2021-09-26 18:40

痴呆症症状出现的时间可以通过脑部扫描来估计

alzheimers

圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine in St. Louis)的研究人员开发了一种方法,可以估计一个可能患上阿尔茨海默氏症但没有认知症状的人何时开始出现阿尔茨海默氏症的迹象。

该算法可在《神经学》杂志网络版上找到,它使用一种被称为淀粉样正电子发射断层扫描(PET)的大脑扫描数据来测量阿尔茨海默病的关键蛋白质淀粉样蛋白的大脑水平。

在那些最终发展为阿尔茨海默氏痴呆的人身上,淀粉样蛋白在大脑中默默地积累了长达20年的时间,然后才出现混乱和健忘的最初迹象。淀粉样PET扫描已经广泛应用于阿尔茨海默氏症的研究,而这种算法代表了一种新的方法来分析这种扫描,以接近症状何时会出现。利用一个人的年龄和单次淀粉样蛋白PET扫描的数据,该算法估计出一个人已经向痴呆症发展了多远,还有多少时间才会出现认知障碍。

“我在研究中进行淀粉样蛋白PET扫描,当我告诉认知正常的人阳性结果时,第一个问题总是:‘我还要多久才能得痴呆症?’”资深作者Suzanne Schindler医学博士说,她是神经学助理教授。“到目前为止,我只能给出类似这样的答案,‘你在未来五年内患痴呆症的风险会增加。’”但这意味着什么呢?人们想知道他们什么时候可能会出现症状,而不仅仅是他们是否面临更高的风险。”

Schindler和他的同事分析了236人的淀粉样蛋白PET扫描,这些人通过华盛顿大学的Charles F.和Joanne Knight阿尔茨海默病研究中心参与了阿尔茨海默病研究。研究开始时,参与者的平均年龄为67岁。所有参与者都至少进行了两次脑部扫描,平均间隔四年半。研究人员将一种被广泛使用的标准摄取值比率(SUVR)用于扫描,以估计每个参与者在每个时间点的大脑中淀粉样蛋白的数量。

研究人员还访问了180名参与者的1300多项临床评估。评估通常每一到三年进行一次。在开始收集数据时,大多数参与者的认知能力都是正常的,所以反复的评估让研究人员能够精确地指出每个参与者的认知能力何时开始下滑。

辛德勒花了数年时间试图弄清楚如何利用淀粉样PET扫描的数据来估计出现症状的年龄。当她意识到淀粉样蛋白积累有一个临界点,并且每个人在不同的年龄达到这个临界点时,这才有了突破。在这个临界点之后,淀粉样蛋白的积累遵循一个可靠的轨迹。

“你可能在50岁时达到临界点;这可能发生在你80岁的时候;这可能永远不会发生,”辛德勒说。“但一旦你超过了临界点,你就会积累高水平的淀粉样蛋白,这很可能导致痴呆症。”如果我们知道一个人现在有多少淀粉样蛋白,我们就可以计算出他们达到临界点的时间,并估计出他们可能出现症状之前还需要多久。”

在研究中,年轻时达到临界点的人比晚年达到临界点的人需要更长的时间出现认知症状。50岁时达到临界点的参与者通常需要近20年的时间才出现症状;而那些在80岁时达到这个年龄的人用了不到10年的时间。

“当我们观察死于阿尔茨海默病的相对年轻的人的大脑时,他们通常看起来相当健康,而不是阿尔茨海默病,”辛德勒说。“但老年人的大脑更经常受到其他原因的损伤,所以他们的认知储备较低,导致损伤的淀粉样蛋白较少。”

这项新技术的强大之处在于,它只需要一次大脑扫描,加上人的年龄。有了这些数据,该模型可以估计出症状出现的时间,正负数年。在本研究中,在0(无相关)到1(完全相关)的量表中,预期症状发病年龄和诊断时的真实年龄之间的相关性优于0.9。

年老之后,基因变异APOE4是阿尔茨海默氏症的最强危险因素。携带一个基因变体副本的人患阿尔茨海默氏症的可能性是普通人的2到3倍,携带两个基因变体副本的人患阿尔茨海默氏症的可能性是普通人的10倍。在这项研究中,携带高风险变异基因的人更年轻就达到了临界点,但一旦超过了临界点,他们就会和其他人一样遵循同样的轨迹。

“APOE4似乎有播种效应,”辛德勒说。“在非常低的水平,低于临界点,你会看到淀粉样蛋白在携带APOE4的人体内上升,而在没有APOE4的人体内则没有变化。这意味着APOE4携带者将很快达到临界点。拥有两份APOE4副本的人比没有副本的人早10年到达临界点。但在这一点之后,我们看不到载脂蛋白e4携带者和非携带者之间的区别。”

淀粉样PET脑部扫描的成本约为6000美元,对于常规临床应用来说过于昂贵。然而,这种算法可以通过简化临床试验,帮助加快药物开发的步伐。

Schindler说:“在临床试验中,大多数旨在预防或减缓阿尔茨海默氏症症状的参与者在试验期间没有出现症状。”“对于参与者和研究人员来说,这需要大量的时间和精力,但却无法得到有用的数据。如果我们只能在那些可能在未来几年内出现症状的人身上进行试验,那么寻找治疗方法的过程将会更加有效。”