自动成像技术可以探测和追踪与阿尔茨海默病有关的大脑蛋白质

淀粉样蛋白和tau蛋白是阿尔茨海默氏症发展过程中在大脑中积聚的两种关键的异常蛋白质沉积，在早期阶段检测它们的积聚可以让临床医生在病情有机会恶化之前进行干预。由麻省总医院(MGH)的研究人员领导的一个团队现在开发了一种自动方法，可以识别和跟踪病人大脑中有害tau蛋白沉积的发展。这项研究发表在科学转化医学，可以更早地诊断出老年痴呆症。

“虽然近年来我们对阿尔茨海默氏症的了解有了很大的提高，但到目前为止，许多治疗这种疾病的尝试都失败了，可能是因为医疗干预是在阿尔茨海默氏症发生后才采取的。脑损伤第一作者贾斯汀·桑切斯说，他是MGH的戈登医学成像中心的数据分析师。

为了开发一种早期诊断的方法，桑切斯和他的同事，在MGH放射学和神经学部门的Keith a . Johnson医学博士的领导下，进行了评估大脑通过正电子发射断层扫描(PET)获得的443名成年人淀粉样蛋白和tau蛋白的图像，这些成年人参与了几项关于衰老和阿尔茨海默病的观察性研究。参与者的年龄范围很广，有不同程度的淀粉样蛋白和认知障碍，从健康的20岁到临床诊断为阿尔茨海默氏痴呆的老年患者。研究人员使用了一种自动方法来识别每次PET扫描中最容易受到皮层tau蛋白初始积聚影响的大脑区域。

“我们假设，将我们的方法应用于PET图像将使我们能够检测认知正常的人皮层tau蛋白的初始积累，并追踪tau蛋白从这个原始位置扩散到与淀粉样蛋白沉积和阿尔茨海默病认知损伤相关的大脑其他区域，”桑切斯解释道。他注意到，当皮层tau蛋白在-淀粉样蛋白的影响下从起源部位扩散到大脑新皮层区域时，它似乎就是伤害阿尔茨海默氏症患者大脑的“子弹”。

该技术显示，tau蛋白沉积首先出现在大脑的鼻皮层区域，独立于淀粉样蛋白沉积，然后扩散到附近的颞叶新皮层。“在认知正常的个体中，我们观察到皮层tau蛋白在这个起源部位的初始积累，但没有证据表明tau蛋白水平升高淀粉样β蛋白桑切斯说。

重要的是，当科学家对104名参与者进行了两年的跟踪研究后，他们发现，在起始点tau蛋白初始水平最高的人，随着时间的推移，大脑中tau蛋白的分布也最广泛。

研究结果表明，PET测量tau蛋白集中于精确的个体化大脑区域可以预测个人未来tau蛋白积累和随后的阿尔茨海默病的风险。在早期检测到tau蛋白时，以tau蛋白为靶点可能会阻止病情或减缓其进展。

桑切斯说:“评估抗tau蛋白治疗效果的临床试验将受益于一种自动的、个性化的成像方法，以选择易受tau蛋白即将扩散影响的认知正常个体，从而推进我们为有阿尔茨海默病风险的患者提供有效干预的努力。”

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