Clinical and neuroimaging prognostic markers in cerebral amyloid angiopathy

Abstract

Background: Sporadic cerebral amyloid angiopathy (CAA) is a small vessel disease, resulting from progressive amyloid-β deposition in media/adventitia of cortical and leptomeningeal arterioles. Limited data exist regarding the prevalence of clinical, neuroimaging, andgenetic markers among patients diagnosed with CAA, and it's rare, however distinct subtype, the Cerebral Amyloid Angiopathy-related inflammation (CAA-ri). We sought to determine the prevalence of clinical phenotypes and radiological markers in patients with CAA and CAA-ri. Methods: • Sixty-eight patients fulfilling the Boston Criteria v1.5 for probable/possible CAA were enrolled and followed for at least 12 months. Magnetic Resonance Imaging was used to assess specific neuroimaging markers. Multiple logistic-regression analysis was performed to identify predictors of clinical phenotypes. Cox proportional hazard regression models were used to calculate associations with the risk of recurrent Intracerebral Haemorrhage (ICH).• A systematic review and meta-analysis of studies including patients with CAA was conducted to primarily assess the prevalence of clinical phenotypes and neuroimaging markers as available in the included studies.• We reported our single-center experience of patients diagnosed with CAA-ri according to international criteria during a seven-year period (2015–2022), and we abstracted data from 90 previously published cases.• A systematic review and meta-analysis of published studies including patients with CAA-ri was conducted to determine the prevalence of clinical, neuroimaging, genetic and cerebrospinal fluid biomarker findings. Results: • In our prospective cohort study, focal neurological deficits, cognitive decline and transient focal neurological episodes (TFNEs) were the most common clinical manifestations. Hemorrhagic lesions, including lobar cerebral microbleeds, cortical superficial siderosis and lobar ICH were the most prevalent neuroimaging findings. cSS was independently associated with the likelihood of TFNEs at presentation while multiple (>10) lobar CMBs were independently associated with cognitive decline at presentation. cSS emerged as the only risk factor of recurrent ICH during a median follow-up of 20 months.• In the systematic review and meta-analysis regarding CAA, the most prevalent neuroimaging markers were the cerebral microbleeds, the cortical superficial siderosis, and the intracerebral hemorrhage. Non-haemorrhagic markers, including high grades of perivascular spaces located in centrum semiovale, white matter hyperintensities with moderate or severe Fazekas and lacunar infarcts were also common. Common clinical phenotypes were also the dementia or mild cognitive impairment and the transient focal neurological episodes. The only neuroimaging marker that was associated with higher odds of recurrent ICH was cortical superficial siderosis. • Regarding our single-center experience of patients diagnosed with CAA-ri, seven patients were diagnosed with CAA-ri in our center. The most common symptom at presentation was focal neurological dysfunction and the most prevalent radiological finding was the presence of T2/FLAIR white matter hyperintensities. All patients were treated with corticosteroids and had a favorable functional outcome. • In the systematic review and meta-analysis regarding CAA-ri, the most prevalent clinical manifestations were the cognitive decline at presentation, the focal neurological deficits, the encephalopathy, the seizures and the headache. T2/fluid attenuated inversion recovery-hyperintense white matter lesions, lobar cerebral microbleeds, gadolinium enhancing lesions, cortical superficial siderosis and lobar macrohemorrhage were the most common neuroimaging markers. Conclusions: • Cerebral microbleeds, cortical superficial siderosis and ICH were the most prevalent neuroimaging markers and mild cognitive impairment, dementia and transient focal neurological episodes the most common clinical manifestations among patients with CAA. Cortical superficial siderosis was the only neuroimaging marker that was associated with higher odds of ICH recurrence. • Hyperintense T2/fluid-attenuated inversion recovery white matter lesions associated with lobar cerebral microbleeds and leptomeningeal gadolinium enhancement were by far the most prevalent neuroimaging findings and cognitive decline was the most common clinical feature among patients with CAA-ri.Εισαγωγή: Η σποραδική εγκεφαλική αμυλοειδική αγγειοπάθεια αποτελεί νόσο των μικρών αγγείων, και προέρχεται από την εναπόθεση β-αμυλοειδούς στα φλοιϊκά και λεπτομηνιγγικά εγκεφαλικά αγγεία. Ελάχιστα δεδομένα υπάρχουν στη βιβλιογραφία σχετικά με το ποσοστά εμφάνισης των διάφορων κλινικών και απεικονιστικών δεικτών στη εγκεφαλική αμυλοειδική αγγειοπάθεια, αλλά και στον πιο σπάνιο φλεγμονώδη υπότυπο αυτής. Μέθοδοι: • Εξήντα οκτώ ασθενείς που πληρούσαν τα αναθεωρημένα κριτήρια της Βοστώνης (v1.5) για τη διάγνωση της πιθανής ή ενδεχόμενης εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας εντάχθηκαν σε προοπτική μελέτη και η παρακολούθησή τους διήρκησε τουλάχιστον 12 μήνες. Για την συλλογή των νευροαπεικονιστικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκε μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου υψηλής ευκρίνειας. Για να διερευνηθούν ανεξάρτητοι προγνωστικοί δείκτες των κλινικών φαινοτύπων χρησιμοποιήθηκαν μοντέλα λογιστικής παλινδρόμησης. Μοντέλα αναλογικού κινδύνου του Cox χρησιμοποιήθηκαν για να υπολογιστούν πιθανές συσχετίσεις με τον κίνδυνο εκδήλωσης επαναιμορραγίας. • Διενεργήθηκε συστηματική ανασκόπηση και μετά-ανάλυση δεδομένων της βιβλιογραφίας σχετικά με την εγκεφαλική αμυλοειδική αγγειοπάθεια, με στόχο τον προσδιορισμό των ποσοστών εκδήλωσης των διαφόρων κλινικών φαινοτύπων και απεικονιστικών δεικτών. • Περιγράψαμε την εμπειρία του Κέντρου μας όσον αφορά τους ασθενείς που διαγνώστηκαν με τον φλεγμονώδη υπότυπο της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας σύμφωνα με τα διεθνή διαγνωστικά κριτήρια κατά τη διάρκεια επταετούς περιόδου (2015–2022), και μελετήσαμε επίσης τα δεδομένα από ενενήντα ασθενείς που είχαν δημοσιευτεί μέχρι τότε στη διεθνή βιβλιογραφία.• Διενεργήθηκε μία ακόμα συστηματική ανασκόπηση και μετά-ανάλυση δεδομένων της βιβλιογραφίας σχετικά με τον φλεγμονώδη υπότυπο της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας με στόχο τον προσδιορισμό των ποσοστών εκδήλωσης των διαφόρων κλινικών φαινοτύπων και απεικονιστικών δεικτών. Αποτελέσματα: • Στην προοπτική μελέτη παρατήρησης, τα εστιακά νευρολογικά ελλείμματα, η έκπτωση των νοητικών λειτουργιών και τα παροδικά επεισόδια εστιακής νευρολογικής σημειολογίας ήταν οι πιο συχνές εκδηλώσεις της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας. Αιμορραγικές βλάβες, όπως οι λοβώδεις μικρο- καιμακροαιμορραγίες αλλά και η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση αποτέλεσαν τους πιο κοινούς νευροαπεικονιστικούς δείκτες. Η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση προέκυψε ως ο μοναδικός ανεξάρτητος προγνωστικός δείκτης εμφάνισης παροδικών επεισοδίων εστιακής νευρολογικής σημειολογίας, ενώ οι πολλαπλές μικροαιμορραγίες (>10) συσχετίσθηκαν με αυξημένο κίνδυνο εκδήλωσης ανοϊκής συνδρομής. Η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση εμφανίστηκε επίσης ως ο μοναδικός παράγοντας κινδύνου επαναιμορραγίας κατά την παρακολούθηση των ασθενών. • Στη συστηματική ανασκόπηση και μετά-ανάλυση της βιβλιογραφίας, οι πιο κοινοί νευροαπεικονιστικοί δείκτες ήταν οι φλοιώδεις μικροαιμορραγίες, η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση και οι ενδοεγκεφαλικές αιμορραγίες. Μη αιμορραγικοί δείκτες, όπως το υψηλό φορτίο διευρυσμένων περιαγγειακών χώρων στο ημιωοειδές κέντρο, οι πολλαπλές βλάβες της λευκής ουσίας και τα μικροέμφρακτα ήταν επίσης αρκετά συχνά. Κοινές επίσης κλινικές εκδηλώσεις της νόσου αποτέλεσαν η έκπτωση των νοητικών λειτουργιών/άνοια και τα παροδικά επεισόδια εστιακής νευρολογικής σημειολογίας. Ο μοναδικόςαπεικονιστικός δείκτης που συσχετίσθηκε με υψηλότερο κίνδυνο επανεμφάνισης ενδοεγκεφαλικών αιμορραγιών ήταν η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση. • Αναφορικά με την εμπειρία του κέντρου μας στον φλεγμονώδη υπότυπο της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας, επτά ασθενείς διαγνώστηκαν με τη συγκεκριμένη νόσο. Οι πιο συχνές κλινικές εκδηλώσεις ήταν τα εστιακά νευρολογικά συμπτώματα και τα πιο κοινά νευροαπεικονιστικά ευρήματα ήταν οι ασύμμετρες, υψηλού σήματος βλάβες σε T2/FLAIR ακολουθίες της λευκής ουσίας. Όλοι οι ασθενείς μας τέθηκαν σε αγωγή με κορτικοστεροειδή, με καλά κλινικά αποτελέσματα.• Στη συστηματική ανασκόπηση και μετά-ανάλυση της βιβλιογραφίας σχετικά με τον φλεγμονώδη υπότυπο της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας, οι πιο συχνές κλινικές εκδηλώσεις της νόσου ήταν η έκπτωση των νοητικών λειτουργιών, τα εστιακά νευρολογικά ελλείμματα, η εγκεφαλοπάθεια, οι επιληπτικές κρίσεις και η κεφαλαλγία. Βλάβες της λευκής ουσίας με υψηλό σήμα σε T2/FLAIR ακολουθίες, συνοδευόμενες από λοβώδεις μικροαιμορραγίες και λεπτομηνιγγική σκιαγραφική ενίσχυση, παρουσία φλοιώδους επιπολής αιμοσιδήρωσης αλλά και ενδοεγκεφαλικές αιμορραγίες αποτέλεσαν τους πιο συχνούς νευροαπεικονιστικούς δείκτες της νόσου. Συμπεράσματα: • Ενδοεγκεφαλικές αιμορραγίες/ μικροαιμορραγίες με λοβώδη εντόπιση και φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση αποτελούν τους πιο συχνούς απεικονιστικούς δείκτες της εγκεφαλικής αμυλοειδικής αγγειοπάθειας, ενώ η έκπτωση των νοητικών λειτουργιών και τα παροδικά επεισόδια εστιακής νευρολογικής σημειολογίας τις πιο συχνές κλινικές εκδηλώσεις. Η φλοιώδης επιπολής αιμοσιδήρωση είναι ο μοναδικός απεικονιστικός δείκτης που συσχετίσθηκε με αυξημένο κίνδυνο επανεμφάνισης ενδοεγκεφαλικών αιμορραγιών.• Βλάβες της λευκής ουσίας με υψηλό σήμα σε T2/FLAIR ακολουθίες, συνοδευόμενες από λοβώδεις μικροαιμορραγίες, και λεπτομηνιγγική σκιαγραφική ενίσχυση αποτελούν τα πιο συχνά νευροαπεικονιστικά ευρήματα ενώ η νοητική έκπτωση την πιο συχνή κλινική εκδήλωση σε ασθενείς με φλεγμονώδη εγκεφαλική αμυλοειδική αγγειοπάθεια