基于18F-FDG PET显像研究帕金森综合征脑代谢模式的临床前期诊断价值

Parkinsonism-related metabolic brain patterns based on 18F-FDG PET imaging are newly established biomarkers for diagnosis and diffential diagnosis of Parkinson’s disease(PD).However, their utility for diagnosing PD in the preclinical stage is unknown. Rapid-eye-movement sleep behavior disorder(RBD) is an ideal subject for studying premotor PD because of its high risk to develop neurogenerative diseases,especially PD and parkinsonism-plus syndromes. Our preliminary work demonstrated that abnormal brain glucose metabolism could be detected in some RBD patients which had a close correlation with PD-related pattern. In this study, after completing the system for PD diagnosis and diffential diagnosis based on metabolic brain patterns, a prospective research will be performed in idiopathic RBD patients by following them up with clinical assessment, 18F-FDG PET imaging and dopamine transporter PET imaging. The prognosis in individual RBD patient at baseline based on metabolic brain patterns will be compared with the final clinical diagnosis to demonstrate their value for serving as potential biomarkers for preclinical diagnosis and diffential diagnosis of PD and for classification of RBD subtypes. At the same time, longitudinal changes in the patterns with the progression of RBD and their correlations with the changes in disease severity or dopamine transporter PET imaging will be determined to demonstrate their utility for course monitoring in the preclinical stage. This study will provide evidences for metabolic brain patterns to be used more widely.

基于18F-FDG PET显像的帕金森综合征脑代谢模式是新的诊断和鉴别诊断帕金森病(PD)的影像学标志物，但其对于PD临床前期诊断的价值尚不清楚。快动眼睡眠期行为障碍(RBD)因其向PD及帕金森叠加综合征的转归率高而成为PD临床前期研究的理想对象。我们前期的研究发现，RBD患者存在与PD相关脑代谢模式有关的异常脑代谢特征。本课题将在进一步完善基于脑代谢模式的PD诊断与鉴别诊断体系的基础上，通过前瞻性研究对特发性RBD患者进行临床评估、18F-FDG 和多巴胺转运体 PET显像及随访，利用脑代谢模式在个体水平上对RBD的转归进行基线期预测并与其临床随访的最终诊断进行比较；同时观察脑代谢模式随RBD病程进展的纵向变化特征及其与同步临床评估和多巴胺转运体显像的相关性。本研究将揭示脑代谢模式对于PD临床前期诊断与鉴别诊断、RBD亚型划分及PD临床前期病程监测的价值，为其推广应用提供依据。

基于18F-FDG PET显像的帕金森病（PD）、多系统萎缩（MSA）和进行性核上性麻痹（PSP）相关脑代谢模式（分别为PDRP、MSARP和PSPRP）已被证明有助于上述帕金森综合征的诊断与鉴别诊断。我们前期基于中国患者样本建立了PDRP、MSARP和PSPRP，并在国际上首次建立了快速眼动睡眠期行为障碍（RBD）相关脑代谢模式（RBDRP），提示基于脑代谢模式可以预测RBD的临床转归，有助于帕金森综合征的早期诊断与鉴别诊断。本研究首先完善帕金森综合征的鉴别诊断体系，建立了路易小体痴呆（DLB）相关脑代谢模式（DLBRP），并主要对RBD患者进行临床和PET显像随访，观察其临床转归与影像变化的关系。结果如下：1）DLBRP的特征为双侧小脑、壳核、中央后回、辅助运动区和中扣带回代谢增高，而双侧枕顶颞叶、尾状核、内侧丘脑和后扣带回代谢减低。伴有认知损害的RBD患者DLBRP表达值显著高于单纯RBD，提示DLBRP表达值可以反映DLB临床前期的病程。2）对21例RBD患者和21例对照者的基线18F-FDG PET数据进行SPM分析发现，RBD在海马/海马旁回、扣带回、辅助运动区和脑桥代谢增高，而枕叶代谢减低。RBD病程与小脑蚓前部代谢呈正相关，而下颌肌电活性与海马/海马旁回代谢呈正相关。这提示RBD存在与临床特征相关的局部代谢变化。3）对37例RBD患者的基线期18F-FDG和11C-CFT显像数据进行分析并与PD比较，发现从正常对照组、多巴胺转运体（DAT）正常RBD、DAT异常RBD到轻、中、重度PD，DAT水平逐渐减低的同时，PDRP表达值逐渐增高，说明PDRP表达值可以反映PD临床前期的病程。4）随访研究显示，临床转化为PD/DLB的RBD患者的PDRP表达值均随病程逐渐升高，而转化为MSA者则随病程逐渐减低，证实脑代谢模式的异常表达可以反映帕金森综合征临床前期的病程，有助于进行临床前期诊断。5）将年龄相关变化与疾病相关变化进行区分有利于神经变性病的早期诊断。我们应用数据驱动方法对255例健康受试者的18F-FDG PET数据进行分析并发现，以旁中央小叶作为参照区进行标准化可以更好地区分年龄相关脑代谢变化；继而在PD患者中的验证结果显示以旁中央小叶作为参照区可以更好地揭示PD易感性脑区的代谢变化。