探索 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号在小脑蚓部及邻近区域的来源：解开 tau - PET 成像的谜题

为解决 tau - PET 神经成像中脱靶结合问题，研究人员探索 [^{18} F] PI - 2620 在小脑蚓部信号来源，发现主要是脑膜黑色素细胞，意义重大。

　　在大脑的神秘世界里，tau 蛋白的异常聚集一直是神经科学界关注的焦点。tau 蛋白病是一类由非功能性 tau 蛋白在人脑中病理性积累引发的神经退行性疾病，像阿尔茨海默病（AD）、皮质基底节变性（CBD）和进行性核上性麻痹（PSP）等都属于此类疾病。tau 蛋白原本负责神经元和神经胶质细胞中微管的聚合与稳定，可经过翻译后修饰，它会失去功能，从微管上解离，在细胞内异常沉积，最终导致神经元死亡。

随着医学技术的发展，正电子发射断层扫描（PET）技术应运而生，tau - PET 示踪剂的应用更是让在体内检测 tau 蛋白沉积成为可能。第二代 tau - PET 示踪剂，如 [^{18} F] PM - PBB3 和 [^{18} F] PI - 2620，对 3/4R tau 异构体有高亲和力，在检测 4R tau 病理方面也展现出潜力。然而，tau 成像数据的解读却面临着巨大挑战，脱靶结合问题严重影响了 tau 蛋白沉积定量的可靠性。此前研究虽已发现一些 tau - PET 示踪剂会与单胺氧化酶、含神经黑色素细胞等发生脱靶结合，但脑膜中的黑色素细胞对 [^{18} F] PI - 2620 分子成像数据有何影响，人们知之甚少。而且，在小脑蚓部和邻近区域常出现增强的示踪剂摄取现象，这一现象在健康个体和不同神经退行性疾病患者中都存在。因此，明确这些区域中 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号的来源，对于准确解读 tau - PET 扫描结果、优化示踪剂在各类 tau 蛋白病中的应用至关重要。

为了揭开这个谜团，来自德国多个研究机构，包括路德维希 - 马克西米利安大学慕尼黑分校（LMU）医院等的研究人员展开了一项深入研究。他们的研究成果发表在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先是 PET 成像及分析，他们收集了 274 名参与者的 [^{18} F] PI - 2620 PET 扫描数据，这些参与者涵盖了 3/4R - tauopathies、4R - tauopathies、tau 阴性疾病对照组和健康对照组。参与者在注射 [^{18} F] PI - 2620 后进行 60 分钟的动态 PET 成像，之后利用自动化解剖标记（AAL）图谱对小脑蚓部进行分区，并计算标准化摄取值比（SUVR）、分布容积比（DVR）等参数。其次，研究人员获取了 9 名患者的大脑组织样本，这些患者在生前接受过 [^{18} F] PI - 2620 或 [^{18} F] THK - 5351 tau - PET 扫描，对其小脑蚓部组织进行组织学评估、免疫组化和放射自显影研究。最后，运用 GraphPad Prism 软件进行统计分析，比较不同组间的差异，并计算各项参数的相关性。

研究结果如下：

1. 小脑蚓部 I - III 小叶常出现强 [^{18} F] PI - 2620 tau - PET 信号：在 274 名参与者中，研究人员经常观察到小脑蚓部 I - III 小叶有强 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号，部分信号还延伸到邻近的蚓部、旁蚓部和小脑前部皮质区域。与其他小叶相比，蚓部 I - III 小叶的平均 SUVR_{Ver/Cbl} 更高，约 16.1% 的参与者蚓部 I - III 小叶的 SUVR_{Ver/Cbl}>1.5。
2. 小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 结合与研究组无关：将参与者分为四个队列进行研究，发现不同队列间的 SUVR_{Ver/Cbl} 和 DVR 均值无显著差异，且 SUVR_{Ver/Cbl} 与 DVR 之间存在强相关性。在 3/4R - tauopathies 队列中，小脑蚓部示踪剂摄取与特定的 Braak 区域也无相关性。
3. [^{18} F] PI - 2620 tau - PET 显示小脑蚓部示踪剂结合存在性别差异但与年龄无关：男性参与者的小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 SUVR_{Ver/Cbl} 和 DVR 均高于女性，这种性别差异在 3/4R - tauopathies 队列中最为显著。但研究未发现 [^{18} F] PI - 2620 SUVR_{Ver/Cbl} 与年龄、脑脊液中磷酸化 tau（p - Tau）水平存在显著关系。
4. 小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 摄取与示踪剂清除减少有关：研究人员对小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 信号的动力学特性进行研究，发现不同队列间的示踪剂清除率（k2）无显著差异。但在 4R - tauopathies 和疾病对照组中，小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 DVR 升高的患者，其示踪剂外排显著降低，且 DVR 与 k2 在所有队列中都显著相关，而相对灌注（R1）与小脑蚓部示踪剂摄取无显著关联。
5. 小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 tau - PET 信号与死者脑膜黑色素细胞丰度相关：通过对 8 名死者的大脑组织样本进行分析，研究人员发现小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号主要集中在舌叶（I 和 II 小叶）和中央小叶（III 小叶），且与放射自显影信号强的区域共定位。苏木精染色显示脑膜中有含色素的细胞，这些细胞的丰度和分布与放射自显影信号的强度和定位显著相关。tau 相关的放射自显影信号、AT8 免疫染色与 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号无显著相关性，回归分析表明只有脑膜黑色素细胞能显著解释小脑蚓部 [^{18} F] PI - 2620 信号，而非 tau 蛋白。在一个生前有蛛网膜下腔出血的尸检病例中，铁沉积区域与 [^{18} F] PI - 2620 的结合不相关。

综合研究结论和讨论部分，该研究首次全面确定了小脑蚓部 I - III 小叶及邻近区域中频繁出现的 [^{18} F] PI - 2620 PET 信号的来源，发现脑膜黑色素细胞是小脑前部蚓部 [^{18} F] PI - 2620 PET 结合的主要靶结构，tau 聚集和铁沉积对该信号的贡献极小。此外，研究还发现男性的小脑蚓部 tau - PET 信号较高，这可能与性激素或铁沉积有关，但仍需进一步研究。该研究结果强调了在 tau - PET 分析中排除蚓部区域的重要性，为准确解读 tau - PET 扫描结果、优化示踪剂在 tau 蛋白病中的应用提供了关键依据，推动了神经退行性疾病诊断技术的发展，对 tau 蛋白病的研究和临床诊断具有重要意义。