科技前沿中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病(demyelinating central nervous system disease)是一種自身免疫系統(tǒng)疾病，臨床較常見(jiàn)的類(lèi)型是一種病因不明的T細(xì)胞主導(dǎo)免疫疾病——多發(fā)性硬化癥(multiple sclerosis，MS)。近年來(lái)，由水通道蛋白-4抗體(aquaporin-4 antibody，下文簡(jiǎn)稱(chēng)AQP4-Ab)引起的繼發(fā)型脫髓鞘疾病視神經(jīng)脊髓炎譜系障礙以及由髓鞘少突膠質(zhì)細(xì)胞糖蛋白抗體(myelin oligodendrocyte glycoprotein antibody，下文簡(jiǎn)稱(chēng)MOG-Ab)引起的原發(fā)型脫髓鞘疾病也在臨床上受到更多關(guān)注。 　　MOG-Ab疾病、AQP4-Ab疾病和多發(fā)性硬化癥雖具有一定的臨床相似性，但也有各自獨(dú)特的發(fā)病機(jī)理和臨床表征。了解驅(qū)動(dòng)這些差異出現(xiàn)的因素，可更深入地理解這些疾病，從而更好地開(kāi)展早期診斷、治療方案優(yōu)化和預(yù)后監(jiān)測(cè)。脊髓病變是這三種疾病共有的標(biāo)志，它可能是許多臨床表征(特別是肢體殘疾和神經(jīng)病理性疼痛等)的主要成因。脊髓磁共振成像為非侵入式研究脊髓病變提供可能，但在這種體積較小且不斷隨生理節(jié)律移動(dòng)的結(jié)構(gòu)上成像，具有技術(shù)挑戰(zhàn)性。
 　　11月18日，中國(guó)科學(xué)院心理研究所行為科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員孔亞卓和牛津大學(xué)臨床神經(jīng)科學(xué)系教授Jacqueline Palace團(tuán)隊(duì)在Brain上，在線(xiàn)發(fā)表題為Quantitative Spinal Cord MRI in MOG-Antibody Disease，Neuromyelitis Optica and Multiple Sclerosis的研究論文。該研究為單中心臨床磁共振成像研究，運(yùn)用多模態(tài)定量脊髓磁共振成像(quantitative spinal cord MRI)技術(shù)，招募多發(fā)性硬化癥患者、MOG-Ab疾病患者、AQP4-Ab疾病患者和健康志愿者共80人，獲取其頸部等區(qū)域脊髓的截面積、病灶分布、纖維束各向異性分?jǐn)?shù)和磁轉(zhuǎn)化率等定量指標(biāo)(圖1)，用于區(qū)分三種中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病，并評(píng)估其與殘疾指數(shù)和病理性疼痛等臨床指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性。
 　　研究運(yùn)用主成分分析方法測(cè)試了脊髓成像定量指標(biāo)對(duì)疾病類(lèi)型的分辨和預(yù)測(cè)能力，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，脊髓磁共振成像定量指標(biāo)可區(qū)分出三種中樞神經(jīng)系統(tǒng)脫髓鞘疾病(圖2)。該研究通過(guò)比較脊髓成像定量指標(biāo)與臨床指標(biāo)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)脊髓的結(jié)構(gòu)萎縮與患者的殘疾指數(shù)相關(guān)顯著，說(shuō)明脊髓結(jié)構(gòu)損傷可能是脫髓鞘疾病致殘的主要因素。同時(shí)，通過(guò)多重回歸模型，研究發(fā)現(xiàn)脊髓丘腦束的FA值與患者的神經(jīng)病理性疼痛評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)。脊髓丘腦束位于脊髓白質(zhì)中，由脊髓側(cè)索和脊髓前索兩部分組成，是感覺(jué)信息由脊髓上行傳遞至大腦的重要通路，該結(jié)果進(jìn)一步證明，感覺(jué)上行通路——脊髓丘腦束的損傷可能是脫髓鞘疾病伴發(fā)神經(jīng)病理性疼痛的重要因素?；谠撗芯拷Y(jié)果，脊髓彌散張量成像的白質(zhì)纖維束分析有望成為神經(jīng)病理性疼痛研究的有效工具。MOG-Ab是新定型的疾病，相關(guān)研究較少，其是否會(huì)對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的灰質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響尚需探索。研究發(fā)現(xiàn)，MOG-Ab疾病患者脊髓灰質(zhì)體積減小，且單相和復(fù)發(fā)型MOG-Ab疾病患者的脊髓灰質(zhì)體積存在顯著差異。這一發(fā)現(xiàn)為MOG-Ab疾病患者灰質(zhì)結(jié)構(gòu)受損提供第一個(gè)定量指標(biāo)證據(jù)，并證明出現(xiàn)復(fù)發(fā)過(guò)程患者的灰質(zhì)受損更為嚴(yán)重，對(duì)于臨床治療具有參考價(jià)值。
 　　目前，大腦磁共振成像和分析技術(shù)已相對(duì)成熟，但是脊髓磁共振成像仍面臨挑戰(zhàn)。脊髓磁共振成像作為開(kāi)展脊髓結(jié)構(gòu)和功能研究的非侵入性研究技術(shù)，可以為脊髓疾病的發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后提供更加具體和定量化的生理指標(biāo)，對(duì)于基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用均有重要意義。隨著成像技術(shù)的改進(jìn)及分析流程的開(kāi)發(fā)，脊髓磁共振成像在人體感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)等基礎(chǔ)科學(xué)研究，以及脊髓損傷、脊髓炎、多發(fā)性硬化癥、肌萎縮性側(cè)索硬化癥和慢性疼痛等疾病的臨床應(yīng)用中逐漸得到推廣使用。
 　　孔亞卓和Jacqueline Palace為論文共同通訊作者，研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和中科院“科研信息化應(yīng)用工程”項(xiàng)目等的資助。
 　　圖1.(A)脊髓結(jié)構(gòu)分割示意(B)各向異性分?jǐn)?shù)(FA)圖、脊髓丘腦束(紅色)和皮層脊髓束(綠色)(C)磁轉(zhuǎn)化圖像分割(D)T2* 軸位圖，顯示灰質(zhì)和病灶(E)灰質(zhì)分割(F)病灶分割(G)病灶配準(zhǔn)到T2結(jié)構(gòu)像
 　　圖2.通過(guò)正交偏最小二乘模型得出的預(yù)測(cè)結(jié)果：(A)MOG-Ab疾病與多發(fā)性硬化癥(B)MOG-Ab疾病與AQP4-Ab疾病(C)AQP4-Ab疾病與多發(fā)性硬化癥