頭蓋内外動脈解離の病因・特徴まとめ

動脈解離

 頭蓋内外動脈解離は若年性脳卒中に多くみられる原因の一つです。動脈解離は、虚血性脳卒中や一過性脳虚血性発作を引き起こし、通常は頸部痛や頭痛などの局所症状が先行して起こります。今回、頭蓋内外動脈解離の病態生理・病因・臨床的特徴をまとめました。

解剖学と病理学

 動脈壁層の分離は解離をもたらす。血管壁に血液が流入する空間に偽腔が生じる。出血は、内膜の断裂によるものか、血管内膜の破裂やその他の病理学的な原因によるものである。内膜下解離は血管腔内狭窄または閉塞を引き起こすが、外膜下解離は主に解離性動脈瘤形成を引き起こす。真の内腔に戻る偽腔拡張は、動脈内血流のための二重チャンネルを形成することがある。

 頭蓋外頸動脈解離は、典型的には頸動脈分岐部から2cm以上離れた場所で、頭蓋底レベルの近くまたは隣接して発生する。頭蓋内頸動脈解離は、床突起上セグメントで最も頻度が高い。椎骨動脈解離は、C6からC2の頚椎横突起(V2セグメント)またはC2の横突起と頭蓋骨の基部にある大脳孔(V3セグメント)の間の頭蓋外セグメントで最も多く発生する。

 複数の同時多発性頸動脈解離は、症例の13~22%に見られ、男性よりも女性に多く見られる。3回以上の解離は約2%の症例で見られる。証拠は少数の患者での観察に限られているが、複数の同時解離は通常、解離に対する既知の基礎疾患とは関連していない。むしろ、ほとんどの症例は軽度の外傷や感染症の後の一過性の血管障害によるものであり、下流の動脈領域の1つにのみ虚血がみられる。

 解離した動脈の病理組織学的標本が得られることはまれである。得られた病理組織によると、壁内出血、内膜板の破壊、あまり多くないが内膜と外膜の解離が認められることがある。症例対照研究では、自然発生の頸動脈解離患者14人から生検または剖検で得られた表在側頭動脈標本は、主に内膜層と外膜層を含む病理学的変化を示し、液胞変性と亀裂を伴い、毛細血管新生と結合組織への顕微鏡的赤血球の滲出を伴っていた。対照的に、事故被害者から得られた9本の対照動脈のうち、1本のみが動脈外壁の病理学的変化を示した。

 孤発性の頭蓋内外動脈解離患者では、超微細構造的な結合組織異常が高率で認められる。これらの異常は、主にコラーゲン束内の複合フィブリルと断片化した弾性線維で構成されていた。

病態

 内膜下層解離を伴う壁内血腫が発生すると、血管狭窄や閉塞が生じる。これにより、血栓塞栓症、低灌流、その両方の組み合わせによる脳虚血が生じることがある。低灌流よりもむしろ血栓塞栓症が虚血性症状の主原因と考えられている。

 動脈瘤または血腫形成と血管拡張を伴う亜急性期の解離は、隣接する神経およびその栄養血管の圧迫による局所症状を引き起こし、その結果、疼痛、部分的な交感神経麻痺(Horner症候群)、頭蓋下神経障害、頸部神経障害の症状を引き起こすことがある。

 少数の症例では、外部の弾性板を欠き、薄い外層しかない頭蓋内動脈解離により、くも膜下出血を伴う血管破裂を起こすことがある。

 頭部、頸部または顔面の痛みは、内膜の断裂および/または血腫形成による血管壁の膨張による侵害受容器の活性化によって引き起こされると考えられている。

病因

 動脈解離の多い原因は、外傷や自然発生的なイベントなど様々な過程が含まれている。頭頸部外傷が解離を引き起こす可能性があるが、ほとんどの解離は自然または軽度の外傷後に発生する。

軽度の外傷とその他の誘因

 観察データは、外傷、多くは軽度または微細な外傷、その他の機械的な負荷が、症例の40%で頸動脈解離の原因であることを示唆している。解離に関連する身体活動のリストは以下を含む。

  • バスケットボール
  • 出産
  • カイロプラクティックの頸部処置
  • 咳やくしゃみ
  • ダンス
  • スポーツでの軽傷
  • ローラーコースターや遊園地の乗り物
  • スキューバダイビング
  • 性行為
  • スケート
  • 水泳
  • テニス
  • トランポリン
  • 活動的な運動
  • バレーボール
  • ウェイトリフティング
  • ヨガ

 カイロプラクティックによる頸部処置が解離の引き金になる可能性はあるが、因果関係の立証は難しく、脊椎の処置によって引き起こされる解離の絶対的な発生率は不明である

関連する条件と危険因子

 結合組織疾患、血管異常、その他の条件が解離と関連している。

結合組織疾患または血管障害

 既知の結合組織疾患または血管障害に罹患している頸動脈解離患者の割合は低い。それにもかかわらず、以下のような結合組織および血管障害が解離と関連している。

  • 線維筋性異形成症
  • Ehlers-Danlos症候群Ⅳ型(血管性Ehlers-Danlos症候群)
  • Marfan症候群
  • 骨形成不全症
  • 囊胞性中膜壊死
  • 細網線維欠損症
  • ホモシステイン尿症
  • 常染色体優性多発性嚢胞腎疾患
  • α-1抗トリプシン欠損症
  • 分節性動脈中膜壊死
  • 可逆性脳血管攣縮症候群
  • 大動脈根の直径 >34 mm
  • 頸動脈過長症
  • 頸動脈捻転症
  • 脳動脈瘤

 最も多い関連は線維筋性異形成症である。非特異的な動脈障害であり、頭蓋内外動脈解離全症例の15~40%を占める。Ehlers-Danlos症候群タイプIVは、頸部または脳動脈解離の全症例の2%未満で発見されている。Ehlers-Danlos症候群の全患者における解離の有病率も同様にまれである。400人以上のEhlers-DanlosIV型患者の1つのコホートでは、頸動脈解離は2%に認められた。

 上記に挙げた残りの結合組織および血管障害はすべてまれな疾患で、解離との関連性が多いかについては不明である。例として、1934人の頸動脈解離患者の研究では、遺伝性結合組織疾患を持つ患者は6人(1%未満)のみであることが確認された。遺伝的に血管性Ehlers-Danlos症候群が確認された患者は2人、Marfan症候群、古典的Ehlers-Danlos症候群、過可動性Ehlers-Danlos症候群、骨形成不全症の患者が各1人(臨床基準で診断)いた。Marfan症候群は大動脈解離の原因として知られているが、Marfan症候群患者では孤発性頭蓋内外の動脈解離の症例は数例しか報告されておらず、Marfan症候群患者のいくつかの大規模研究では解離の発生は報告されていない。

 頭蓋内外動脈解離と結合組織疾患のまれな関連とは対照的に、自然発症の頸部動脈解離患者84人と解離のない虚血性脳卒中の対照群84人を対象とした1件のケースコントロール研究では、頸動脈解離患者は結合組織異常を示唆する臨床徴候を有する可能性が有意に高いことが明らかになった。これらの徴候は主に骨格(例:脊柱側弯症、骨粗鬆症)、皮膚(例:軽度の皮膚過伸展)、眼の異常と頭蓋顔面奇形を伴うものであった。しかし、頸動脈解離の患者では、遺伝性結合組織疾患の既往はなかった。

その他の条件

 多くの他の条件が頭蓋内外の動脈解離と関連しており、以下のようなものがある。

  • 最近の感染
  • 高血圧
  • 片頭痛
  • ホモシステイン上昇
  • 経口避妊薬の使用
  • 喫煙
  • 高身長・低身長
  • 頸部内頸動脈を圧迫する茎状突起(血管性Eagle症候群)
  • 妊娠、特に産褥期

遺伝学

 頭蓋内外動脈解離のための確立された遺伝マーカーは存在しない。動脈解離または動脈瘤に関連する候補遺伝子の全エクソームシークエンシングを用いた研究では、Marfan症候群、血管性Ehlers-Danlos症候群、古典的Ehlers-Danlos症候群、先天性Alport症候群、hereditary angiopathy with nephropathy, aneurysms, and muscle cramps(HANAC)症候群などの結合組織疾患に関連する遺伝子変異体が同定されている。さらに、ゲノムワイドな関連研究では、PHACTR1遺伝子のrs9349379[G]対立遺伝子が頸動脈解離のより低いリスクと関連していることが示唆された。しかし、これらの知見を確認するためには、より大規模な研究でのさらなる確認が必要である。

 一遺伝子性結合組織疾患に加えて、多遺伝子性因子の一部が動脈解離の病因と病態生理に関与している可能性がある。理論的には、そのような要因は、軽度の外傷、炎症、血栓症、他の環境トリガーからの解離への感受性を増加させ、血管壁の遺伝的な脆弱性を引き起こす可能性がある。

 証拠の乏しさにもかかわらず、遺伝的要因が頭蓋内外動脈解離の病態生理に関連していると判断する正当な理由がある。例えば、頭蓋内外動脈、腎動脈、大動脈を含む動脈解離の家族歴を持つ患者は、再発動脈解離のリスクが高いようである。さらに、明らかに孤発性の頭蓋内外動脈解離を有する患者は、定義された膠原性血管疾患とは関連していない超微細構造的結合組織異常を高い有病率で有する。いくつかの家系では、これらの結合組織の変化は常染色体優性パターンで遺伝するようである。

疫学

 自然発症の動脈解離は脳卒中の多い原因であり、特に若年成人に多い。北米およびヨーロッパの研究では、動脈解離を認めた人の平均年齢は44~46歳であった。

 ミネソタ州の集団ベースの研究では、自然発症の内頸動脈解離の年間平均発生率は10万人あたり1.72であったのに対し、自然発症の椎骨動脈解離は10万人あたり0.97であった。自然発症動脈解離全体の年間発生率は10万人あたり2.6であったことが報告されている。解離の多くの症例は軽度で、臨床的徴候がないために発見されないことがあるため、真の発生率はさらに高いと思われる。いくつかの研究では男性がわずかに優勢であることが示されているが、他の研究では女性がわずかに優勢であることが示されている。明確な性差や民族的傾向はない。解離は冬に多くみられるが、季節変動の原因は不明である。

 頭蓋外動脈解離は、北米およびヨーロッパからの報告では頭蓋内動脈解離よりもはるかに頻度が高い。しかし、いくつかの症例研究では、アジア人や小児では頭蓋内動脈解離が多いことを示唆している。

臨床的特徴

 集団および病院ベースの報告からのエビデンスは、解離が最も多くの場合、虚血性脳卒中または一過性脳虚血発作を引き起こし、通常は頸部痛や頭痛などの局所症状を伴うことを示唆している。しかし、これらの研究では、無症状または局所症状のみを伴う症例の割合を過小評価している可能性がある。診断時に虚血を認めない患者については、レトロスペクティブなデータから、虚血性脳卒中のリスクは頚動脈解離の診断後最初の2週間に限定されることが示唆されている。

局所症状

 頸部または脳動脈解離によって引き起こされる局所症状には、疼痛、ホルネル症候群、脳神経・頸部神経障害、拍動性耳鳴りなどがある。

頭部および頸部の痛み

 頭蓋内外動脈解離の最も多い初期症状は、症例の57~90%に見られる頭部および/または頸部の痛みである。痛みはしばしば激しい、連続的な、そして最近発症したものである。頸動脈解離を持つ49人の患者の研究では、頭や首の痛みを持つ患者は、痛みの発症後1日から5日以内に頸動脈解離と診断された。頸部痛は頸動脈解離に比べて椎骨動脈解離で頻度が高いかもしれない。

 頭痛は典型的には解離と同側であり、多くの場合、頸動脈解離で側頭部に、椎骨動脈解離で後頭部に局在する。しかし、特定のパターンはなく、解離による頭痛は片頭痛や群発頭痛を模倣することがある。場合によっては、雷鳴頭痛と一致する突然の重篤な発症が起こることもある。

 孤発性の眼窩痛または単眼痛は、頸動脈解離では稀である。

ホルネル症候群

 ホルネル症候群は、症例の約25%で発生し、多くは内頸動脈の外面を走行する交感神経線維の緊張が原因である。内頸動脈解離で見られるホルネル症候群は、通常、眼瞼下垂と縮瞳を含むが、無汗症はなく、部分的なものである。これは、顔面発汗および血管拡張を担当する交感神経線維が、眼交感神経経路の残りの部分から上頸部神経節で分岐し、外頸動脈と一緒に移動するために発生する。

脳神経または頸部神経障害

 頸動脈解離は、最大12%の症例で単一または多発の圧迫性脳神経障害を引き起こす可能性がある。脳神経XIIが最も多く影響を受け、IXがそれに続く。脳神経III、V、VIの障害はあまり多くない。頸部神経根の障害は椎骨動脈解離のまれな合併症である。

 動脈解離による脳神経または頸部神経障害は、関連する虚血を伴わずに起こることがある。

拍動性耳鳴り

 拍動性耳鳴りは、単独、または頸動脈解離の他の症状と組み合わせて起こることがある。頸動脈解離患者778人を対象としたCervical Artery Dissection and Ischemic Stroke Patients(CADISP)研究では、拍動性耳鳴りは8%に認められた。

虚血性脳卒中またはTIA

 虚血症状は、脳および頸部動脈解離の多い症状である。内頸動脈および椎骨動脈の自然解離を有する患者48人の集団ベースの報告では、67%に脳虚血が認められ、一過性脳虚血発作(TIA)および脳梗塞はそれぞれ23%および56%であった。

 頸動脈または椎骨動脈解離による虚血性脳卒中またはTIAの神経学的症状および徴候は、解離に特異的なものではなく、血管領域に関連している。

 頸動脈解離は、前方循環型脳卒中症候群、一過性単眼失明、網膜動脈閉塞、虚血性視神経症を引き起こす可能性がある。

 椎骨動脈解離は、延髄外側症候群(Wallenberg症候群)、その他の後方循環脳卒中症候群、または頸部脊髄虚血を引き起こす可能性がある。2012年に行われた75件の研究の系統的レビューでは、1900人以上の椎骨動脈解離患者を報告しており、虚血が原因であることは確かではないが、眩暈が最も多い症状であった。

くも膜下出血

 頭蓋内動脈解離はくも膜下出血を引き起こす可能性がある。2015年のレトロスペクティブ症例研究のシステマティックレビューでは、8~69%の症例でくも膜下出血が頭蓋内動脈解離と関連していた。まれにくも膜下出血は虚血性脳卒中との併発例もある。

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