摘要
目的
认知功能障碍(CD)是儿童期系统性红斑狼疮(cSLE)的常见症状。本研究旨在探究cSLE中CD的神经行为基础。
方法
cSLE患者(N=20)和年龄与性别匹配的健康对照组(HCs, N=20)完成了问卷调查和多项神经认知测试。使用系统性红斑狼疮疾病活动指数2000和实验室标志物监测患者的临床状态。神经影像学评估包括功能性近红外光谱(fNIRS)、功能性磁共振成像(fMRI)和结构MRI。
结果
cSLE患者表现出中度疾病活动，伴有高炎症和免疫失调，同时药物依从性较低。与健康对照组相比，cSLE患者认知功能较差，情绪困扰和身体症状更为严重。fNIRS在颜色-词语Stroop任务期间显示，cSLE患者的前额叶皮层活动高于健康对照组，提示认知灵活性受损。在N-back工作记忆任务期间进行的fMRI显示，cSLE患者的额叶皮层和小脑活动发生改变，同时在cSLE队列中观察到静息态前额叶-小脑连接的调节变化。cSLE患者以前额叶皮层和小脑分区(如crus II)的灰质形态学特性降低为特征，同时这些认知处理中心之间的白质结构连接也发生改变。基于神经影像学特征的K均值聚类分析将cSLE队列分为三个亚组，这些亚组在认知和情绪健康方面存在差异。
结论
本研究提供了前额叶-小脑异常及其与cSLE中CD相关联的证据。此调查强调了多学科研究工作的必要性，以进一步阐明cSLE中CD的神经生物学基础。
引言
系统性红斑狼疮(SLE)是一种慢性自身免疫性疾病，导致显著的发病率和死亡率[1]。与成人期SLE(aSLE)相比，儿童期SLE(cSLE)与更严重的器官受累、脑病和药物毒性相关[2,3]。认知功能障碍(CD)是cSLE的一种神经精神表现，仍是该疾病中诊断不足和治疗不足的要素[4,5]。美国风湿病学会将CD定义为注意力、推理、执行技能、记忆、视觉空间处理、语言或精神运动速度方面的缺陷[6]。CD在20-59%的cSLE病例中被识别出来，可能比aSLE更为普遍和严重[7,8]。cSLE的CD和其他神经精神症状可能对学校功能、自我管理、心理社会健康以及终生与健康相关的生活质量和职业机会产生负面影响[7,9,10]。尽管其临床影响显著，cSLE中CD的神经生物学相关因素仍未得到充分理解，限制了有效检测和干预[11,12]。
cSLE中的CD通常在标准护理MRI结果正常的情况下出现[13]，也可能因合并抑郁症或焦虑症而复杂化[14]。先前结合实验性神经影像学方法的研究指出，CD与白质/灰质体积减少[15]、扩散张量成像(DTI)显示的全局结构连接减少[16]以及认知任务期间血氧水平依赖(BOLD)反应降低相关[17]。本研究的目的是从两方面扩展早期cSLE神经影像学工作。第一个目标是采用功能性近红外光谱(fNIRS)，这是一种非侵入性、便携、经济高效、高时间分辨率的光学神经影像学方法，可测量与cSLE前额叶功能障碍相关的皮层血流动力学变化[18,19]。fNIRS被提议作为识别cSLE中CD神经生物学基础的潜在替代方法，同时规避与MRI相关的一些限制(即MRI设施的可及性、牙科硬件或幽闭恐惧症)。尽管fNIRS之前未用于研究cSLE中的CD，但我们假设cSLE患者将表现出改变的前额叶任务相关活动，反映在认知需求事件期间努力增加[20]。
尽管脑MRI方法存在局限性，但当与其他神经影像学技术如fNIRS结合时，这种多模态方法仍可能为CD以及其他影响cSLE患者的神经精神症状提供新的神经行为见解。因此，第二个目标是实施静息态和任务相关功能MRI、结构MRI以量化灰质形态学特性，以及扩散张量成像(DTI)结合图论分析，以评估cSLE个体的结构连接。我们假设，定位于小脑分区的功能和结构改变与额叶皮层亚区域中出现的异常同时发生。研究小脑-丘脑-皮层和皮层-脑桥-小脑通路等小脑回路，这些通路促进与经典认知中心(前额叶皮层)的交流，可能为cSLE中的CD提供新见解。鉴于小脑在儿童期发育过程中的动态成熟以及不同脑区域或生物性别在发育轨迹上的差异[21]，以及小脑在认知和情感控制中发挥的关键作用[[22],[23],[24]]，探查前额叶和小脑回路功能、形态和微观结构至关重要。
为实现这些目标，对cSLE患者和年龄-性别匹配的健康对照组(HCs)进行了评估：(i) fNIRS和在可行情况下进行的非对比MRI，(ii)神经认知任务(即儿科自动化神经心理学评估指标[pedANAM]和颜色-词语Stroop任务)，(iii)患者报告的结果测量，以及(iv)告知cSLE严重程度的标准临床测量(即系统性红斑狼疮疾病活动指数2000[SLEDAI-2K])。本研究为探究cSLE中CD的多学科框架提供了支持，并为未来多站点研究确定CD严重程度和神经精神表型的机制和临床预测因子奠定了基础。
研究方法
患者招募
这项单中心横断面研究在2年期间前瞻性地在波士顿儿童医院招募了20名cSLE患者和20名年龄和性别匹配的健康对照组。一般纳入标准为8-24岁，未怀孕或哺乳，8周内或5个半衰期(以较长者为准)未接受任何研究性药物，无当前非法药物使用或物质使用障碍，无头部损伤。对于cSLE患者，附加标准包括医生诊断的cSLE。
参与者人口统计学和临床特征
15名女性和5名男性cSLE患者(平均±标准差：17.9±3.4岁)以及年龄和性别匹配的健康对照组(平均±标准差：17.7±3.7岁)参与了本研究(表1)。较低的儿童机会指数(COI)分数表明cSLE患者的环境和社会经济条件比健康对照组更为不利。该队列中的患者在入组时表现出中度疾病活动，这由总SLEDAI-2K分数和临床SLEDAI-2K分数反映，尽管...
讨论
本研究采用多学科框架来理解cSLE中CD的生物行为基础。与健康对照组相比，cSLE患者报告了认知障碍，并经历了更高水平的心理压力、焦虑和身体症状。功能性神经影像学显示，在Stroop任务期间前额叶皮层激活增加，而在N-Back任务期间，上额叶、小脑Crus II和海马体的激活也升高。
结论
在本研究中，我们展示了前额叶-小脑异常及其与cSLE中CD相关联的证据。我们的发现强调了多学科研究的迫切需要，以深化我们对导致cSLE中CD的神经生物学因素的理解。通过将神经影像学数据与临床评估相结合，我们旨在建立对cSLE患者面临的认知挑战更全面的理解。
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