DTI-ALPS指数在视神经脊髓炎谱系障碍中的评估:一项关于其与疾病持续时间和残疾程度相关性的横断面研究

《Neuroradiology》:Evaluation of the DTI-ALPS index in neuromyelitis optica spectrum disorder: a cross-sectional study of its correlation with disease duration and disability

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Neuroradiology 2.6

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  摘要 目的:本研究评估了沿血管周围空间的扩散张量成像分析(DTI-ALPS)指数作为视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)影像标记物的效用。我们研究了该指数与疾病持续时间、临床严重程度的相关性,以及它相对于多发性硬化症(MS)患者群体的特异性。 方法:我们进行了一项横断面研

  摘要
目的:本研究评估了沿血管周围空间的扩散张量成像分析(DTI-ALPS)指数作为视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)影像标记物的效用。我们研究了该指数与疾病持续时间、临床严重程度的相关性,以及它相对于多发性硬化症(MS)患者群体的特异性。

方法:我们进行了一项横断面研究,纳入了NMOSD患者(n=21)、复发缓解型MS(RRMS)患者(n=42)和健康对照组(n=34)。使用标准化的自动化流程,从3T MRI数据中计算了DTI-ALPS值。分析了DTI-ALPS与临床指标(包括扩展残疾状态量表(EDSS)和疾病持续时间)之间的相关性,并在三个组之间进行了比较,以评估该指数区分神经炎症性病变的能力。

结果:与对照组相比,NMOSD和MS患者的DTI-ALPS值显著较低(PCON:NMOSD < 1.03 × 10^-7,MS < 4.03 × 10^-5)。然而,在NMOSD和MS患者群体之间未观察到显著差异(PNMOSD, MS = 0.241)。在NMOSD组中,DTI-ALPS与EDSS之间存在显著的负相关(R = -0.462,P = 0.011),而在MS组中未见此类关联(R = -0.035,P = 0.772)。此外,疾病持续时间与ALPS指数呈强负相关(R = -0.799,P = 0.013),疾病持续时间超过五年的患者表现出更明显的血管周围扩散性下降。

结论:DTI-ALPS指数是捕捉NMOSD中累积神经炎症和神经退行性变化的敏感指标。有趣的是,其与临床残疾的相关性仅存在于NMOSD组,这表明该指数可能在不同类型的脱髓鞘病变中以不同的方式追踪疾病进展。虽然该指数能够成功区分患者和健康个体,但在MS患者群体中发现的相似数值表明,DTI-ALPS反映了跨脱髓鞘疾病的共同影像生物标志物路径,而不仅仅是NMOSD特有病理。这些发现支持将其作为一种快速、互补的指标,用于在群体层面监测疾病进展。

引言:
视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)是一种罕见的严重自身免疫性疾病,主要影响中枢神经系统的六个核心部位:视神经、脊髓、延髓后区、脑干、间脑和大脑。该疾病以剧烈的炎症和脱髓鞘为特征,导致视神经炎,常常引起明显的视力丧失,以及横贯性脊髓炎,进而导致不同程度的瘫痪[1, 2]。与多发性硬化症(MS)不同,NMOSD具有独特的病理生理标志物,最显著的是存在针对水通道蛋白AQP4的自身抗体[3, 4, 5]。这些自身抗体具有致病作用,导致星形胶质细胞损伤、炎症和随后的脱髓鞘。早期和准确的诊断对于减少长期残疾至关重要,因为及时的免疫抑制治疗可以显著降低复发的频率和严重程度[6]。

磁共振成像(MRI)在诊断NMOSD方面起着关键作用,可以显示大脑、视神经和脊髓的异常[3, 7]。MRI在区分NMOSD与其他神经炎症性疾病方面特别有价值。在NMOSD中,典型的MRI表现为纵向广泛的横贯性脊髓炎(LETM),其特征是脊髓病变跨越三个或更多椎体节段,这在MS中较为罕见[8, 9]。此外,NMOSD中的视神经受累通常影响较长的神经段,包括视交叉,并且更可能是双侧的,这进一步将其与MS区分开来。因此,MRI不仅有助于临床诊断,还在监测疾病进展和评估治疗效果方面发挥着重要作用。

一种特别有用的MRI成像技术是扩散张量成像(DTI),它已成为研究NMOSD患者大脑和脊髓微结构变化的宝贵工具[10, 11]。DTI可以通过测量水分子沿轴突纤维的扩散来评估白质的完整性[10]。这种成像技术提供了多种定量指标,例如分数各向异性(FA)和平均扩散率(MD),有助于研究白质束的组织和密度[12]。在NMOSD中,DTI可用于检测常规MRI可能显示为正常的区域中的细微变化,从而有助于在早期阶段诊断和监测疾病。

DTI-ALPS(沿血管周围空间的DTI分析)指数[13]是一种新兴的指标,最初用于间接评估淋巴系统功能,后者在清除大脑代谢废物方面发挥作用[13, 14]。最近的研究探讨了使用DTI-ALPS指数帮助识别和监测神经炎症性疾病的潜力[4, 14, 15],这表明它可能适用于NMOSD。鉴于AQP4水通道是淋巴流动的主要促进者,其在NMOSD中的破坏可能导致“淋巴功能障碍”——这是一种越来越被认可的几种中枢神经系统疾病中累积组织损伤和神经退行性的共同途径[16]。淋巴系统通过血管周围空间促进废物清除,可能会受到神经炎症的影响。由于神经炎症是NMOSD的关键病理特征,因此探索与淋巴系统相关的指标具有很高的研究价值[17, 18, 19]。因此,DTI-ALPS指数可以提供有关NMOSD病理中淋巴途径参与情况的宝贵信息,并总体评估白质的完整性。

DTI-ALPS指数是通过评估沿延髓静脉方向的扩散率得出的,这些静脉垂直于侧脑室体水平的主要白质束。在这个特定的神经解剖区域,投射纤维(沿上下方向,或y轴)和连接纤维(沿前后方向,或z轴)的排列方式使得延髓静脉的血管周围空间沿x轴(左右方向)定向[13]。通过计算这些纤维系统中x轴方向上的扩散率与y轴和z轴方向上的扩散率之比,ALPS指数提供了使用常规DTI数据评估这些血管周围通道中水移动难易程度的无创代理指标。

本研究将DTI-ALPS指数作为评估NMOSD状况的有希望的指标。通过将NMOSD患者与健康对照组和多发性硬化症(MS)患者群体进行比较,我们旨在确定该指数对临床残疾的敏感性及其作为监测不同神经炎症背景下疾病进展的补充工具的潜力。需要注意的是,这里提出的应用是为了辅助其他MRI成像技术,为已经作为神经退行性评估工具的常规DTI成像信息增添更多可能性。

材料与方法:
**视神经脊髓炎谱系疾病(NMOSD)患者**:这项横断面研究包括了21名根据2015年国际 panel标准诊断出的男性和女性患者[9]。其中,15人被诊断为NMO,4人为AQP4ab血清阳性并伴有LETM,2人为AQP4ab血清阳性伴复发性ON(rON)。此外,还包括34名性别和年龄匹配的健康对照组。在NMOSD组中,13名患者AQP4ab血清阳性,2名血清阴性。LETM的特点是急性脊髓炎,MRI显示脊髓病变跨越三个或更多椎体节段,而rON的定义是至少两次临床视神经炎(ON),两次发作之间至少间隔30天,且无视神经以外的脑部病变。该队列的人口统计学和基线临床数据曾在一项研究视网膜神经纤维层变薄的研究中报告[20]。然而,这里展示的DTI-ALPS分析是使用独立的成像处理流程进行的单独研究。此前尚未发表过涉及该队列的基于扩散的指标或统计相关性,本手稿中提出的科学问题也与先前的报告不重叠。

患者根据疾病持续时间分为两组:病程较短的患者(≤5年)和病程较长的患者(>5年)。选择5年的阈值是基于临床证据,即神经残疾的最大累积和从早期炎症复发向更慢性、弥漫性阶段的转变通常发生在疾病的头五年内[21, 22]。这种分层允许评估疾病谱不同临床阶段的DTI-ALPS指数。这些患者在2011年1月至2012年10月期间,在巴西圣保罗市坎皮纳斯大学(UNICAMP)医院的神经科门诊进行常规随访时被招募。该研究得到了UNICAMP伦理委员会的批准,并获得了所有参与者的书面知情同意。所有患者的抗HIV和抗-HTLV1/2抗体检测均为阴性,排除了其他鉴别诊断。在MRI采集时,所有患者都遵循了标准化的免疫抑制方案,包括初始联合治疗(泼尼松和硫唑嘌呤),随后在六个月内逐渐减少泼尼松剂量。因此,所有治疗超过六个月的患者(n=18;占队列的85.7%)在扫描时正在接受硫唑嘌呤单一治疗。其余三名患者处于皮质类固醇减量期的最后阶段。在研究期间,没有患者出现临床复发或接受甲基泼尼松龙脉冲治疗。疾病严重程度和神经功能损害使用扩展残疾状态量表(EDSS)[23]进行量化。EDSS是一个标准化指标,包含两个组成部分:(i)功能系统(FS)评分,来自八个领域的神经学检查(锥体、小脑、脑干、感觉、视觉、肠道/膀胱、大脑/精神功能);(ii)行走能力和总体残疾的评估。评分范围从0(正常神经学检查)到10(因疾病死亡),以0.5分为单位,提供了一个可重复且敏感的疾病进展监测指标。

**AQP4ab检测**:所有外周血液样本均使用商业化的、基于细胞的免疫荧光试验检测AQP4抗体,该试验使用了重组全长人AQP4(Euroimmun AG,Luebeck,德国)[24]。这些检测在UNICAMP的神经免疫学实验室进行。

**多发性硬化症(MS)患者**:为了研究DTI-ALPS指数在区分NMOSD与其他中枢神经系统(CNS)炎症性脱髓鞘疾病方面的特异性,还包括了一个多发性硬化症(MS)患者队列。该数据集包括42名根据McDonald标准诊断为复发缓解型MS(RRMS)的患者[25]。为了确保成像采集和环境变量的一致性,MS数据集来自与NMOSD和对照组相同的神经影像中心,使用相同的MRI协议。

**MRI成像协议**:所有患者(NMOSD和MS)以及对照组均在UNICAMP医院的Phillips Achieva 3-T扫描仪上进行了MRI扫描。尽管完整的临床方案包括了T1和T2加权序列,但由于伦理委员会的数据共享政策,只有DTI数据可用于本分析。为了确保数据完整性,对每个受试者的B0和分数各向异性(FA)图进行了目视检查,以确认在用于DTI-ALPS计算的特定感兴趣区域(ROIs)内没有宏观病变或显著的结构异常。这确保了我们的测量结果反映了白质正常的微环境。MRI成像参数为:非共线回波平面序列,TR/TE = 8500/61 ms,翻转角度 = 90°,SENSE减缩因子为2.5,32个梯度方向,b1值 = 1000 s/mm2,单b = 0 s/mm2,2.0 mm3的各向同性体素大小。扩散方案遵循数据采集时(2011-2012年)建立的临床标准。虽然这些参数为临床队列中的可靠张量估计提供了足够的信噪比,但与现代高角分辨率方案相比,它们被认为是导出指标变异性的一个潜在因素。

DTI预处理包括使用3D Slicer [26, 27](版本5.9)和FSL Eddy [28, 29](版本6.0.6)校正涡流和受试者运动,去除颅骨伪影,以及使用3D Slicer中实现的线性最小二乘估计器进行张量拟合。B0图像用于磁化率检查,并根据质量保证(QA)阈值(总采集体积的10%)排除了有严重运动伪影的体积。每个受试者最多移除了三个扩散加权体积,以确保角分辨率足够进行稳健的张量估计。因此,没有受试者因这一标准而被排除在研究之外,所有参与者的方向数据完整性都得到了保持。对于在DTI-ALPS计算中使用的感兴趣区域(ROIs)定义,[13]我们应用了一种标准化程序,使用MNI脑模板1 mm各向同性FA图(也称为JHU-FA脑模板[6])来辅助白质区域定位。双侧ROI被自动定义,为了确保解剖学准确性,所有自动化放置都由经验丰富的专家在彩色编码的FA图上进行了目视检查,以确认正确的位置和没有病变。最终的DTI-ALPS指数代表这些双侧测量的平均值。标准化步骤使用ANTS标准化工具[30, 31](版本2.6.2-g52bc0ab)进行,该工具应用了两步图像配准,包括仿射和b样条方法,其中B0体积用于调整互信息优化函数[30]与T1-w MRI模板。在完成标准化转换后,按照Taoka等人[13]的提议放置了投影和关联ROI,最大ROI大小为5 mm3。

DTI-ALPS计算使用方程式1中定义的公式进行,采用了[13]采用的相同程序。$$\:DT{I}_{ALPS}\:=\:\frac{mean({D}_{xx-proj},\:{D}_{xx-assoc})}{mean({D}_{yy-proj},\:{D}_{zz-assoc})}$$ (1)其中投影纤维(\(\:{D}_{xx-proj}\))和关联纤维(\(\:{D}_{xx-assoc}\))分别位于x轴和y轴上,而关联纤维(\(\:{D}_{zz-assoc}\))位于z轴上。所有空间方向都在DTI尺度上定义,即使用张量表示法。对于投影和关联ROI的定义,我们采用了MNI脑图谱[32]的空间定位模式。因此,这些区域的白质定位更加规范,受手动定义的影响较小。图1展示了研究中采用的DTI-ALPS计算过程。

DTI-ALPS指数的计算工作流程,改编自[13]。该过程包括四个主要的后处理步骤:步骤1 – DTI重建:在患者原始空间中获取的扩散张量成像(DTI)数据被处理以重建扩散张量。这生成了诸如分数各向异性(FA)和彩色编码的方向性图,这些图可视化了白质束中的主要扩散方向。步骤2 – 非线性配准到MNI空间:患者的结构图像被非线性配准到蒙特利尔神经学研究所(MNI)脑模板。这种转换允许将感兴趣区域(ROIs)在受试者之间进行可重复和解剖学上一致的放置。步骤3 – ROI重新定位到原始空间:根据髓静脉周围的解剖标志在MNI空间中定义的标准ROI,使用配准步骤的逆变换将其转换回患者的原始DTI空间。这确保了ROI的放置对于个体来说是解剖学上准确的,从而精确提取DTI指标。步骤4 – DTI-ALPS指数计算:最后一步涉及测量垂直和平行于周围血管空间的轴的扩散性。然后根据方法部分中的方程式(1)计算ALPS指数,提供了反映淋巴系统功能的周围血管空间扩散性的定量测量。最终,全局DTI-ALPS指数是从患者原始空间中基于ROI的平均扩散性测量值得出的,遵循Taoka等人[13]提出的方法论。

所有统计分析均使用Origin(版本号2022,OriginLab Corporation,美国马萨诸塞州北安普顿)进行。数据以正态分布变量的平均值±标准差或非正态数据的中位数(IQR)表示。使用Shapiro–Wilk检验评估正态性,使用Levene检验评估方差的同质性。对于组间比较,我们应用了非配对(独立)t检验进行参数比较。当正态性检验不适用时,使用了Mann–Whitney U检验进行非参数比较。DTI-ALPS与临床指标(EDSS、疾病持续时间)之间的关联使用Spearman等级相关系数进行评估。由于NMOSD的罕见性质以及本研究的探索性焦点,没有进行正式的多重比较校正。因此,p值应解释为该试点队列中证据的强度,而不是作为决定性的确认发现。所有检验都是双尾的,p值<0.05被视为统计上显著的。结果中报告了确切的p值。由于NMOSD病例的有限可用性,没有进行正式的事先功效计算;因此,这些结果应在更大的、前瞻性验证研究之前谨慎解释。

DTI-ALPS指数是使用基于Python脚本语言的开放源策略实现的。3D Slicer Footnote 1扩展在科学社区中免费提供。所有Python实现旨在帮助研究和医学社区分析并在其他应用中使用DTI-ALPS指数。

表1展示了患者的人口统计学、临床和血清学特征。疾病持续时间较长的患者复发次数更多,他们的EDSS评分通常更差。与之前的研究[21, 22]相似,只有有限数量的患者表现出脑脊液(CSF)受限的IgG寡克隆带,这与AQP4ab血清状态或疾病持续时间无关(见表1)。

进行了组别分析,以比较健康对照组、NMOSD患者和MS患者的DTI-ALPS指数(图2)。分析显示对照组与两个患者组之间存在显著差异。具体来说,NMOSD患者的DTI-ALPS值显著低于健康对照组(PCON.NMOSD < 1.03 × 10^-7),这一发现在MS组中也得到了验证(PCON, MS < 4.03 × 10^-5)。然而,NMOSD组和MS组之间没有观察到显著差异(PNMOSD, MS = 0.241)。

对健康对照组和患者组的DTI-ALPS指数进行了比较分析。图中显示了健康对照组(蓝色)、NMOSD患者(橙色)和MS患者(洋红色)的DTI-ALPS指数分布,个别受试者数据点以抖动图(灰色点)的形式叠加。统计比较显示,与对照组相比,NMOSD和MS组的DTI-ALPS指数显著降低(PCON, NMOSD < 1.026 × 10^-7和PCON, MS < 4.028 × 10^-5)。值得注意的是,两个患者群体之间的ALPS指标没有显著差异(PNMOSD, MS = 0.241)。

进一步研究DTI-ALPS值与疾病严重程度(EDSS)之间的关系,揭示了两种病理学之间的不同模式。NMOSD组内确认了显著的负相关(R = -0.462,p = 0.011),如图3所示,表明DTI-ALPS的下降反映了这一组的累积神经退化。相比之下,MS组显示出ALPS指数与EDSS之间没有显著关联(R = -0.035,p = 0.772),表明这一特定的成像标志物在NMOSD和RRMS中的致残驱动因素不同。

临床残疾(EDSS)与DTI-ALPS指数之间的相关性。散点图显示NMOSD组中存在显著的负相关(黑色和灰色方块;R = -0.462,p = 0.011)。相反,MS组(紫色和洋红色三角形)没有显著的相关性(R = -0.035,p = 0.772)。数据按疾病持续时间(< 5年和> 5年)分层,突出显示了疾病持续时间较长且EDSS较高的NMOSD患者具有最低的ALPS值。两组提供了线性回归统计。

关于疾病持续时间,NMOSD组中观察到与DTI-ALPS指数的负相关(R = -0.799,P = 0.013;图4)。在MS组中,未发现ALPS指标与疾病持续时间之间的显著关联(R = -0.052,P = 0.536)。回归参数在插图框中提供。此外,疾病持续时间似乎在影响DTI-ALPS值方面起着关键作用。疾病持续时间超过五年的患者显示DTI-ALPS显著降低,疾病持续时间与DTI-ALPS指数之间存在显著负相关(R = -0.799,p = 0.013;图4)。

我们发现,与健康对照组相比,NMOSD患者的DTI-ALPS值显著降低,较低的DTI-ALPS与临床残疾(EDSS)和疾病持续时间呈负相关——尤其是在疾病持续时间超过五年的患者中更为明显。这些结果表明,DTI-ALPS指数捕捉到了与NMOSD的严重程度和慢性相关的宏观尺度扩散行为变化。值得注意的是,我们的比较分析未在NMOSD组和MS组之间发现DTI-ALPS值的显著差异(PNMOSD, MS = 0.241)。这一发现表明,尽管ALPS指数对神经炎症病理学敏感,但它可能缺乏区分这两种不同脱髓鞘疾病的临床特异性。两组观察到的降低可能反映了白质退化和周围血管空间功能障碍的共同途径。在MS中,慢性炎症和血管周围病变(Dawson’s fingers)[25, 33]的形成已知会破坏局部微环境和细胞间液动力学。同样,在NMOSD中,针对AQP4的星形胶质细胞病导致足突损伤和水分平衡受损[34]。尽管两组之间的指数值相似,但仅在NMOSD组观察到与残疾(EDSS)和疾病持续时间之间的负相关(图3和4)。MS组中缺乏相关性的原因目前尚无定论[35,36,37]。在MS中,DTI-ALPS指数可能反映了更普遍且非特异性白质微结构改变,这与NMOSD中的临床进展不严格对应。相反,NMOSD中的关联可能与特定的AQP4靶向星形胶质细胞病及其对周围血管引流的影响有关,尽管这仍然是推测性的。

这些结果表明,虽然两组患者的ALPS指数都低于对照组,但其与疾病进展的关系在NMOSD谱系中更为明显。ALPS方法的敏感性可能因每种疾病的潜在病理过程而异,需要进一步研究以阐明为什么该指数在不同神经炎症状况下与残疾的关系会出现差异。因此,DTI-ALPS指数可能更适合作为神经炎症负担和血管周围环境状态的全球“传感器”,而不是用于识别特定疾病病因的诊断工具。从数学上讲,DTI-ALPS指数是通过沿着x轴(与髓静脉平行)的扩散率与y轴和z轴(垂直于主要纤维束)的扩散率之比得出的。通过关注投影纤维和关联纤维正交的区域,该指数有效分离了不受主要轴突膜限制的水分子的方向性扩散[13, 15]。因此,基于此获取的信息可以作为间质液(ISF)排水效率和血管周围空间通畅性的宏观尺度代理指标。在NMOSD的背景下,较低的指数表明这种方向性的“最小阻力路径”受到了损害,这可能是由于星形胶质细胞损伤和随后的淋巴系统拥堵所导致的。

由于ALPS指数旨在探测血管周围空间的扩散情况,因此在NMOSD中观察到的较低值可能反映了大脑小血管周围微结构环境的变化,以及影响方向性扩散的更广泛的白质完整性改变[21, 22, 38]。在NMOSD中,由抗AQP4抗体介导的星形胶质细胞病变会导致星形胶质细胞末端足的损伤和水分稳态的破坏[24, 39];这种变化为疾病病理与ALPS指数下降之间提供了合理的机制联系。此外,DTI-ALPS与EDSS和疾病持续时间的相关性表明,该指数对累积组织损伤(炎症、脱髓鞘、胶质增生和轴突丧失)敏感,这些损伤可能发生在长期多次复发之后,而不仅仅是单一急性病变的负担。重要的是要认识到,DTI-ALPS指数是一个基于扩散的间接指标。虽然它最初是为了反映淋巴系统功能而提出的,但在我们的NMOSD队列中观察到的较低值也可能受到全局非特异性白质微结构改变的影响,而不仅仅是孤立的血管周围损伤。鉴于NMOSD涉及广泛的星形胶质细胞病变和轴突丧失,ALPS指数的下降可能代表了淋巴系统拥堵和整体组织退化的综合结果。因此,我们对淋巴系统功能障碍的解释仍然是推测性的,DTI-ALPS指数应被视为血管周围微环境的探索性成像标志物。

我们的结果与DTI指标能够检测出常规MRI看似正常的区域中的微结构异常这一观点一致。之前的NMOSD DTI研究表明,视路、脊髓和选定的脑区的FA降低而MD增加[10];本研究通过显示基于ALPS的测量方法(旨在探测血管周围/淋巴系统相关的扩散)在患者和对照组之间存在差异,并且与临床状态相关,从而补充了这些报告。疾病持续时间较长与ALPS指数较低之间的关联与慢性神经炎症性疾病伴随着进行性微结构退化的报告一致。然而,重要的是,ALPS指数提供了一个基于方向的总体总结,这与特定纤维束的FA/MD测量不同,因此可能捕捉到与脑液动力学和血管周围微环境相关的组织变化。

本研究的几个关键优势包括使用了已建立的、可重现的ROI放置工作流程(通过反向映射到原始DTI空间来进行标准化)以及使用了客观的、先前已发表的ALPS公式。观察到的组间差异及其与临床有意义的指标(EDSS、疾病持续时间)的相关性表明,DTI-ALPS可以作为NMOSD相关组织改变的敏感的群体级成像标志物。实际上,ALPS相对容易从标准DTI数据中计算出来,并可以整合到多模态MRI协议中,作为一种补充指标,反映病变计数或传统体积测量无法捕捉的血管周围/白质完整性的方面。

然而,将DTI-ALPS指数应用于NMOSD诊断仍然处于早期阶段,还需要解决几个限制。一个挑战是DTI采集协议的变异性,这可能会影响DTI-ALPS测量的可靠性。此外,尽管DTI-ALPS指数可能反映了淋巴系统功能障碍的间接测量,但其对NMOSD的特异性尚不清楚,因为类似的改变也可能在其他神经系统疾病中观察到。需要更多的研究来验证在更大规模的NMOSD患者队列中使用DTI-ALPS指数,并在临床环境中标准化成像技术。横断面设计排除了关于因果关系或时间动态的推断;需要纵向数据来确定ALPS指数的下降是否先于、同时于或跟随临床恶化的发生。此外,样本量较小(21名NMOSD患者),并且在临床表现和血清状态方面存在异质性;队列的有限大小增加了样本变异性的可能性,并限制了亚组分析(例如,根据AQP4状态或治疗方式)。另一个需要强调的重要点是,所有患者在扫描时都接受了免疫抑制治疗;无法排除药物对扩散指标的影响。另外,由于缺乏疾病对照组(例如多发性硬化症),因此无法直接断言ALPS变化对NMOSD的特异性。样本量较小(n=21)以及NMOSD队列的临床异质性(包括NMO、LETM和rON表型)也是一个限制。然而,这些临床表现现在被认为是由相同的潜在疾病过程驱动的,主要是由AQP4-IgG介导的星形胶质细胞损伤[9]。像LETM和rON这样的表型通常代表早期复发,而经典的NMO表型则反映了同一谱系中的更广泛临床表现。尽管这种包含提供了NMOSD谱系的代表性视图,但较小的样本量可能会放大相关系数,例如疾病持续时间与DTI-ALPS之间的强相关性(R = ?0.799)。未来需要对更大、更同质的队列进行的研究,以验证这些探索性发现,并尽量减少统计效应的夸大。此外,硫唑嘌呤的药理特性支持我们的发现反映了疾病相关的病理,而不是药物效应。硫唑嘌呤及其活性代谢物6-巯嘌呤(6-MP)的脂溶性较差,且在完整的血脑屏障中的渗透能力有限[33]。它们在NMOSD中的治疗效果主要归因于外周免疫抑制——减少了全身性的自身免疫驱动——而不是在中枢神经系统微环境中的直接作用。因此,硫唑嘌呤治疗不太可能直接干扰或“掩盖”DTI-ALPS指数所捕捉的水分扩散模式。这表明,这种探索性成像标志物中的观察到的降低是NMOSD特征性的星形胶质细胞病变和血管周围损伤的稳健反映[40]。

如图2所示,在个别患者中,DTI-ALPS值也存在相当大的变异。虽然这种变异性支持将DTI-ALPS作为群体级比较的可靠指标的使用,但它也引发了关于其用于个体患者特征描述的担忧。需要进一步研究来确定是否可以通过添加其他指标来改进或补充DTI-ALPS,以提高其对个体评估的精度。最后,DTI-ALPS指数提供了脑液动力学和白质完整性的总体评估。然而,它缺乏确定特定脑区变化的特异性。尽管这些因素要求对个体分数进行谨慎解释,但我们的结果强有力地展示了DTI-ALPS作为群体级成像标志物的实用性。未来需要更大、多中心的纵向研究来进一步完善该指数的临床特异性,并确立其在个性化患者管理中的作用。需要强调的是,尽管我们观察到DTI-ALPS指数与EDSS和疾病持续时间之间存在显著相关性,但本研究的横断面设计不允许建立时间或因果关系。我们的发现表明,在单一点上,较低的ALPS值与更大的临床残疾相关,但我们不能确定ALPS指数在个体疾病进展过程中会“下降”。这些相关性可能反映了过去神经炎症事件的累积负担,而不是持续的生理“进展”。未来的纵向研究需要跟踪同一患者多年,以确认DTI-ALPS指数是否可以作为临床恶化的预测标志物。

总之,这项研究表明,DTI-ALPS指数是评估NMOSD中血管周围微环境改变的敏感且临床相关的探索性标志物。与NMOSD相关的显著相关性以及与EDSS和疾病持续时间的关联——与多发性硬化症队列中未发现的相关性形成对比——突显了该指标追踪NMOSD特异性病理累积影响的潜力。尽管NMOSD和多发性硬化症之间这种临床相关性的原因尚不清楚,但我们的结果支持将DTI-ALPS作为有价值的群体级工具的使用。未来的纵向研究需要确认这些发现是否反映了淋巴系统功能与NMOSD临床恶化之间的特定联系。
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