早期18F-Flortaucipir Tau-PET作为阿尔茨海默病脑代谢的替代标志物

背景介绍

阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其主要病理特征包括β-淀粉样蛋白（Aβ）的细胞外沉积、病理性tau蛋白的细胞内积累以及神经退行性变。这些病理变化在临床症状出现前10到20年就已经开始积累。正电子发射断层扫描（PET）成像技术能够在活体中评估这些蛋白质沉积和神经元损伤，因此在AD的早期诊断中起着至关重要的作用。18F-氟脱氧葡萄糖（18F-FDG）PET是研究神经退行性变的成熟技术，通过检测葡萄糖代谢的变化来识别AD、额颞叶痴呆（FTD）和路易体痴呆（DLB）等疾病的特定代谢模式。

近年来，双相淀粉样蛋白PET（dual-phase amyloid-PET）和双相tau-PET（dual-phase tau-PET）技术的发展为同时评估淀粉样蛋白沉积和神经退行性变提供了可能。早期相位的PET图像可以捕捉到与脑葡萄糖代谢密切相关的灌注信息，因此可以作为神经退行性变的替代标志物。然而，关于早期相位tau-PET的研究较少，尤其是使用FDA批准的18F-Flortaucipir作为tau示踪剂的研究更是稀缺。本研究旨在评估早期相位18F-Flortaucipir PET与18F-FDG PET以及早期相位淀粉样蛋白PET之间的关联性，并探讨其在AD患者中的诊断价值。

论文来源

本论文由来自瑞士日内瓦大学神经中心、日内瓦大学医院核医学科、美国Eli Lilly and Company、意大利米兰San Raffaele医院核医学科等多个机构的科研团队共同完成。论文的第一作者是Cecilia Boccalini，通讯作者是Valentina Garibotto。论文于2024年12月29日被《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》接受，并于2025年正式发表。

研究流程与结果

研究对象与数据采集

研究纳入了58名在日内瓦记忆中心接受评估的受试者，包括认知正常（CU）、轻度认知障碍（MCI）和痴呆患者。所有受试者在1年内接受了双相18F-Flortaucipir PET（早期相位为eTau）和18F-FDG PET扫描。其中36名受试者还接受了双相淀粉样蛋白PET（早期相位为eAmy）扫描。此外，研究还纳入了43名淀粉样蛋白阴性的健康对照者（HC）的18F-FDG PET图像和33名HC的eTau图像作为参考。

数据处理与分析

研究使用统计参数映射（SPM）软件对MRI和PET图像进行标准化处理，并在自动解剖标记（AAL）区域和AD相关元区域（meta-ROI）中提取标准化摄取值比率（SUVR）。通过视觉评分和单个体素分析，评估了18F-FDG PET、eTau和eAmy图像的代谢和灌注模式。研究还使用接收者操作特征（ROC）分析比较了eTau、18F-FDG和eAmy SUVR在区分A+/T+和A-/T-受试者中的诊断性能。

主要结果

1. eTau与18F-FDG SUVR的强相关性：eTau SUVR与18F-FDG SUVR在全组中表现出强相关性（r = 0.839, p < 0.001），在T+和T-亚组中也分别表现出强相关性（r = 0.855和r = 0.834, p < 0.001）。eTau SUVR与eAmy SUVR也表现出强相关性（r > 0.87, p < 0.001）。

2. 个体水平的代谢与灌注模式：视觉评分确认了疾病特异性的代谢和灌注模式。18F-FDG PET图像识别出了不同的神经退行性模式，包括颞顶叶代谢减退（AD样模式，n = 22）、额颞叶代谢减退（FTD样模式，n = 4）和颞顶叶及枕叶代谢减退（DLB样模式，n = 2）。eTau图像与18F-FDG PET图像在分类上表现出良好的一致性（κ = 0.58, p < 0.001）。

3. 诊断性能：eTau SUVR在AD复合元区域中区分A+/T+和A-/T-受试者的AUC为0.604，略低于18F-FDG SUVR的AUC（0.748）。DeLong检验证实18F-FDG的诊断性能显著优于eTau（p = 0.04），但eTau与eAmy的诊断性能无显著差异。

结论与意义

本研究表明，早期相位18F-Flortaucipir PET可以提供与脑区域葡萄糖代谢密切相关的灌注信息，并且与早期相位淀粉样蛋白PET的灌注信息具有高度一致性。尽管eTau在诊断神经退行性变方面的准确性略低于18F-FDG PET，但其作为tau病理和神经退行性变的双重评估工具，具有重要的临床应用价值。双相tau-PET协议可以在一次示踪剂注射中同时评估tau病理和神经退行性变，从而减少成本、患者不适和辐射暴露。

研究亮点

1. 首次系统评估18F-Flortaucipir早期相位PET的诊断价值：本研究首次系统评估了FDA批准的18F-Flortaucipir在早期相位PET中的应用，填补了该领域的研究空白。
2. 双相tau-PET的潜在应用：研究证实了双相tau-PET在评估tau病理和神经退行性变中的潜力，为AD的早期诊断提供了新的工具。
3. 个体水平的代谢与灌注模式分析：研究通过视觉评分和单个体素分析，详细描述了不同神经退行性疾病的代谢和灌注模式，为临床诊断提供了重要参考。

其他有价值的信息

研究还发现，eTau和eAmy在评估神经退行性变时的一致性较高，尤其是在痴呆患者中。此外，研究还探讨了脑血管病变对eTau和eAmy图像的影响，发现白质病变较多的患者在eTau和eAmy图像中的匹配度更高。

该研究为早期相位18F-Flortaucipir PET在AD诊断中的应用提供了重要证据，并为未来的研究指明了方向。