PET成像阿尔茨海默病的发病

阿尔茨海默病被认为是由脑细胞内和周围蛋白质的异常积聚引起的。阿尔茨海默病研究的一个关键优先事项是找到方法，让易受伤害的人更早得到治疗，那时干预措施可能更有效。因此，了解大脑早期这些蛋白质的积累过程是一个至关重要的问题。那么，在一个人患上老年痴呆症的早期，对蛋白质积累的地方进行成像，能否帮助进行药物试验，治疗这些积累，甚至可能更早地诊断患者?这是哈佛大学的科学家们的希望，包括贾斯汀·桑切斯，他为核磁共振成像奠定了基础，刚刚发表了一篇关于使用PET来实现这一目标的新方法的论文。亚当·墨菲采访了贾斯汀，首先询问在这种情况下使用PET与使用PET观察癌细胞相比如何……

贾斯汀:原理基本上是一样的:你把放射性示踪剂注入体内，然后在PET摄像机中跟踪它。但阿尔茨海默氏症成像的不同之处在于我们设计了这些示踪剂专门与阿尔茨海默氏症患者大脑中积累的蛋白质结合，即淀粉样蛋白和tau蛋白。因此，通过使用这些先进的PET成像方法，我们现在能够检测到阿尔茨海默氏症的早期病理，并追踪随着时间的变化。

亚当:大脑的哪个部位会出现这种情况?你有什么特别要找的地方吗?

Justin -是的，我们从阿尔茨海默病的尸检研究中知道tau蛋白的积累倾向于遵循一个相当刻板的模式;也就是说，它开始于大脑内侧颞叶的这个特定区域，我们称之为鼻内嗅皮层。从那里，淀粉样蛋白也在积累，它扩散到大脑的其他区域，我们称之为新皮层。我们真的认为这种新皮层的tau堆积是真正伤害老年痴呆症患者大脑的子弹。

亚当:现在你研究了大约400多名不同年龄的人。那么关于tau，你到底发现了什么?

贾斯汀:我们在这里应用的是一种自动方法，用于识别每个人最早易受tau积累影响的区域。所以我们知道要在鼻内区寻找tau蛋白的初始阶段，但我们面临的挑战是每个人的大脑解剖结构都略有不同。所以我们所做的基本上就是把每个人大脑的表面解剖结构建模成一种地图;你可以把它想象成一张徒步旅行路线的地图，上面有山脉和山谷，这些在我们的数据中对应着脑回和脑沟——大脑的山丘和山谷。然后我们实现了一种算法，可以自动识别出鼻内区所在的山谷，考虑到表面解剖结构的个体差异。正如你所说，我们调查了大约450人，从20岁的健康人到被诊断为痴呆症的老年人;我们沿着这里看，看看在什么时候我们观察到tau的初始积累。我们发现，即使是58岁的患者没有痴呆，甚至没有明显的淀粉样蛋白积累，我们已经能够检测到这些最早的tau病理迹象。

凯蒂-贾斯汀，这对那些患上老年痴呆症的人来说意味着什么?因为这些积累可能会发生，但这并不一定意味着有人会得阿尔茨海默病。

贾斯汀-完全正确。所以对于我们来说，什么水平的tau是真正危险的，这仍然是一个悬而未决的问题。因为尸检数据表明，大约一半的人，在他们50岁的时候，在他们的大脑中积累了一定程度的tau蛋白;但显然不是每个人都会患上老年痴呆症。所以我们想知道在这项研究中我们对人们进行了两年多的跟踪来追踪他们的纵向变化我们想知道在基线上，什么是最好的预测因素，你将继续积累这种新皮质tau病理这才是真正导致老年痴呆症的原因。我们发现应用我们开发的方法来识别鼻内区，测量那里的tau蛋白，结合淀粉样蛋白，在预测谁会继续在你的后续大脑区域积累tau蛋白方面做得最好。所以这对正在进行的临床试验，对我们试图治疗阿尔茨海默氏症的药物，确实有影响;我们真的想在最早的阶段介入，以便在它真正成为人类问题之前防止灾难性的tau病毒传播。

凯蒂:你认为这项技术是把它应用到研究方法中，就像你说的那样，还是你认为它可以用来早期诊断病人?

贾斯汀:在这个阶段，我们的工作是基础科学之间的转换，因为我们对阿尔茨海默氏症还有很多不了解的地方，它的自然历史和发展。但是，是的，我们希望从长远来看，这将是一个非常有用的诊断工具，为神经科医生在诊所;希望能及早发现并提供有效的治疗策略。