葉俏 錢晶晶 嚴(yán)婷婷 沈潔 史向輝 官俏兵 羅芳
神經(jīng)精神性狼瘡(neuropsychiatric systemic lupus erythematosus,NPSLE)是系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus,SLE)累及中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)的臨床癥狀,表現(xiàn)多樣,病情較重,早期缺乏NPSLE敏感及特異的影像學(xué)標(biāo)準(zhǔn)或檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[1]。腦部靜息態(tài)功能磁共振(resting state functional MRI,Rs-fMRI)是對(duì)靜息狀態(tài)下大腦自發(fā)的活動(dòng)進(jìn)行研究,揭示大腦結(jié)構(gòu)和功能網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系。局部一致性(regional homogeneity,ReHo)是Rs-fMRI中較為常用的一種方法,可用于反映靜息狀態(tài)下大腦局部活動(dòng)同步性的改變。本研究結(jié)合實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)、蒙特利爾認(rèn)知評(píng)估量表(Montreal cognitive assessment,MoCA)及系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病活動(dòng)度指數(shù)(systemic lupus erythematosus disease activity index,SLEDAI)探討Rs-fMRI的ReHo在評(píng)估 NPSLE中的價(jià)值。
1.1 對(duì)象 選取2015年6月至2017年12月在本院住院的SLE患者39例,所有患者均符合美國風(fēng)濕病學(xué)會(huì)(ACR)1982年推薦的SLE分類標(biāo)準(zhǔn)[2]。其中18例符合美國ACR 1999年推薦的NPSLE分類標(biāo)準(zhǔn)[3]的患者作為研究組,男 1 例,女 17 例;年齡 26~58(42.2±9.5)歲;病程 6~216(100.1±56.4)個(gè)月;其余 21 例作為對(duì)照組,男 2 例,女 19 例;年齡 23~59(43.2±8.2)歲,病程0.5~48(17.4±13.4)個(gè)月。兩組患者性別和年齡比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);但研究組病程較對(duì)照組長,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)?;颊吲懦龢?biāo)準(zhǔn):(1)排除因感染、藥物、應(yīng)激、電解質(zhì)紊亂等引起神經(jīng)精神癥狀的患者,(2)排除幽閉恐懼癥患者。
1.2 儀器和試劑 Eppendorf 5451R冷凍高速離心機(jī)(德國Eppendorf公司),-80℃低溫冰箱(中國海爾公司),日立7060/70C70型生化儀,美國Beckman特定蛋白儀,瑞士Tecan sunrise酶標(biāo)儀,日本OLYMPUS熒光顯微鏡,瑞士Tecan HydroFlex洗板機(jī),抗N-甲基-D天門冬氨酸受體 2(NR2)抗體(編號(hào) CSB-E15881h),人抗 β2糖蛋白1(β2-GP1)抗體酶聯(lián)免疫試劑盒(編號(hào) CSBE15027h)均購自武漢華美生物工程有限公司。
1.3 MRI掃描方法 采用美國GE公司1.5T磁共振成像儀,常規(guī) MRI掃描:采用 T1加權(quán)成像(T1WI)、T2加權(quán)成像(T2WI)、橫像馳豫時(shí)間液體衰減翻轉(zhuǎn)恢復(fù)(T2-FLAIR)序列。Rs-fMRI:采用梯度回波-平面回波(GREEPI)序列,軸位,回波時(shí)間=60ms,重復(fù)時(shí)間=3 000ms,矩陣=64×64,視野=24cm,層數(shù)=24,層厚=6.0,層間距=1.0,128個(gè)時(shí)相,掃描時(shí)間384s。三維快速擾相穩(wěn)態(tài)梯
度回波序列(T1-3D-Fast SPGR)采集全腦三維圖像,視野=24cm,回波時(shí)間=Minimum,反轉(zhuǎn)角=20°,帶寬=15.63,層間距=2.0,矩陣 =256×256,重復(fù)次數(shù)=1,層數(shù)=76,掃描時(shí)間307s。
1.4 MRI數(shù)據(jù)處理 (1)在Matlab軟件平臺(tái)上,使用基于SPM 8軟件的DPARSF軟件包[4]對(duì)MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括DI-COM格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、時(shí)間校正、頭動(dòng)校正和空間標(biāo)準(zhǔn)化;(2)應(yīng)用Rs-fMRI數(shù)據(jù)處理工具包REST V 1.8[5]處理標(biāo)準(zhǔn)化之后的數(shù)據(jù)并計(jì)算ReHo值。首先進(jìn)行去線性漂移和濾波處理,計(jì)算每個(gè)受試者全腦體素的ReHo值,得到統(tǒng)計(jì)參數(shù)ReHo,然后將每個(gè)體素的ReHo除以全腦所有體素的平均ReHo值,將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化到均值為1。最后與一個(gè)全寬半高為6mm×6mm×6mm的高斯核對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理,提高圖像的信噪比,使圖像更接近于高斯隨機(jī)場(chǎng)模型以利于統(tǒng)計(jì)分析。
1.5 指標(biāo)測(cè)定 收集SLE患者外周血,以100g離心15min,取上清液放入-80℃低溫冰箱保存?zhèn)錅y(cè)。兩組患者均測(cè)定外周血補(bǔ)體3、補(bǔ)體4、抗β2-GP1抗體、抗NR2抗體,評(píng)定 MoCA[6]及 SLEDAI[7]。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 NPSLE組患者臨床表現(xiàn) NPSLE患者發(fā)生認(rèn)知障礙15例次,頭痛12例次,腦血管病變2例次,脊髓炎2例次。
2.2 兩組患者觀察指標(biāo)比較 兩組患者抗β2-GP1抗體陽性率、補(bǔ)體3、補(bǔ)體4、MoCA評(píng)分比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05);研究組抗NR2抗體陽性率及SLEDAI評(píng)分均高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),見表 1。
表1 兩組患者觀察指標(biāo)比較
2.3 兩組患者ReHo改變的顯著腦區(qū)比較 與對(duì)照組相比,研究組右側(cè)顳上回(BA38)及右側(cè)枕葉舌回(BA17)ReHo增強(qiáng),而右側(cè)前額葉(BA10、BA12)、右側(cè)小腦半球及左側(cè)顳下回(BA20)ReHo減弱,見表2和圖1。
表2 兩組患者ReH o改變的顯著腦區(qū)
NPSLE是SLE的嚴(yán)重并發(fā)癥,發(fā)生率為30%~40%。NPSLE早期表現(xiàn)輕重不一,容易漏診,目前單一診斷手段缺乏特異性,需結(jié)合多種方法來確診。功能磁共振是由于神經(jīng)元活動(dòng)引起局部耗氧量和腦血流量的變化,導(dǎo)致局部磁場(chǎng)變化,從而引起T2加權(quán)像的信號(hào)改變,即血氧水平依賴(BOLD)效應(yīng)。Rs-fMRI能反映自主神經(jīng)功能活動(dòng),大腦在休息時(shí)仍需消耗大量能量,即使在沒有明確的外部或內(nèi)部刺激條件下,大腦仍以特定方式維持其自身活動(dòng),存在特殊的靜息態(tài)網(wǎng)絡(luò),不同腦區(qū)間存在功能連接。ReHo是一種基于Rs-fMRI的算法,可以檢測(cè)給定體素和其周圍相鄰體素在時(shí)間序列上的同步性,反映局部自發(fā)腦活動(dòng)的協(xié)調(diào)性。因此,Rs-fMRI對(duì)于NPSLE的早期評(píng)估及隨訪有重要的價(jià)值[8-9]。
圖1 NPSLE患者ReH o改變圖像(暖色區(qū)域?yàn)镽eH o升高腦區(qū),主要包括右側(cè)顳上回和右側(cè)枕葉舌回;冷色區(qū)域?yàn)镽eH o降低腦區(qū),主要包括右側(cè)前額葉、右側(cè)小腦半球、左側(cè)顳下回)
本研究發(fā)現(xiàn)NPSLE患者認(rèn)知障礙發(fā)生率為83.3%(15/18),頭痛發(fā)生率為66.7%(12/18),腦血管病變發(fā)生率為11.1%(2/18),脊髓炎發(fā)生率為11.1%(2/18)。中樞神經(jīng)系統(tǒng)受累是SLE患者死亡的主要原因之一,早期神經(jīng)精神癥狀由于缺乏特異性常易被忽視,從而延誤治療,研究組病程較對(duì)照組長,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,因此長病程的SLE患者出現(xiàn)神經(jīng)精神癥狀需警惕NPSLE可能。兩組患者補(bǔ)體3、補(bǔ)體4比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與兩組患者同處于疾病活動(dòng)有關(guān)。研究組患者抗NR2抗體陽性率較對(duì)照組明顯升高,與Yang等[10]研究結(jié)果一致。Tay等[11]Meta分析顯示抗NR2抗體在診斷NPSLE中具有一定的意義,抗NR2抗體的過度表達(dá)在NPSLE的發(fā)病中起一定作用,通過交叉反應(yīng)和炎癥反應(yīng),誘發(fā)非炎性的神經(jīng)元損傷,進(jìn)而導(dǎo)致患者出現(xiàn)各種神經(jīng)和(或)精神癥狀。損傷的部位不同,造成的表現(xiàn)和癥狀也不同[12]。兩組患者抗β2-GP1抗體陽性率及Mo-CA評(píng)分比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可能與非NPSLE患者存在輕度認(rèn)知功能障礙和記憶功能障礙有關(guān)[8],Mo-CA評(píng)分不能精確區(qū)分NPSLE患者及SLE患者有關(guān);也可能與樣本量較小有關(guān)。
靜息狀態(tài)下,人腦存在默認(rèn)功能網(wǎng)絡(luò),即扣帶回后部皮層、楔前葉、前額葉內(nèi)側(cè)皮層存在激活,這些部位腦血流、耗氧量、BOLD信號(hào)高于其他部位,在激活狀態(tài)下,這些部位信號(hào)減弱。既往研究發(fā)現(xiàn),SLE患者顳葉內(nèi)側(cè)面、海馬、杏仁核萎縮,功能下降[13],后扣帶回過度灌注和白質(zhì)減少[14]。Barraclough等[15]發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行工作記憶任務(wù)時(shí),SLE患者額、頂葉代償性激活增加,提示它們可能需要調(diào)用額外的皮層通路來代償其正常皮層通路的功能受損。本研究中,研究組左側(cè)顳下回(BA20)為腹側(cè)顳葉,其ReHo較對(duì)照組減弱,與以往研究結(jié)果中“顳葉內(nèi)側(cè)面功能下降”一致。而研究組右側(cè)前額葉,包括額極部(BA10)和眶額部(BA12)的ReHo較對(duì)照組減弱。前額葉是影響認(rèn)知的重要腦區(qū),前額葉皮層可能負(fù)責(zé)工作記憶信息的操作與維持,在認(rèn)知控制中負(fù)責(zé)控制的實(shí)施,而扣帶回前部可能負(fù)責(zé)應(yīng)對(duì)新異刺激、克服定勢(shì)反應(yīng)等加工沖突的解決,對(duì)認(rèn)知控制的實(shí)施過程進(jìn)行監(jiān)控。結(jié)合本研究結(jié)果分析,既往研究中SLE患者“后扣帶回過度灌注和白質(zhì)減少”可能正是對(duì)前額葉功能下降的代償。研究組右側(cè)顳上回(BA38)ReHo增強(qiáng)可能是對(duì)前額葉和杏仁核功能下降的代償,因?yàn)轱D葉前極的聯(lián)合皮層(顳極區(qū))和杏仁核及前額葉眶回皮層的網(wǎng)絡(luò)相關(guān),控制個(gè)體的社會(huì)行為、情緒和決策,當(dāng)前額葉、顳葉內(nèi)側(cè)面及杏仁核功能下降時(shí),顳上回代償性激活。本研究中,NPSLE組右側(cè)枕葉舌回ReHo較對(duì)照組增強(qiáng),提示枕葉可能有代償性激活,與Cannerfelt等[16]的研究結(jié)果一致。另外,本研究發(fā)現(xiàn)同一患者病灶側(cè)區(qū)域ReHo低于正常對(duì)側(cè)區(qū)域,病情好轉(zhuǎn)后病灶側(cè)區(qū)域ReHo增強(qiáng),Rs-fMRI為評(píng)估NPSLE疾病好轉(zhuǎn)提供可能。
綜上所述,長病程的SLE發(fā)生NPSLE的風(fēng)險(xiǎn)升高,高SLEDAI評(píng)分與NPSLE發(fā)生率相關(guān),抗NR2抗體參與NPSLE發(fā)病,前額葉、顳上回、顳下回及枕葉舌回腦功能異常與NPSLE發(fā)病機(jī)制有關(guān),Rs-fMRI的ReHo在NPSLE早期診斷及病情變化觀察中有一定的價(jià)值。