阿尔茨海默病由四种不同的亚型组成

2021-04-29 00:00

阿尔茨海默病的特征是脑内tau蛋白的异常积累和扩散。一项国际研究现在可以显示tau是如何根据四种不同模式传播的,这四种不同的模式会导致不同的症状和不同的预后。这项研究发表在自然医学.

“与我们迄今为止对tau在大脑中扩散的解释相反,这些发现表明,tau在大脑中的病理变化至少有四种不同的模式。这表明阿尔茨海默氏症是一种比以前认为的更为异质的疾病。我们现在有理由重新评估典型阿尔茨海默症的概念,从长远来看,我们也有理由重新评估我们用来评估疾病进展的方法”,麦吉尔大学的Jacob Vo gel说,他也是这项研究的主要作者。

tau蛋白在大脑皮层的扩散是老年痴呆症的关键标志。近年来,借助先进的医学成像技术PET技术,已经可以监测Alz-heimer患者大脑中有毒蛋白质的积累。

在过去的三十年里,许多研究人员用一个模型描述了阿尔茨海默病tau病理学的发展,尽管反复出现的病例并不符合这个模型。然而,目前的研究结果解释了为什么不同的病人会出现不同的症状。

“由于阿尔茨海默氏病的四种亚型对大脑不同区域的影响不同,患者会出现不同的症状和预后。这一知识对评估阿尔茨海默病患者的医生很重要,它也让我们怀疑这四种亚型是否对不同的治疗有不同的反应。目前,关于减少大脑中tau数量的各种药物的研究非常活跃,如果能根据阿尔茨海默病的亚型来观察它们的疗效是否有所不同,那将是令人兴奋的,”隆德大学神经学教授Oskar Hansson说,他是这项研究的负责人。

目前的研究是瑞典、加拿大、美国和韩国网站之间的合作。为了获得更多的信息,研究人员用tau-PET检测了迄今为止世界上最大和最多样化的人群,tau-PET覆盖了阿尔茨海默病的整个临床图像。这项研究包括尚未出现任何症状的参与者,即所谓的症状前阿尔茨海默氏症(pre-symptomatic Alzheimer's),轻度记忆困难的参与者和完全发展为阿尔茨海默氏症的参与者。

在第一个样本中,长期数据来自5个独立的多中心研究中的1612个人。在这些人中,研究人员总共确认了1143名认知正常或在不同阶段患上老年痴呆症的人。

对1143个个体的tau-PET图像数据应用了一种算法,即所谓的持续(亚型和分期推断)算法。为了能够尽可能公正地区分亚型和模式,材料在自动化过程中采用机器学习进行处理。

正如预期的那样,许多个体没有表现出任何异常的tau-PET信号,因此这些被自动分配到tau阴性组。通过与第六个独立队列交叉验证tau-PET图像,并对这些个体进行大约两年的随访,研究人员能够开发出四种最能代表其余个体数据的模式。尽管亚组的数量因个体而异,但在所有队列中都有代表性。

“我们确定了四种清晰的tau病理模式,这些模式随着时间的推移而变得明显。这些亚组的患病率在18%到30%之间变化,这意味着所有这些阿尔茨海默病的变体实际上都很常见,没有一个像我们之前所想的那样占主导地位,”Oskar Hansson说。

*变体一:tau主要分布在颞叶内,主要影响记忆。33%的病例出现变异1。

*变异体二:与变异体一相比,这种变异体分布在大脑皮层的其他部分。个体的记忆问题比第一种变异体少,但另一方面,在执行功能方面有更大的困难,即计划和形成行动的能力。变异2发生在所有病例的18%。

*变体三:tau的积累发生在视觉皮层,即大脑中处理和分类来自视神经的信息的部分。这种模式的个体大脑中感觉印象的视觉空间处理受到影响。他们很难确定自己的方向,区分形状和轮廓,距离,运动和物体相对于其他物体的位置。变异三发生在30%的病例中。

*变体四:Tau在左半球不对称分布,主要影响个体的语言能力。变异四发生在19%的病例中。

“目前存在的tau-PET的各种大型数据库,以及可应用于大量数据的新开发的机器学习方法,使我们有可能发现和描述这四种阿尔茨海默病亚型。然而,我们需要一个5到10年的更长时间的跟踪研究,才能更准确地确认这四种模式。

研究人员认为,这一新知识可以在未来给患者提供更多个性化的治疗方法。

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