皮質の微細構造の変化は、アミロイドを保有する高齢者におけるタウの蓄積とエピソード記憶の低下を予測する

Jun 14, 2023

Communications Medicine volume 3、記事番号: 106 (2023) この記事を引用

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皮質平均拡散率（cMD）を介して脳の微細構造変化を評価する非侵襲的拡散強調画像法（DWI）は、認知的に正常な高齢者においてタウと断面的に関連していることが示されており、タウが神経損傷の初期マーカーである可能性を示唆しています。 。 今回、我々は、cMDによって測定された局所的な皮質微細構造の変化が、アミロイド病態を有する認知的に正常な個人における局所的なタウの縦方向の蓄積およびエピソード記憶の低下とどのように関連しているかを調査した。

ハーバード大学老化脳研究の認知的に正常な参加者 122 名が、DWI、T1w-MRI、アミロイドおよびタウ PET イメージング、および論理記憶遅延想起 (LMDR) 評価を受けました。 我々は、ベースラインのアミロイド状態とcMD（嗅内皮質および下側頭皮質における）の相互作用が、縦方向の局所的タウ蓄積および縦方向のLMDRと関連しているかどうかを、別個の線形混合効果モデルを使用して評価した。

我々は、嗅内皮質における縦方向タウの予測において、アミロイド状態とベースラインcMDの有意な相互作用効果を発見したが（p = 0.044）、下側頭葉ではそうではなく、ベースラインcMD値が大きいほど、アミロイド陽性参加者における嗅内タウの蓄積を予測した。 。 さらに、縦方向LMDRの予測において、嗅内皮質のアミロイド状態とベースラインcMDの有意な相互作用効果（下側頭cMDではない）が見出され（p < 0.001）、その結果、ベースライン嗅内cMDはアミロイド陽性患者のエピソード記憶低下を予測することになる。参加者。

アミロイドーシスと嗅内皮質のcMD上昇の組み合わせは、タウ蓄積やアルツハイマー病に関連したエピソード記憶低下の短期的リスクのある個人を特定するのに役立つ可能性があり、臨床試験での有用性が示唆されている。

アルツハイマー病の人は、記憶力と、知識を獲得して処理する能力に問題があります。 これらの問題を引き起こす最も初期の脳の変化を理解することは、アルツハイマー病を発症する可能性のある患者を病気の過程の早い段階で特定するのに役立ちます。 この研究では、脳内の水の移動度を測定するマーカーを使用して、これらの変化がタウというタンパク質の発達と人々の記憶の変化をどのように予測できるかを調査しました。 参加者は研究開始時には記憶障害の兆候を示さなかったが、追跡調査中に記憶力の低下を発症した参加者もいた。 特定の脳領域における水の移動度の増加は、将来のタウの増加と記憶力の低下を予測し、この測定値がアルツハイマー病を発症するリスクのある人々を特定するために使用できる可能性があることを示しています。

過去数十年間にさまざまな神経画像技術が開発されて以来、アルツハイマー病 (AD) に関する研究は、特に初期のバイオマーカーの探索に焦点を当ててきました。 アルツハイマー病は、アミロイドとタウの両方の脳病理の存在によって生物学的に定義されています1、2、3。 脳脊髄液（CSF）、陽電子放出断層撮影法（PET）、磁気共鳴画像法（MRI）などのいくつかの方法を使用した研究では、臨床診断の数年前に発現し始める生物学的特徴が一貫して示されています1、2、3、4。 5. この蓄積は順番に従い、アミロイドーシスが最初に凝集し 1、AD1 の前臨床段階の概念につながりました 3。すべての AD バイオマーカーが同時に検出可能になるわけではないことに注意してください。 たとえば、タウオパチーの場合、最近の研究では、CSF の異常は診断の何年も前に検出できる一方で、タウの PET 測定では診断に近い変化が示され、その分布は臨床症状と有意に相関することが示されています 6,7。

さまざまな技術を組み合わせて、初期の AD バイオマーカー間の関連性と相乗効果を調査するためのマルチモーダル神経画像研究が開始されています。 放射性トレーサーを使用する PET 技術とは異なり、MRI には放射線被ばくがなく、より手頃な価格で、クリニックで広く利用できるという利点があります。 これらの MRI 技術のうち、拡散強調イメージング (DWI) は水分子の拡散の空間分布を計算します8。 DWI は通常、白質で定量化されますが、最近の開発により、AD 関連の変化を微細構造スケールで調査できるようになりました。 具体的には、Montal らは、皮質平均拡散率 (cMD) を利用して灰白質の微細構造特性を評価する方法を開発しました 9,10。 このアプローチを使用して、彼らは、タウの非存在下で重度のアミロイドーシスを有する認知的に健康な高齢の参加者が、横断分析でcMDの減少を示したことを実証しました9。これはおそらくアミロイド関連炎症に関連する所見11です。 対照的に、アミロイドーシスとタウオパチーの両方を患う参加者は、cMD 値の増加を示しました9。 これらの結果は、症状の推定発症年に近づくにつれて疾患の範囲全体にわたって個人を観察する常染色体優性ADにおける疑似縦断モデリングを使用して再現されています10。 その結果、前臨床突然変異保有者では、推定発症時刻に近づくと皮質拡散率が最初に減少し、続いて増加が見られるという二相性の変化の軌跡が示された10。 より一般的には、平均拡散率の増加はアミロイドーシスとタウオパチーの両方が存在する場合にのみ観察され9、12、13、14、アミロイド関連の炎症過程によって説明される可能性があります10。 ただし、cMD は比較的最近開発されたバイオマーカーであるため、長期にわたる病理学的 AD プロファイルとの関係を調査するには、さらなる研究が必要です。