抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎伴认知损伤患者的脑功能低频振幅及局部一致性的变化

黄东莹 吕彩条 李柘坤 龙启佳 郑金瓯

广西医科大学第一附属医院神经内科（南宁 530021）

抗N-甲基-D-天冬氨酸受体脑炎（ANMDARE）是以精神行为异常、癫痫发作、近事记忆受损以及自主神经功能障碍为主要临床表现的自身免疫性疾病。ANMDARE严重临床表现与正常颅脑MRI相悖以及良好预后与遗留认知障碍相矛盾的生理病理机制仍是目前研究趋势［1-2］。但目前国内基于功能磁共振（rs-fMRI）探索ANMDARE患者仅限于患者组与对照组［3-4］，对该疾病是否伴有认知损伤的影像学分析却未见报道。故本研究将探索ANMDARE伴认知损伤（ANMDARE-CI）患者是否存在特异脑功能活动。

1 资料与方法

1.1 研究对象根据ANMDARE诊断标准［5］于2018年5月至2021年12月纳入了33例患者（通过MoCA-B认知评估量表结果［6］划分为17例ANMDARE-CI组和16例ANMDARE认知未损伤组（ANMDARE-CN组），同时招募18例没有任何神经或精神疾病的Control组。所有受试者均进行了量表的评估，即使用北京版蒙特利尔认知评估量表（MoCA-B）评估认知功能、汉密尔顿焦虑量表（HAMA）评估焦虑情况以及汉密尔顿抑郁量表（HAMD24）评估抑郁程度。本研究经广西医科大学第一附属医院伦理委员会批准（批准文号：2015-KY-国基-064），获得所有参与者知情同意。

1.2 磁共振成像采集采用飞利浦Achieva3.0T MRI扫描仪进行扫描。2018年5月至2018年12月的15名患者采用的技术采集序列为：重复时间（TR） = 2 000 ms，回波时间（TE） = 30 ms，体素大小= 3.44 × 3.44 × 6 mm3，视野 = 220 × 220 mm2，翻转角 = 90°，31个切片，切片厚度 = 5 mm，切片间隙 = 1 mm，扫描时间 = 360 s。2019年1月至2021年12月的18例患者及18例Control组静息状态功能成像序列为：重复时间（TR） = 2 000 ms，回波时间（TE） = 30 ms，体素大小 = 3.44 × 3.55 × 3.50 mm3，视野 = 220 × 220 mm2，翻转角 = 90°，41个切片，切片厚度 = 3.5 mm，切片间隙 = 1 mm，扫描时间 =450 s。

1.3 预处理使用MATLAB R2018b运行的DPABI软件（http：//rfmri.org/dpabi） 进行所有rs-fMRI数据的预处理与指标计算。即数据格式转换；去除前10个时间点的图像；时间层校正；头动校正；空间标准化；去线性漂移；回归协变量。

1.4 ALFF计算基于预处理的结果，采用半宽高为6 mm的各向同性的高斯核对图像进行空间平滑并计算每个体素的ALFF值，在此基础上进行0.01 ～ 0.08 Hz滤波处理，最后归一化获取标准ALFF图（zALFFMap）进行单因素方差分析。

1.5 ReHo计算基于预处理的结果，在0.01 ～0.08 Hz进行滤波处理并计算ReHo值，然后进行空间平滑。即评估每个体素与其相邻26个体素的时间序列的相似性，获取全脑ReHo图像，然后将ReHo值进行z-分数标准（zsReHo）进行单因素方差分析。

1.6 成对比较基于方差分析的结果，以各个差异脑区的峰值坐标为中心定球形ROI（半径 =5 mm）。使用SPSS将ROI的smReHo及mALFF进行成对两样本t检验。

1.7 统计学方法采用SPSS23.0软件分析一般人口学资料。平均值±标准偏差表示数据结果。年龄、教育年限、MoCA-B、MoCA-B子评分、HAMA 和HAMD24分数的组间差异采用单因素方差分析，病程比较采用两独立样本t检验，卡方检验分析性别差异。提取个体异常指标值，用于临床量表的相关分析。统计学标准P＜ 0.05，多重比较（Bonferroni）矫正后统计学标准P＜ 0.016（0.05/3）。

2 结果

2.1 人口统计学和量表数据年龄、性别方面3组之间差异无统计学意义（P＞ 0.05）。ANMDARECI与ANMDARE-CN两组病程差异无统计学意义（P＞ 0.05）。3组之间的教育年限、MoCA、HAMA和HAMD24差异有统计学意义（P＜ 0.05）。见表1。

表1 ANMDARE-CI、ANMDARE-CN和Controls的人口统计学、神经心理量表数据统计分析Tab.1 Statistical analysis of demographic and neuropsychological scale data for ANMDARE-CI，ANMDARE-CN and Controls x ± s

2.2 3组ReHo及ALFF方差分析结果在双侧小脑、双侧丘脑、右侧额上回、左侧中央前回及左前扣带回发现显着组间效应（GRF矫正，单侧，体素水平P＜ 0.005，簇水平P＜ 0.05）。见表2、图1。

图1 ANMDARE-CI、ANMDARE-CN和Controls组间存在ALFF差异Fig.1 Presence of ALFF differences between ANMDARE-CI，ANMDARE-CN and Control

2.3 成对比较与Control组比较，ANMDARE-CI组有6个区域显示异常ALFF及一个重叠脑区显示异常ReHo，ANMDARE-CN有3个区域显示异常ReHo及有2个区域显示异常ALFF，ANMDARE-CI组和ANMDARE-CN组有3个共同异常区域，即在双侧丘脑显示ALFF下降，在右侧小脑前叶显示ReHo升高。相较于ANMDARE-CN组，ANMDARECI组双侧小脑ALFF下降，右侧额上回、左侧中央前回显示ALFF升高以及左前扣带回ReHo 升高（表2）。

2.4 ReHo及ALFF与量表数据的相关分析在ANMDARE-CI中，右侧额上回、左侧中央前回异常ALFF值分别与执行功能、定向功能呈显著负相关，左侧中央前回ALFF值与HAMA呈显著正相关（图2）。异常脑区ALFF值与HAMD24评分未发现显著相关性（P＞ 0.016）。未发现ReHo值与临床资料及量表相关。

图2 ANMDARE-CI与MoCA执行、定向和HAMA量表显著相关Fig.2 ANMDARE-CI significantly correlates with MoCA execution，orientation and HAMA scales

3 讨论

本研究进一步根据认知量表结果（以MoCA-B总分＜ 26分为分组界值）将ANMDARE患者分成认知损伤组和认知未损伤组进行深入分析该疾病可逆性损伤与遗留认知障碍潜在的差异。研究结果观察到，伴或不伴认知障碍组的脑功能变化区域与既往的研究结果有重叠［7-8］。3组被试分析中，仅在ANMDARE-CI双侧小脑、右侧额上回和左侧中央前回存在ALFF异常，且与执行能力、定向功能（MoCA-B子评分）以及HAMA相关。提示ANMDARE-CI可能存在特异性脑区自发性活动异常。

近几十年里，小脑认知功能方面的关注度逐渐上升［9］，小脑调节运动与协调认知功能的小脑结构无交叉，认知损伤是小脑后叶所致［10］。在三组被试研究分析中，发现ANMDARE-CI存在特异左侧小脑后叶ALFF值降低，且与MoCA-B执行功能有正相关趋势（r= 0.551，P= 0.022），这可能提示小脑功能损伤。当敲除小脑颗粒细胞Grin1（一种编码NMDAR的强制性Grin1亚基的基因）后，诱导小鼠体内学习和记忆的兴奋传递时长增加和下降［11］。故ANMDARE患者执行功能损伤可能与其破坏小脑颗粒细胞致神经活动强度下降有关。研究只发现左侧小脑后叶ALFF异常的原因可能是：第一，小脑协调功能存在“偏侧性”，左后小脑半球更侧重空间注意力功能的控制［12］。第二，在随访5例经治疗的ANMDARE患者第6个月的认知功能发现语言流畅性明显改善［13］，而右侧小脑控制语言流畅性功能方面更为密切［14］。综合本研究纳入被试的病程时长（平均1.3年），故未发现右侧小脑后叶异常ALFF。

研究还发现右侧小脑前叶ALFF下降仅出现于ANMDARE-CI，其与认知功能及情感缺陷无相关。有个案病例报告，以共济失调为首发症状的ANMDARE患者MRI存在小脑前叶异常信号，治疗1个月后小脑前叶异常信号基本完全消失［15］。另外，ANMDARE-CI可能意味病情更为严重［16］，故ANMDARE-CI右侧小脑特ALFF下降可能提示其更容易出现共济失调。但值得严格考虑的是，纳入被试的治疗方案、抗体滴度和疾病发展等方面的异质性所致结果出现偶然性，这需要多的研究进行更进一步论证。本研究观察到特异性右侧额上回、左侧中央前回ALFF升高，与MoCA-B执行功能、定向和HAMA相关。研究发现额-小脑之间连接与认知控制有关［9，17］。故右侧额上回ALFF升高可能提示执行功能损伤的代偿。中央前回主管对侧半身的运动，ALFF升高的左侧中央前回可能提示与该疾病严重阶段的运动障碍有关。另外，与认知功能及神经心理相关，体现复杂认知过程需要大脑多区域联合参与［18］。

本研究还发现，伴或不伴认知损伤的ANMDARE患者双侧丘脑ALFF下降。丘脑参与许多认知相关的大脑网络［19］，则其自主神经活动强度减弱明显时可能提示认知存在损伤。此外，ANMDARECN存在左侧扣带前回神经功能活动一致性下降。前扣带皮层参与情绪行为调节［20］，其功能异常提示ANMDARE-CN可能存在情绪调节能力下降。

作为一项探索性研究，本研究样本收集始发时间早，病例更新止于2022年之前；样本量偏小以及量表针对性不够高，对病程也未进行分组研究；相关行为的结果无法解释因果，可进一步进行因果研究；另外，结构、功能与认知之间关系尚待探讨。今后研究可扩大样本量，进一步探求该疾病结构与功能的基线，动态观察疾病损伤的机制。

综上所述，采用ReHo结合ALFF方法为探索ANMDARE-CI的脑功能提出了初步见解。上述研究发现ANMDARE-CI左侧小脑后叶脑功能活动异常，且与额叶有功能联系，这些异常变化影响情感与认知。ANMDARE-CI有小脑功能障碍，也有大脑功能代偿。这为ANMDARE遗留长期认知损伤的脑功能变化提供更深一步见解。