本研究由Koen van Laere、Annelies Vanhee、Jolien Verschueren、Liesbeth De Coster、An Driesen、Patrick Dupont、Wim Robberecht和Philip Van Damme共同完成，研究单位包括比利时鲁汶大学医院核医学与分子影像科、神经内科、神经科学实验神经病学及鲁汶神经科学与疾病研究所（LIND）等。该研究于2014年3月10日在线发表在《JAMA Neurology》期刊上，题为《Value of 18Fluorodeoxyglucose–Positron-Emission Tomography in Amyotrophic Lateral Sclerosis: A Prospective Study》。
学术背景
肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）是一种主要影响运动系统的神经退行性疾病，其病理机制复杂，早期诊断和预后评估缺乏有效的生物标志物。近年来，研究发现位于9号染色体开放阅读框72（C9orf72）基因非编码区的六核苷酸重复扩展（GGGGCC）是ALS最常见的遗传原因，但其代谢模式尚未被系统研究。因此，本研究旨在评估18氟脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描（18F-FDG PET）作为ALS病理标志物的价值，并探讨C9orf72突变患者是否存在特定的代谢特征。
研究流程
研究共纳入了81名在鲁汶大学医院疑似ALS的患者，所有患者均接受了详细的神经学检查、电诊断测试及主要ALS遗传病因（C9orf72、SOD1、TARDBP和FUS）的基因检测。最终，70名患者被确诊为ALS，其中11名为C9orf72阳性，59名为C9orf72阴性。此外，7名患者被诊断为原发性侧索硬化症（PLS），4名患者为进行性肌萎缩症（PMA）。研究还纳入了一组健康对照组用于比较。
所有患者均接受了18F-FDG PET扫描，数据通过空间标准化和预定义的感兴趣区（VOI）及基于体素的分析（SPM8）进行处理。研究采用支持向量机（SVM）方法进行判别分析，包括基于VOI和基于体素的分析。此外，研究还评估了患者的功能状态（ALS功能评分量表，ALS-FRS）和生存期。
主要结果
与健康对照组相比，大多数ALS患者表现出中央前回和不同程度的前额叶代谢减退。PLS患者也显示出类似的代谢模式。C9orf72阳性ALS患者在丘脑和后扣带回区域的代谢减退较C9orf72阴性患者更为明显。判别分析能够正确分类95%的ALS病例和71%的PLS病例。前额叶代谢减退与临床功能下降（ALS-FRS评分降低）相关。10%的患者表现出广泛的前额叶或前颞叶代谢减退，这与显著缩短的生存期独立相关（p < 0.001）。C9orf72阳性与阴性患者的生存期无显著差异。
结论
18F-FDG PET是ALS早期诊断和预后的有用标志物。C9orf72阳性ALS患者仅表现出轻微的脑代谢差异，且这些差异对预后无显著影响。研究结果表明，18F-FDG PET在ALS的诊断和预后评估中具有重要价值，尤其是对于前额叶和颞叶代谢减退的患者，其生存期显著缩短。
研究亮点
- 首次系统研究C9orf72突变ALS患者的代谢模式：本研究首次在较大样本中探讨了C9orf72突变ALS患者的脑代谢特征，填补了该领域的空白。
- 高判别准确率：通过基于VOI和体素的判别分析，研究能够以高准确率区分ALS患者和健康对照组，并部分区分ALS和PLS患者。
- 预后价值：研究发现前额叶和颞叶代谢减退是ALS患者生存期的独立预后因素，为临床提供了新的预后评估工具。
- 多学科合作：研究结合了核医学、神经内科和遗传学等多学科的力量，提供了全面的数据分析和方法学支持。
其他有价值的内容
研究还讨论了ALS与PLS的代谢模式差异，支持了PLS作为ALS谱系疾病的一部分的观点。此外，研究强调了18F-FDG PET在ALS早期诊断和预后评估中的潜在应用价值，为未来的临床研究提供了重要参考。
总之，本研究通过系统的代谢影像分析，揭示了ALS患者的脑代谢特征及其与C9orf72突变的关系，为ALS的早期诊断、预后评估及患者分层提供了新的科学依据。