Early Detection of Alzheimer's Disease Beta-amyloid Pathology -Applicability of Positron Emission Tomography with the Amyloid Radioligand 11C-PIB
Pysyvä osoite
Verkkojulkaisu
DOI
Tiivistelmä
Early Detection of Alzheimer's Disease Beta-amyloid Pathology -Applicability of Positron Emission Tomography with the Amyloid Radioligand 11C-PIB
Accumulation of beta amyloid (Abeta) in the brain is characteristic for Alzheimer’s disease (AD). Carbon-11 labeled 2-(4’-methylaminophenyl)-6-hydroxybenzothiazole (11C-PIB) is a novel positron emission tomography (PET) amyloid imaging agent that appears to be applicable for in vivo Abeta plaque detection and quantitation.
The biodistribution and radiation dosimetry of 11C-PIB were investigated in 16 healthy subjects. The reproducibility of a simplified 11C-PIB quantitation method was evaluated with a test-retest study on 6 AD patients and 4 healthy control subjects. Brain 11C-PIB uptake and its possible association with brain atrophy rates were studied over a two-year follow-up in 14 AD patients and 13 healthy controls. Nine monozygotic and 8 dizygotic twin pairs discordant for cognitive impairment and 9 unrelated controls were examined to determine whether brain Abeta accumulation could be detected with 11C-PIB PET in cognitively intact persons who are at increased genetic risk for AD.
The highest absorbed radiation dose was received by the gallbladder wall (41.5 mjuGy/MBq). About 20 % of the injected radioactivity was excreted into urine, and the effective whole-body radiation dose was 4.7 mjuSv/MBq. Such a dose allows repeated scans of individual subjects. The reproducibility of the simplified 11C-PIB quantitation was good or excellent both at the regional level (VAR 0.9-5.5 %) and at the voxel level (VAR 4.2-6.4 %). 11C-PIB uptake did not increase during 24 months’ follow-up of subjects with mild or moderate AD, even though brain atrophy and cognitive decline progressed. Baseline neocortical 11C-PIB uptake predicted subsequent volumetric brain changes in healthy control subjects (r = 0.725, p = 0.005). Cognitively intact monozygotic co-twins – but not dizygotic co-twins – of memory-impaired subjects exhibited increased 11C-PIB uptake (117-121 % of control mean) in their temporal and parietal cortices and the posterior cingulate (p<0.05), when compared with unrelated controls. This increased uptake may be representative of an early AD process, and genetic factors seem to play an important role in the development of AD-like Abeta plaque pathology. 11C-PIB PET may be a useful method for patient selection and follow-up for early-phase intervention trials of novel therapeutic agents. AD might be detectable in high-risk individuals in its presymptomatic stage with 11C-PIB PET, which would have important consequences both for future diagnostics and for research on disease-modifying treatments.
Alzheimerin taudin beta-amyloidipatologian varhainen toteaminen. 11C-PIB-amyloidimerkkiaineella tehtävän positroniemissiotomografian soveltuvuus
Beeta-amyloidin (Abeta) kertyminen aivoihin on tyypillistä Alzheimerin taudille (AT). Hiili-11-isotoopilla leimattu 2-(4’-metyyliaminofenyyli)-6-hydroksibentsotiatsoli (11C-PIB) on uusi positroniemissiotomografiassa (PET) käytettävä merkkiaine, joka vaikuttaa soveltuvan amyloidiplakkien toteamiseen ja niiden määrän arvioimiseen.
11C-PIB:n jakautumista kehossa ja sen aiheuttamaa säderasitusta tutkittiin 16 terveellä henkilöllä. Yksinkertaistettujen 11C-PIB-analyysimenetelmien toistettavuutta selvitettiin toistomittausasetelmalla 6 AT-potilaalla ja 4 terveellä verrokilla. 11C-PIB-kertymän muutosta sekä 11C-PIB-kertymän ja aivojen kutistumisnopeuden välistä suhdetta mitattiin kahden vuoden seurantatutkimuksella, jossa oli 14 AT-potilasta ja 13 tervettä verrokkia. Tutkimalla 9 samanmunaista ja 8 erimunaista muistihäiriön suhteen toisistaan poikkeavaa kaksosparia sekä 9 iäkästä verrokkihenkilöä 11C-PIB PET:lla selvitettiin, voisiko aivoamyloidia olla havaittavissa sellaisilla kognitiivisesti terveillä henkilöillä, joilla on suurentunut riski sairastua AT:iin.
Sappirakon seinämä sai elimistä suurimman määrän säteilyä, 41.5 mjuGy/MBq. Noin 20 % annetusta radioaktiivisuusannoksesta erittyi virtsaan. Efektiivinen sädeannos oli 4.7 mjuSv/MBq. Tämä annos mahdollistaa toistetut tutkimukset samoilla henkilöillä. Yksinkertaistettujen 11C-PIB PET –analyysimenetelmien toistettavuus oli hyvää tai erinomaista sekä alueittain (VAR 0.9-5.5%) että kuva-alkioittain (VAR 4.2-6.4%) tarkasteltuna. 11C-PIB-kertymä ei lisääntynyt AT-potilailla seuranta-ajan kuluessa, vaikka aivojen kutistuminen ja kognitiivinen heikentyminen etenivät. Alkutilanteen 11C-PIB-kertymä vaikutti ennustavan terveiden verrokkien aivojen tilavuusmuutoksia seuranta-aikana (r = 0.725, p = 0.005). Kognitiivisesti terveillä muistihäiriöisten samanmunaisilla kaksosilla – mutta ei erimunaisilla kaksosilla - oli suurentuneita 11C-PIB-kertymiä (117-121% verrokkien keskiarvosta) ohimo- ja päälakialueen aivokuorella sekä posteriorisessa cingulumissa (p<0.05), kun heitä verrattiin verrokkeihin. Tämä suurentunut kertymä voisi viitata varhaiseen AT-sairausprosessiin; perinnöllisillä tekijöillä on ilmeisesti merkitystä amyloidipatologian kehittymiselle aivoissa. 11C-PIB PET voi olla käypä menetelmä tutkittavien valinnassa ja seurannassa, kun tehdään varhaisen sairausvaiheen tutkimuksia uusilla lääkkeillä. AT saatetaan voida todeta 11C-PIB PET:n avulla täysin oireettomassa vaiheessa sellaisilla henkilöillä, joilla on suurentunut riski sairastua. Tällä voisi olla merkittäviä vaikutuksia taudinmääritykselle ja sellaisten hoitojen tutkimiselle, jotka tähtäävät taudin kulun muuttamiseen.
Kuvaus
Siirretty Doriasta
Sarja
Turun yliopiston julkaisuja. Sarja D, Medica – Odontologica|904
Saavutettavuusominaisuudet
Ei tietoa saavutettavuudesta