European Radiology：QSM，可预测多发性硬化症进展的影像学指标！

多发性硬化症（MS）是一种免疫介导的中枢神经系统疾病，以炎症、脱髓鞘和神经变性为特征。神经病理学研究已经证实，髓鞘的变化、轴突的丧失和铁含量的改变与多发性硬化症的病因密切相关。然而，促进自发再髓鞘化或决定轴突缺失的因素仍然鲜为人知，目前还没有可靠的疾病进展的预后生物标志物。因此，对疾病进展的识别通常是回顾性的，进而影响了早期个性化治疗过程的机会。

磁共振成像（MRI）是诊断多发性硬化症最常用的技术，可以识别尤其是白质（WM）的脱髓鞘病变，并监测疾病在空间和时间上的进展。然而，传统的MRI指标与残疾进展的风险之间并不存在很强的相关性，而且目前没有一种MRI技术足以具体评估体内损害的类型和髓鞘修复的程度。因此，最近的研究工作集中在开发能够反映多发性硬化症所谓无声进展的病理生理变化的成像序列上。

定量磁敏感图谱（QSM）是一种新兴的MRI技术，可以通过正常和患病大脑的梯度回波磁共振相位图像确定体内组织的磁感应强度。所有的人体组织都表现出某种形式的磁性。磁场和物质之间的相互作用类型决定了物质的磁性特征，将其分为两类：二磁性物质，具有负的易感性，倾向于被磁场排斥；顺磁性、超顺磁性和铁磁性物质，具有正的易感性，倾向于被磁场吸引。在磁感应图中，由于存在由蛋白质和脂质组成的髓鞘，WM始终显示出双磁感应性，已知其特点是负磁感应性。由于髓鞘的磁敏感性是负的，一定程度的脱髓鞘会引起WM磁敏感性的增加。另一方面，正的易感性值也是由顺磁性物质（如铁）的作用决定的。

因此，QSM会随着髓鞘的丧失和铁的积累而增加。在一些脑部疾病中，包括帕金森病、阿尔茨海默病和多发性硬化症以及一些多发性硬化症WM病变的慢性激活的小胶质细胞中都证明了铁过量。因此，QSM图像上的边缘低信号表达了病变边缘存在活化的富含铁的小胶质细胞，是研究慢性活动性MS病变的生物标志物。

与多发性硬化症病变不同，正常白质（NAWM）的病理改变，包括弥漫性轴突损伤和髓鞘变化，在很大程度上更难发现，而轴突和神经元损伤实际上是白质微结构损伤的结果。有鉴于此，只有少数研究关注多发性硬化症患者的NAWM磁敏感性，其结果重要但相当矛盾。

关于疾病进展的生物标志物，有报道称较低的基线脑脊液（CSF）β-淀粉样蛋白1-42（Aβ）水平可以预测MS患者更严重的疾病进展。更有力的数据显示，较高的基线血清神经丝轻链（sNfL）与疾病活动性的几个指标有关。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了NAWM的磁敏感性并评估了NAWM-QSM与残疾进展之间的相关性，同时评估了NAWM-QSM与sNfL和CSF Aβ水平之间可能的相关性。

本项研究招募了59名诊断为多发性硬化症（n = 53）或临床孤立综合征（CIS）（n = 6）的患者并对其进行了跟踪评估。所有参与者都接受了神经系统检查，抽血评估血清神经丝轻链（sNfL）水平、腰部穿刺量化脑脊液（CSF）β-淀粉样蛋白1-42（Aβ）水平以及脑部MRI，其中使用T2加权扫描被用来量化白质（WM）病变负荷。对于每一次扫描，研究得出NAWM的体积分数和WM病变的体积分数。使用磁敏感性张量成像（STI）套件计算NAWM的定量磁敏感性图（QSM）。

原发性进展期患者（n = 9）显示NAWM的平均磁敏感性值高于复发缓解期（n = 44）和CIS（n = 6）（p = 0.01和p = 0.02）。在NAWM中具有较高磁敏感性的患者显示sNfL浓度增加（ρ = 0.38，p = 0.004），CSF Aβ水平较低（ρ = -0.34，p = 0.009）。平均NAWM磁敏感性是随访时扩展残疾状态量表（EDSS）恶化的预测因素（β = 0.41，t = 2.66，p = 0.01）和多发性硬化症严重程度量表（MSSS）（β = 0.38，t = 2.43，p = 0.019）。

 图 FLAIR（A）的轴位切片和使用STI套件从6回波三维变质梯度回波脉冲序列计算的定量磁敏感图（B）。WMLs和NAWM掩膜分别以红色和黄色重合

本研究提供了QSM在评估早期细微的WM变化中的潜在作用的证据，表明了其用作MS患者疾病进展的预后生物标志物的价值。
原文出处：

Anna M Pietroboni,Annalisa Colombi,Valeria E Contarino,et al.Quantitative susceptibility mapping of the normal-appearing white matter as a potential new marker of disability progression in multiple sclerosis.DOI:10.1007/s00330-022-09338-6