一項(xiàng)新研究表明，阿爾茨海默病患者的腦萎縮方式并沒有統(tǒng)一的模式。

《EurekAlert》

10月4日

倫敦大學(xué)學(xué)院（University College London，UCL）和荷蘭拉德堡德大學(xué)（Radboud University，RU）的研究人員在一項(xiàng)新研究中發(fā)現(xiàn)，阿爾茨海默病患者的大腦萎縮方式?jīng)]有特定或統(tǒng)一的模式。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《阿爾茨海默病與失智癥》（Alzheimer's & Dementia）雜志上，首次將患有輕度記憶問題或阿爾茨海默病的人的腦萎縮模式與健康基準(zhǔn)進(jìn)行比較。論文題目：“利用規(guī)范建模實(shí)現(xiàn)阿爾茨海默病患者腦結(jié)構(gòu)漸進(jìn)性變化的個(gè)性化分析”（Personalizing progressive changes to brain structure in Alzheimer's disease using normative modeling）。

研究于2024年9月5日發(fā)表在《Alzheimer's & Dementia》（最新影響因子：13.0）雜志上

研究人員通過對(duì)大腦掃描進(jìn)行評(píng)估以尋找疾病的“指紋”，發(fā)現(xiàn)在患有輕度記憶問題的人中，那些更快出現(xiàn)更多“異常”變化的人更容易患上阿爾茨海默病。異常值被歸類為大腦中的特定區(qū)域，當(dāng)根據(jù)年齡和性別進(jìn)行調(diào)整后，其萎縮程度超過正常值。

然而，研究人員還發(fā)現(xiàn)，盡管存在一些重疊，但阿爾茨海默病患者的腦萎縮方式并沒有統(tǒng)一的模式。

科學(xué)家表示，這一新發(fā)現(xiàn)可能有助于開發(fā)更多個(gè)性化藥物，針對(duì)個(gè)體受影響的特定腦區(qū)范圍。

研究作者、UCL 皇后廣場(chǎng)神經(jīng)病學(xué)研究所（Queen Square Institute of Neurology）的 Jonathan Schott 教授表示：“我們知道阿爾茨海默病對(duì)每個(gè)人的影響不同。了解和量化這種變化對(duì)于臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋具有重要意義，并可能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?yàn)榛颊咛峁┳稍兒烷_發(fā)個(gè)性化治療方法。”

阿爾茨海默病是失智癥最常見的病因，占英國 944,000 名失智癥患者的  60-80%。

先前的群體水平研究表明，與健康對(duì)照組相比，阿爾茨海默病患者的腦萎縮幅度過大，這可以通過 MRI 掃描來測(cè)量。

然而，這些研究可能會(huì)忽略個(gè)體之間萎縮模式的差異，研究人員認(rèn)為這些信息可以提供有價(jià)值的信息，說明個(gè)體的認(rèn)知能力（思維能力/記憶回憶）如何隨時(shí)間變化。

為了克服這一問題，UCL 的研究人員采用了一種規(guī)范建模（normative modelling）方法來深入了解阿爾茨海默病患者的個(gè)體差異。

他們利用阿爾茨海默病神經(jīng)影像學(xué)計(jì)劃 (ADNI) 的數(shù)據(jù)，將 1,181 名阿爾茨海默病患者或輕度記憶問題患者的 3,233 次 MRI 腦部掃描與從 58,836 名健康人收集的基準(zhǔn)腦部掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。MRI 掃描通常每隔一年進(jìn)行一次，大多數(shù)參與者進(jìn)行了兩到三次掃描。

然后使用特殊的成像工具對(duì)每次掃描進(jìn)行處理，這些工具可以評(píng)估 168 個(gè)不同區(qū)域的大腦結(jié)構(gòu)（厚度和體積）。

這些數(shù)據(jù)使研究人員能夠?yàn)槊總�(gè)參與者開發(fā)個(gè)性化的大腦圖譜，并可以隨著時(shí)間的推移與健康圖譜（基準(zhǔn)）進(jìn)行繪制。

分析表明，盡管大多數(shù)參與者的大腦大小相似，但隨著時(shí)間的推移，不同個(gè)體的腦萎縮模式（進(jìn)展/受影響區(qū)域）不同。

阿爾茨海默病患者在研究開始時(shí)平均有 15 至 20 個(gè)異常腦區(qū)，三年后這一數(shù)字增加到約 30 個(gè)。相比之下，輕度記憶障礙患者開始時(shí)平均有 5 至 10 個(gè)異常腦區(qū)，并且在這段期間內(nèi)平均僅新增 2 至 3 個(gè)異常腦區(qū)。重要的是，兩組中異常腦區(qū)數(shù)量較多的患者記憶力更差。

在輕度記憶障礙患者中，那些后來發(fā)展為失智癥（三年內(nèi)）的人每年平均新增 4 個(gè)異常腦區(qū)，而保持輕度記憶障礙的患者每年平均新增的異常腦區(qū)少于 1 個(gè)。

研究人員表示，這種新認(rèn)識(shí)最終可以幫助根據(jù)掃描發(fā)現(xiàn)的大腦早期變化來預(yù)測(cè)一個(gè)人的阿爾茨海默病將如何發(fā)展。然而，需要進(jìn)一步研究來確定哪些大腦變化可以預(yù)測(cè)哪些未來的癥狀。

這項(xiàng)研究的資深作者、UCL 計(jì)算機(jī)科學(xué)系和 UCL 皇后廣場(chǎng)神經(jīng)病學(xué)研究所的 James Cole 教授表示：“如果我們觀察不同阿爾茨海默病患者的大腦中哪些區(qū)域萎縮最嚴(yán)重，就會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有單一的模式。”

“我們研究采用的方法意味著我們可以更好地了解阿爾茨海默病進(jìn)展的個(gè)體差異。通過制作這些大腦圖譜，即患者大腦健康的獨(dú)特‘指紋’，我們可以發(fā)現(xiàn)不同的腦區(qū)是否正在發(fā)生變化以及變化速度有多快。”

“雖然我們距離準(zhǔn)確預(yù)測(cè)個(gè)體疾病的進(jìn)展方式還有很長的路要走，但這種方法應(yīng)該可以幫助我們監(jiān)測(cè)人們的大腦隨著癥狀的發(fā)展和惡化而發(fā)生的不同變化方式。希望這是朝著更個(gè)性化的診斷和治療方法邁出的一步。”

隨著年齡的增長，所有人都會(huì)經(jīng)歷某種形式的認(rèn)知能力下降，結(jié)果顯示健康人和阿爾茨海默病患者和/或輕度記憶問題患者的腦萎縮區(qū)域存在重疊。這些重疊區(qū)域包括海馬體、杏仁核和內(nèi)側(cè)顳葉的其他部分，這些部分對(duì)記憶、空間認(rèn)知和情緒至關(guān)重要。

但作者認(rèn)為，過于關(guān)注某些區(qū)域可能會(huì)偏離全局。

這項(xiàng)研究的第一作者、UCL 計(jì)算機(jī)科學(xué)系和 UCL 皇后廣場(chǎng)神經(jīng)病學(xué)研究所的 Serena Verdi 博士說：“雖然大腦的某些區(qū)域，如海馬體，對(duì)阿爾茨海默病尤為重要，但我們希望避免在這項(xiàng)研究中關(guān)注特定區(qū)域。我們的研究結(jié)果證實(shí)，每個(gè)人都是不同的，一個(gè)人受疾病影響的區(qū)域可能與另一個(gè)人不同。”

“我認(rèn)為我們需要轉(zhuǎn)向一種新的思維方式，擺脫‘這個(gè)區(qū)域很重要，那個(gè)區(qū)域不重要’的想法。全局和其中包含的個(gè)體差異才是最重要的。”

作者表示，這種個(gè)體差異可能部分源于這樣一個(gè)事實(shí)：許多阿爾茨海默病患者患有不止一種認(rèn)知疾病，如血管性失智或額顳葉失智。遺傳和環(huán)境因素，如腦損傷、飲酒或吸煙習(xí)慣，也被認(rèn)為發(fā)揮了一定作用。

創(chuàng)立于1826年的倫敦大學(xué)學(xué)院

創(chuàng)立于1923年的荷蘭拉德堡德大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University College London

Brain scan ‘fingerprints’ reveal no single pattern of disease progression in Alzheimer’s

Reference：

Verdi S, Rutherford S, Fraza C, et al. Personalizing progressive changes to brain structure in Alzheimer's disease using normative modeling. Alzheimer's Dement. 2024; 1-15. https://doi.org/10.1002/alz.14174

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       原文標(biāo)題 : 腦部掃描“指紋”揭示出阿爾茨海默病的疾病發(fā)展模式并非單一的