通过新的MRI方法确定阿尔茨海默病早期损害

阿尔茨海默病通常是根据症状来诊断的，比如当一个人表现出记忆丧失和思考困难的迹象时。到目前为止，核磁共振脑部扫描在临床实践中还没有被证明对早期诊断有用。。。

　　

               

一名没有认知衰退迹象的老年人(左)和一名患有轻度阿尔茨海默氏症的相似年龄的人(右)的海马体(大脑记忆中心)的核磁共振扫描，用一种新技术分析了健康脑细胞丢失的地方(暗区)。圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究表明，这种新型的核磁共振成像方法可以在传统的核磁共振成像扫描显示组织萎缩之前，识别出早期阿尔茨海默氏症患者的脑细胞损伤。资料来源:Satya Kothapalli/医学院

阿尔茨海默病通常是根据症状来诊断的，比如当一个人表现出记忆丧失和思考困难的迹象。到目前为止，MRI脑部扫描在临床实践中还没有被证明对早期诊断有帮助。这种扫描可以揭示阿尔茨海默氏症导致的大脑萎缩的迹象，但这些迹象只有在疾病发展的晚期才会明确无误，这是在大脑严重受损很久之后，而且大多数人都是通过其他方式确诊的。

但是新的研究从圣路易斯华盛顿大学医学院的显示数据的数学分析获得了一种新颖的核磁共振方法可以识别大脑细胞损伤在阿尔茨海默氏症的早期阶段,人们在组织收缩可见传统MRI扫描和认知症状之前出现。

该大学马林克罗特放射学研究所的放射学教授，资深作者Dmitriy Yablonskiy博士说:“这可能是一种利用MRI在阿尔茨海默氏症患者出现症状之前诊断他们的新方法。”“这项技术只需要6分钟就可以获得数据，而且可以在核磁共振扫描仪上实现，该扫描仪已经在全球范围内用于患者诊断和临床试验。”

这项研究发表在《阿尔茨海默病杂志》上，它依赖于亚布隆斯基实验室开发的一种新的定量梯度回声(qGRE) MRI技术，以显示由于健康神经元的丧失而不再运作的大脑区域。

“在老年痴呆症患者使用这种技术,我们发现大脑区域看起来正常的传统MRI但看起来黑暗qGRE图像,我们属性重要的神经退化,“萨提亚说诉诉n . Kothapalli博士科学家在放射学和这项研究的第一作者。“我们称它们为‘暗物质’。”

传统的MRI能够显示大脑受损区域的体积减少，而qGRE技术则更进一步，检测大脑萎缩和认知能力下降之前的神经元损失。

阿尔茨海默氏症在症状出现之前的20年或更长时间里发展缓慢。首先，大脑淀粉样蛋白在大脑中积累成斑块，然后另一种大脑蛋白- tau -合并成缠结，神经元开始死亡。最后，在MRI脑部扫描中可以看到组织萎缩，认知症状出现。这种疾病的早期患者可以通过淀粉样正电子发射断层扫描或血液或大脑和脊髓周围的脑脊液中淀粉样蛋白的检测来确诊，但这些检测并不能提供神经元损伤的信息。

这项研究涉及70名年龄在60到90岁之间的人，他们是由查尔斯·f·和乔安妮·奈特阿尔茨海默病研究中心(Knight ADRC)招募来的。参与者完成了广泛的临床和认知测试，以评估他们的认知障碍水平。参与小组包括没有认知障碍的人以及那些有非常轻微、轻微或中度障碍的人。

每个参与者都接受了PET大脑扫描或脊髓抽吸，以测量他或她大脑中淀粉样蛋白斑块的数量。他们还接受了核磁共振脑部扫描。

研究人员应用qGRE核磁共振成像技术扫描海马体，大脑的记忆中心和最早受阿尔茨海默氏症影响的大脑区域之一。结果表明，海马体通常包含一个存活的组织切片，其中有相对保存的神经元和一个几乎没有健康神经元的暗物质死亡区。

这些暗物质区域出现在淀粉样蛋白检测呈阳性但尚未出现症状的人身上，随着疾病的进展，它们变得更大。与传统的脑萎缩MRI测量相比，暗物质的生物标记物与非常轻微到中度痴呆的个体认知得分的相关性要好得多。

这项研究建立在20多年前华盛顿大学对阿尔茨海默病的研究结果的基础上，并证实了该研究的结果。当时，阿尔茨海默病只是通过尸检才被正式诊断出来的。

2001年，约翰·c·莫里斯医学博士、哈维·a·和多里斯梅·哈克·弗里德曼神经学杰出教授、Knight ADRC主任，领导了一项研究，检查了已故阿尔茨海默氏症患者的脑组织，发现早在疾病导致这些区域的脑容量显著减少之前，受损的大脑区域就已经开始失去健康的神经元。

之后,在2000年代初,塔米·l·s . Benzinger,医学博士,博士,神经外科放射学教授,主任和骑士自抗扰控制器的成像研究,是先锋在马林克罗制药机构使用宠物脑部扫描针对β淀粉样蛋白作为检测工具阿尔茨海默氏症。

在目前的研究中，同样由莫里斯和本辛格共同撰写，研究人员使用非侵入性qGRE MRI技术在活着的患者中记录了神经元丧失和阿尔茨海默氏症症状之间的相同关系。

该研究小组与病理学和免疫学副教授理查德·佩林(Richard Perrin, MD, Ph.D.)合作，在显微镜下通过检查一名研究参与者死亡后捐赠的脑组织，证实了这种关系。尸检显示海马神经元的损失实际上超过了组织体积的损失，这些变化在暗物质的MRI测量中得到了很好的反映。

Yablonskiy和他的同事们正在寻找一种低成本、方便的阿尔茨海默氏症检测方法，作为昂贵的PET脑部扫描和侵入性脊髓穿刺的替代方法。目前在研究中，PET脑部扫描和侵入性脊髓穿刺用于评估阿尔茨海默氏症的存在和发展。

这样一种测试，尤其是一种可以在疾病的早期阶段识别出患者的测试，将极大地推动阿尔茨海默氏症的研究，大幅削减筛选患者进行临床试验所需的成本和时间，从而促进新治疗方法的发展。

尽管阿尔茨海默氏症的研究人员继续寻求药物治疗，但大多数人都认为，成功的治疗取决于早期发现，以及在阿尔茨海默氏症的后期阶段之前找到防止脑损伤的方法。

虽然PET扫描和脊髓抽液在阿尔茨海默氏症的研究中仍发挥着重要作用，但两者都存在局限性，无法广泛用于筛查阿尔茨海默氏症的早期迹象。

PET脑部扫描仍然是检测阿尔茨海默氏症症状的黄金标准，但这种机器价格昂贵，很少用于常规的患者诊断，更不用说广泛的临床筛查了。PET扫描还需要注射一种放射性示踪剂来进行脑部成像。

随着阿尔茨海默病的进展，可以通过检测脑脊液中的tau蛋白来检测，但采样需要进行脊髓穿刺，作为一种常规筛查工具可能太过侵入性，尤其是对那些没有症状的人。

另一种很有前途的阿尔茨海默氏症筛查方法——华盛顿大学也在开发中——是一种非侵入性、相对便宜的血液检测方法，它已被证明在检测阿尔茨海默氏症的早期迹象方面非常准确。美国和欧洲的医生最近可以使用这种血液测试的商业版本，但它还没有被医疗保险覆盖。

虽然每种检测方法都有自己的优缺点，但qGRE MRI技术可能会在早期采用，因为它基于全球广泛使用的MRI技术，是无创的，可以在不使用放射性示踪剂的情况下进行。

Yablonskiy说:“我们的qGRE测试为阿尔茨海默病临床前阶段的早期诊断工具提供了巨大的潜力，从而为治疗干预提供了一个很大的窗口。”“作为一种非侵入性MRI技术，它在常规临床环境中也有很大的潜力，对早期阿尔茨海默氏症患者进行临床药物试验是必要的。”