运动通路损伤与多发性硬化症患者上下肢运动缺陷的关联

《Annals of Clinical and Translational Neurology》：Association Between Motor Pathway Damage and Motor Deficit in Upper and Lower Limb in People With MS

　　

摘要 目的： 皮质脊髓束（Corticospinal tract, CST）损伤在多发性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）患者中很常见，但临床症状的程度各不相同。研究人员假设，在同时存在上下肢运动障碍的多发性硬化症患者中，皮质脊髓束病变的范围更广且更严重。研究人员比较了三组患者：孤立性腱反射亢进（A组）、仅限于下肢的运动缺陷（B组）或同时累及上下肢的运动缺陷（C组）。 方法： 研究人员将100名多发性硬化症患者纳入一项前瞻性横断面研究。在3D FLAIR（脑部）和轴向T2*及T2加权图像（颈髓和胸髓）上对皮质脊髓束病变进行了分割。采用MP2RAGE定量T1（quantitative T1, qT1）评估脑部和颈髓皮质脊髓束的微结构损伤严重程度。 结果： 92名多发性硬化症患者被纳入分析（A组=38例，B组=31例，C组=23例）。B组和C组的脑干和颈髓皮质脊髓束病变体积（Lesion volume, LV）均高于A组（所有p< 0.001），且定量T1仅在颈髓皮质脊髓束中升高（所有p< 0.05）。在多变量分析中，年龄、病程、脑干病变体积和颈髓定量T1是区分A组与B组、C组的特征，但在B组和C组之间未发现区分因素。 解读： 该研究表明，多发性硬化症患者的运动缺陷与脑干和颈髓皮质脊髓束损伤有关。无法确立仅有下肢缺陷的患者与同时有上下肢缺陷的患者之间的差异。

论文解读：运动通路损伤与多发性硬化症上下肢运动缺陷的关联

研究背景与意义

多发性硬化症（Multiple Sclerosis, MS）患者常表现出显著的肢体运动障碍，严重影响日常活动能力，但症状严重程度在不同患者间存在巨大差异。从临床表现来看，部分患者仅表现为锥体束反射综合征而无严重功能后果，部分患者表现为局限于下肢的运动缺陷，而另一些则表现为上下肢均受累。特别是进展型MS，通常以累及下肢的进行性加重的锥体束综合征为特征。然而，造成这种临床表现变异的解剖学基础尚不完全清楚。尽管皮质脊髓束（Corticospinal Tract, CST）作为主要运动通路被认为是关键所在，但既往研究受限于MRI技术，多聚焦于脑部CST，而对作为重要预后因素的脊髓部分关注较少。因此，本研究旨在通过对整个CST（从运动皮层至脊髓底部）进行全面的影像学评估，探究为何部分患者会发展为上下肢均受累的运动缺陷，而另一些则不会。该研究成果发表于《Annals of Clinical and Translational Neurology》。

关键技术方法

研究人员开展了一项前瞻性横断面研究，纳入了来自MAPMS和MSTRACTS队列的100名多发性硬化症患者，并根据临床体征将其分为三组：A组（孤立性腱反射亢进）、B组（仅限于下肢运动缺陷）和C组（上下肢均有运动缺陷）。研究采用了3T MRI扫描仪，获取了包括3D FLAIR、MP2RAGE以及针对脊髓的轴向T2*和T2加权序列在内的多模态影像数据。图像处理方面，利用专用软件（如anima、SPM CAT、Spinal Cord Toolbox等）对脑部和脊髓的CST病变进行了精确分割，计算了病灶体积分数（Lesion Volume Fraction, LVF）。同时，利用MP2RAGE序列生成的定量T1（qT1）图来评估CST的微结构损伤程度。统计分析采用了Kruskal-Wallis检验、Wilcoxon-Mann-Whitney检验以及LASSO逻辑回归模型。

研究结果

3.1 人口统计学与临床特征

研究发现，三组患者在年龄、病程、疾病表型分布、整体EDSS评分、锥体功能子系统评分（pyramidal functional subscore）以及下肢ASIA评分和T25-FW测试结果上均存在显著差异。具体而言，A组患者比B组和C组更年轻，病程更短。B组和C组虽然都有下肢运动缺陷，但C组（上下肢均受累）的下肢ASIA评分显著低于B组，表明其下肢运动缺陷更为严重。

3.2 MRI特征

在CST中检测到病变的频率并非均匀分布，颈髓区域的病变频率最高。病灶体积分数分析显示，脑部的CST病变在各组间无差异；而在脑干和颈髓CST中，B组和C组的病变体积分数显著高于A组，但B组与C组之间无显著差异。在微结构损伤方面，qT1值仅在颈髓CST显示出组间差异，同样是B组和C组的值高于A组，而B组与C组之间仍无差异。此外，研究人员还发现CST特异性的指标比全区域指标在检测组间差异时更具敏感性。

3.3 多变量分析

通过LASSO逻辑回归模型，研究人员确定了区分A组与B/C组的关键变量。结果表明，较年轻的年龄、较短的病程、较低的脑干CST病变体积分数以及较低的颈髓CST qT1值是A组（无运动缺陷）患者的显著特征。然而，该模型未能识别出区分B组（仅下肢缺陷）和C组（上下肢均缺陷）的有效因子。

讨论与结论

研究人员在讨论中指出，本研究证实了脑干和颈髓CST的病变负荷与运动缺陷密切相关，而微结构损伤（qT1）则在颈髓水平表现出特异性。这一发现支持了MS相关运动障碍的“脊髓表型”假说。有趣的是，尽管A组患者（孤立性锥体束征）在CST中也存在病变，但由于其年龄较轻、病程较短且病变程度较轻，可能依靠个体功能储备（functional reserve）代偿而未表现出明显运动缺陷。

关于B组与C组的比较，结果显示两组在CST病变负荷上无统计学差异，这支持了“长度依赖性轴突病变（length-dependent axonopathy）”假说，即随着疾病进展和CST损伤的累积，下肢缺陷首先出现，当损伤达到一定程度后，上肢缺陷随之发生，而非由于上肢通路的额外特异性损伤。

研究的局限性在于各组样本量可能限制了统计效能，尤其是未能检测出B组与C组的差异，且临床评估（如ASIA评分）存在一定的主观性。

结论

综上所述，该研究得出结论：多发性硬化症患者的运动缺陷主要与脑干和颈髓CST的病变负荷及颈髓微结构损伤的严重程度相关。然而，仅凭CST的损伤程度似乎无法有效区分仅有下肢缺陷与同时累及上下肢的患者。这一发现强调了在临床实践中，应尽早采取有效疗法防止CST（特别是脑干和颈髓部分）的病变累积，以预防可测量的运动缺陷的发生。