美国南加州大学凯克医学院（Keck School of Medicine of USC）的研究人员发现了一种有望改进阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）风险检测的新脑扫描标记，但其适用性存在局限性。基于tau蛋白的这一基准在西班牙裔和非西班牙裔白人群体中与另一种阿尔茨海默病相关蛋白——淀粉样蛋白（amyloid）结合时表现出有效性，但在非西班牙裔黑人参与者中却未能达到预期效果，揭示了现有诊断工具中的关键不足。
这项新研究由Mark and Mary Stevens神经影像与信息学研究所（Stevens INI）团队完成，并发表于《成像神经科学》（Imaging Neuroscience）。该研究属于“健康与老龄化脑研究-健康差异”（Health and Aging Brain Study-Health Disparities, HABS-HD）项目的一部分，该项目是由北德克萨斯大学健康科学中心（University of North Texas Health Science Center）牵头的多大学合作研究，得到了美国国家老龄化研究所（National Institute on Aging）的支持。
研究人员使用了一种名为tau PET的先进脑成像技术，分析了HABS-HD项目中超过675名老年人的脑信号，旨在识别出能够区分具有临床相关生物标志物的阿尔茨海默病患者与正常老化的最佳脑信号。
tau PET技术通过一种特殊的放射性示踪剂使研究人员能够观察到大脑中导致阿尔茨海默病的异常蛋白tau的分布情况。通过这些扫描，研究人员能够建立tau临界值（cut-point），这是一种新型的生物标志物，用于判断脑扫描显示的tau蛋白水平是否足够高以提示阿尔茨海默病或相关疾病的早期迹象。这一基准未来可能帮助临床医生更准确地解读tau PET扫描结果，并更有效地识别可能面临AD风险的人群。
在这项研究中，研究人员比较了认知受损和未受损参与者的tau PET扫描结果，试图建立一个能指示阿尔茨海默病高风险的tau临界值。他们确实找到了一个——但其有效性仅限于某些特定条件。
“我们的tau临界值能够区分研究参与者是否存在认知障碍，但前提是另一种异常蛋白——淀粉样蛋白同时存在于认知受损者的大脑中，且仅在西班牙裔和非西班牙裔白人参与者中有效。”论文资深作者、神经学助理教授梅雷迪思·N·布拉斯基博士（Meredith N. Braskie, PhD）表示，“在非西班牙裔黑人参与者中，tau临界值的表现未达预期。这表明其他病理因素或条件可能是导致这一群体认知能力下降的主要原因。我们的研究是迈向更好地理解tau如何在不同人群中与认知相关的重要一步，并对未来的临床试验具有重要意义，这些试验的目标是针对tau进行干预。”
研究团队使用了一种新的成像示踪剂18F-PI-2620来测量大脑中tau蛋白的积累。他们发现，当内侧颞叶（大脑深处的一个区域）中的tau水平超过某一阈值时，它强烈预示着与阿尔茨海默病相关的认知障碍。
“虽然我们的研究结果支持了之前关于内侧颞叶tau与认知障碍关联的研究，但使用18F-PI-2620在此区域建立临界值标志着在定义tau阳性方面迈出了重要一步，无论是用于研究还是临床应用。与此同时，tau作为非西班牙裔黑人参与者认知障碍指标的有限可靠性，突显了研究中需要更多样化的人群，并强调了未来研究应同时考察阿尔茨海默病的生物学和社会决定因素。”论文第一作者、南加州大学神经科学研究生项目博士候选人维多利亚·R·特南特（Victoria R. Tennant）表示。
这些研究结果反映了阿尔茨海默病研究领域日益关注的焦点，即确保诊断工具适用于所有人，而不仅仅局限于狭窄的临床试验人群。已知阿尔茨海默病会对大脑分阶段产生影响。尽管淀粉样斑块往往在早期积累，但tau缠结与记忆丧失及其他症状的关系更为密切。
“这种成像技术对于了解谁处于风险中以及疾病如何发展至关重要。”Stevens INI主任阿瑟·W·托加博士（Arthur W. Toga, PhD）表示，“这些发现只是HABS-HD项目的最新成果，这是针对多样化社区中阿尔茨海默病及相关痴呆症最全面的研究。HABS-HD已经产出了多项关键发现，包括阿尔茨海默病生物标志物的种族差异、社会决定因素对认知健康的影响，以及血管因素对痴呆症的贡献等。我们希望这项工作将带来更个性化的护理，并为所有社区实现更好的健康结果。”
除了特南特和布拉斯基，本研究的其他作者还包括来自南加州大学Mark and Mary Stevens神经影像与信息学研究所的科尔·V·惠勒（Koral V. Wheeler）、李诺埃尔·N（Noelle N. Lee）、杰米·A·特纳（Jamie A. Terner）、麦克斯韦尔·W·汉德（Maxwell W. Hand）、苏奇特·甘内桑（Suchita Ganesan）、帕特里克·沃尔什（Patrick Walsh）、艾莎·格林（Aisha Greene）、泰勒·伯克尼斯（Tyler Berkness）、雷天田（Tiantian Lei）、雷玛·拉曼（Rema Raman）、罗伯特·A·里斯曼（Robert A. Rissman）；来自威斯康星大学麦迪逊分校威斯曼中心（Waisman Center, University of Wisconsin-Madison）的布拉德利·T·克里斯蒂安（Bradley T. Christian）；来自北德克萨斯大学健康科学中心的梅丽莎·彼得森（Melissa Petersen）、安·D·科恩（Ann D. Cohen）、卡琳·L·米克尔（Karin L. Meeker）、周正阳（Zhengyang Zhou）、拉杰什·R·南迪（Rajesh R. Nandy）、西德·E·奥布莱恩（Sid E. O'Bryant）；来自圣路易斯华盛顿大学医学院（Washington University School of Medicine in St. Louis）的博·M·安塞斯（Beau M. Ances）；以及来自加州大学旧金山分校精神病学、神经学和流行病学/生物统计学系的克里斯汀·雅菲（Kristine Yaffe）。
这项研究得到了美国国立卫生研究院下属的国家老龄化研究所资助[项目编号：R01AG054073、R01AG058533、R01AG070862、P41EB015922和U19AG078109]，以及美国国立卫生研究院院长办公室[项目编号：S10OD032285]的支持。
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