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AJP:ENIGMA超大样本研究:强迫症患者的皮层厚度和表面积异常
发布者:admin 发布时间:2018/7/9

AJP:ENIGMA超大样本研究:强迫症患者的皮层厚度和表面积异常

来自VU大学医学中心(VU University MedicalCenterVUmc)的Premika S.W. Boedhoe等人在The American Journal ofPsychiatryAJP)期刊上发表了关于患有强迫症(Obsessive-compulsive disorderOCD)的成人和儿童的大脑皮层差异的研究。该研究基于27个研究中心的1905OCD患者和1760名健康受试的T1-weighted MRI数据提取了皮层厚度和面积,然后采用meta-analysismega-analysis来研究OCD患者与健康人的差异,以及脑结构特征与临床特征之间的关系。结果表明,与健康对照组相比,成人和儿童OCD患者在顶叶的皮层厚度与表面积发生异常,药物治疗对不同脑区的皮层厚度与表面积有调剂作用。

 

关键字:强迫症(Obsessive-compulsive disorderOCD);Mega-analysisMeta-analysis;皮层厚度;皮层表面积

 

强迫症(Obsessive-compulsivedisorderOCD)的疾病模型提出皮层-纹状体-丘脑-皮质回路的改变是疾病的生理学关键。许多研究发现成人和儿童OCD患者的额叶-边缘回和额叶-顶叶区域存在异常。但是,以往的研究都是基于小样本数据进行分析,其可重复性与可靠性存在限制。因此,本文研究人员通过Meta-Analysis增强神经影像遗传学联盟成立了OCD研究组,与世界范围的研究者合作增强统计效能,旨在阐明OCD患者的脑部的异常。

 

研究者收集了来自世界范围内27个研究中心的3665T1-weighted磁共振影像数据,其中包括1905OCD患者(407名儿童和1498名成人)和1760对照被试(324名儿童和1436名成人),详见表1。研究者首先依照标准ENIGMA原则(http://enigma.usc.edu/protocols/imaging-protocols/)对数据进行预处理与质量控制,然后,基于Desijab-Killiany模板将大脑皮层分割成68个区域,并提取所有脑区及左右半球的皮层厚度与表面积。接着,研究采用了meta-analysismega-analysis对数据进行统计分析。其中,本研究主要集中讨论mega-analysis的结果,具体分析如下:

  1.  本研究将70个区域的(68个脑区和2个半球)皮层厚度和表面积作为输出测量值,将二值的诊断指标作为多元线性回归模型的预测量。其中,所有脑区的皮层厚度模型均经过年龄和性别的校正,皮层表面积模型经过颅内体积、年龄、年龄的平方、性别、性别*年龄和年龄的平方*性别的校正。同时,效应大小通过Cohen’s d进行计算。

  2.  为检测年龄对疾病的潜在影响,研究者分别在成人OCD患者组和儿童OCD患者组进行分析。然后,研究者进行了药物治疗OCD组、未进行药物治疗的OCD组、正常对照组之间的相互比较。

  3. 本研究对并发重度抑郁症、并发焦虑症、OCD病症的影响进行分析。

  4. 此外,研究者还对成人OCD患者的发病的时间、病程和病症严重程度的影响进行比较分析。其中,成人OCD患者分为成人期发病和儿童期发病。

 

1 OCD患者和健康对照的人口和临床信息


研究结果:

Mega分析

1.    OCD病人和对照组之间皮层厚度和表面面积的差异

成人:与健康对照组(N=1436)相比,OCD患者(N=1498)的双侧顶下小叶的皮层厚度显著降低(effect size [Cohen’s d]=20.14,左侧颞横回的皮层表面积也显著降低(Cohen’s d=20.16)(图1)。

儿童:与健康儿童对照(N=324)相比,儿童OCD患者(N=407)的双侧顶上小叶、左侧顶下小叶和左侧枕叶外侧的皮层厚度显著降低(Cohen’s d values between -0.24 and -0.31)(图2)。但是,儿童OCD患者所有脑区的皮层表面积均未发生显著改变。

1 成人OCD患者与健康对照的皮层厚度的比较


2 儿童OCD患者与健康对照的皮层厚度的比较


2.    药物治疗对皮层厚度和表面积的影响

成人:与健康成人对照相比,药物治疗的OCD患者(N=646)的左右半球的皮层厚度显著降低,局部表现为额叶、顶叶和枕叶区域的皮层厚显著降低(Cohen’s d values between -0.10 and -0.26))(图3)。在未进行药物治疗的OCD患者的皮层厚度不存在显著差异。同时,药物治疗的OCD患者的侧颞横回的皮层表面积显著降低(Cohen’s d=-0.20;未进行药物治疗的OCD患者的皮层表面积未发生显著改变。此外,与未进行药物治疗OCD患者相比,药物治疗的OCD患者的额叶、颞叶和顶叶的皮层厚度显著降低(Cohen’sd values between -0.13 and -0.21),但皮层表面积未发生显著改变。

儿童:与健康儿童对照组相比,药物治疗的OCD患者在双侧顶上小叶、顶下小叶和左侧枕叶腹侧的皮层厚度显著降低(Cohen’s d=-0.31),同时未进行药物的治疗的OCD患者的皮层厚度未发生显著改变。与未进行药物治疗组相比,药物治疗的儿童OCD患者的所有的皮层厚度未发生显著改变。与健康儿童对照相比,药物治疗的OCD患者的额叶的皮层表面积显著增大(图4)。未进行药物治疗的OCD患者的皮层表面积未出现显著改变。与未进行药物的治疗的OCD患者相比,药物治疗的OCD患者的左侧舌回(Cohen’s d=20.34))和矩状旁回(Cohen’s d=20.40)的皮层表面积显著减少。

3 药物治疗成人OCD患者与健康对照的皮层厚度的比较



4 药物治疗儿童OCD患者与健康对照的皮层厚度的比较


3 .并发症对皮层厚度和表面积的影响

本研究结果表明,皮层厚度和表面积与成人或儿童并发症(抑郁症或焦虑症)不存在相关性。但是,缺乏对并发症的系统评估导致了样本量较小,并发症的影响被低估。

4.    症状对皮层厚度和表面积的影响

对成人OCD患者的症状回归分析结果表明,具体症状表现与皮层厚度与表面积的改变不存在显著的相关性。同时,研究结果表明具有顺序和对称症状的OCD患者在左侧楔叶具有更大的皮层表面积。

5.  发病年龄和病程对皮层厚度和表面积的影响

与健康对照相比,成人发病的OCD患者的左右半球的大脑皮层厚度显著降低,主要集中在额叶和颞叶(Cohen’s d values between -0.11 and -0.16)。同时,研究结果表明,成人发病的OCD患者在左侧颞横回(Cohen’s d=-0.17)和左侧岛盖部(Cohen’s d=-0.14)具有更小的皮层表面积。而在儿童时期发病的OCD患者的皮层厚度和表面积未发生显著改变。

此外,在成人OCD组和儿童OCD组,本研究发现发病年龄或病程与皮层厚度和表面积不存在显著的线性或二次相关。

6.    病症严重程度对皮层厚度与表面积的影响

研究结果表明,在成人OCD组和儿童OCD组,病症严重程度(YBOCS)与皮层厚度和表面积未呈现显著的线性或二次相关。


元分析

与对照组相比,成人OCD患者的皮层厚度在顶下小叶显著降低(Cohen’s d=-0.14; p,0.01, uncorrected),同时元分析结果也表明药物治疗的成人OCD患者在左侧颞横回皮层厚度显著增加和皮层表面积显著降低。儿童OCD组的元分析结果表明顶下小叶和顶上小叶的皮层厚度显著增加。

 

综上,研究结果表明,顶叶皮层与成人和儿童OCD相关。强迫症的病理不能仅仅从皮层-纹状体-丘脑-皮层区域的改变来解释,更要强调顶叶区域的重要性。同时,皮层厚度和表面积会受到OCD的不同影响,并受药物治疗状态的调节。研究者表示进一步的工作将使用纵向设计,并纳入遗传和环境变量更精准地理解OCD患者基础结构的异常。

 

迄今为止,该研究是对OCD患者的皮层结构进行的最大数据量的神经影像研究。研究结果表明顶叶皮层与成人和儿童OCD密切相关。

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参考文献:Boedhoe P S W, Schmaal L, Abe Y, et al. Cortical abnormalities associatedwith pediatric and adult obsessive-compulsive disorder: Findings from theENIGMA Obsessive-Compulsive Disorder Working Group[J]. American Journal ofPsychiatry, 2017, 175(5): 453-462.

 

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