基于多模态磁共振的HIV相关认知功能障碍综合征临床前期生物标记物研究

Preclinical stage of HIV associated neurocognitive disorders (HAND) is the earliest stage performing with no clinical symptoms but already with pathophysiological changes. The identification and diagnosis of the preclinical HAND using imaging marker have been one of the research frontiers.HAND is identified as the most ideal subject for imaging research on brain damage during preclinical HAND. This project intends to employ a group of HIV patients without clinical symptoms (50 cases) and another group of HIV patients with mild cognitive disorder symptoms (50 cases) as the research subjects, moving the attention from the traditional symptomatic stage to the preclinical stage. 50 healthy volunteers are enrolled as the control group. Measurements of non-invasive structural and functional MRI, neuropsychological cognition, behavior, CD4 T cell counts , ratio of CD4 to CD8 T cell counts and QUIN are taken once a year. Aim to survey the dynamic discipline of morphological, structural, functional and metabolic changes on brain damage during different periods and to explore the effective MRI makers in the diagnosis of HIVrelated early brain damage. This project facilitates to provide scientific evidence on the early diagnosis of HIV infected brain damage.

HIV相关神经认知功能障碍综合征（HAND）临床前期是指无或轻微临床症状但已有HAND病理生理改变的最早阶段。如何运用影像学标记物识别和诊断HAND临床前期成为HAND研究的前沿。HAND是研究临床前期脑损伤影像学标记物最理想的研究对象。本课题拟以中国HIV患者（n=50）无症状（临床前期）和轻度认知功能障碍（n=50）为研究对象，将HAND的研究重点由传统的症状期前移到临床前期；入组匹配健康正常人（n=50）作为对照组；进行非侵入性结构及功能MRI成像检查和临床、神经、心理认知、行为、CD4计数、CD4/CD8及QUIN进行检查，每年随访一次，以探索HAND临床前期的基于磁共振多模态技术的脑形态、结构、功能、代谢及动态变化规律，明确HAND临床前期有明显与临床相关生物标记物，以期得到一组对HAND临床前期有诊断价值的指标。本项目的实施将为HAND早期诊断和干预提供科学依据。

HIV相关神经认知功能障碍综合征（HAND）临床前期是指无或轻微临床症状但已有HAND病理生理改变的最早阶段。如何运用影像学标记物识别和诊断HAND临床前期成为HAND研究的前沿。HAND是研究临床前期脑损伤影像学标记物最理想的研究对象。本课题拟以中国HIV患者无症状（临床前期）和轻度认知功能障碍为研究对象，将HAND的研究重点由传统的症状期前移到临床前期；入组匹配健康正常人作为对照组；进行非侵入性结构及功能MRI成像检查和临床、神经、心理认知、行为、CD4计数、CD4/CD8进行检查，每年随访一次，以探索HAND临床前期的基于磁共振多模态技术的脑形态、结构、功能、代谢及动态变化规律，明确HAND临床前期有明显与临床相关生物标记物，以期得到一组对HAND临床前期有诊断价值的指标。结果显示：HIV感染会导致下行运动通路的白质受损（左侧内囊后肢、左侧大脑脚、右侧皮质脊髓束）。除此之外发现胼胝体和额叶白质损伤最为明显。白质损伤与HIV的临床数据间有显著的关系。胼胝体膝的神经退行性变与患者当前的CD4计数、CD4/CD8、病毒载量有显著相关性。HIV感染早期，脑白质完整性广泛破坏，脑灰质容积不同程度减低，然而没发现两者之间位置上的对应关系。HIV患者与运动功能相关脑区的灰质体积明显减少，主要在双侧后脑岛皮层、前运动皮层和上脑回。手部运动的脑功能成像发现双侧后脑岛活动增加。双侧后脑岛皮质的体积缩小，在空间上与大脑异常活动是一致的。双侧后脑岛皮层、前运动皮层的体积减小与免疫功能障碍有显著相关性。HAND组额叶白质和基底节Cho/Cr值升高，NAA/Cr值降低。研究表明：胼胝体白质微结构更易受HIV感染的免疫功能障碍和病毒复制影响。运动期间功能激活异常可能跟运动相关的皮层萎缩有关，这种功能激活的增强可能是一种代偿作用。当免疫系统恶化时，高级感觉运动皮层双侧后脑岛皮层、前运动皮层可能更易受到HIV介导的神经毒性的影响。MRI（DTI-FA\MD\AD\RD、fMRI、Cho/Cr、NAA/Cr）生物标记可以识别HIV感染早期神经认知损伤，将为HAND无创早诊、早治提供临床依据。