《Neurotherapeutics》：Temporal interference stimulation for treating Wilson disease: A prospective clinical and functional MRI study
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：肝豆状核变性（Wilson disease, WD）是一种由ATP7B基因突变引起的遗传性铜代谢障碍性疾病，尽管接受标准抗铜治疗，患者仍可能遗留持续性神经功能缺损，尤其是肌张力障碍和运动功能障碍。壳核（putamen）是WD中常受铜沉积影响的深部灰质核团，因
：肝豆状核变性（Wilson disease, WD）是一种由ATP7B基因突变引起的遗传性铜代谢障碍性疾病，尽管接受标准抗铜治疗，患者仍可能遗留持续性神经功能缺损，尤其是肌张力障碍和运动功能障碍。壳核（putamen）是WD中常受铜沉积影响的深部灰质核团，因此可能成为非侵入性神经调控的合理靶点。本前瞻性、单臂、开放标签研究评估了右侧壳核靶向时间干涉刺激（temporal interference stimulation, TIS）在WD患者中的临床疗效及神经机制。25例患者接受每日一次、共10次右侧壳核靶向TIS治疗。临床结局采用统一肝豆状核变性评定量表（Unified Wilson's Disease Rating Scale, UWDRS）总分及其神经、肝脏和精神亚量表评分进行评估。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rsfMRI）用于评估右侧壳核的局部一致性（regional homogeneity, ReHo）及基于种子点的功能连接（functional connectivity, FC）。采用配对检验比较治疗前后变化，并通过Spearman相关分析检验影像学改变与临床改善之间的关联。治疗后，UWDRS总分由59.40 ± 30.54显著降至44.12 ± 24.96，神经、肝脏及精神亚量表评分亦同步改善。rsfMRI分析显示右侧壳核ReHo升高，且右侧壳核与右侧岛盖部（Rolandic operculum）之间的FC增强。经多重比较校正后，右侧壳核ReHo增幅越大，UWDRS总分及神经评分的降幅越显著。本探索性研究的初步结果提示，右侧壳核靶向TIS可能通过增强壳核内局部功能同步性，改善WD患者的临床症状。
论文解读：
一、研究背景与问题
肝豆状核变性（Wilson disease, WD）是一种由ATP7B基因致病性变异引起的常染色体隐性遗传铜代谢障碍疾病。该基因突变导致胆汁排铜功能障碍，铜离子在肝脏和脑内病理性蓄积。传统流行病学估计WD全球患病率约为1/30000，但近年遗传学和区域流行病学研究提示实际疾病负担可能高于传统临床估计，尤其在中国，由于庞大的人口基数和常见ATP7B变异的区域富集，这一传统意义上的罕见病可能对应相当数量的患者。WD是少数具有疾病修饰治疗手段的遗传性神经退行性疾病之一，但神经受累仍是长期残疾的主要决定因素。相当比例的患者会出现肌张力障碍、帕金森样表现、构音障碍、震颤、步态异常及神经精神症状，这些表现与深部灰质结构的铜相关损伤密切相关。标准药物疗法如铜螯合剂和锌盐对降低全身铜负荷和改善肝脏结局至关重要，但其逆转已确立的神经功能缺损的能力有限。抗铜治疗启动后早期神经功能恶化亦有报道。这些观察提示，一旦脑损伤已经形成，单纯降低铜水平可能不足以完全恢复神经功能。因此，针对疾病相关脑回路的辅助干预措施值得在持续性神经表现患者中探索。
传统非侵入性神经调控技术如重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation, rTMS）和经颅电刺激（transcranial electrical stimulation, tES）在WD中已有初步探索，但其解剖学可达范围有限，主要效应集中于浅表皮层区域，对深部皮层下核团的直接和局灶调控因非侵入性刺激固有的深度-聚焦性权衡而面临技术挑战。这一局限性对WD尤为重要，因为其神经表现与基底节等深部灰质核团异常密切相关。
时间干涉刺激（temporal interference stimulation, TIS）作为一种新兴的非侵入性深部脑调控方法，通过施加两个或多个频率略有差异的高频电场，在电场交汇处产生低频包络，从而在减少对覆盖皮层组织直接刺激的同时实现对深部脑区神经活动的调控。已有研究提示TIS可调节海马活动与情景记忆、影响纹状体活动与运动技能学习。壳核作为豆状核和基底节的主要组成部分，是WD铜沉积、MRI信号异常、萎缩和功能改变最常受累的区域之一，一项临床MRI研究报道85.3%的患者存在壳核受累。静息态功能磁共振成像（resting-state functional magnetic resonance imaging, rsfMRI）证据进一步表明豆状核异常与WD肌张力障碍及其他临床表现相关。功能上，壳核参与运动计划、运动执行、运动协调和肌张力调节，均与WD运动表现相关。因此，壳核是TIS治疗WD的神经解剖学合理且临床相关的靶点。
二、研究设计与方法
该研究为前瞻性、单臂、开放标签的探索性干预研究，采用治疗前后自身对照设计，在安徽中医药大学第一附属医院开展。研究方案经该院医学伦理委员会批准。共纳入25例WD患者，纳入标准为年龄18至45岁、确诊WD、存在肌张力障碍这一临床相关神经表现、能够完成既定临床评估并签署知情同意。排除标准包括癫痫病史或家族史、颅脑手术史、颅内或心脏金属植入物、MRI禁忌证、头皮损伤、12周内使用针对肌张力障碍的药物、其他可致肌张力障碍的疾病、严重精神异常、严重肢体震颤或畸形、妊娠及依从性差等。
所有参与者接受右侧壳核靶向TIS治疗，使用四通道时间干涉刺激设备（FQ-WGD0423，福清医疗有限公司，中国安徽合肥）。刺激方案施加载波频率为1300 Hz和1430 Hz的两路高频正弦交流电，产生130 Hz包络调制。电极放置依据国际10-10 EEG系统，通过计算优化确定个体化电极配置和电流分配，以最大化右侧壳核处的干涉包络，同时保持每个电极峰值电流低于2.5 mA、总注入电流低于10 mA。每次治疗包括30秒渐升期、30分钟连续刺激和30秒渐降期，每日一次，分两个5天疗程块进行，中间间隔2天休息，共10次。治疗期间参与者保持静坐清醒休息状态，不进行并行行为任务、运动训练或额外康复干预。
临床结局采用统一肝豆状核变性评定量表（Unified Wilson's Disease Rating Scale, UWDRS）总分及神经、肝脏和精神亚量表评分评估，在基线和干预后分别进行。MRI采集使用3.0-T GE DISCOVERY MR750扫描仪，包括高分辨率三维T1加权BRAVO成像和rsfMRI。rsfMRI预处理采用标准化流程，包括去除前10个时间点、时间层校正、头动校正、空间标准化至蒙特利尔神经科学研究所（Montreal Neurological Institute, MNI）空间、重采样至3 × 3 × 3 mm3各向同性体素、线性去趋势和0.01–0.08 Hz时间带通滤波。头动超过3.0 mm平移或3.0°旋转的参与者被排除。
右侧壳核作为预设刺激靶点，被定义为主要感兴趣区，使用自动解剖标记图谱116分区（Automated Anatomical Labeling atlas with 116 regions, AAL116）在MNI空间定义。局部一致性（regional homogeneity, ReHo）用于评估右侧壳核内自发静息态脑活动的局部同步性，采用肯德尔和谐系数计算27体素邻域。基于种子点的功能连接（functional connectivity, FC）分析以右侧壳核为种子区域，计算其时间序列与AAL116各脑区平均时间序列之间的Pearson相关系数，并转换为Fisher z值。FC改变采用错误发现率（false discovery rate, FDR）校正。影像-临床关联分析在MRI完整亚组中进行，采用Spearman相关分析，并对多重相关检验进行FDR校正。
三、研究结果
（一）基线特征与临床结局
共25例WD患者纳入临床分析，以男性为主，男性20例、女性5例，平均年龄29.88 ± 8.02岁，平均体重指数21.25 ± 3.11 kg/m2。基线UWDRS平均分为59.40 ± 30.54。右侧壳核靶向TIS治疗后，UWDRS总分由59.40 ± 30.54显著降至44.12 ± 24.96，平均变化?15.28分（95% CI，?19.70至?10.86；Cohen's dz = ?1.43；t = ?7.139，P < 0.001）。神经功能评分由47.24 ± 27.55降至35.28 ± 22.20，平均变化?11.96分（95% CI，?15.73至?8.19；P < 0.001）；肝脏功能评分由4.24 ± 2.17降至3.20 ± 1.98，平均变化?1.04分（95% CI，?1.68至?0.40；P = 0.004）；精神症状评分由8.00 ± 4.67降至5.64 ± 3.50，平均变化?2.36分（95% CI，?3.42至?1.30；P < 0.001）。所有临床评分均显著降低，其中神经域变化最为突出。
（二）右侧壳核ReHo与功能连接变化
临床队列中10例参与者具有配对治疗前后MRI数据，其中1例因头动超过质量控制阈值被排除，最终9例纳入ReHo、FC及影像-临床关联分析。治疗后，右侧壳核ReHo在预设靶点区域内显著升高。基于种子点的FC分析经FDR校正后，右侧壳核与右侧岛盖部之间的FC显著增强，Fisher z连接变化为0.326，FDR校正P值为0.0478。
（三）影像-临床关联
右侧壳核ReHo变化与临床评分变化呈显著负相关：ReHo增幅与UWDRS总分降幅相关（rho = ?0.828，PFDR = 0.023），与神经功能评分降幅的关联更强（rho = ?0.945，PFDR < 0.001）。肝脏功能评分和精神症状评分的关联未通过FDR校正。右侧壳核-右侧岛盖部FC变化与各临床评分变化的相关性较弱（rho = ?0.136至?0.414），均未达到统计学显著水平。
（四）治疗可行性与安全性
全部25例参与者均完成10次TIS治疗。方案总体耐受性良好，2例出现轻度短暂不良事件，包括头皮刺痛感（1例，4.0%）和疲劳（1例，4.0%），均自行缓解且后续治疗中未再出现。未报告头痛、头晕、皮肤不适、恶心或其他刺激相关不良事件。
四、讨论与结论
研究人员指出，WD是少数可治疗的遗传性神经退行性疾病之一，但神经和精神表现常导致长期残疾，且抗铜治疗后可能出现神经功能恶化，提示单纯降低铜水平不足以完全恢复已确立的神经功能障碍。本研究观察到的TIS后临床评分降低可被视为这一持续性神经受损罕见病人群中的辅助临床信号。与既往针对初级运动皮层的rTMS研究不同，本研究直接靶向壳核这一与WD病变分布更一致的深部灰质结构。研究还指出，TIS在静息状态下实施而未配合运动训练，鉴于壳核在运动学习和感觉运动整合中的作用，未来研究应探讨将壳核靶向TIS与结构化运动训练相结合是否可进一步增强运动恢复和网络可塑性。
影像学发现为临床变化提供了功能背景。右侧壳核ReHo升高可能反映刺激靶点内自发活动的局部时间同步性增强，ReHo反映局部功能一致性而非长程耦合，特别适合检测刺激后靶区变化。右侧壳核与右侧岛盖部FC增强提示可能对壳核为中心的感觉运动网络产生调节，岛盖部参与感觉运动整合尤其是口面部和言语相关运动控制，这与WD常见的构音障碍、肌张力障碍、震颤和口面部运动障碍相关。影像-临床关联分析显示，右侧壳核ReHo增幅越大，UWDRS总分和神经评分降幅越大，提示靶点内局部功能一致性增强可能是TIS后神经应答的合理影像学相关指标。
研究局限性包括：临床分析纳入25例但仅9例具有符合质量控制标准的完整配对MRI数据，影像样本量受限影响统计效能和普适性；研究为单臂开放标签设计，无随机化和假刺激对照，无法区分刺激特异性效应与非特异性治疗效应、安慰剂效应及自然短期波动；仅评估一个疗程后的短期变化，需更长随访确定临床和影像改变的持续性；130 Hz包络频率的选择基于既往基底节调控和TIS研究，最优频率仍需进一步比较。
研究结论：本前瞻性干预研究提供初步证据表明，右侧壳核靶向TIS可能是WD患者可行的辅助神经调控方法。治疗后患者UWDRS总分及各领域评分改善，伴随右侧壳核ReHo升高和右侧壳核-右侧岛盖部FC增强。右侧壳核ReHo升高与UWDRS总分及神经评分改善的关联进一步提示刺激靶点内的局部功能改变可能与临床应答相关。鉴于WD的罕见性和在该人群中开展介入性神经影像研究的挑战，这些发现应被视为探索性但令人鼓舞的结果。未来需更大样本的随机、假刺激对照研究及更长随访，以确定右侧壳核靶向TIS在神经型WD中的临床疗效、持久性和最优刺激参数。
