这项脑部扫描可预测阿尔茨海默症发病——但仅限于特定大脑

南加州大学研究人员发现了一种前景可观的新型脑部扫描标志物,可更精准检测阿尔茨海默病风险——但仅适用于特定人群。这种基于tau蛋白的生物标志在与另一种阿尔茨海默病相关蛋白(淀粉样蛋白)联用时,对西班牙裔和白人群体有效,但在黑人参与者中效果不佳,暴露出当前诊断体系的关键差距。

研究团队使用一种名为tau蛋白正电子发射断层扫描(tau PET)的先进脑部成像技术,研究了来自HABS-HD队列的675多名老年人,旨在确定能够区分具有临床相关阿尔茨海默病(AD)生物标志物个体与正常衰老个体的最佳脑部信号。

Tau PET技术使研究人员能够通过使用少量特殊放射性示踪剂来可视化大脑中导致阿尔茨海默病的异常蛋白质(称为tau蛋白),该示踪剂可突出显示tau蛋白积聚的区域。通过这些扫描,研究人员可以建立tau截点值(tau cut-points)——这是一种新型生物标志物,用于确定扫描显示的大脑tau蛋白含量是否高到足以提示存在阿尔茨海默病或相关疾病的早期迹象。这一新基准最终可能为临床医生解读tau PET扫描结果提供依据,并更好地识别可能面临AD风险的个体。

在本研究中,研究人员根据认知测试结果,将认知受损研究参与者的tau PET扫描与未受损者的扫描进行了比较,以建立一个能指示更高阿尔茨海默病风险的tau截点值。他们确实找到了一个截点值——但它仅在特定情况下有效。

资深作者、神经病学助理教授Meredith N. Braskie博士说:“我们的tau截点值能够区分研究参与者是否存在认知障碍——但仅当认知障碍患者体内同时存在另一种异常蛋白质(淀粉样蛋白)时,且仅在西班牙裔和非西班牙裔白人参与者中有效。” “在非西班牙裔黑人参与者中,tau截点值并未达到预期效果。这表明其他病理因素或状况可能导致了该群体的认知能力下降。我们的研究是朝着更好地理解不同人群中tau蛋白与认知关系迈出的重要一步,并对未来旨在靶向tau蛋白的临床试验具有重要意义。”

该团队使用一种名为18F-PI-2620的新型成像示踪剂来测量大脑中tau蛋白的积聚。他们发现,当大脑深处区域——内侧颞叶——的tau蛋白水平超过某个特定阈值时,强烈指示存在与AD相关的认知障碍。

主要作者、南加州大学神经科学研究生项目博士生Victoria R. Tennant表示:“虽然我们的发现支持了先前将内侧颞叶tau蛋白与认知障碍联系起来的研究,但使用18F-PI-2620在该区域建立截点值,标志着在确定研究和临床应用中的tau阳性方面迈出了重要一步。同时,tau蛋白作为非西班牙裔黑人参与者认知障碍指标的可靠性有限,这突显了研究中需要纳入更多样化人群的必要性,以及未来研究需要同时考察阿尔茨海默病的生物学和社会决定因素。”

 

这些发现反映了AD研究中日益增长的关注点,即确保诊断工具适用于所有人——而不仅仅是狭窄的临床试验人群。已知阿尔茨海默病会分阶段影响大脑。虽然淀粉样斑块通常在早期积聚,但tau蛋白缠结与记忆力丧失和其他症状的关系更为密切。

“这类成像技术对于了解谁面临风险以及疾病如何发展至关重要,” Stevens神经影像与信息研究所所长Arthur W. Toga博士说。“这些发现只是HABS-HD项目的最新成果,该项目是关于阿尔茨海默病及相关痴呆症在不同社区中最全面的研究。HABS-HD已经产生了许多关键发现,涉及AD生物标志物的种族差异、社会决定因素对认知健康的影响,以及血管因素对痴呆症的贡献,仅举几例。我们希望这项工作能为所有社区带来更个性化的护理和更好的结果。”

除Tennant和Braskie外,该研究的其他作者还包括:来自南加州大学凯克医学院Mark and Mary Stevens神经影像与信息研究所的Koral V. Wheeler、Noelle N. Lee、Jamie A. Terner、Maxwell W. Hand、Suchita Ganesan、Patrick Walsh、Aisha Greene、Tyler Berkness、Tiantian Lei、Arthur W. Toga;来自南加州大学凯克医学院阿尔茨海默病治疗研究所的Rema Raman和Robert A. Rissman;来自威斯康星大学麦迪逊分校Waisman中心的Bradley T. Christian;来自北德克萨斯大学健康科学中心(沃斯堡校区)的Melissa Petersen、Ann D. Cohen、Karin L. Meeker、Zhengyang Zhou、Rajesh R. Nandy和Sid E. O'Bryant;来自圣路易斯华盛顿大学医学院的Beau M. Ances;以及来自加州大学旧金山分校精神病学、神经病学及流行病学/生物统计学系的Kristine Yaffe。

本研究得到了美国国立卫生研究院国家老龄化研究所[R01AG054073、R01AG058533、R01AG070862、P41EB015922 和 U19AG078109]以及美国国立卫生研究院院长办公室[S10OD032285]的资助。