抗N-甲基-D-天冬氨酸受體腦炎伴認(rèn)知損傷患者的腦功能低頻振幅及局部一致性的變化

黃東瑩 呂彩條 李柘坤 龍啟佳 鄭金甌

廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科（南寧 530021）

抗N-甲基-D-天冬氨酸受體腦炎（ANMDARE）是以精神行為異常、癲癇發(fā)作、近事記憶受損以及自主神經(jīng)功能障礙為主要臨床表現(xiàn)的自身免疫性疾病。ANMDARE嚴(yán)重臨床表現(xiàn)與正常顱腦MRI相悖以及良好預(yù)后與遺留認(rèn)知障礙相矛盾的生理病理機(jī)制仍是目前研究趨勢(shì)［1-2］。但目前國(guó)內(nèi)基于功能磁共振（rs-fMRI）探索ANMDARE患者僅限于患者組與對(duì)照組［3-4］，對(duì)該疾病是否伴有認(rèn)知損傷的影像學(xué)分析卻未見(jiàn)報(bào)道。故本研究將探索ANMDARE伴認(rèn)知損傷（ANMDARE-CI）患者是否存在特異腦功能活動(dòng)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象根據(jù)ANMDARE診斷標(biāo)準(zhǔn)［5］于2018年5月至2021年12月納入了33例患者（通過(guò)MoCA-B認(rèn)知評(píng)估量表結(jié)果［6］劃分為17例ANMDARE-CI組和16例ANMDARE認(rèn)知未損傷組（ANMDARE-CN組），同時(shí)招募18例沒(méi)有任何神經(jīng)或精神疾病的Control組。所有受試者均進(jìn)行了量表的評(píng)估，即使用北京版蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表（MoCA-B）評(píng)估認(rèn)知功能、漢密爾頓焦慮量表（HAMA）評(píng)估焦慮情況以及漢密爾頓抑郁量表（HAMD24）評(píng)估抑郁程度。本研究經(jīng)廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號(hào)：2015-KY-國(guó)基-064），獲得所有參與者知情同意。

1.2 磁共振成像采集采用飛利浦Achieva3.0T MRI掃描儀進(jìn)行掃描。2018年5月至2018年12月的15名患者采用的技術(shù)采集序列為：重復(fù)時(shí)間（TR） = 2 000 ms，回波時(shí)間（TE） = 30 ms，體素大小= 3.44 × 3.44 × 6 mm3，視野 = 220 × 220 mm2，翻轉(zhuǎn)角 = 90°，31個(gè)切片，切片厚度 = 5 mm，切片間隙 = 1 mm，掃描時(shí)間 = 360 s。2019年1月至2021年12月的18例患者及18例Control組靜息狀態(tài)功能成像序列為：重復(fù)時(shí)間（TR） = 2 000 ms，回波時(shí)間（TE） = 30 ms，體素大小 = 3.44 × 3.55 × 3.50 mm3，視野 = 220 × 220 mm2，翻轉(zhuǎn)角 = 90°，41個(gè)切片，切片厚度 = 3.5 mm，切片間隙 = 1 mm，掃描時(shí)間 =450 s。

1.3 預(yù)處理使用MATLAB R2018b運(yùn)行的DPABI軟件（http：//rfmri.org/dpabi） 進(jìn)行所有rs-fMRI數(shù)據(jù)的預(yù)處理與指標(biāo)計(jì)算。即數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換；去除前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)的圖像；時(shí)間層校正；頭動(dòng)校正；空間標(biāo)準(zhǔn)化；去線性漂移；回歸協(xié)變量。

1.4 ALFF計(jì)算基于預(yù)處理的結(jié)果，采用半寬高為6 mm的各向同性的高斯核對(duì)圖像進(jìn)行空間平滑并計(jì)算每個(gè)體素的ALFF值，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行0.01 ～ 0.08 Hz濾波處理，最后歸一化獲取標(biāo)準(zhǔn)ALFF圖（zALFFMap）進(jìn)行單因素方差分析。

1.5 ReHo計(jì)算基于預(yù)處理的結(jié)果，在0.01 ～0.08 Hz進(jìn)行濾波處理并計(jì)算ReHo值，然后進(jìn)行空間平滑。即評(píng)估每個(gè)體素與其相鄰26個(gè)體素的時(shí)間序列的相似性，獲取全腦ReHo圖像，然后將ReHo值進(jìn)行z-分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)（zsReHo）進(jìn)行單因素方差分析。

1.6 成對(duì)比較基于方差分析的結(jié)果，以各個(gè)差異腦區(qū)的峰值坐標(biāo)為中心定球形ROI（半徑 =5 mm）。使用SPSS將ROI的smReHo及mALFF進(jìn)行成對(duì)兩樣本t檢驗(yàn)。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS23.0軟件分析一般人口學(xué)資料。平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示數(shù)據(jù)結(jié)果。年齡、教育年限、MoCA-B、MoCA-B子評(píng)分、HAMA 和HAMD24分?jǐn)?shù)的組間差異采用單因素方差分析，病程比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，卡方檢驗(yàn)分析性別差異。提取個(gè)體異常指標(biāo)值，用于臨床量表的相關(guān)分析。統(tǒng)計(jì)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)P＜ 0.05，多重比較（Bonferroni）矯正后統(tǒng)計(jì)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)P＜ 0.016（0.05/3）。

2 結(jié)果

2.1 人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和量表數(shù)據(jù)年齡、性別方面3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05）。ANMDARECI與ANMDARE-CN兩組病程差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.05）。3組之間的教育年限、MoCA、HAMA和HAMD24差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜ 0.05）。見(jiàn)表1。

表1 ANMDARE-CI、ANMDARE-CN和Controls的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)、神經(jīng)心理量表數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析Tab.1 Statistical analysis of demographic and neuropsychological scale data for ANMDARE-CI，ANMDARE-CN and Controls x ± s

2.2 3組ReHo及ALFF方差分析結(jié)果在雙側(cè)小腦、雙側(cè)丘腦、右側(cè)額上回、左側(cè)中央前回及左前扣帶回發(fā)現(xiàn)顯著組間效應(yīng)（GRF矯正，單側(cè)，體素水平P＜ 0.005，簇水平P＜ 0.05）。見(jiàn)表2、圖1。

圖1 ANMDARE-CI、ANMDARE-CN和Controls組間存在ALFF差異Fig.1 Presence of ALFF differences between ANMDARE-CI，ANMDARE-CN and Control

2.3 成對(duì)比較與Control組比較，ANMDARE-CI組有6個(gè)區(qū)域顯示異常ALFF及一個(gè)重疊腦區(qū)顯示異常ReHo，ANMDARE-CN有3個(gè)區(qū)域顯示異常ReHo及有2個(gè)區(qū)域顯示異常ALFF，ANMDARE-CI組和ANMDARE-CN組有3個(gè)共同異常區(qū)域，即在雙側(cè)丘腦顯示ALFF下降，在右側(cè)小腦前葉顯示ReHo升高。相較于ANMDARE-CN組，ANMDARECI組雙側(cè)小腦ALFF下降，右側(cè)額上回、左側(cè)中央前回顯示ALFF升高以及左前扣帶回ReHo 升高（表2）。

2.4 ReHo及ALFF與量表數(shù)據(jù)的相關(guān)分析在ANMDARE-CI中，右側(cè)額上回、左側(cè)中央前回異常ALFF值分別與執(zhí)行功能、定向功能呈顯著負(fù)相關(guān)，左側(cè)中央前回ALFF值與HAMA呈顯著正相關(guān)（圖2）。異常腦區(qū)ALFF值與HAMD24評(píng)分未發(fā)現(xiàn)顯著相關(guān)性（P＞ 0.016）。未發(fā)現(xiàn)ReHo值與臨床資料及量表相關(guān)。

圖2 ANMDARE-CI與MoCA執(zhí)行、定向和HAMA量表顯著相關(guān)Fig.2 ANMDARE-CI significantly correlates with MoCA execution，orientation and HAMA scales

3 討論

本研究進(jìn)一步根據(jù)認(rèn)知量表結(jié)果（以MoCA-B總分＜ 26分為分組界值）將ANMDARE患者分成認(rèn)知損傷組和認(rèn)知未損傷組進(jìn)行深入分析該疾病可逆性損傷與遺留認(rèn)知障礙潛在的差異。研究結(jié)果觀察到，伴或不伴認(rèn)知障礙組的腦功能變化區(qū)域與既往的研究結(jié)果有重疊［7-8］。3組被試分析中，僅在ANMDARE-CI雙側(cè)小腦、右側(cè)額上回和左側(cè)中央前回存在ALFF異常，且與執(zhí)行能力、定向功能（MoCA-B子評(píng)分）以及HAMA相關(guān)。提示ANMDARE-CI可能存在特異性腦區(qū)自發(fā)性活動(dòng)異常。

近幾十年里，小腦認(rèn)知功能方面的關(guān)注度逐漸上升［9］，小腦調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)與協(xié)調(diào)認(rèn)知功能的小腦結(jié)構(gòu)無(wú)交叉，認(rèn)知損傷是小腦后葉所致［10］。在三組被試研究分析中，發(fā)現(xiàn)ANMDARE-CI存在特異左側(cè)小腦后葉ALFF值降低，且與MoCA-B執(zhí)行功能有正相關(guān)趨勢(shì)（r= 0.551，P= 0.022），這可能提示小腦功能損傷。當(dāng)敲除小腦顆粒細(xì)胞Grin1（一種編碼NMDAR的強(qiáng)制性Grin1亞基的基因）后，誘導(dǎo)小鼠體內(nèi)學(xué)習(xí)和記憶的興奮傳遞時(shí)長(zhǎng)增加和下降［11］。故ANMDARE患者執(zhí)行功能損傷可能與其破壞小腦顆粒細(xì)胞致神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度下降有關(guān)。研究只發(fā)現(xiàn)左側(cè)小腦后葉ALFF異常的原因可能是：第一，小腦協(xié)調(diào)功能存在“偏側(cè)性”，左后小腦半球更側(cè)重空間注意力功能的控制［12］。第二，在隨訪5例經(jīng)治療的ANMDARE患者第6個(gè)月的認(rèn)知功能發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言流暢性明顯改善［13］，而右側(cè)小腦控制語(yǔ)言流暢性功能方面更為密切［14］。綜合本研究納入被試的病程時(shí)長(zhǎng)（平均1.3年），故未發(fā)現(xiàn)右側(cè)小腦后葉異常ALFF。

研究還發(fā)現(xiàn)右側(cè)小腦前葉ALFF下降僅出現(xiàn)于ANMDARE-CI，其與認(rèn)知功能及情感缺陷無(wú)相關(guān)。有個(gè)案病例報(bào)告，以共濟(jì)失調(diào)為首發(fā)癥狀的ANMDARE患者M(jìn)RI存在小腦前葉異常信號(hào)，治療1個(gè)月后小腦前葉異常信號(hào)基本完全消失［15］。另外，ANMDARE-CI可能意味病情更為嚴(yán)重［16］，故ANMDARE-CI右側(cè)小腦特ALFF下降可能提示其更容易出現(xiàn)共濟(jì)失調(diào)。但值得嚴(yán)格考慮的是，納入被試的治療方案、抗體滴度和疾病發(fā)展等方面的異質(zhì)性所致結(jié)果出現(xiàn)偶然性，這需要多的研究進(jìn)行更進(jìn)一步論證。本研究觀察到特異性右側(cè)額上回、左側(cè)中央前回ALFF升高，與MoCA-B執(zhí)行功能、定向和HAMA相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)額-小腦之間連接與認(rèn)知控制有關(guān)［9，17］。故右側(cè)額上回ALFF升高可能提示執(zhí)行功能損傷的代償。中央前回主管對(duì)側(cè)半身的運(yùn)動(dòng)，ALFF升高的左側(cè)中央前回可能提示與該疾病嚴(yán)重階段的運(yùn)動(dòng)障礙有關(guān)。另外，與認(rèn)知功能及神經(jīng)心理相關(guān)，體現(xiàn)復(fù)雜認(rèn)知過(guò)程需要大腦多區(qū)域聯(lián)合參與［18］。

本研究還發(fā)現(xiàn)，伴或不伴認(rèn)知損傷的ANMDARE患者雙側(cè)丘腦ALFF下降。丘腦參與許多認(rèn)知相關(guān)的大腦網(wǎng)絡(luò)［19］，則其自主神經(jīng)活動(dòng)強(qiáng)度減弱明顯時(shí)可能提示認(rèn)知存在損傷。此外，ANMDARECN存在左側(cè)扣帶前回神經(jīng)功能活動(dòng)一致性下降。前扣帶皮層參與情緒行為調(diào)節(jié)［20］，其功能異常提示ANMDARE-CN可能存在情緒調(diào)節(jié)能力下降。

作為一項(xiàng)探索性研究，本研究樣本收集始發(fā)時(shí)間早，病例更新止于2022年之前；樣本量偏小以及量表針對(duì)性不夠高，對(duì)病程也未進(jìn)行分組研究；相關(guān)行為的結(jié)果無(wú)法解釋因果，可進(jìn)一步進(jìn)行因果研究；另外，結(jié)構(gòu)、功能與認(rèn)知之間關(guān)系尚待探討。今后研究可擴(kuò)大樣本量，進(jìn)一步探求該疾病結(jié)構(gòu)與功能的基線，動(dòng)態(tài)觀察疾病損傷的機(jī)制。

綜上所述，采用ReHo結(jié)合ALFF方法為探索ANMDARE-CI的腦功能提出了初步見(jiàn)解。上述研究發(fā)現(xiàn)ANMDARE-CI左側(cè)小腦后葉腦功能活動(dòng)異常，且與額葉有功能聯(lián)系，這些異常變化影響情感與認(rèn)知。ANMDARE-CI有小腦功能障礙，也有大腦功能代償。這為ANMDARE遺留長(zhǎng)期認(rèn)知損傷的腦功能變化提供更深一步見(jiàn)解。