胰島素鼻內給藥對帕金森病患者運動功能、生活質量及不同腦區(qū)低頻振幅的影響

范楊，梅玉倩，馮文，楊進，王玉鳳，侯昌月，蔣國會，余巨明，張小東

帕金森病（Parkinson disease，PD）是一種常見于中老年人的慢性進展性神經系統(tǒng)變性疾病，目前的治療手段只能控制PD的癥狀，尚不能阻止神經退化及神經元死亡［1-2］。相關證據表明，PD與腦胰島素抵抗相關，而黑質（substantia nigra，SN）和中腦腹側被蓋區(qū)是多巴胺能神經元最豐富的腦區(qū)［3］，同時也是腦內胰島素受體含量最豐富的腦區(qū)［4］。研究表明，胰島素鼻內給藥可以迅速提高腦內胰島素含量，減輕腦胰島素抵抗，且該給藥方式安全、無創(chuàng)、易操作、起效快。功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging，fMRI）檢查是一種探索體內功能神經解剖學的常用方法，被廣泛用于神經精神疾病腦區(qū)功能情況的研究［5］。因此，本研究一方面通過帕金森病統(tǒng)一評分量表（Unified Parkinson Disease Rating Scale，UPDRS）及39項帕金森病調查表（39-item Parkinson's Disease Questionnaire，PDQ-39）評估胰島素鼻內給藥對PD患者運動功能和生活質量的影響；另一方面通過靜息態(tài)功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging，rs-fMRI）檢查研究胰島素鼻內給藥對PD患者不同腦區(qū)低頻振幅（amplitude of low-frequency fluctuations，ALFF）的影響，進而初步探討胰島素鼻內給藥對PD的治療作用及可能機制。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019年1月至2020年1月于川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院神經內科門診就診的PD患者32例。采用隨機數字表法將其分胰島素組（n=16）和對照組（n=16）。納入標準：（1）符合《中國帕金森病的診斷標準（2016版）》［6］中PD的診斷標準，由兩名神經科醫(yī)師共同診斷；（2）病情穩(wěn)定，且入組前1個月內未調整抗PD藥物。排除標準：（1）糖尿病患者，包括糖耐量異常者；（2）對胰島素過敏者；（3）既往行腦深部電刺激手術者；（4）合并嚴重的其他系統(tǒng)疾病者。剔除標準：（1）失訪者；（2）rs-fMRI檢查結果丟失者；（3）rs-fMRI檢查時頭動明顯者；（4）隨訪發(fā)現PD的絕對排除標準者。所有受試者被詳細告知研究流程并簽署知情同意書。本研究經川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院倫理委員會審核批準〔審批件編號：2019ER（R）029〕。

1.2 研究方法 本研究為隨機、單盲、安慰劑對照試驗，胰島素組予以門冬胰島素注射液〔生產廠家：諾和諾德（中國）制藥有限公司，國藥準字S20153001〕20 U/d，對照組予以氯化鈉注射液（生產廠家：四川科倫藥業(yè)股份有限公司，國藥準字H51021158）0.2 ml/d，兩組均于早餐前通過鼻腔（使用1 ml空針抽取0.2 ml的胰島素或氯化鈉注射液）給藥，連續(xù)治療4周。

1.3 觀察指標 （1）一般資料。收集患者一般資料，包括性別、年齡、受教育年限、病程、左旋多巴等效劑量。（2）H&Y分期［7］。分別于治療前后評估患者H&Y分期，分為0～5期，分期越高，表明患者癥狀越嚴重。（3）UPDRS評分。分別于治療前后采用UPDRS［7］評估患者運動功能，該量表包括患者日常生活非運動癥狀體驗（Ⅰ）、日常生活運動癥狀體驗（Ⅱ）、運動功能檢查（Ⅲ）及治療并發(fā)癥（Ⅳ）4部分內容，各部分總分分別為16、52、108、23分，該量表總分為各部分得分之和；UPDRS能全面反映患者的運動癥狀及非運動癥狀，其評分越高，表明患者的癥狀越嚴重。（4）PDQ-39評分。分別于治療前后采用PDQ-39［8］評估患者生活質量，其由39個問題8個維度（包括身體活動、日常生活行為、精神健康、屈辱感、社會支持、認知、交流及身體不適）組成，能夠反映患者在過去1個月的生活質量。每個維度總分分別為40、24、24、16、12、16、12、12分，該量表總分為各維度得分之和。其評分越高，表明患者生活質量越差。（5）ALFF。分別于治療前后采用3.0 T磁共振（DISCOVERY MR750 USA）進行rs-fMRI檢查，選擇32 CH相控陣頭顱線圈。掃描時，囑患者安靜、閉眼、保持清醒且盡量不思考地躺在檢查臺上?；颊吲宕鞫詼p少噪聲，同時頭部放置海綿墊以限制頭部運動。rs-fMRI檢查掃描參數：采用梯度回波平面成像技術，重復時間2 000 ms，回聲時間30 ms，翻轉角90°，層數35層，層厚4 mm，矩陣64×64，視野240 mm×240 mm，在整個成像過程中采集255個時間點，每個受試者均獲得8 195張BOLD回波平面圖。統(tǒng)計患者不同腦區(qū)ALFF。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數據分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗分析計量資料是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的計量資料以（±s）表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；不符合正態(tài)分布的計量資料以M（QR）表示，組間比較采用秩和檢驗；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗；等級資料組間比較采用秩和檢驗。使用統(tǒng)計參數圖8（statistical parametric mapping，SPM8）對rs-fMRI檢查結果進行預處理，使用REST軟件分析不同腦區(qū)ALFF。處理后使用SPM8分別對兩組治療前后rs-fMRI數據進行測量方差分析，設定P＜0.05、團塊大?。?8（AlphaSim校正）為差異有統(tǒng)計學意義。然后采用配對t檢驗對有統(tǒng)計學差異的腦區(qū)進行事后檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 一般情況 胰島素組共剔除7例患者，其中失訪3例、隨訪發(fā)現PD的絕對排除標準1例、rs-fMRI檢查結果丟失1例、rs-fMRI檢查時頭動明顯2例。對照組共剔除8例，其中失訪7例，rs-fMRI檢查結果丟失1例。兩組性別、年齡、受教育年限、病程、左旋多巴等效劑量比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組一般資料比較Table 1 Comparison of general data between the two groups

2.2 H&Y分期 兩組治療前后H&Y分期比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 兩組治療前后H&Y分期比較〔n/N〕Table 2 Comparison of H&Y staging between the two groups before and after treatment

2.3 UPDRS評分 兩組治療前后UPDRS Ⅰ評分、UPDRS Ⅱ評分、UPDRS Ⅲ評分、UPDRS Ⅳ評分、UPDRS總分及治療前后UPDRS Ⅰ評分差值、UPDRS Ⅱ評分差值、UPDRS Ⅳ評分差值比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）；胰島素組治療前后UPDRS Ⅲ評分差值、UPDRS 總分差值大于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表3。

表3 兩組治療前后UPDRS評分比較（分）Table 3 Comparison of UPDRS scores between the two groups before and after treatment

2.4 PDQ-39評分 兩組治療前后身體活動、日常生活行為、精神健康、屈辱感、社會支持、認知、交流、身體不適維度評分和PDQ-39總分及治療前后其差值比較，差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 兩組治療前后PDQ-39評分比較〔M（QR），分〕Table 4 Comparison of PDQ-39 scores between the two groups before and after treatment

2.5 不同腦區(qū)ALFF 對照組剔除1例掃描發(fā)現血管瘤患者。組別與時間在左側梭狀回、左側舌回、右側丘腦、右側輔助運動區(qū)、右側中央前回ALFF上存在交互作用（P＜0.05），見表5、圖1；事后檢驗結果顯示，與治療前相比，胰島素組治療后左側梭狀回、左側舌回、右側丘腦、右側輔助運動區(qū)及右側中央前回ALFF增加，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；與治療前相比，對照組治療后左側梭狀回、左側舌回、右側輔助運動區(qū)ALFF降低，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；對照組治療前后右側丘腦、右側中央前回ALFF比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見圖2。

圖1 兩組ALFF存在2×2交互作用的腦區(qū)Figure 1 Brain regions with 2×2 interactions of ALFF between the two groups

圖2 兩組不同腦區(qū)ALFF的事后檢驗結果Figure 2 Results of postmortem examination of ALFF in different brain regions between the two groups

3 討論

PD是一種常見的神經系統(tǒng)疾病，其年發(fā)病率為15/10萬，且發(fā)病率隨年齡的增長而增加，其已影響到全球1%的60歲以上人群［9-11］。且隨著病程進展，PD患者的運動癥狀不斷加重，最終導致殘疾，給患者及其家庭帶來沉重的負擔。

胰島素鼻內給藥最初用于糖尿病患者的血糖控制研究，但研究者發(fā)現該給藥途徑的全身生物利用度極低，對外周血糖影響甚微，因此其在糖尿病的治療中并未得到推廣［12-13］。隨著研究的不斷深入，研究者發(fā)現胰島素鼻內給藥在輕度認知障礙、阿爾茨海默病、顱腦損傷、卒中、嗅覺障礙等疾病中具有保護作用，由此開辟了胰島素鼻內給藥在神經精神疾病研究中的新天地［14-18］。但其在PD中的研究較少。

在動物實驗中，不同劑量（3～12 U）重組人胰島素注射液均能改善PD小鼠的運動能力；同時，胰島素組小鼠的SN中酪氨酸羥化酶陽性神經元增加，且多巴胺能神經元凋亡減少［19-20］。NOVAK等［21］研究了14例PD患者，證實胰島素（諾和靈R，40 U/d，連續(xù)4周）鼻內給藥可以改善患者UPDRS運動部分評分（P=0.02）。在既往臨床試驗中，胰島素鼻內給藥的使用劑量多為20～160 U/d，持續(xù)治療14 d～8周［22］。結合課題組前期動物實驗及文獻報道［16-18］，本研究選擇了低劑量胰島素（20 U/d），連續(xù)治療4周，結果顯示，兩組治療前后H&Y分期、UPDRS Ⅰ評分、UPDRS Ⅱ評分、UPDRS Ⅲ評分、UPDRS Ⅳ評分、UPDRS總分及治療前后UPDRS Ⅰ評分差值、UPDRS Ⅱ評分差值、UPDRS Ⅳ評分差值比較，差異無統(tǒng)計學意義，可能與使用的胰島素類型、劑量以及人群、病例較少有關，但胰島素組治療前后UPDRS Ⅲ評分差值、UPDRS 總分差值大于對照組，提示胰島素鼻內給藥可能減輕PD患者的運動癥狀，從而改善患者的運動功能。

此外，本研究結果還顯示，兩組治療前后身體活動、日常生活行為、精神健康、屈辱感、社會支持、認知、交流、身體不適維度評分和PDQ-39總分及治療前后其差值比較，差異無統(tǒng)計學意義。筆者推測，可能因PD作為慢性進展性疾病，對患者的心理、生理及生活質量具有長期影響，故在短期內難以觀察到患者生活質量的改善效果。

本研究結果顯示，組別與時間在左側梭狀回、左側舌回、右側丘腦、右側輔助運動區(qū)、右側中央前回ALFF上存在交互作用；事后檢驗結果顯示，與治療前相比，胰島素組治療后左側梭狀回、左側舌回、右側丘腦、右側輔助運動區(qū)、右側中央前回ALFF增加；與治療前相比，對照組治療后左側梭狀回、左側舌回、右側輔助運動區(qū)ALFF降低。梭狀回是負責高級視覺的關鍵腦區(qū)之一［23］，舌回也參與視覺加工，伴有視幻覺的PD患者左側舌回、左側梭狀回明顯萎縮［24］。既往研究發(fā)現，丘腦在PD患者的運動功能中起著至關重要的作用，以震顫為主要癥狀的PD主要與小腦-丘腦-皮質通路功能障礙有關［25］，而以強直為主要癥狀的PD主要與皮質-基底神經節(jié)-丘腦-皮質運動環(huán)路功能受損有關［26］，且PD患者右側丘腦的ALFF降低［27］。因此，胰島素鼻內給藥也可能通過增加PD患者右側丘腦ALFF而改善患者運動功能。既往研究結果顯示，UPDRS運動部分評分越高，患者雙側輔助運動區(qū)的ALFF下降越明顯［28］，而多巴胺可以增加輔助運動區(qū)和初級運動皮質ALFF［29］。因此，筆者推測胰島素鼻內給藥可能通過增加PD患者右側丘腦、右側輔助運動區(qū)及右側中央前回的神經元自發(fā)活動而改善患者的運動功能。

綜上所述，胰島素鼻內給藥可能通過增加PD患者右側丘腦、右側輔助運動區(qū)及右側中央前回的ALFF而提高其神經元自發(fā)活動，進而提高患者的運動功能，但其對PD患者的生活質量可能無改善作用。但本研究僅為隨機、單盲、安慰劑對照的單中心研究，且樣本量較小，無法對藥物、病程、血糖指標或其他潛在的混雜因素進行校正，未來需要長期、大規(guī)模的多中心研究進一步驗證本研究結論。

作者貢獻：范楊負責撰寫論文；梅玉倩、侯昌月負責處理影像學數據；馮文、楊進負責統(tǒng)計學分析；范楊、王玉鳳負責病例收集、隨訪；蔣國會、余巨明指導試驗設計、實施；張小東進行審校，并對文章整體負責、監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。