Đánh giá thiếu hụt tưới máu với các giai đoạn sớm của PET tau [18F]PI-2620 so với ghi nhận PET amyloid [18F]flutemetamol

European Journal of Nuclear Medicine - Tập 50 Số 5 - Trang 1384-1394 - 2023
Völter, Friederike1, Beyer, Leonie1, Eckenweber, Florian1, Scheifele, Maximilian1, Bui, Ngoc1, Patt, Marianne2, Barthel, Henryk2, Katzdobler, Sabrina3,4, Palleis, Carla3,4, Franzmeier, Nicolai5, Levin, Johannes3,4,6, Perneczky, Robert4,6,7,8,9, Rauchmann, Boris-Stephan10, Sabri, Osama2, Hong, Jimin10, Cumming, Paul11,12, Rominger, Axel11, Shi, Kuangyu11, Bartenstein, Peter1,6, Brendel, Matthias1,4,6
1Department of Nuclear Medicine, University Hospital of Munich, LMU Munich, Munich, Germany
2Department of Nuclear Medicine, University of Leipzig, Leipzig, Germany
3Department of Neurology, University Hospital of Munich, LMU Munich, Munich, Germany
4German Center for Neurodegenerative Diseases (DZNE), Munich, Germany
5Institute for Stroke and Dementia Research (ISD), Munich, Germany
6Munich Cluster for Systems Neurology (SyNergy), Munich, Germany
7Department of Psychiatry and Psychotherapy, University Hospital, LMU Munich, Munich, Germany
8Ageing Epidemiology (AGE) Research Unit, School of Public Health, Imperial College London, London, UK
9Sheffield Institute for Translational Neuroscience (SITraN), University of Sheffield, Sheffield, UK
10Department of Radiology, University Hospital, LMU Munich, Munich, Germany
11Department of Nuclear Medicine, Bern University Hospital, Bern, Switzerland
12School of Psychology and Counselling, Queensland University of Technology, Brisbane, Australia

Tóm tắt

Các đặc điểm của amyloid-PET (A), tau-PET (T) và FDG-PET (N) có thể được sử dụng để phân loại A/T/N cho các bệnh thoái hóa thần kinh. Các nghiên cứu gần đây cho thấy rằng các giai đoạn sớm, được trọng số tưới máu của các ghi nhận amyloid hoặc tau-PET có thể phát hiện sự thiếu hụt chuyển hóa não tương đương với FDG-PET, do đó cung cấp một chỉ số thay thế cho tổn thương neuron. Do đó, hai kênh thông tin chẩn đoán có thể được thu thập trong một lần quét PET duy nhất. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có so sánh nào về các giai đoạn sớm của amyloid và tau-PET như những chỉ số thay thế cho sự thiếu hụt tưới máu/chuyển hóa. Vì vậy, chúng tôi tiến hành so sánh [18F]flutemetamol-amyloid-PET và [18F]PI-2620 tau-PET như là những chất đánh dấu đa mục đích “một cửa” cho việc phát hiện bệnh thoái hóa thần kinh. Chúng tôi đã thu thập các ghi nhận PET giai đoạn sớm với [18F]PI-2620 (0,5-2,5 phút p.i.) và [18F]flutemetamol (0-10 phút p.i.) ở 64 bệnh nhân nghi ngờ mắc bệnh thoái hóa thần kinh. Chúng tôi đã so sánh các hình ảnh trung bình toàn cầu chuẩn hóa (SUVr) ở các bệnh nhân với một nhóm bình thường gồm 15 tình nguyện viên không có bằng chứng cho thấy tăng bệnh lý liên quan đến các kiểm tra PET β-amyloid và tau. Sự khác biệt nhóm khu vực về lượng chất đánh dấu (z-scores) của 246 thể tích Brainnetome có liên quan đã được tính toán cho cả hai loại chất đánh dấu, và các mối tương quan của các z-scores được đánh giá bằng hệ số tương quan Pearson. Các thành phần thùy, các vùng có tổn thương neuron đáng kể (z-scores < -3), và các bệnh nhân với các thực thể bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau (ví dụ: bệnh Alzheimer hoặc 4R-tauopathies) được sử dụng cho phân tích tiểu nhóm. Ngoài ra, chúng tôi đã sử dụng hồi quy một phần để tương quan các thay đổi tưới máu khu vực với các điểm số lâm sàng trong các bài kiểm tra nhận thức. Các z-scores của hình ảnh trọng số tưới máu của cả hai loại chất đánh dấu cho thấy sự tương quan cao trên toàn bộ não, đặc biệt là ở thùy trước và thùy đỉnh, đây là các vùng não có thiếu hụt tưới máu rõ rệt trong nhóm bệnh nhân (R = 0,83 ± 0,08; khoảng, 0,61-0,95). Z-scores của các bệnh nhân riêng lẻ tương quan tốt theo vùng (R = 0,57 ± 0,15; khoảng, 0,16-0,90), đặc biệt khi có sự thiếu hụt tưới máu đáng kể (R = 0,66 ± 0,15; khoảng, 0,28-0,90). Các giai đoạn sớm về tưới máu của [18F]PI-2620 tau và [18F]flutemetamol-amyloid-PET là các chỉ số tương đương về thiếu hụt tưới máu cho thấy tổn thương neuron khu vực và thùy ở những bệnh nhân mắc các bệnh thoái hóa thần kinh khác nhau. Do đó, cả hai loại chất đánh dấu đều có thể phục vụ cho hai kênh chẩn đoán bằng cách đánh giá trạng thái amyloid/tau và hoạt động neuron.

Từ khóa

#bệnh thoái hóa thần kinh #PET #amyloid #tau #thiếu hụt tưới máu #chỉ số z #tương quan Pearson

Tài liệu tham khảo

citation_journal_title=Lancet Public Health; citation_title=Estimation of the global prevalence of dementia in 2019 and forecasted prevalence in 2050: an analysis for the Global Burden of Disease Study 2019; citation_author=GDF Collaborators; citation_volume=7; citation_issue=2; citation_publication_date=2022; citation_pages=e105-e125; citation_doi=10.1016/S2468-2667(21)00249-8; citation_id=CR1 citation_journal_title=Nat Rev Neurol; citation_title=Aducanumab and the FDA — where are we now?; citation_author=H Fillit, A Green; citation_volume=17; citation_issue=3; citation_publication_date=2021; citation_pages=129-130; citation_doi=10.1038/s41582-020-00454-9; citation_id=CR2 citation_journal_title=The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease; citation_title=Donanemab (LY3002813) Phase 1b study in Alzheimer’s disease: rapid and sustained reduction of brain amyloid measured by florbetapir F18 imaging; citation_author=SL Lowe; citation_volume=8; citation_issue=4; citation_publication_date=2021; citation_pages=414-424; citation_id=CR3 citation_journal_title=Lancet Neurol; citation_title=Intravenous immunoglobulin for treatment of mild-to-moderate Alzheimer's disease: a phase 2, randomised, double-blind, placebo-controlled, dose-finding trial; citation_author=R Dodel; citation_volume=12; citation_issue=3; citation_publication_date=2013; citation_pages=233-243; citation_doi=10.1016/S1474-4422(13)70014-0; citation_id=CR4 citation_journal_title=J Alzheimers Dis; citation_title=A multi-center randomized proof-of-concept clinical trial applying [18F]FDG-PET for evaluation of metabolic therapy with rosiglitazone XR in mild to moderate Alzheimer's disease; citation_author=S Tzimopoulou; citation_volume=22; citation_issue=4; citation_publication_date=2010; citation_pages=1241-1256; citation_doi=10.3233/JAD-2010-100939; citation_id=CR5 Pleen JA-O. and R. Townley, Alzheimer's disease clinical trial update 2019–2021. (1432–1459 (Electronic)). Jack CR Jr. et al. A/T/N: an unbiased descriptive classification scheme for Alzheimer disease biomarkers. (1526–632X (Electronic)). citation_journal_title=Alzheimers Dement; citation_title=NIA-AA research framework: toward a biological definition of Alzheimer's disease; citation_author=CR Jack; citation_volume=14; citation_issue=4; citation_publication_date=2018; citation_pages=535-562; citation_doi=10.1016/j.jalz.2018.02.018; citation_id=CR8 citation_journal_title=Eur J Nucl Med Mol Imaging; citation_title=Early-phase [18F]PI-2620 tau-PET imaging as a surrogate marker of neuronal injury; citation_author=L Beyer; citation_volume=47; citation_issue=12; citation_publication_date=2020; citation_pages=2911-2922; citation_doi=10.1007/s00259-020-04788-w; citation_id=CR9 citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=Dual-biomarker imaging of regional cerebral amyloid load and neuronal activity in dementia with PET and 11C-labeled Pittsburgh compound B; citation_author=PT Meyer; citation_volume=52; citation_issue=3; citation_publication_date=2011; citation_pages=393-400; citation_doi=10.2967/jnumed.110.083683; citation_id=CR10 citation_journal_title=Neuroimage Clin; citation_title=Evaluation of early-phase [(18)F]-florbetaben PET acquisition in clinical routine cases; citation_author=S Daerr; citation_volume=14; citation_publication_date=2017; citation_pages=77-86; citation_doi=10.1016/j.nicl.2016.10.005; citation_id=CR11 citation_journal_title=Ann Neurol; citation_title=Microglial activation and connectivity in Alzheimer disease and aging; citation_author=BS Rauchmann; citation_volume=92; citation_issue=5; citation_publication_date=2022; citation_pages=768-781; citation_doi=10.1002/ana.26465; citation_id=CR12 citation_journal_title=Mov Disord; citation_title=Cortical [(18) F]PI-2620 binding differentiates corticobasal syndrome subtypes; citation_author=C Palleis; citation_volume=36; citation_issue=9; citation_publication_date=2021; citation_pages=2104-2115; citation_doi=10.1002/mds.28624; citation_id=CR13 citation_journal_title=Neurology; citation_title=Criteria for the diagnosis of corticobasal degeneration; citation_author=MJ Armstrong; citation_volume=80; citation_issue=5; citation_publication_date=2013; citation_pages=496-503; citation_doi=10.1212/WNL.0b013e31827f0fd1; citation_id=CR14 citation_journal_title=Mov Disord; citation_title=Clinical diagnosis of progressive supranuclear palsy: The movement disorder society criteria; citation_author=GU Hoglinger; citation_volume=32; citation_issue=6; citation_publication_date=2017; citation_pages=853-864; citation_doi=10.1002/mds.26987; citation_id=CR15 citation_journal_title=CNS Drugs; citation_title=Frontotemporal lobar degeneration: epidemiology, pathophysiology, diagnosis and management; citation_author=GD Rabinovici, BL Miller; citation_volume=24; citation_issue=5; citation_publication_date=2010; citation_pages=375-98; citation_doi=10.2165/11533100-000000000-00000; citation_id=CR16 citation_journal_title=Neurology; citation_title=Classification of primary progressive aphasia and its variants; citation_author=ML Gorno-Tempini; citation_volume=76; citation_issue=11; citation_publication_date=2011; citation_pages=1006-1014; citation_doi=10.1212/WNL.0b013e31821103e6; citation_id=CR17 citation_journal_title=Mov Disord; citation_title=Validation of conversion between mini–mental state examination and Montreal cognitive assessment; citation_author=M Lawton; citation_volume=31; citation_issue=4; citation_publication_date=2016; citation_pages=593-596; citation_doi=10.1002/mds.26498; citation_id=CR18 citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=Comparison of early-phase 11C-deuterium-l-deprenyl and 11C-Pittsburgh compound B PET for assessing brain perfusion in Alzheimer disease; citation_author=E Rodriguez-Vieitez; citation_volume=57; citation_issue=7; citation_publication_date=2016; citation_pages=1071-1077; citation_doi=10.2967/jnumed.115.168732; citation_id=CR19 citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=Dynamic 18F-FPCIT PET: quantification of Parkinson disease metabolic networks and nigrostriatal dopaminergic dysfunction in a single imaging session; citation_author=S Peng; citation_volume=62; citation_issue=12; citation_publication_date=2021; citation_pages=1775; citation_doi=10.2967/jnumed.120.257345; citation_id=CR20 citation_journal_title=Eur J Nucl Med Mol Imaging; citation_title=Pharmacokinetics of [18F]flutemetamol in wild-type rodents and its binding to beta amyloid deposits in a mouse model of Alzheimer's disease; citation_author=A Snellman; citation_volume=39; citation_issue=11; citation_publication_date=2012; citation_pages=1784-1795; citation_doi=10.1007/s00259-012-2178-9; citation_id=CR21 citation_journal_title=Eur J Nucl Med Mol Imaging; citation_title=Discovery and preclinical characterization of [(18)F]PI-2620, a next-generation tau PET tracer for the assessment of tau pathology in Alzheimer's disease and other tauopathies; citation_author=H Kroth; citation_volume=46; citation_issue=10; citation_publication_date=2019; citation_pages=2178-2189; citation_doi=10.1007/s00259-019-04397-2; citation_id=CR22 citation_journal_title=JAMA Neurol; citation_title=Assessment of 18F-PI-2620 as a biomarker in progressive supranuclear palsy; citation_author=M Brendel; citation_volume=77; citation_issue=11; citation_publication_date=2020; citation_pages=1408-1419; citation_doi=10.1001/jamaneurol.2020.2526; citation_id=CR23 citation_journal_title=J Alzheimers Dis; citation_title=Dual time-point [18F]florbetaben PET delivers dual biomarker information in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease; citation_author=L Florek; citation_volume=66; citation_issue=3; citation_publication_date=2018; citation_pages=1105-1116; citation_doi=10.3233/JAD-180522; citation_id=CR24 Katzdobler S et al. Additive value of [18F]PI-2620 perfusion imaging in four-repeat tauopathies. European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging, 2022. citation_journal_title=Ann Nucl Med; citation_title=The clinical safety, biodistribution and internal radiation dosimetry of flutemetamol ((1)(8)F) injection in healthy Japanese adult volunteers; citation_author=M Senda; citation_volume=29; citation_issue=7; citation_publication_date=2015; citation_pages=627-635; citation_doi=10.1007/s12149-015-0986-2; citation_id=CR26 citation_journal_title=Front Aging Neurosci; citation_title=Dual-phase beta-amyloid PET captures neuronal injury and amyloidosis in corticobasal syndrome; citation_author=J Schmitt; citation_volume=13; citation_publication_date=2021; citation_doi=10.3389/fnagi.2021.661284; citation_id=CR27 citation_journal_title=Cereb Cortex; citation_title=The human Brainnetome Atlas: a new brain atlas based on connectional architecture; citation_author=L Fan; citation_volume=26; citation_issue=8; citation_publication_date=2016; citation_pages=3508-3526; citation_doi=10.1093/cercor/bhw157; citation_id=CR28 citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=A diagnostic approach in Alzheimer's disease using three-dimensional stereotactic surface projections of fluorine-18-FDG PET; citation_author=S Minoshima; citation_volume=36; citation_issue=7; citation_publication_date=1995; citation_pages=1238-1248; citation_id=CR29 Minoshima S et al. SNMMI procedure standard/EANM practice guideline for amyloid PET imaging of the brain 1.0. J Nucl Med, 2016. 57(8): p. 1316–22. citation_journal_title=Eur J Nucl Med Mol Imaging; citation_title=Dual-phase amyloid PET: hitting two birds with one stone; citation_author=V Garibotto, S Morelli, M Pagani; citation_volume=43; citation_issue=7; citation_publication_date=2016; citation_pages=1300-1303; citation_doi=10.1007/s00259-016-3393-6; citation_id=CR31 citation_journal_title=Eur J Nucl Med Mol Imaging; citation_title=Early [18F]florbetaben and [11C]PiB PET images are a surrogate biomarker of neuronal injury in Alzheimer’s disease; citation_author=S Tiepolt; citation_volume=43; citation_issue=9; citation_publication_date=2016; citation_pages=1700-1709; citation_doi=10.1007/s00259-016-3353-1; citation_id=CR32 citation_journal_title=J Alzheimers Dis; citation_title=Early after administration [11C]PiB PET images correlate with cognitive dysfunction measured by the CERAD test battery; citation_author=S Tiepolt; citation_volume=68; citation_issue=1; citation_publication_date=2019; citation_pages=65-76; citation_doi=10.3233/JAD-180217; citation_id=CR33 citation_journal_title=EJNMMI Res; citation_title=Synthesis and evaluation of N-isopropyl-p-[(11)C]methylamphetamine as a novel cerebral blood flow tracer for positron emission tomography; citation_author=J Toyohara; citation_volume=10; citation_issue=1; citation_publication_date=2020; citation_pages=115; citation_doi=10.1186/s13550-020-00702-5; citation_id=CR34 citation_journal_title=J Appl Physiol; citation_title=Interindividual and regional relationship between cerebral blood flow and glucose metabolism in the resting brain; citation_author=OM Henriksen; citation_volume=125; citation_issue=4; citation_publication_date=2018; citation_pages=1080-1089; citation_doi=10.1152/japplphysiol.00276.2018; citation_id=CR35 citation_journal_title=Lancet Neurol; citation_title=Tracking pathophysiological processes in Alzheimer's disease: an updated hypothetical model of dynamic biomarkers; citation_author=CR Jack; citation_volume=12; citation_issue=2; citation_publication_date=2013; citation_pages=207-216; citation_doi=10.1016/S1474-4422(12)70291-0; citation_id=CR36 citation_journal_title=Brain; citation_title=Tau PET patterns mirror clinical and neuroanatomical variability in Alzheimer's disease; citation_author=R Ossenkoppele; citation_volume=139; citation_issue=Pt 5; citation_publication_date=2016; citation_pages=1551-1567; citation_doi=10.1093/brain/aww027; citation_id=CR37 citation_journal_title=Neuroradiology; citation_title=Precuneus atrophy in early-onset Alzheimer's disease: a morphometric structural MRI study; citation_author=G Karas; citation_volume=49; citation_issue=12; citation_publication_date=2007; citation_pages=967-976; citation_doi=10.1007/s00234-007-0269-2; citation_id=CR38 citation_journal_title=Annu Rev Biomed Eng; citation_title=Positron emission tomography: current challenges and opportunities for technological advances in clinical and preclinical imaging systems; citation_author=JJ Vaquero, P Kinahan; citation_volume=17; citation_publication_date=2015; citation_pages=385-414; citation_doi=10.1146/annurev-bioeng-071114-040723; citation_id=CR39 Teuho J et al. Magnetic resonance-based attenuation correction and scatter correction in neurological positron emission tomography/magnetic resonance imaging—current status with emerging applications. Frontiers in Physics, 2020. 7. citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=Initial clinical comparison of 18F-florbetapir and 18F-FDG PET in patients with Alzheimer disease and controls; citation_author=AB Newberg; citation_volume=53; citation_issue=6; citation_publication_date=2012; citation_pages=902-907; citation_doi=10.2967/jnumed.111.099606; citation_id=CR41 citation_journal_title=J Nucl Med; citation_title=Longitudinal progression of cognitive decline correlates with changes in the spatial pattern of brain <sup>18</sup>F-FDG PET; citation_author=S Shokouhi; citation_volume=54; citation_issue=9; citation_publication_date=2013; citation_pages=1564-1569; citation_doi=10.2967/jnumed.112.116137; citation_id=CR42 citation_journal_title=Synapse; citation_title=Surrogate markers for cerebral blood flow correlate with [18F]-fallypride binding potential at dopamine D(2/3) receptors in human striatum; citation_author=P Cumming; citation_volume=67; citation_issue=4; citation_publication_date=2013; citation_pages=199-203; citation_doi=10.1002/syn.21630; citation_id=CR43