TSPO-PET示踪剂在tau蛋白病中的标准化比较与联合研究

《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》：Comparing and combining TSPO-PET tracers in tauopathies

本研究针对神经退行性疾病中神经炎症量化标准不统一的难题，开发了TSPO-PET标准化流程，通过对进行性核上性麻痹(PSP)和阿尔茨海默病(AD)患者的多中心数据进行分析，发现[11C]PK11195和[18F]GE-180在PSP中具有良好可比性，为建立跨示踪剂的神经炎症量化标准提供了重要依据。

　　

当我们谈论阿尔茨海默病、进行性核上性麻痹等神经退行性疾病时，科学家们越来越关注一个关键角色——神经炎症。这种大脑内部的"火灾"不仅加速疾病进展，还与认知功能下降密切相关。然而，如何准确测量这种看不见的炎症过程，一直是困扰研究人员的难题。

正电子发射断层扫描(PET)技术让科学家有了观察大脑内部活动的"超级显微镜"，其中针对18 kDa转运蛋白(TSPO)的PET示踪剂能够特异性地标记激活的微胶质细胞，从而量化神经炎症水平。尽管已有多种TSPO示踪剂问世，如[¹¹C]PK11195、[¹⁸F]GE-180和[¹¹C]PBR28，但它们之间缺乏直接比较的标准方法，导致不同研究中心的数据难以整合分析。这就好比用不同的尺子测量同一个物体，结果自然无法直接比较。

为了解决这一难题，由Harry Crook、Nicolai Franzmeier和Nesrine Rahmouni共同领导的研究团队开展了一项创新性研究，旨在开发标准化流程，实现不同TSPO-PET示踪剂数据的可比性与联合分析。这项发表在《European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging》的重要研究，为建立神经炎症测量的"通用语言"迈出了关键一步。

研究人员采用了一套精心设计的标准化预处理流程，该流程的核心技术方法包括：多中心患者队列招募（来自英国剑桥大学、德国慕尼黑LMU医院和加拿大麦吉尔大学），三种TSPO-PET示踪剂的标准化数据采集，基于小脑灰质的标准化摄取值比(SUVR)计算，以及利用特定示踪剂健康对照数据进行z评分标准化。通过差异性分析和表征相似性分析等统计方法，系统评估了不同示踪剂在tau蛋白病中的可比性。

Harmonisation across PSP-RS cohorts:[¹¹C]PK11195和[¹⁸F]GE-180结果

在PSP-RS患者中，研究发现两种示踪剂表现出惊人的一致性。配对比较显示，除胼胝体下区外，其余40个脑区均无显著差异。全因子分析虽然检测到示踪剂的主效应，但交互作用不显著。更为重要的是，基于欧氏距离的层次聚类分析表明，患者按照炎症模式而非示踪剂类型进行自然分组。

表征相似性分析进一步证实了这一发现，[¹¹C]PK11195和[¹⁸F]GE-180在PSP-RS患者中表现出高度相似的z评分模式，模式相似性分析显示两者相关性达到0.42，置换检验表明这一结果并非偶然。

Harmonisation across AD cohorts:[¹¹C]PK11195、[¹⁸F]GE-180和[¹¹C]PBR28结果

与PSP-RS相比，AD队列中的标准化结果较为复杂。三种示踪剂在8个脑区存在显著差异，其中[¹¹C]PK11195在脑桥和苍白球的结合高于[¹⁸F]GE-180，在杏仁核、内侧前颞叶和丘脑的结合高于[¹¹C]PBR28。全因子分析显示[¹¹C]PK11195和[¹¹C]PBR28之间存在显著主效应。

表征相似性分析揭示了有趣的模式：[¹¹C]PK11195和[¹⁸F]GE-180之间(r=0.36)以及[¹⁸F]GE-180和[¹¹C]PBR28之间(r=0.26)存在显著相关性，而[¹¹C]PK11195和[¹¹C]PBR28之间的相关性较弱(r=0.15)且可能为偶然发现。

研究结论与讨论部分强调了标准化流程在不同tau蛋白病中的适用性差异。对于病理分布相对均匀对称的PSP-RS，标准化流程能够有效实现[¹¹C]PK11195和[¹⁸F]GE-180数据的可比性。而在病理异质性较高的AD中，三种示踪剂的标准化效果存在梯度：[¹⁸F]GE-180和[¹¹C]PK11195最具可比性，其次是[¹⁸F]GE-180和[¹¹C]PBR28，而[¹¹C]PK11195和[¹¹C]PBR28之间的可比性最弱。

这种差异可能源于多种因素：示踪剂本身的药代动力学特性、扫描设备的硬件差异、疾病病理的异质性以及神经炎症的动态变化特性。特别是AD患者同时存在tau和β淀粉样蛋白病理，使得神经炎症模式更为复杂，增加了标准化难度。

该研究的重大意义在于为TSPO-PET研究提供了类似Centiloid项目的标准化框架，使得不同研究中心、使用不同示踪剂获得的数据能够进行联合分析，大大提升了统计效能和研究规模。这对于未来针对神经炎症的临床试验具有重要价值，特别是在患者分层、治疗靶点验证和疗效评估方面。

随着针对神经炎症的疾病修饰疗法不断涌现，建立可靠的神经炎症生物标志物标准化体系变得愈发紧迫。本研究迈出了关键的第一步，为最终实现"神经炎症严重程度"的通用量化标准奠定了基础。未来，这一标准化方法有望扩展到更多示踪剂和神经退行性疾病，为理解神经炎症在疾病中的作用提供强大工具。