临床试验中的牛头神经病和罕见病成像概述
多模态成像广泛应用于朊病毒病（进行性核上性麻痹、皮质基底变性、额颞痴呆）和其他罕见疾病的早期和晚期临床试验。成像的主要用途包括：
- 核磁共振成像
- 资格阅读
- 安全性解读
- 疗效终点的定量测量（如容积 核磁共振成像）
- PET
- 资格与研究人群的丰富性
- 疗效终点的定量测量（例如SUVR 、大脑范围）
在临床试验中成功使用神经成像技术来研究朊病毒病和罕见疾病，需要将严格的研究操作、具有可靠数据跟踪的放射学解读以及经过验证的最先进图像处理和分析软件无缝结合，从而从高质量图像中得出定量测量结果。
Tau蛋白病和罕见疾病的影像生物标记物
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- 容积核磁共振成像（区域体积和皮质厚度）
- Tau PET
- FDG PET
- 扩散成像（如DTI、NODDI、游离水成像）
我们的Tau蛋白病和罕见疾病影像研究亮点
上图： 轴向视图的t统计图，比较了渐进性核上性麻痹组与对照组在12个月内的雅可比行列式变化，突出了 整个小脑、脑桥、中脑和丘脑的萎缩（从蓝色到紫色），以及同时发生的脑室扩张和与岛叶相邻的脑沟（从黄色到红色）。
底部： 进行性核上性麻痹 患者 从基线到6个月和12个月时局部体积核磁共振数据的百分比变化 。
核上性麻痹疾病进展的核磁共 振 成像测量 临床试验
进行性核上性麻痹是一种罕见的神经退行性疾病，以运动、平衡、言语和眼球运动困难为特征。作为一种非典型的帕金森综合征，进行性核上性麻痹的特征是tau蛋白积聚导致神经元退化，特别是在脑干（Coughlin，2020）。 中 脑萎缩是这种疾病的重要特征，通常通过基于核磁共振成像（MRI）的放射学特征来识别（Groschel，2006 ；Page，2020 ）， 这些区域的结构变化可以通过平面测量进行量化，例如磁共振帕金森指数（MRPI）和MRPI 2.0（Quattrone，2018 ）。
我们 使用 自动图像处理流程（PIANO™）分析 4-Repeat Tauopathy Neuroimaging Initiative（4RTNI）的进行性核上性麻痹成像数据 ， 旨在确定可靠的神经成像生物标记，用于早期诊断并加速临床试验中的治疗评估。
基于MRI的体积分析显示了明显的、特定区域的萎缩模式，为疾病进展提供了见解。与传统MRI生物标记相比，PIANO™所需的样本量要小得多，最早可在距基线6个月时检测到变化。这些发现支持使用自动MRI分析进行早期诊断和临床试验，从而加快对疾病修正疗法的评估。通过提高准确性和效率，这种方法能够更有效地监测疾病进展和治疗反应。
顶部： 皮质基底变性患者群体中灰质密度随时间变化的表面投影（FDR校正，q=0.05），以及进行性核上性麻痹患者群体与皮质基底变性患者群体 在12个月时点的灰质密度差异 。
底部 ： 在皮质和皮层下区域中， 皮质下变性（绿色）和进行性核上麻痹（橙色）受试者的局部体积数据从基线到6个月和12个月的百分比变化。
用于皮质基底变性症的自动磁共振成像和扩散成像生物标记物
皮 质基底变性是一种罕见的神经退行性疾病，其特征是tau蛋白积聚，导致运动和认知功能逐渐受损。症状包括不对称运动障碍、肌张力障碍、失用症和异肢综合征，常 与进行性核上性麻痹和帕金森病重叠，导致诊断困难。从病 理 学上讲，进行性核上性麻痹主要影响脑干，而皮质基底变性则更多地影响大脑皮层（Dickson，2002）。神经影像生物标记有助于区分这些疾病，追踪疾病进展，评估临床试验中的治疗效果。
我们正在使用Biospective的自动图像处理管道PIANO™，评估 4-Repeat Tauopathy Neuroimaging Initiative（4RTNI）中皮质基底变性受试者的神经影像生物标记 。体素和区域萎缩分析揭示了不同的疾病特异性萎缩模式 ： 进行 性 核上性麻痹患者脑干和小脑脚萎缩程度较严重（12个月内萎缩2-4%），而皮质基底变性患者则表现出更严重的皮质萎缩（3-5%）。
皮质基底变性患者的扩 散 磁共振成像显示快速微结构恶化，特别是顶叶白质和皮质区域。与FreeSurfer相比，基于PIANO™的体积分析所需的样本量要小得多（每组少于50名患者），可检测出60-80%的疾病进展。
这些发现支持自动分析解剖核磁共振和扩散成像，作为皮质基底变性临床试验中早期诊断和治疗评估的有前景的生物标记物。
上图 ： 灰质密度t统计图叠加在解剖MRI模板上，显示了灰质密度随时间推移发生的统计学显著变化（FDR=0.05 ）。通过比较，突出了 对照组 、 bvFTD、nfvPPA和svP PA人群 在6、12、18和24个月时灰质密度变化的空间（从左到右）和时间（从上到下）变化。
底部 ： 在皮层和皮层下区域中，将三种FTD变体 （bvFTD （蓝色 ）、nfvPPA （橙色）和 svPPA （绿色）） 与健康对照组（灰色）的基线到24个月的区域体积数据变化百分比绘制成图 。
额颞叶痴呆的自动磁共振成像和扩散成像生物标记物
额颞叶痴呆（FTD）是一种渐进性、异质性（临床和病理）神经退行性疾病，其特征是大脑额叶和颞叶退化，行为、语言和认知能力逐渐改变。该疾病有三种主要的临床亚型：行为变异型FTD（bvFTD）、非流利型原发性进行性失语（nfvPPA）和语义变异型原发性进行性失语（svPPA）。
对FTD变体（包括行为变异FTD（bvFTD）、非流利型原发性进行性失语（nfvPPA）和语义型原发性进行性失语（svPPA））的 准确 诊断和监测仍然具有挑战性（Hogan，2016；Leroy，2021）。神经影像生物标记物有助于疾病的鉴别诊断和进展评估。
我们 正在利用Biospective的全自动图像处理流程PIANO™，分析 额颞叶变性神经影像计划（FTLDNI）数据库中参与者的核磁共振成像（MRI）和扩散核磁共振成像（dMRI）数据 。 定量体积和扩散测量可识别FTD亚型中不同的空间萎缩和微观结构变化。
我们的主要 发现
- 通过解 剖 学MRI测量出的萎缩程度可有效区分FTD的不同类型。
- 弥 散磁共振成像指标（包括弥散系数和游离水）为微观结构退化提供了更多见解。
- FT D 亚型表现出不同的区域萎缩模式，bvFTD表现为额叶广泛萎缩，nfvPPA影响下额叶，svPPA影响颞叶前部。
- 与传统分析方法相比，PI ANO ™所需的样本量要小得多，从而能够早期发现结构变化并降低临床试验成本。
这些发现支持在FTD临床试验中，将自动MRI和扩散成像作为早期诊断和治疗评估的可靠生物标记物。这种方法有助于有效评估疾病进展和潜在治疗效果，使其成为多中心研究的重要工具。
了解更多 关于神经影像学在Tau蛋白病临床试验中的应用以及我们的影像生物标记。