阿尔茨海默病基因突变患者的白质完整性被破坏
根据一项研究,与非阿尔茨海默病携带者相比,携带与阿尔茨海默病相关基因突变的认知正常的人,用先进的MRI技术测量的大脑白质结构完整性较低放射学.研究人员表示,这一发现表明,广泛使用的成像技术有望在痴呆症症状明显之前帮助了解大脑的早期结构变化。
携带常染色体显性阿尔茨海默病的人疾病(ADAD)突变的人患阿尔茨海默病的风险更高,这种痴呆症影响着美国大约九分之一的人。这种突变与大脑中一种叫做淀粉样蛋白的异常蛋白质的积聚有关,这种蛋白质会影响大脑和大脑灰质以及信号传递白质.
“人们认为灰质中的淀粉样蛋白沉积可能会破坏它的功能,结果白质不能正常工作,甚至可能萎缩,”该研究的主要作者杰弗里·w·普雷斯科特说,他是医学博士,克利夫兰都市健康医疗中心的神经放射学家。
普雷斯科特博士及其同事对散发性阿尔茨海默病患者(占99%)的早期研究发现,白质结构连通性(用弥散张量成像(DTI)的MRI技术测量)随着患者淀粉样蛋白负担的增加而显著降低。
杜克大学放射学教授、两项研究的资深作者Jeffrey R. Petrella医学博士说:“目前的工作通过显示在无症状高危患者中也能检测到类似的结果,扩展了这些结果。”
在这项新研究中,普雷斯科特博士及其同事利用显性遗传阿尔茨海默病网络(DIAN)的数据,对ADAD突变携带者与非携带者进行了比较,以确定是否存在可能与突变有关的结构连通性变化。
研究参与者包括30名突变携带者,平均年龄34岁,38名非携带者,平均年龄37岁。经结构脑MRI和DTI检查,受试者认知功能正常。
分析表明,突变携带者在额顶叶控制网络中具有较低的结构连通性,该网络主要连接顶叶和额叶区域,这两个区域已知与阿尔茨海默病有关。在突变携带者中,即使在控制淀粉样斑块负担时,症状出现前的预期年限与额顶控制网络中的白质结构连通性之间也存在相关性。
“这表明,网络完整性的DTI测量可以作为大脑对病理攻击的恢复力的替代品,”佩特雷拉博士说。
“我们使用了一种叫做全球效率的网络测量方法,在这种方法中,效率的下降可以被视为网络组织的崩溃,”普雷斯科特博士补充道。“结果表明,对于突变携带者来说,随着他们接近症状出现的估计年龄,整体效率将显著降低。”
该研究结果支持了一种潜在的作用,即基于图像的识别具有早发性阿尔茨海默病遗传风险的人的大脑结构变化,以了解基因如何影响导致痴呆症的疾病过程。
普雷斯科特博士说:“这显示了MRI作为评估工具的潜力,这些患者在出现症状之前就被认为有患阿尔茨海默病的风险。”“使用这些先进的MRI技术可以帮助进一步完善高危患者的识别和风险测量。”
这些发现还指出了成像技术在研究治疗阿尔茨海默病的药物方面的作用。虽然到目前为止,大多数试验都是在已经患有阿尔茨海默病或认知障碍的患者身上进行的,但早期识别和治疗有风险的患者是预防或至少延迟痴呆症发作的更有希望的途径。
普雷斯科特博士说:“这种研究工具的一个潜在临床用途是为家族史等风险因素添加定量信息,并利用这些信息帮助早期识别患者,在他们可能受益于治疗的时候。”“但在我们找到有效的治疗方法之前,我们将不得不等待它的实施。”
研究人员希望利用先进的成像技术和DIAN网络的更新数据进行随访,以评估研究参与者阿尔茨海默病的进展。
更多信息:Jeffrey W. Prescott等人,常染色体显性阿尔茨海默病临床前弥散张量MRI结构连通性和PET淀粉样蛋白负担:DIAN队列,放射学(2021)。DOI: 10.1148 / radiol.2021210383