日本国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构（简称，QST）量子医科学研究所脑功能成像研究中心的知识柔一实习生（千叶大学研究生院医学研究院脑神经内科学）、远藤浩信主干研究员等人，对进行性核上性麻痹（PSP）患者活体脑中蓄积的tau蛋白随时间增加和扩大的情况进行了可视化，并全球首次证明脑深部苍白球中tau蛋白蓄积增加量越多的患者，症状进展也越快。相关成果已发表在《Movement Disorders》。
知识柔一实习生（供图：科学新闻社）
远藤浩信主干研究员（供图：科学新闻社）
图3．PSP特征性tau蛋白蓄积区域（供图：量子科学技术研究开发机构）
PSP是多发于中老年的神经疑难病，会逐渐出现易跌倒、肢体活动障碍、眼球运动障碍、认知功能损伤等症状，每10万人中10～20人发病。约为帕金森病患者的十分之一，但发病初期难以与帕金森病区分。目前尚无抑制疾病进展的根本性治疗方法，在治疗药物研发中，确立能够客观评价症状进展的指标成为重要课题。
此前，通过对PSP患者死亡后脑组织的研究，已知脑内主要病理变化为tau蛋白蓄积，但死后脑组织无法对同一患者开展时序追踪观察，因此tau蛋白蓄积的量和分布随时间如何变化，以及其与实际症状进展存在何种关联，此前一直不明确。
近年来，利用PET（正电子发射断层成像法）已经能够实现活体脑中tau蛋白蓄积的可视化，也已有研究尝试追踪其随时间的变化，但此前的PET药物特异度和灵敏度较低，即使捕捉到tau蛋白蓄积随时间增加，也未能证明其与症状进展存在关联。
研究团队使用QST开发的能够高灵敏度检测脑内tau蛋白的PET药物18F-PM-PBB3，阐明了PSP的tau蛋白蓄积在脑内会如何随时间扩展，同时验证了其变化与症状进展的关联。
研究以26名PSP患者与10名健康受试者为对象，分别在首次检查（基线）和约1年后开展两次PET扫描。针对借助MRI划定的脑内57个感兴趣区，开展多变量分析，对比PSP患者与健康受试者用于tau蓄积成像的PET信号基线值及1年间变化量，最终确定了PSP特征性tau蛋白蓄积脑区。
基线分析结果显示与既往报道一致，主要在苍白球和中脑等皮质下区域观察到tau蛋白蓄积。另一方面，在随时间变化的分析中，明确了苍白球中tau蛋白蓄积进一步增加，同时额顶叶和小脑白质中蓄积也显著增加。由此表明，能够在活体脑中可视化tau蛋白蓄积在苍白球持续增加并扩展至大脑皮质和小脑的PSP病情进展。
接下来，研究聚焦于PSP中最典型且发病率最高的理查森综合征（26例患者中有18例），调查了tau蛋白蓄积随时间变化与症状进展之间的关联。已知该病型进展较快，1年间用于评估PSP严重程度的指标PSP Rating Scale score显著上升。
分析结果显示，苍白球中tau蛋白蓄积的增加量与症状进展程度相关性最强，这表明tau蛋白蓄积速度越快，症状进展也越快。此外，解析每位患者的tau蛋白蓄积量与严重程度变化后发现，苍白球的tau蛋白蓄积量从轻症到重症的整个病程中，一贯反映PSP的症状进展。
本次研究表明，通过tau PET进行的随时间影像评价，有可能成为能够客观评价PSP症状进展的新型影像生物标志物。此外，通过靶向tau蛋白的治疗来抑制tau蛋白蓄积，可能有助于延缓病情进展。
知识实习生表示：“本次病例样本数量有限，为调查脑区与症状的关联，我们使用了偏最小二乘法进行分析。由此，能够从全脑的tau蛋白蓄积模式中提取出与病态和症状进展相关的区域。”
远藤主干研究员表示：“目前，减少tau蛋白的各种治疗药物开发正在推进。由于通过PET已逐渐看清tau蛋白蓄积与症状之间的相关性，因此期待该成果能有助于新治疗药物的开发。此外，也希望将其发展为能够客观捕捉PSP进展的诊断方法。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Movement Disorders
论文：Spatiotemporal Tau Accumulation and Its Clinical Impact on Progressive Supranuclear Palsy: Longitudinal Florzolotau (18F) Positron Emission Tomography
DOI：doi.org/10.1002/mds.70468
