在期刊 Stroke 2025年8月刊（第56卷，第2198–2209页）上，由 Juan Antonio Cabezas-Rodríguez 等一众研究者合作发表了一项题为“急性缺血性卒中动脉内细胞治疗后扩散张量成像研究：IBIS随机临床试验的子研究”的原创性研究。这项研究的通讯作者是来自西班牙塞维利亚维尔根德尔罗西奥大学医院神经内科卒中单元的 Francisco Moniche 医生。

这项研究的主要作者来自多个西班牙的研究机构和医院，包括塞维利亚生物医学研究所（IBIS）、维尔根德尔罗西奥大学医院、吉罗纳大学医院、科尔多瓦雷纳索菲亚大学医院、巴塞罗那临床医院等。这体现了该研究的多中心合作性质。

研究的学术背景与目标

脑卒中是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。尽管溶栓和机械取栓等血管再通治疗取得了巨大进展，但仅有小部分卒中患者符合这些治疗条件，且约半数患者在长期内仍存在功能缺陷。因此，迫切需要新的神经修复疗法。

临床前数据表明，干细胞疗法可能减轻缺血性卒中后的损伤。在临床研究中，自体骨髓单个核细胞移植被认为是最具前景的细胞疗法之一，其安全性和可行性已得到验证。然而，关于其疗效的结果仍不一致。

扩散张量成像（DTI）是一种非侵入性的磁共振成像技术，通过评估水分子沿纤维轴的优先位移（称为各向异性扩散）来评估白质纤维束的微结构完整性。DTI指标，特别是分数各向异性（FA），已成为量化白质完整性的重要工具。其中，皮质脊髓束（CST）的FA值对于预测卒中后的长期运动功能缺损具有重要价值。然而，在细胞疗法随机临床试验中，关于DTI指标的纵向研究数据非常有限。此外，大脑的功能完整性依赖于高度有组织的连接组，而不仅仅是孤立的专门区域。因此，全面评估细胞疗法对包括CST在内的多个主要白质纤维束的长期影响，对于理解其作用机制至关重要。

本研究是一项预先计划的子研究，基于此前完成的IBIS临床试验。IBIS试验是一项评估动脉内移植自体骨髓单个核细胞治疗大脑中动脉急性缺血性卒中安全性和有效性的IIb期多中心随机对照试验。本子研究的主要目标是：利用DTI技术，评估BM-MNC疗法是否能够诱导主要白质纤维束微结构的改变，并探究这些改变与患者临床预后的相关性。

详细的研究流程

本研究的设计与执行遵循了严谨的临床试验和影像学分析流程，主要包括以下几个环节：

1. 患者纳入与随机化：本研究的数据来源于IBIS主试验。主试验共纳入77名年龄在18-80岁之间、发病1-7天内、美国国立卫生研究院卒中量表（NIHSS）评分在6-20分之间的非腔隙性大脑中动脉缺血性卒中患者。患者被随机分配（2:1:1）至对照组（仅接受标准卒中治疗）或接受低剂量（2×10^6/kg）或高剂量（5×10^6/kg）动脉内BM-MNC移植的治疗组。

2. 细胞治疗流程：在卒中发病后1-7天内进行移植。通过骨髓穿刺获取自体骨髓，使用自动化设备（Sepax）通过Ficoll密度梯度离心法分离出单个核细胞。制备好的细胞悬液在24小时内，通过微导管在梗死相关大脑中动脉的M1段进行动脉内灌注。对照组不进行骨髓抽吸、血管造影或假注射。

3. 影像数据采集：所有患者在入组时（基线）和6个月随访时接受了磁共振成像（MRI）检查。检查在三种不同场强的MRI扫描仪上进行（1.5T Philips， 1.5T Siemens， 3T Philips）。扫描序列包括常规T1、T2加权像、T2*梯度回波、3D-FLAIR以及DTI序列。DTI序列的参数根据场强略有不同，但均采用单次激发自旋回波平面成像序列，b值为800 s/mm²，分别沿16个（1.5T）或32个（3T）方向进行扩散编码。

4. 图像处理与DTI指标提取：所有影像处理在中心实验室统一进行。首先，由经验丰富的放射科医生使用半自动方法分别在基线（基于DWI的b1000图像）和6个月随访时（基于FLAIR图像）对卒中病灶进行分割。DTI参数图（包括FA、平均扩散率（MD）、轴向扩散率（AD）和径向扩散率（RD））使用DSI Studio软件生成。这些参数图随后使用SPM12软件进行空间配准和标准化到MNI标准空间。为了排除病灶本身对DTI值的影响，研究将病灶分割掩模从DTI参数图中减去。最后，利用ICBM DTI-81白质图谱，通过Brain Software Library提取了多个主要白质纤维束（包括CST、胼胝体（CC）各部位、内囊、放射冠、上纵束等共计28个纤维束）的平均DTI指标值。

5. 数据分析流程：在77名主试验患者中，有38名（49.4%）患者同时拥有基线和6个月随访的完整DTI数据，构成了本子研究的分析队列，其中20名为BM-MNC治疗组（合并了高低剂量），18名为对照组。统计分析使用R软件进行。首先，比较了基线时两组患者的临床和DTI指标，确保组间可比性。主要结局指标是DTI指标从基线到6个月随访的变化值（ΔFA， ΔMD等）。组间比较根据数据分布情况，采用t检验、ANOVA或非参数检验。为了控制多重比较带来的I类错误，统计显著性阈值经过Bonferroni校正后设定为p<0.00025。次要分析包括：治疗组内不同剂量的比较；DTI指标变化（尤其是同侧CST、上纵束和胼胝体的FA变化）与6个月临床结局（改良Rankin量表（mRS）评分、NIHSS评分、Barthel指数）之间的相关性，采用Spearman相关系数进行评估；以及两组间卒中病灶体积从基线到随访的变化比较。

主要研究结果

研究结果清晰地展示了BM-MNC治疗对白质纤维束微结构的保护作用及其与临床预后的关联。

1. 基线特征与可比性：纳入分析的38名患者平均年龄为60.7岁，57.9%为男性，81.6%接受了取栓治疗。两组患者在年龄、血管危险因素、基线NIHSS评分、卒中病因、病灶体积及分布等方面均无显著差异，表明两组具有可比性。基线时，两组在所有分析的患侧（同侧）和对侧（对侧）半球白质纤维束的DTI指标上也均无差异。

2. DTI指标的纵向变化：在6个月随访时，分析重点聚焦于卒中病灶同侧半球。研究发现，与对照组相比，BM-MNC治疗组在同侧半球的多个长联络纤维束和运动通路中，显示出更有利的DTI指标变化模式：

   • 分数各向异性（FA）：治疗组FA值的下降幅度显著小于对照组。这主要体现在皮质脊髓束（CST）（治疗组ΔFA: -0.05， 对照组ΔFA: -0.06， p<0.0001）、胼胝体体部（治疗组ΔFA: -0.03， 对照组ΔFA: -0.04， p<0.0001）和膝部、前部和上部放射冠、小脑脚以及矢状层等纤维束。FA下降较少提示白质纤维束的微结构完整性得到了更好的保留。
   • 平均扩散率（MD）：治疗组MD值的上升幅度也显著小于对照组，尤其是在CST、内囊前肢和后肢等关键运动通路中（所有p<0.0001）。MD上升较少表明组织完整性破坏更轻，可能与细胞水肿消退、轴突或髓鞘损伤较轻有关。
   • 轴向与径向扩散率：AD和RD也显示出类似的保护性变化模式。
   • 值得注意的是，也有一些纤维束（如穹窿、后丘脑辐射、扣带回、上额枕束）在治疗组显示出比对照组更差的FA变化，但作者未对此进行深入讨论，可能意味着细胞疗法的影响具有纤维束特异性。
   • 对侧半球：在非病灶对侧半球，两组在所有白质纤维束的DTI指标变化上均未发现显著差异，提示治疗的保护作用主要发生在病灶同侧半球。

3. DTI变化与临床预后的相关性：相关性分析为DTI变化的临床意义提供了强有力的支持。研究发现，同侧CST的FA值保留得越好（即ΔFA下降越少），患者在6个月时的临床结局就越好。具体表现为：ΔFA与mRS评分呈显著负相关（r = -0.478， p=0.005），与NIHSS评分呈显著负相关（r = -0.594， p=0.001），而与Barthel指数呈显著正相关（r = 0.466， p=0.007）。这意味着CST微结构保存更佳的患者，其神经功能缺损更轻，日常生活活动能力更强，整体残疾程度更低。胼胝体体部和上纵束的FA变化与临床评分的相关性则不显著（仅上纵束与NIHSS有弱相关）。

4. 病灶体积分析：对主试验中64名有完整体积数据患者的分析显示，两组在6个月随访时的最终梗死体积以及从急性期到随访期的体积变化百分比上均无显著差异。这表明，BM-MNC治疗并未显著减少最终的脑组织梗死体积，其带来的临床益处可能更多是通过保护白质纤维束微结构、促进神经可塑性等机制实现的，而非直接缩小梗死核心。

研究的结论与价值

本研究得出结论：在卒中发病后7天内进行自体动脉内BM-MNC移植，似乎可以改变患者长期的白质纤维束微结构。具体而言，该疗法减轻了同侧CST和胼胝体体部等主要投射纤维和联络纤维的微结构损伤。更重要的是，更好的CST完整性与改善的临床预后显著相关。

科学价值：本研究首次在一项随机对照临床试验的框架内，利用DTI技术系统、全面地评估了动脉内BM-MNC疗法对急性缺血性卒中患者多个白质纤维束的长期影响。它不仅证实了此前小型非随机研究中观察到的CST保护现象，还将这种保护作用扩展到了更广泛的白质网络（如胼胝体、放射冠），为细胞疗法通过调节白质完整性来促进卒中后修复提供了直接且强有力的影像学证据。研究明确了DTI指标（尤其是FA）作为评估细胞疗法生物学效应的潜在生物标志物价值。

应用价值：尽管IBIS主试验在主要功能结局（6个月mRS 0-2分比例）上未显示统计学显著性差异，但本子研究发现的显著白质保护效应及其与临床预后的强相关性，为BM-MNC疗法在卒中治疗中的作用机制提供了重要的生物学合理性支持。这鼓舞了研究者们进一步开展更大规模的III期临床试验，以验证其在特定患者亚群中的疗效。此外，该研究为未来探索干细胞疗法的最佳治疗时间窗、剂量以及与其他康复手段的联合应用提供了新的思路和评估工具。

研究亮点

1. 研究设计的严谨性：作为一项预先设定、基于多中心随机对照试验（IBIS）的子研究，其证据等级高于多数观察性或非随机性研究。严格的随机化、盲法评估和标准化操作流程确保了结果的可靠性。
2. 影像学分析的全面性与创新性：研究没有局限于单一的CST，而是利用标准的白质图谱，系统地分析了28个主要白质纤维束，首次在细胞疗法临床试验中提供了如此全面的白质微结构变化图谱。影像处理中采用减去病灶区域的方法，有效排除了梗死核心对DTI值的影响，使结果更能反映白质本身的变化。
3. 机制探索与临床关联的深度结合：研究不仅展示了DTI指标的改变，更重要的是，通过严谨的相关性分析，将这种微观结构的改变（CST的FA保留）与宏观的临床功能结局（mRS， NIHSS， Barthel指数）直接联系起来，构建了“细胞治疗 → 白质保护 → 功能改善”的潜在因果链条，极大增强了研究发现的说服力。
4. 对阴性结果的合理解释：研究同时发现治疗并未减少最终梗死体积，这与其他一些细胞疗法研究结果一致。作者合理解释了这一点，指出细胞疗法的主要价值可能不在于缩小梗死灶，而在于保护残存组织、特别是白质网络的完整性，并通过增强神经可塑性来促进功能恢复，这更符合神经修复疗法的定位。

其他有价值的内容

研究也坦率地指出了其局限性，包括：使用了不同型号和参数的MRI扫描仪（尽管经过标准化处理）；样本量相对较小（n=38）；DTI采集方案（16/32方向）并非当前最先进的。然而，作者也强调了其优势：作为迄今为止最大的动脉内细胞治疗卒中试验的子研究，样本在基线上高度平衡，且结果与临床前及其他临床研究趋势一致，增强了结论的可信度。这些客观的讨论为未来研究指明了改进方向，例如采用更统一的先进影像协议、扩大样本量以进行剂量亚组分析等。

这项由Cabezas-Rodríguez等人开展的研究，为自体BM-MNC治疗急性缺血性卒中的神经修复机制提供了宝贵的影像学见解，标志着该领域向理解疗法生物学效应和寻找客观生物标志物迈出了重要一步。