IRM volumétrique et dégénérescence corticobasale (CBD)

Date de la dernière mise à jour : 8 novembre 2024

Auteurs : Simone P. Zehntner, Ph.D., Felix Carbonell, Ph.D., Jean-Phillipe Coutu, Ph.D., Alex P. Zijdenbos, Ph.D., BarryJ. Bedell, M.D., Ph.D., pour l’initiative de neuroimagerie de la tauopathie à 4 répétitions et l’initiative de neuroimagerie de la dégénérescence lobaire frontotemporale*

Principaux points à retenir

• Les mesures quantitatives de l'atrophie cérébrale à partir d'images IRM anatomiques peuvent faciliter le diagnostic de la dégénérescence corticobasale (DCB).
• Nous avons utilisé un « pipeline » de traitement d'images entièrement automatisé, conçu pour les essais cliniques, afin de calculer les volumes neuroanatomiques régionaux à partir d'images IRM 3D pondérées en T1 de participants à l'étude 4RTNI sur la dégénérescence corticobasale.
• Dans la cohorte de l'histoire naturelle de la maladie de Crohn, nous avons identifié un modèle spatial distinct d'atrophie cérébrale significative.
• Notre approche nécessite des tailles d'échantillons beaucoup plus faibles pour évaluer la réduction de l'atrophie observée par rapport à d'autres outils d'analyse quantitative d'images.
• Notre approche donne un aperçu de l'atrophie cérébrale régionale et facilite potentiellement la détection précoce des traitements modificateurs de la maladie dans le cadre d'essais cliniques.

La dégénérescence corticobasale (DCB) est une maladie neurodégénérative rare qui se caractérise par une accumulation anormale de protéines tau, provoquant une dégénérescence neuronale, en particulier dans le cortex cérébral. La dégénérescence cérébrale partage avec d'autres troubles parkinsoniens de nombreux symptômes, notamment des troubles moteurs, des troubles cognitifs, une dystonie, une apraxie et un syndrome des membres étrangers, et la dégénérescence cérébrale est souvent diagnostiquée à tort comme une paralysie supranucléaire progressive (PSP). Des biomarqueurs de neuro-imagerie précis peuvent aider au diagnostic précoce et à l'évaluation des traitements.

Dans cette étude de recherche, nous avons utilisé notre pipeline de traitement d'images entièrement automatisé (PIANO™) pour améliorer notre compréhension des biomarqueurs de neuro-imagerie fiables qui peuvent fournir une voie vers un diagnostic précis et précoce de la CBD, ainsi que permettre l'évaluation rapide de nouvelles thérapies dans les essais cliniques.

Les données relatives à la CBD et à la PSP utilisées pour l'analyse proviennent de la base de données 4-Repeat Neuroimaging Initiative (4RTNI), tandis que les données relatives aux sujets témoins sains cognitivement normaux proviennent de la base de données Frontotemporal Lobar Degeneration Neuroimaging Initiative (Initiative de neuroimagerie de la dégénérescence lobaire frontale). 48 participants atteints de CBD, 59 de PSP et 117 de contrôle sain ont été inclus dans l'analyse. Tous les sujets ont été évalués par IRM lors des visites de référence, de suivi à 6 mois et à 12 mois, et les échelles d'évaluation clinique ont été évaluées à des intervalles similaires.

Nous avons procédé à des évaluations de la densité de matière grise par voxel afin d'étudier les changements survenus sur une période de 12 mois. Cette analyse exploratoire a révélé une réduction de la densité de la matière grise dans l'ensemble du cortex chez les sujets atteints de CBD, à la fois au départ par rapport aux témoins, et dans les régions qui ont changé au cours des 12 mois, tandis que des modèles d'atrophie corticale nettement différents ont été observés par rapport aux sujets atteints de PSP.

L'évaluation quantitative de l'atrophie régionale comparant les sujets atteints de CBD et de PSP a illustré les schémas d'atrophie spécifiques à la maladie, les pédoncules cérébelleux et le tronc cérébral des sujets atteints de PSP présentant une atrophie plus importante et une réduction de volume de 2 à 4 % au cours de cette période, tout en ne présentant qu'une atrophie corticale limitée. En revanche, dans les régions corticales (sensorielles, motrices, frontales et pariétales), les sujets atteints de CBD présentaient un taux d'atrophie plus élevé (3 à 5 % sur 12 mois).

Même dès 6 mois, on a estimé qu'il fallait moins de 50 sujets par bras pour observer un ralentissement de 60 % de l'atrophie cérébrale observée dans les ventricules latéraux et le troisième ventricule des sujets atteints de CBD en utilisant l'analyse volumétrique basée sur le PIANO™. Les estimations de la taille de l'échantillon à 12 mois nécessitaient moins de 60 sujets pour détecter une réduction de 60 % de l'atrophie cérébrale observée dans toutes les régions. Les calculs de la taille de l'échantillon basés sur le point temporel de 12 mois pour les volumes dérivés de FreeSurfer ont montré des exigences de taille d'échantillon considérablement plus élevées pour les mêmes régions du cerveau.

Ce nouveau travail démontre que l'atrophie cérébrale régionale progressive peut être évaluée efficacement à l'aide d'une analyse quantitative automatisée d'images RM avec des tailles d'échantillons raisonnables sur une période relativement courte. En tant que tels, ces biomarqueurs d'imagerie semblent prometteurs pour l'évaluation de l'efficacité des traitements modificateurs potentiels de la maladie dans le cadre d'essais cliniques multicentriques.

Points forts de la présentation

*Les données utilisées pour la préparation de cette présentation proviennent de la base de données (4RTNI) de l’Initiative de neuroimagerie de la tauopathie à 4 répétitions (https://4rtni-ftldni.ini.usc.edu) et de la base de données de l’Initiative de neuroimagerie de la dégénérescence lobaire frontotemporale (FTLDNI). Les chercheurs de 4RTNI et de FTLDNI ont contribué à la conception et à la mise en œuvre de 4RTNI et de FTLDNI et/ou ont fourni des données, mais n’ont pas participé à l’analyse ou à la rédaction de ce rapport.