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中科院探索重度抑郁癥治療新思路:腦成像定量預測治療效果

   日期:2018-05-18     瀏覽:166    
核心提示:發(fā)布日期:2018-05-18   抑郁癥又稱抑郁障礙,是長久而且明顯的心情低落。抑郁癥是一種精

發(fā)布日期:2018-05-18

 

  抑郁癥又稱抑郁障礙,是長久而且明顯的心情低落。抑郁癥是一種精神類疾病,在生理和心理上都對人們造成了一定的影響。據(jù)世界衛(wèi)生組織最新統(tǒng)計結果顯示,全球約有3.5億人飽受重度抑郁癥的困擾,并導致每年100多萬人自殺,由重度抑郁癥所帶來的經(jīng)濟花費已經(jīng)超過癌癥、糖尿病等諸多常見疾病。

  對重度抑郁癥患者來說,目前的治療手段還有諸多問題要解決。而腦成像無疑給重度抑郁癥的治療提供了一個新的有效方式。

  腦成像,看看你的腦子有啥異常

  腦成像,就是給腦子照相。當前,腦成像已經(jīng)成為腦疾病研究的必要手段之一,通過利用磁場和脈沖等成像技術,來獲得腦組織結構以及神經(jīng)元功能活動等情況。

  不同的“照片”可以提供大腦的功能或者結構的不同信息:

  功能磁共振影像(fMRI),基于血氧水平依賴性信號,反映大腦執(zhí)行某種任務或者靜息態(tài)時,對應腦區(qū)的神經(jīng)元活動;

  結構磁共振影像(sMRI),提供大腦的組織結構信息,如灰質、白質、腦脊液;

  彌散磁共振成像(dMRI),通過計量人體組織內水分子隨機運動的特性來追蹤大腦白質纖維并反映其解剖連接性。

  科學家發(fā)現(xiàn),精神疾病患者的病情嚴重程度或認知表現(xiàn)往往與特定腦區(qū)的結構損傷或功能異常密切相關。例如,阿爾茲海默癥患者的海馬體會隨病情嚴重程度呈現(xiàn)不同程度的萎縮。進而影響與之相關的一系列認知、記憶功能。

  然而,大部分精神類疾病的腦結構、功能異常是極其細微肉眼不可分辨且難以定量衡量的。比如重度抑郁患者,他們的腦前額葉-邊緣系統(tǒng)(杏仁核、海馬等)中灰質密度和分數(shù)低頻振蕩幅度(fALFF)顯著低于健康人。

  但是,這種差異很難去定量衡量。目前臨床上,精神疾病的病情診斷大多基于患者的行為表現(xiàn)和醫(yī)師的個人經(jīng)驗,進行定性分析和合理推測,因此醫(yī)生的主觀因素不可避免。此外,由于多種精神疾病的認知或者行為表現(xiàn)之間存在重疊交叉,單純的只依賴于癥狀或者行為表現(xiàn)的診斷存在明顯不足。

  因此,急需一種能夠及時輔助診斷或治療的并具有客觀性的神經(jīng)影像學標識。近期,中科院自動化所的科學家們就在這一領域取得了系列進展。

  準確預測重度抑郁癥電痙攣療法的療效

  重度抑郁癥是一種慢性精神類疾病,治愈率低,復發(fā)率高。目前在臨床上,盡管結合心理療法與藥物療法的傳統(tǒng)治療策略取得了一定效果,然而,精神疾病發(fā)病機理復雜、臨床生物學差異多變,對于以上任何一種治療方案而言,通常只有50%的患者能夠恢復健康。

  在很大程度上,很難確切的說清楚對于特定的抑郁病人而言,哪種治療最可能有效。這就意味著,病人在初步治療失敗后,還需要嘗試其他一系列治療方法。

  電痙攣療法(ECT)的治療效果穩(wěn)定、快速,在臨床上得到廣泛認可,尤其是對于那些藥物治療無效,且伴有強烈自殺傾向的重度抑郁患者,電刺激療法有著較高的治愈率。但是,電刺激療法對人的認知等方面都存在較大的損傷。因此,電刺激療法通常是病人在藥物療法失敗后,才會選擇的治療方案。

  那么,如果可以在患者接受電刺激治療之前,對其治療后狀態(tài)恢復是否顯著進行準確的預測,這樣不就能夠讓醫(yī)生們制定出最有的醫(yī)療決策,最大限度地減輕病人經(jīng)濟負擔與精神損害了呢!

  按照這個思路,中科院自動化所的隋婧教授團隊進行了探索和研究??茖W家們利用重度抑郁癥患者治療前的結構磁共振影像(SMRI)特征,對其治療后的癥狀恢復情況進行定量的預測。

  研究結果顯示,大腦中的右側海馬、右眶額皮層、右顳下回、左側楔前葉、左側輔助運動區(qū)及左側舌回,這六個腦區(qū)可作為預測抑郁癥患者 ECT 恢復情況的潛在生物標識(如下圖所示)。

 

抑郁癥 ECT 療效預測的靶點。Jiang R. et alNeuropsychopharmacology 43:1078–87 (2018)

  研究結果顯示,該方法的預測準確率在3個中心均達到85%以上,有較大的臨床應用價值??茖W家們希望下一步將該技術應用到其他精神疾病患者的腦影像特征之上,對多種不同類型的治療措施進行預測分析。

  用遺傳因子影響數(shù)據(jù)來研究抑郁癥患者大腦異常

  抑郁癥遺傳度為30%–40%,而表觀遺傳因素在抑郁癥中有重要作用。microRNAs 是一類重要的表觀遺傳調節(jié)因子,能夠調節(jié)超過50%的人類基因,其中,miR-132 被認為是與抑郁癥癥狀的發(fā)病機制和神經(jīng)元機制密切相關的表觀遺傳因子。

  日前,中科院自動化所隋婧教授團隊與四川大學華西醫(yī)院馬小紅教授團隊合作,首次嘗試探索了未用藥抑郁癥患者的多模態(tài)腦影像與 miR-132 的異常表達之間的聯(lián)系。

  結果表明,未用藥抑郁癥患者中高表達的 miR-132 水平與人腦前額葉-邊緣系統(tǒng)(杏仁核、海馬等)中降低的 fALFF(分數(shù)低頻振蕩振幅)和 GM(灰質)相關,且連接上述腦功能-結構共變腦區(qū)的腦白質纖維束——丘腦前輻射(ATR)、胼胝體壓部/膝部的完整性受損(分數(shù)各向異性降低)。更重要的是, 上述腦區(qū)的功能與結構變化還與抑郁癥患者受損的注意力和執(zhí)行控制功能相關(如下圖所示)。

 

未用藥抑郁癥中與 mir-132 的異常表達相關的多模態(tài)公變模式。Qi S. et al Brain 141(3):916-926.

  本研究提供了一種影像遺傳學關聯(lián)研究的新方式,為以后郁抑癥的治療提供了一種新的思路。

  現(xiàn)在,我們已經(jīng)了解到了腦影像對重度抑郁癥患者治療所提供的幫助,目前科學家們還在繼續(xù)進行深入的研究,希望能在這方面有更多的探索和嘗試,讓更多有效的治療方法真正應用到臨床中,為重度抑郁癥患者帶來更多的希望。

 

來源:中國科學院自動化研究所

 
 
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