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Tau PET脑成像技术可能开启阿尔茨海默病精准医学时代

导读一项新的研究表明,病理性tau蛋白缠结的脑成像可以提前一年或更长时间可靠地预测阿尔茨海默病患者未来脑萎缩的位置。相比之下,几十年来一

一项新的研究表明,病理性tau蛋白缠结的脑成像可以提前一年或更长时间可靠地预测阿尔茨海默病患者未来脑萎缩的位置。相比之下,几十年来一直是阿尔茨海默病研究和药物开发重点的淀粉样斑块的位置,在预测这种损害将如何随疾病发展方面几乎没有用处。

该研究结果于2020年1月1日发表在《科学转化医学》杂志上,支持了研究人员越来越多的认识,即tau比淀粉样蛋白更直接地对阿尔茨海默病的大脑退化负责,并证明了最近开发的基于tau的PET(正电子发射断层扫描)脑成像技术可以加速阿尔茨海默病的临床试验,改善个性化的患者护理。

神经学家吉尔拉比诺维奇(Gil Rabinovici)博士、爱德华费恩(Edward Fein)和珀尔兰德瑞斯(Pearl Landrith)的记忆和衰老杰出教授、PET成像项目负责人表示:“tau的扩散和未来一年大脑的变化之间的匹配确实令人震惊。UCSF记忆和衰老中心。”Tau PET成像不仅可以预测我们会看到多少萎缩,还可以预测它会发生在哪里。这些预测比我们用其他成像工具所能做的任何事情都要强得多,并进一步证明tau是主要疾病的驱动因素。"

随着淀粉样蛋白治疗的失败,人们对Tau越来越感兴趣。

阿尔茨海默病的研究人员长期以来一直在争论淀粉样斑块和tau缠结的相对重要性。淀粉样斑块和牛头缠结是在对患者大脑的死后研究中发现的两种错误折叠的蛋白质簇,最早是由alois阿尔茨海默病在20世纪初发现的。几十年来,“淀粉样蛋白阵营”一直占据主导地位,这导致人们做出了许多高调的努力,用针对淀粉样蛋白的药物来减缓阿尔茨海默病,但结果令人失望或喜忧参半。

许多研究人员现在正在重新研究tau蛋白,tau蛋白曾经被简单地认为是标记死亡细胞的“墓碑”,而被人们忽视,他们正在研究tau蛋白是否真的可能是疾病的重要生物驱动力。与淀粉样蛋白广泛分布于全脑,有时甚至在无症状人群中相比,阿尔茨海默病患者的尸检显示,tau只是集中在脑萎缩最严重的地方和有助于解释患者症状差异的地方(如语言相关区和记忆相关区)。

Rabinovich体内分子研究博士后Renaud La Joie博士解释说:“没有人怀疑淀粉样蛋白在阿尔茨海默病中的作用,但越来越多的tau发现开始改变人们对疾病真正原因的看法。”神经影像实验室,这项新研究的主要作者。“然而,仅仅看死后的脑组织,很难证明缠结在一起的牛头会导致大脑退化,而不是相反。我们小组的主要目标之一是开发非侵入性的大脑成像工具,这样我们就可以看到tau堆积在这种疾病早期的位置是否预示着后期的大脑退化。”

Tau PET扫描可以预测个体患者未来脑萎缩的位置。

尽管有些人怀疑tau在早期可能无法在活体大脑中测量,但科学家最近开发了一种名为flortaucipir的可注射分子——目前正在接受美国食品和药物管理局的审查——它与tau在大脑中错误折叠结合,并发出轻微的放射性信号,这是通过PET扫描获得的。

加州大学伯克利分校和劳伦斯伯克利国家实验室的Rabinovici及其合作者、医学博士William Jagust是阿尔茨海默病患者小横截面研究的首批参与者之一,他们使用tau PET成像技术研究正常衰老大脑中的tau缠结。他们的新研究首次尝试测试阿尔茨海默病患者的tau水平是否可以预测未来的大脑退化。

拉乔伊通过UCSF记忆和衰老中心招募了32名患有早期阿尔茨海默病的参与者。他们都使用了两种不同的示踪剂进行PET扫描,以测量他们大脑中淀粉样蛋白和tau蛋白的水平。在研究开始和一至两年后的随访中,参与者还接受了核磁共振扫描,以测量大脑的结构完整性。

研究人员发现,研究开始时参与者大脑中的总tau水平可以预测在随访期间(平均15个月后)会发生多少退化。此外,tau堆积的局部模式可以预测同一位置的后续收缩,准确率超过40%。相比之下,基线淀粉样蛋白PET扫描仅正确预测了3%的未来大脑退化。

Lajoie说:“看到tau的增加可以预测的位置,这支持了我们的假设,即tau是阿尔茨海默病的神经退行性疾病的关键驱动因素。”

值得注意的是,PET扫描显示,年轻参与者大脑中tau的总体水平高于老年参与者,基线tau与随后的脑萎缩之间的关系更强。研究人员表示,这表明其他因素——可能是其他异常蛋白质或血管损伤——可能在晚期阿尔茨海默病中发挥更大作用。

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