Kini Aworan Molecular Le funni fun Aṣayẹwo Iyatọ ti Parkinsonism?

ọjọ: o le 2020
Ti pese sile nipasẹ Ọmọ ẹgbẹ SIC: Ece Bayram, Dókítà, ojúgbà
onkọwe: Cecilia Peralta, Dókítà; David Eidelberg, Dókítà
Olootu: Un Jung Kang, Dókítà

Arun Pakinsini ati awọn rudurudu aiṣedeede Parkinsonian le ṣafihan pẹlu awọn aami aiṣan ti o jọra laibikita awọn ami aisan ti o yatọ. Fun ni pe awọn ilana ti iṣan ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn rudurudu wọnyi ko ti ni alaye ni kikun lati jẹ ki iṣawari ti awọn itọju ti o munadoko, idanimọ ti o tọ ti awọn alaisan jẹ pataki lati ṣe iranlọwọ ni iwadii ọjọ iwaju lori pathogenesis, ilọsiwaju ati itọju awọn rudurudu wọnyi. Laibikita ifamọ to dara ati pato ti awọn ibeere iwadii imudojuiwọn ti awọn rudurudu Parkinsonian, awọn ami-ara jẹ pataki lati ṣe iyatọ awọn rudurudu wọnyi ni igbẹkẹle. Aworan ti molikula jẹ ọkan ninu awọn ami-ara ti o le ṣee lo fun ayẹwo iyatọ; bi o ṣe ngbanilaaye iworan ati titobi ti awọn ilana cellular ati subcellular. Awọn ilọsiwaju tuntun ni awọn olutọpa radionuclide, eyiti o gba iwoye ti awọn ilana kemikali oriṣiriṣi pọ si iye ilana ilana aworan yii fun iwadii iyatọ ti awọn rudurudu Parkinsonian pẹlu oriṣiriṣi awọn iyipada molikula ti o wa labẹ. Lati ni oye agbara aworan molikula lọwọlọwọ fun iṣamulo ninu eto ile-iwosan ati awọn idena ti o diwọn lilo, a beere lọwọ awọn amoye meji lati pin awọn imọran wọn pẹlu wa.

1- Njẹ awọn imọ-ẹrọ aworan molikula eyikeyi wa ti o ṣe iranlọwọ fun iwadii iyatọ ti parkinsonism lọwọlọwọ?

Dókítà Peralta: Bẹẹni, ọna ti o wa julọ julọ ni lilo ami-ami fun gbigbe dopamine (DAT). DaTscan jẹ ifọwọsi nipasẹ FDA fun lilo ile-iwosan igbagbogbo ni ayẹwo iyatọ ti Arun Pakinsini ati Tremor Pataki. Imọ-ẹrọ yii ti ṣe afihan ifamọ 95% ati 93% ni pato fun iwadii iyatọ ti aarun Arun Parkinson ti a ṣe ayẹwo ni ile-iwosan ati Tremor Pataki. Pẹlupẹlu, o tun le ṣe iranlọwọ lati ṣe iyatọ awọn idi miiran ti parkinsonism, gẹgẹbi awọn ti o jẹ nitori itọju neuroleptic, iṣọn-ẹjẹ tabi psychogenic parkinsonism. Sibẹsibẹ, wọn ko lagbara lati ṣe iyatọ arun Parkinson lati awọn parkinsonisms neurodegenerative miiran gẹgẹbi Multiple System Atrophy ati Progressive Supranuclear Palsy ati pe ko yẹ ki o lo fun idi eyi. Awọn ọlọjẹ ebute Presynaptic dopaminergic le ṣe iranlọwọ ni apapo pẹlu awọn ọlọjẹ postsynaptic (gẹgẹbi raclopride, fallypride, tabi iodobenzamide SPECT laarin awọn miiran) ninu iwadii iyatọ ti arun Pakinsini ati awọn rudurudu apilẹṣẹ Parkinsonian. Wiwa olugba Dopamine ti dinku ni igbagbogbo ni Atrophy System Multiple ati Ilọsiwaju Supranuclear Palsy ni ilodi si arun Parkinson, nibiti awọn olugba D2 jẹ deede lati pọ si. Sibẹsibẹ, awọn agbo ogun aworan olugba ko fọwọsi fun lilo ile-iwosan nipasẹ FDA ati ọpọlọpọ awọn ile-iwosan ko ṣe apapo yii.

Ilana aworan molikula miiran ti o wulo fun iwadii iyatọ ni iwadii ti iṣelọpọ glukosi cerebral pẹlu FDG-PET, eyiti o jẹ ki iwọntunwọnsi awọn aiṣedeede nẹtiwọọki ti a ṣalaye ni ọna kan pato. Awọn ijinlẹ FDG-PET ti ṣe afihan pe o ga julọ si D2/D3 SPECT ni iyatọ arun Parkinson lati awọn rudurudu aiṣedeede Parkinsonian ati awọn iyasọtọ iwadii aipẹ diẹ sii ti Ẹgbẹ Arun Ẹjẹ Awujọ ṣe atilẹyin lilo FDG-PET fun iyasọtọ arun Pakinsini lati awọn rudurudu apilẹṣẹ Parkinsonian. Aworan molikula ti o fojusi alpha-synuclein ni iwulo nla ati awọn olutọpa PET tuntun wa labẹ iwadii.

Dókítà Eidelberg: Nipa awọn ligands tau-PET tuntun, lakoko ti o niyelori bi ami ami fun arun Alṣheimer, itan-akọọlẹ pẹlu awọn ligands wọnyi ni Arun Pakinsini ati awọn rudurudu atypical Parkinsonian jẹ sibẹsibẹ lati pinnu. Awọn abajade bayi jẹ iwuri fun awọn iṣọn-alọ ọkan tauopathy - ni pataki Ilọsiwaju Supranuclear Palsy ati boya tun Corticobasal Degeneration. Itumọ awọn iyipada ipele-kekere ti a rii ni awọn synucleinopathies gẹgẹbi Arun Pakinsini, Iyawere pẹlu awọn ara Lewy tabi Multiple System Atrophy jẹ kere si kedere. Ni eyikeyi iṣẹlẹ, a nilo awọn ijinlẹ deede lati ṣe ayẹwo deede iwadii ti awọn ligands tau-binding - boya nikan tabi ni apapo pẹlu awọn olutọpa miiran - ni awọn alaisan kọọkan ti o ni awọn rudurudu Parkinsonian.
 

2- Kini a ko ni ninu awọn isunmọ aworan molikula lọwọlọwọ ati kini o nilo lati ṣe agbekalẹ awọn ami-ami aworan ti o gbẹkẹle?

Dókítà Eidelberg:  Ni ṣoki awọn idiwọn pataki fun lilo awọn imuposi aworan molikula lọwọlọwọ ni eto ile-iwosan ni:

• Wiwa awọn ohun elo PET fun lilo ile-iwosan: Awọn olutọpa to wulo gẹgẹbi FDG-PET wa ni iṣowo ati awọn miiran ti wa ni idagbasoke lọwọlọwọ fun pinpin iṣowo.
• Ṣiṣẹda data / awọn alaye: Awọn algoridimu iwadii adaṣe adaṣe fun FDG-PET wa nitosi idagbasoke ati pe o yẹ ki o ṣetan lati fi silẹ fun ifọwọsi FDA ni ọdun yii. Igbesẹ akọkọ pataki yii ti o tẹle nipasẹ idagbasoke sọfitiwia “bulletproof” fun ayẹwo iyatọ deede yoo gba ọdun diẹ. Ilowosi ile-iṣẹ le mu ilana yii pọ si ni pataki.

Dókítà Peralta: Pelu awọn ailagbara wọnyi, aworan molikula duro fun awọn aye ti o dara julọ lati ni oye pathogenesis ni parkinsonism. Awọn imọ-ẹrọ titun n yọ jade, gẹgẹbi lilo PET / MRI arabara lati ṣafikun awọn anfani ti o wa pẹlu MRI lati mu ilọsiwaju aaye ati igba diẹ sii. Awọn imọ-ẹrọ ti o da lori itetisi atọwọdọwọ ati ẹkọ ẹrọ nipa lilo awọn algoridimu iwadii adaṣe adaṣe wa ninu iwadii lati mu ilọsiwaju imudara ti awọn ọna aworan oriṣiriṣi bii lilo atlas MRI fun ipin adaṣe adaṣe ni ayẹwo iyatọ ti Arun Pakinsini ati awọn rudurudu atypical Parkinsonian.
 

3- Ṣe o ro pe ọna aworan kan yoo to fun ayẹwo iyatọ tabi o yẹ ki o lo ni apapo pẹlu awọn ilana miiran?

Dókítà Eidelberg: Mo ro pe apẹrẹ jẹ apapo ti aworan dopaminergic (apẹrẹ pẹlu F-DOPA tabi FP-CIT PET, eyiti o ni ifihan agbara-si-ariwo ti o tobi ju DaTscan ati awọn ilana SPECT ti o jọmọ) lati ṣe akosile wiwa ti aipe dopamine presynaptic kan - ati aworan ti iṣelọpọ (apeere pẹlu FDG-PET, botilẹjẹpe isinmi ipinle-fMRI le ṣe afihan ipinnu ipilẹ-ti o dara fun ipinnu algorithm) nikẹhin. Ọna ti ipinle-fMRI isinmi jẹ idagbasoke bi yiyan si FDG-PET fun ayẹwo ti o da lori ilana iṣeeṣe - ṣugbọn o wa ni ibigbogbo ati pe ko nilo abẹrẹ radiotracer. Gẹgẹbi ami ami iṣẹ nẹtiwọọki iṣẹ lori gbogbo ọpọlọ, ipo-fMRI isinmi ati awọn ọna FDG-PET dara dara ni ibamu awọn igbelewọn neurochemical ti agbegbe ti in vivo nigrostriatal dopaminergic dysfunction (fun apẹẹrẹ, F-DOPA/FP-CIT PET, DaTscan), amyloid/tau binding PET, ati bẹbẹ lọ).

Dókítà Peralta: Da lori gbogbo awọn ilọsiwaju ni awọn ọna aworan ti o jẹ ohun elo pupọ ni idasi si oye ti awọn ibaraenisepo eka laarin awọn ọlọjẹ proteinopathies ati awọn ajeji nẹtiwọọki, Mo ro pe apapọ awọn ọna-ọna pupọ nipa lilo PET ati MRI ati awọn algoridimu adaṣe yoo mu ilọsiwaju pọ si deede ti iwadii iyatọ. Gẹgẹbi a ti jiroro tẹlẹ, aworan presynaptic dopaminergic (DATscan-F-DOPA PET) munadoko lati ṣe iyatọ degenerative lati parkinsonism ti kii-degenerative ati apapọ aworan presynaptic dopaminergic pẹlu FDG-PET jẹ iwulo lati ṣe iyatọ laarin arun Parkinson ati awọn rudurudu aiṣedeede Parkinsonian. Awọn ijinlẹ aipẹ nipa lilo awọn ilana MRI pẹlu awọn ami-ami oriṣiriṣi ti neurodegeneration - gẹgẹbi dorsolateral nigral hyperintensity ati atrophy pẹlu itusilẹ iron, OR neuromelanin-sensitive images, dorsolateral nigral hyperintensity, itọka tensor aworan ati gbigbe iron - fihan pe iṣedede iwadii ni iyatọ ti aarun Parkinson kan ti o pọ si pẹlu iyatọ ti arun Parkinson. awọn ilana wọnyi.

Awọn ipinnu:

Idiju ti ọpọlọ ati awọn aarun neurodegenerative jẹ ki o nira lati wa biomarker ti o le ṣe iranṣẹ fun gbogbo wọn, nitorinaa ko si ilana aworan ibora, ṣugbọn dipo ọpọlọpọ ti o ṣe awọn iṣẹ kan pato ni iyatọ awọn iwadii. Awọn ligands tuntun tun nilo lati ni ifọwọsi fun lilo ile-iwosan pẹlu iwadii ọjọ iwaju, ṣugbọn awọn ilana imuworan molikula ti o wa lọwọlọwọ (DaTSCAN, FDG-PET) le wulo nitootọ fun iwadii iyatọ. Awọn ohun elo PET ati SPECT jẹ laanu ko wa ni ibigbogbo, ni opin lilo. iwulo tun wa fun awọn ọna itupale ohun lati ṣe ohun ti o dara julọ ti awọn isunmọ aworan molikula ti o wa ati ti n bọ. Lilo awọn aworan iwo-ọpọlọpọ nipa sisọpọ awọn ọna aworan aworan molikula ti o yatọ ati MRI iṣẹ-ṣiṣe le ṣe iranlọwọ lati mu ilọsiwaju ayẹwo sii ati ki o ṣe iranlọwọ fun wa lati ni oye awọn pathogenesis ti awọn arun ti o nipọn daradara. Iwoye, ọna tun wa lati lọ lati ṣafikun lilo igbagbogbo ti aworan molikula ni eto ile-iwosan, ṣugbọn ko si sẹ pe o jẹ oludije biomarker ti o lagbara ti o nilo pataki.

jo

1. Eidelberg D, Moeller JR, Dhawan V, Spetsieris P, Takikawa S, Ishikawa T, Chaly T, Robeson W, Margouleff D, Przedborski S, et al. Topography ti iṣelọpọ ti parkinsonism. J Cereb Ẹjẹ Sisan Metab. 1994 Oṣu Kẹsan; 14 (5): 783-801.
2. Antonini A, Leenders KL, Vontobel P, Maguire RP, Missimer J, Psylla M, Günther I. Awọn ẹkọ PET ibaramu ti iṣẹ neuronal striatal ni ayẹwo iyatọ laarin ọpọlọpọ atrophy eto ati arun Parkinson. Ọpọlọ. 1997 Oṣu kejila; 120 ( Pt 12): 2187-95.
3. Benamer HTS, Patterson J, Grosset DG, Booij J, De Bruin K, Van Royen E, Speelman JD, Horstink MHIM, Sips HJWA, Dierckx RA, Versijpt J, Decoo D. Tatsch K, Schwarz J, Ries V. Iyatọ ti o peye ti parkinsonism ati gbigbọn pataki nipa lilo iṣiro wiwo ti [123I] -FP-CIT SPECT aworan: Awọn ẹgbẹ iwadi [123I] -FP-CIT. Gbe Idarudapọ. 2000; 15:503–510.
4. Tang CC, Poston KL, Eckert T, Feigin A, Frucht S, Gudesblatt M, Dhawan V, Lesser M, Vonsattel JP, Fahn S, Eidelberg D. Iyatọ iyatọ ti parkinsonism: iwadi aworan ti iṣelọpọ ti iṣelọpọ nipa lilo iṣiro apẹẹrẹ. Lancet Neurol. Ọdun 2010; 9:149–158.
5. Hellwig S, Amtage F, Kreft A, Buchert R, Winz OH, Vach W, Spehl TS, Rijntjes M, Hellwig B, Weiller C, Winkler C, Weber WA, Tüscher O, Meyer PT. [¹⁸F] FDG-PET ga ju [¹²³I] IBZM-SPECT fun iwadii iyatọ ti parkinsonism. Ẹkọ-ara. 2012 Oṣu Kẹsan 25; 79 (13): 1314-22.
6. Vladimir Kepe, PhD, Yvette Bordelon, MD, PhD, b Adam Boxer, MD, PhD,e Sung-Cheng Huang, DSc, a Jie Liu, PhD, a Frederick C. Thiede, BSc, b John C. Mazziotta, MD, PhD, b Mario F. Mendez, MD, PhD, b, c,f Natacha, W., Kekere W., PhD, b, c,f Natacha, W. Jorge R. Barrio, PhD. Aworan PET ti Neuropathology ni Tauopathies: Ilọsiwaju Supranuclear Palsy. J Alzheimers Dis. Ọdun 2013 Oṣu Kẹta ọjọ 1; 36 (1): 145–153.
7. Tripathi M, Tang CC, Feigin A, De Lucia I, Nazem A, Dhawan V, Eidelberg D. Ayẹwo Iyatọ Aifọwọyi ti Tete Parkinsonism Lilo Awọn Nẹtiwọọki Ọpọlọ Metabolic: Iwadi Ifọwọsi. J. Nucl. Med. Ọdun 2016;57:60–6.
8. Strafella AP, Bohnen NI, Perlmutter JS, Eidelberg D, Pavese N, Van Eimeren T, Piccini P, Politis M, Thobois S, Ceravolo R, Higuchi M, Kaasinen V, Masellis M, Peralta MC, Obeso I, Pineda-Pardo JÁ, Cilia Ressanger, Ballethanger IPMDS-Neuroimaging Ẹgbẹ Ìkẹkọọ. Aworan molikula lati tọpa aarun Pakinsini ati awọn parkinsonisms aṣoju: Awọn aala aworan tuntun. Iṣoro Mov. 2017 Kínní; 32 (2): 181-192
9. Hammes J, Drzezga A, van Eimeren T. Ipa ti Tau Aworan ni Awọn Arun Pakinsini. Curr. Neurol. Neurosci. Op. 2018;18:86.
10. Schindlbeck KA, Eidelberg D. Awọn alaworan biomarkers Nẹtiwọọki: awọn oye ati awọn ohun elo ile-iwosan ni Arun Pakinsini. Lancet Neurol. Ọdun 2018;17:629–640.
11. Liu ZY, Liu FT, Zuo CT, Koprich JB, Wang J. Imudojuiwọn lori Aworan Molecular ni Arun Pakinsini. Neurosci Bull. Ọdun 2018; 34 (2): 330-340
12. Pyatigorskaya N, Magnin B, Mongin M, Yahia-Cherif L, Valabregue R. AJNR Am J Neuroradiol. 2018 Oṣù; 39 (8): 1460-1467
13. Calloni SF, Conte G, Sbaraini S, Cilia R, Contarino VE, Avignone S, Sacilotto G, Pezzoli G, Triulzi FM, Scola E. Multiparametric MR imaging of Parkinsonisms at 3 tesla: Ipa rẹ ni iyatọ ti idiopathic Parkinson's disease dipo awọn ailera ti Parkinsonian atypical. EUR J Radiol. Ọdun 2018; 109: 95-100.
14. Krismer F, Seppi K, Göbel G, Steiger R, Zucal I, Boesch S, Gizewski ER, Wenning GK, Poewe W, Scherfler C. Awọn profaili MRI Morphometric ti awọn iyatọ atrophy eto pupọ ati awọn ifarahan fun ayẹwo iyatọ. Iṣoro Mov. 2019 Jul; 34 (7): 1041-1048.