高頻重復經顱磁刺激對慢性精神分裂癥患者陰性癥狀、血清BDNF及VEGF水平的影響

陳伊寧，劉家洪，葉涵，連逸辰，施蘇密，楊志穎，陳楚楚，孫孝笑，潘安樂

1.溫州醫科大學附屬康寧醫院 浙江省精神心理疾病臨床醫學研究中心 精神科，浙江 溫州 325000；2.溫州醫科大學 精神醫學學院，浙江 溫州 325035

精神分裂癥陰性癥狀表現為情感淡漠、社交退縮和思維貧乏[1]，嚴重影響患者生活質量，但藥物對其療效仍不理想[2]。研究發現高頻重復經顱磁刺激（repetitive transcranial magnetic Stimulation, rTMS）刺激左側背外側前額葉皮層（dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC）能改善精神分裂癥患者陰性癥狀[3-4]，但其潛在的機制仍未闡明。既往研究顯示首發和慢性精神分裂癥患者下降的腦源性神經營養因子（brain derived neurotrophic factor, BDNF）和陰性癥狀存在相關性[5-6]，且動物實驗研究也驗證了這一觀點[7]。同時有報道還提示rTMS可引發精神分裂癥患者血清BDNF水平升高[8]。值得關注的是，高頻rTMS和慢性精神分裂癥陰性癥狀及血清BDNF水平變化的研究尚未見報道。血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）作為一種神經營養因子在精神分裂癥中顯著降低[9-11]，且下降的VEGF和陰性癥狀存在負相關[11]。相反，霍云翠等[12]重復同樣的實驗卻未發現兩者具有相關性。進一步研究表明，人類和動物實驗均存在rTMS刺激可以提高外周VEGF水平的現象[13-14]。但是，高頻rTMS是否能改變慢性精神分裂癥血清VEGF水平仍不清楚。本研究采用高頻rTMS作用于慢性精神分裂癥患者DLPFC，觀察患者治療前后的臨床癥狀、BDNF和VEGF水平的變化，并通過探索三者之間的關系為高頻rTMS的療效尋找可靠的生物標志物。

1 對象和方法

1.1 對象

選取2018年1月至2022年10月在溫州醫科大學附屬康寧醫院招募的60例精神分裂癥患者，按照住院號隨機分為真刺激組和偽刺激組，每組各30例。入選標準：①診斷符合美國精神疾病診斷和統計手冊第5版精神分裂癥的診斷標準；②年齡18～60歲；③病程＞5年；④入組前服用穩定劑量的抗精神病藥物≥1個月，病情相對穩定。排除標準：①存在其他的精神疾病；②有任何嚴重的軀體疾病；③曾有過植入心臟起搏器、顱內金屬或有患過癲癇或有腦損傷病史；④有酒精或藥物濫用史；⑤入組前1個月內有輸血史；⑥入組前3個月內使用過電休克治療（electroconvulsive therapy, ECT)治療者；⑦妊娠期或哺乳期的女性。所有患者均簽署了知情同意書，能夠遵守rTMS治療方案和量表評估。本研究通過了溫州康寧醫院倫理委員會的批準（倫審2023研第005號）。

1.2 方法

1.2.1 儀器與刺激方法 采用YRDCCY-I型經顱磁刺激儀（武漢依瑞德公司），8字形線圈。真刺激組在現有藥物（奧氮平片治療6例；阿立哌唑片5例；利培酮片4例；氯氮平片15例）基礎上進行rTMS真刺激，偽刺激組在現有藥物（奧氮平片治療7例；阿立哌唑片6例；利培酮片4例；氯氮平片13例）基礎上進行rTMS偽刺激。左側背外側前額葉皮層為真刺激組選擇刺激區域，刺激線圈與頭骨放置在同一水平線上。設定刺激強度為運動閾值的110%，刺激頻率定為10 Hz，刺激持續時間是4 s，間隔設為26 s， 整個過程的總時間20 min，因此每次的脈沖量為1 600。偽刺激組，將線圈垂直于頭骨放置，所有的設置參數與真刺激組保持相同。在住院的第2天進行第1次治療，每周5次治療，持續24周。

1.2.2 ELISA法檢測血清中BDNF、VEGF水平 在入組次日早晨6點，采集空腹肘部靜脈血6 mL（每管 3 mL），放入不含抗凝劑的試管內。待在室溫保持30 min，以1 000×g的速度進行離心20 min，收集血清，并將其儲存在-80 ℃環境下的冷凍箱備用。所有樣品收集完畢后進行統一檢驗，檢驗設備采用多功能酶標儀（美國BIOTEK公司），ELISA試劑盒購自上海碧云天生物技術有限公司，操作全程嚴格按照試劑盒說明書。

1.2.3 陽性和陰性癥狀量表評估方法 采用陽性和陰性癥狀量表（positive and negative syndrome scale, PANSS）[15]評定精神癥狀。PANSS由30個項目組成，得分從1到7，得分越高表明癥狀越重。所有評估均由兩名受過專業訓練的精神科醫師在基線和干預24 周后進行。本研究中該量表的Cronbach’s α系數為0.928[16]。

1.3 統計學處理方法

采用SPSS25.0軟件進行統計分析。正態分布的計量資料以±s表示，2組間比較采用獨立樣本t檢驗。計數資料以用頻數和百分比表示，2 組間比較采用χ2檢驗或Fisher確切概率法。采用Pearson相關分析和線性回歸分析進行進一步分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較

真刺激組和偽刺激組患者人口學資料、基線期PANSS總分、陰性癥狀分、陽性癥狀分、一般精神病理分、血清BDNF水平及VEGF水平之間差異無統計學意義（均P＞0.05），見表1。

表1 2組間基線期PANSS評分、BDNF、VEGF和一般資料和的比較（每組30例）

表2 2組間治療后PANSS評分、血清BDNF和VEGF水平及治療前后差值的比較（每組30例）

2.2 真刺激組和偽刺激組PANSS評分、血清BDNF和VEGF水平的比較

對兩組治療前后PANSS評分以及血清BDNF和VEGF水平進行比較，治療前兩組間各指標差異無統計學意義（均P＞0.05）；治療后真刺激組陽性癥狀分、陰性癥狀分低于偽刺激組，差異均有統計學意義（P＜0.01）；血清BDNF水平、VEGF水平高于偽刺激組，差異均有統計學意義（P＜0.05）。對兩組PANSS總分、各因子分、血清BDNF和VEGF水平的差值（|治療前的值-治療后的值|）進行分析，真刺激組陽性癥狀分差值、陰性癥狀分差值、血清BDNF差值及VEGF差值均高于偽刺激組，差異均有統計學意義（均P＜0.05）。

2.3 真刺激組治療前后BDNF、VEGF的改變與臨床癥狀改善的相關分析

血清BDNF差值和PANSS陰性癥狀分差值呈正相關（P＜0.01），與PANSS總分差值、陽性癥狀分差值、一般精神病理分差值無相關性（P＞0.05）；血清VEGF與PANSS總分、陽性癥狀分、陰性癥狀分、一般精神病理分差值無相關性（P＞0.05），見表3。

表3 真刺激組治療前后PANSS評分差值與血清BDNF和VEGF差值的相關性分析（n=30）

2.4 真刺激組精神分裂癥患者陰性癥狀改善的影響因素分析

以真刺激組陰性癥狀分差值作為因變量的線性回歸分析結果顯示，在控制了年齡、性別、起病年齡、病程及藥物后，不同血清BDNF差值對陰性癥狀分差值的影響有統計學差異（β=0.457，t=2.536，P=0.018），見表4。

表4 真刺激組精神分裂癥患者陰性癥狀改善的多元線性回歸分析（n=30）

3 討論

神經影像學研究顯示DLPFC興奮性降低引發精神分裂癥的陰性癥狀[17]。高頻rTMS具有興奮大腦皮層的作用[18]，因此被用于治療精神分裂癥陰性癥狀。例如KUMAR等[3]采用20 Hz的高頻rTMS刺激精神分裂癥患者左側DLPFC 4周后發現其陰性癥狀明顯好轉。并且WEN等[4]將高頻rTMS改用10 Hz刺激慢性精神分裂癥患者8周后也發現同樣的療效。上述臨床實驗結果與本研究結果一致。然而，有研究卻發現高頻rTMS治療對精神分裂癥陰性癥狀沒有作用[19]。這可能是因為納入人群的人口學特征、藥物治療和rTMS治療參數之間的差異所導致。有趣的是還有研究發現高頻rTMS連續刺激20 d后，精神分裂癥患者陰性癥狀緩解維持時間長達24周[20]。因此，未來將探索采用目前治療參數和時間對于慢性精神分裂癥患者陰性癥狀改善的維持時間。

研究顯示首發的精神分裂癥患者血清BDNF下降，這樣的現象在慢性精神分裂癥中也存在[5]。同時，有研究還發現血清BDNF越低，精神分裂癥患者陰性癥狀越嚴重[6]。并且精神分裂癥造模的小鼠前額葉皮層和海馬下降的BDNF水平和行為癥狀嚴重程度呈正相關[7]。以上研究說明BDNF在精神分裂癥陰性癥狀的病理過程中起重要作用。研究表明BDNF參與調節中腦皮質通路的多巴胺信號[21]，而該通路的多巴胺信號異常是導致陰性癥狀的主要原因[22]。研究顯示采用高頻rTMS治療可以提高精神分裂癥患者BDNF[8]，同時高頻rTMS刺激能提高阿爾茨海默病小鼠的BDNF水平[23]。上述研究均說明血清BDNF水平可能成為預測高頻rTMS治療精神分裂癥療效的生物學指標。

研究發現首發和穩定期的精神分裂癥患者血清VEGF水平均低于健康對照組[9-10]，由此可知降低的VEGF參與精神分裂癥的發病過程。同時研究還發現rTMS治療可以提高精神分裂癥患者血清VEGF水平[24]。多項研究均提示采用rTMS治療后升高的VEGF和精神分裂癥患者PANSS各分量表和總分之間沒有相關性[12，24]，以上研究與本研究結果一致。CHUKAEW等[25]研究發現精神分裂癥患者血清VEGF越低，認知損傷越嚴重。因此，VEGF下降與精神分裂癥陰性癥狀之間沒有相關性，同時該指標的變化可能與患者認知損傷的病理過程有關。綜上所述，本研究發現高頻rTMS可以提高慢性精神分裂癥患者血清BDNF和VEGF水平，同時升高的BDNF可能和患者陰性癥狀改善相關。