慢,发生自发性出血卒中而出现紧急临床表现者较为少见。大部分脑膜瘤出血卒中患者在卒中发生前不知道患有脑膜瘤,脑膜瘤出血卒中是其首发临床表现,所以及时诊断和合理治疗是患者取得良好预后的关键。本部分研究旨在通过对此类患者进行临床资料分析,总结脑膜瘤出血卒中的主要临床表现和影像学特点以提高该类疾病的临床诊治效果,并进一步将其与同期收治脑膜瘤非出血卒中患者的相应临床资料进行对比分析,从临床学角度上对脑膜瘤出血卒中发生的高危因素及趋向性进行探讨。研究方法:结合脑肿瘤出血卒中相关文献,回顾性分析我院自2008年3月至2017年3月连续收治并手术的497例脑膜瘤患者临床资料,通过影像学结果和手术资料证实存在脑膜瘤出血卒中患者15例。收集该类患者病例资料,依据相应标准将脑膜瘤出血卒中患者与同时期随机抽取的45例脑膜瘤非出血卒中患者在性别、年龄、可能危险因素、临床表现、影像学改变、病理类型、肿瘤切除情况、并发症发生及预后等方面进行统计学比较分析。研究结果:1.脑膜瘤出血卒中临床表现:脑膜瘤出血卒中患者常见临床症状有慢性头痛头晕、偏侧肢体乏力、视力下降及癫痫等症状突然加重甚至昏迷不醒或先前毫无临床症状而突发出现剧烈头痛头晕、恶心呕吐、偏瘫、癫痫发作及意识障碍等类似脑卒中发作表现。2.脑膜瘤出血卒中影像学改变:脑膜瘤出血卒中在头颅CT和MRI上主要包括急性期或亚急性期血肿征像、脑实质外占位征像及显著瘤周水肿(peritumoral brain edema,PTBE)征像。肿瘤出血包括单纯性瘤内出血、单纯性瘤周出血及瘤内外混合性出血三种类型,其中混合性出血均有瘤内出血破入瘤周形成瘤周血肿、硬膜下血肿和蛛网膜下腔出血。血肿形态多不规则、密度常不均匀,在出血早期即有明显水肿而与单纯性脑出血病程不相对称。肿瘤位于脑皮层外、出现白质挤压征,根据出血类型肿瘤增强会有不同表现并可伴有脑膜尾征。3.脑膜瘤出血卒中与性别、年龄:脑膜瘤出血卒中组共15例,男性6例(40%)、女性9例(60%);脑膜瘤非出血卒中组45例,男性17例(37.8%)、女性28例(62.2%),两组间比较无统计学差异(x2=0.0235,P>0.05)。脑膜瘤出血卒中组年龄41～71岁,平均56.3±10.6岁;脑膜瘤非出血卒中组年龄33～75岁,平均53.2±11.5岁,两组间差异无统计学意义(t=0.9210,P>0.05)。4.脑膜瘤出血卒中与可能危险因素:通过与脑膜瘤非出血卒中组比较,脑膜瘤出血卒中与高血压、糖尿病、抗凝抗血小板药物服用、头部外伤、妊娠及近3个月手术病史等因素无关,未见肿瘤出血卒中诱发因素。5.脑膜瘤出血卒中与肿瘤部位:根据头颅CT及MR检查结果确定肿瘤位置,脑膜瘤出血卒中组肿瘤位于凸面部位8例(53.3%)、窦旁3例(20%)、颅底2例(13.3%)、廉旁1例(6.7%)、桥小脑角区1例(6.7%)。与脑膜瘤非出血卒中组比较,两组肿瘤好发部位不同、最常见部位分别位于大脑凸面和窦旁。6.脑膜瘤出血卒中与脑膜尾征:脑膜瘤出血卒中组13例行头颅MR检查,在增强T1WI上观察到7例(53.8%)肿瘤存在脑膜尾征并测量其长度,脑膜尾征长2.1～4.6cm,平均(3.3±1.3)cm,其发生率和脑膜尾征长度与脑膜瘤非出血卒中组比较均无统计学差异(x2=0.2957、t=1.1192,P>0.05)。7.脑膜瘤出血卒中与肿瘤大小:根据影像学结果测量肿瘤最大直径,脑膜瘤出血卒中组肿瘤直径1.8～7.9cm,平均(5.3±2.7)cm;脑膜瘤非出血卒中组肿瘤直径2.1～8.5cm,平均(4.7±3.3)cm。两组间比较无统计学差异(t=0.6357,P>0.05)。8.脑膜瘤出血卒中与PTBE:脑膜瘤出血卒中组共有13例(86.7%)发生PTBE,水肿指数(edema index,EI)为3.5±2.1;脑膜瘤非出血卒中组发生PTBE 23例(51.1%),EI为2.2±1.3。PTBE发生率及EI两组间比较均有统计学差异(x2=5.9259、t=2.7386,P<0.05)。9.脑膜瘤出血卒中与病理类型:脑膜瘤出血卒中组病理类型有内皮型3例、微囊型2例、非典型2例、纤维型2例、血管瘤型2例、分泌型1例、沙粒体型1例、过渡型1例、间变型1例,肿瘤分级Ⅰ级12例、Ⅱ级2例、Ⅲ级1例。各病理类型脑膜瘤均可发生出血卒中,肿瘤分级两组间比较无统计学差异(x2=0.6921,P>0.05)。10.脑膜瘤出血卒中与肿瘤切除、复发:脑膜瘤出血卒中组行SimpsonⅠ级切除 9 例(60%)、Ⅱ级 2 例(13.3%)、Ⅲ级 3 例(20%)、Ⅳ级 1 例(6.7%),随访半年以上、肿瘤复发1例(6.7%)。与脑膜瘤非出血卒中组比较Simpson Ⅰ级切除率和复发率均无统计学差异(x2=0.8001、x2=0.0727,P>0.05)。11.脑膜瘤出血卒中与瘤周血管:脑膜瘤出血卒中组所有病例均可见瘤周回流静脉的压迫或牵拉紧张,12例存在脑皮层血管供血、占总数80%,10例见瘤周软脑膜血管的异常增多及扩张、占总数66.7%;脑膜瘤非出血卒中组中除3例凸面小脑膜瘤外,其余病例亦可见瘤周回流静脉的压迫及牵拉,35例有脑皮层血管供血、占总数77.8%,但仅11例有瘤周软脑膜血管的增多扩张、占总数24.4%。脑皮层血管供血比率两组间无统计学差异(x2=0.0327,P>0.05),瘤周软脑膜血管异常增生比率两组间差异有统计学意义(x2=8.8156,P>0.05)。12.脑膜瘤出血卒中与并发症发生:根据脑膜瘤围手术期常见并发症,本研究着重关注术中出血量和术后瘤床出血、脑梗塞、癫痫发作、恶性脑水肿及颅内感染等术后并发症。脑膜瘤出血卒中组术中出血量和术后并发症总体发生率与脑膜瘤非出血卒中组比较均无统计学差异(x2=0.6087、x2=0.0848,P>0.05)。13.脑膜瘤出血卒中与预后:术后6个月评估预后,脑膜瘤出血卒中组有2例遗留肢体偏瘫(GOS4分)、1例视力下降明显(GOS3分),余病例GOS均为5分,平均(4.7±0.6)分。与脑膜瘤非出血卒中组(4.5±0.8)比较,两组间预后无统计学差异(t=0.6628,P>0.05)。研究结论:1.脑膜瘤出血卒中发生率较低,其临床表现与常规脑膜瘤的发病方式明显不同,主要表现为突发剧烈头痛、肢体功能障碍、癫痫发作或意识水平改变等类似一般自发性脑出血急症。绝大部分患者在卒中发生前不知道患有脑膜瘤,肿瘤出血卒中为其首发临床表现。2.头颅CT结合增强MR检查可在术前较为明确诊断脑膜瘤出血卒中,影像学主要包括急性或亚急性期血肿征像、脑实质外占位征像及明显PTBE征像,头颅CTA检查可见肿瘤内造影剂渗漏现象并可排除颅内动脉瘤等其他血管性疾病。脑膜瘤出血卒中可分为单纯性瘤内出血、单纯性瘤周出血和瘤内外混合性出血三种类型,其中混合性出血多由瘤内出血破入瘤周形成瘤周血肿、硬膜下血肿或蛛网膜下腔出血。3.脑膜瘤出血卒中与性别、年龄、高血压、糖尿病、头部外伤、妊娠及是否服用抗凝抗血小板药物等因素不相关,未见肿瘤出血卒中诱发因素。影像学上,其与肿瘤大小、脑膜尾征亦不相关,而与肿瘤部位和PTBE有相关性。然而,脑膜瘤出血卒中PTBE现象是卒中事件发生之前就已存在还是因出血卒中诱发或加重不能明确判断而有待进一步深入研究。4.病理类型及各分级脑膜瘤均可发生出血卒中,微囊型和非典型可能是其好发病理类型,但因病例数目较少不能统计分析确定。此外,脑膜瘤出血卒中组术中明显多见瘤周软脑膜血管的异常增多及扩张。5.如果诊断及时、处理恰当,脑膜瘤出血卒中不影响肿瘤手术切除等级、术中出血、术后并发症发生、肿瘤复发及预后,绝大部分患者经积极治疗后可取得与同病理级别肿瘤一致的临床疗效。第二部分脑膜瘤出血性卒中发病机制的基础研究研究目的:脑肿瘤出血卒中多见于生长迅速的恶性肿瘤,其发生原因一般分为易出血因素、促发因素和加速因素。肿瘤及瘤周组织的血管结构和状态异常被认为是易出血因素,头部外伤、高血压病及放疗等引发肿瘤血流动力学改变因素则为促发因素,而凝血功能异常将加速肿瘤出血的发生。脑膜瘤发生自发性出血卒中而出现紧急临床表现者较为少见,其具体发病机制尚不清楚。至今,国内外学者就脑膜瘤出血卒中多以个案病例报告为主、发病机制常为临床推测。通过第一部分关于脑膜瘤出血卒中的临床资料总结分析,脑膜瘤出血卒中仅与肿瘤部位、PTBE及软脑膜血管增生存在相关性,未见其他的促发因素和加速因素。然而,PTBE是卒中事件发生之前本身存在还是因出血卒中诱发及加重尚不能明确、软脑膜血管增生与脑膜瘤出血卒中的关系亦不清楚。为此,本部分将进一步探讨脑膜瘤出血卒中是否存在肿瘤血管结构异常的易出血因素及PTBE和软脑膜血管增生与脑膜瘤出血卒中的关系,以期进一步了解脑膜瘤出血卒中的发病机制。研究方法:既往研究表明:脑恶性肿瘤出血卒中与肿瘤细胞增殖凋亡、浸润生长、血管结构异常以及新生血管生成等因素相关。我们选取部分在以往报道中证实与上述肿瘤生物学行为及PTBE发生具有密切关联的免疫组织学指标(CD31、CD34、SMA、VEGF、HIF-1α、MMP-9、Ki-67和凋亡),针对脑膜瘤进行研究,分析该类指标在脑膜瘤出血卒中组与非出血卒中组之间的表达差异。本部分研究通过对15例出血卒中脑膜瘤组织和随机选取的18例非出血卒中脑膜瘤组织标本进行HE染色、免疫组织化学染色(Immunohistochemistry,IHC)、蛋白质免疫印迹(Western blotting,WB)和细胞增值凋亡染色,观察两组间不同蛋白的表达差异并分析阳性结果中蛋白表达与PTBE、软脑膜血管增生的相关性。标本来自于2008年3月至2017年3月我院连续收治并手术的497例脑膜瘤患者术后病理标本,包括无菌条件下-80℃超低温冰箱保存的新鲜标本和病理科存档的石蜡包埋标本。此外,根据第一部分临床研究结论,将15例出血卒中脑膜瘤组织分为瘤内出血组(9例,其中2例为混合性出血由瘤内出血破入瘤周)和瘤周出血组(6例),以进一步观察两组间上述指标的表达差异。研究结果:1.脑膜瘤内血管结构和形态存在着异质性,有成熟血管(CD31+/CD34+)和非成熟血管(CD31+/CD34-)两种。与成熟血管相比,非成熟血管管径小而分散、没有明显血管腔及无血管周细胞包绕。此外,在HE染色上出血卒中组更多见壁薄血管、血管内血栓形成和瘤组织结构疏松水肿。2.瘤内出血组、瘤周出血组与非出血组比较,非成熟血管密度在瘤内出血组和瘤周出血组中明显增高(t1=6.3933、t2=7.8277,P<0.05),而瘤内出血组与瘤周出血组之间无统计学差异(t=1.9109,P>0.05)。成熟血管密度和总血管密度在三组间差异均未见统计学意义(F1=0.975、F2=1.432,P>0.05)。3.WB结果显示VEGF蛋白在瘤内出血组和瘤周出血组中表达较非出血组均显著性增高(t1=23.3681、t2=15.2563,P<0.05),瘤内出血组与瘤周出血组之间无统计学差异(t=1.6651,P>0.05);HIF-1α蛋白在三组中表达水平均较低且三组间比较无统计学差异(F=0.729,P>0.05);MMP-9蛋白在瘤周出血组中表达最高,但三组间比较亦无统计学差异(F=0.432,P>0.05)。4.脑膜瘤出血卒中组VEGF蛋白的表达与非成熟血管密度、EI、软脑膜血管是否增生及PTBE是否发生均存在着统计学意义相关性(r1=0.627、r1=0.869、r3=0.475、r4=0.833,P<0.05),与成熟血管密度、总血管密度、HIF-1α蛋白表达及MMP-9蛋白表达不存在着相关性(r1=0.109、r2=0.184、r3=0.102、r4=0.079,P>0.05)。5.IHC结果提示Ki-67表达阳性产物定位于细胞核,呈棕黄色细颗粒状,在三组中表达水平均不高、常散在分布。Ki-67标记指数在三组间比较未见统计学差异(F=1.175,P<0.05)。6.细胞凋亡Tunel染色结果显示凋亡细胞核被染成绿色,稀疏散在分布于肿瘤细胞中,常伴有细胞缩小变圆、核致密及新月体形成等典型的细胞凋亡改变。凋亡指数在三组间差异无统计学意义(F=1.435,P<0.05)。研究结论:1.脑膜瘤内血管结构和形态存在着异质性,包括成熟血管和非成熟血管两种类型,非成熟血管管径小而分散、没有明显血管腔、无周细胞包绕,故容易发生梗塞及破裂出血,可见非成熟血管密度增高可能是导致脑膜瘤出血卒中的直接责任因素。2.非成熟血管密度、PTBE发生、瘤周软脑膜血管增生均与肿瘤组织VEGF蛋白的高表达相关,VEGF蛋白高表达则可能通过诱导瘤内瘤周非成熟血管生成和增加血管通透性来间接促使脑膜瘤出血卒中的发生,瘤周软脑膜血管增生及通透性增加同时也促进了脑膜瘤PTBE的形成。因此,PTBE可作为评估脑膜瘤发生出血卒中危险的一个影像学指标。3.VEGF蛋白表达与HIF-1α无相关性,提示脑膜瘤VEGF蛋白表达存在着其他上游调控因子、脑膜瘤出血卒中的发生与肿瘤缺血缺氧关系并不密切。此外,细胞增殖凋亡及肿瘤侵润生长在脑膜瘤出血卒中的发生机制中亦未见明显作用。脑膜瘤出血卒中发病机制比较复杂,VEGF蛋白可能扮演了一个关键但不是全部的角色,其他因子和因素在脑膜瘤出血卒中中的具体机制和相互作用还需要进一步探讨。