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最后更新日期: 2024年11月06日
作者: Alexa Brown, Ph.D., Simone P. Zehntner, Ph.D., and Barry J. Bedell, M.D., Ph.D.

FTD的 临床诊断和 蛋白质病(Tau 与TDP-43)有哪些 复杂性 ?

FTD亚型
额颞痴呆(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。三种主要的临床亚型为行为变异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)。bvFTD是最常见的FTD亚型,约占病例总数的70%(Hogan,2016 ;Leroy,2021)​。bvFTD的主要临床症状包括行为改变,例如抑制力下降、冷漠和社交认知障碍 (Rascovsky,2011)​。相比之下,nfvPPA和svPPA的发病率较低,其中nfvPPA约占病例的25%。nfvPPA和svPPA对言语和语言过程的影响不同 (Gorno-Tempini,2011)​。具体而言,nfvPPA与语法或句法使用不当以及语言缺陷有关,患者说话会逐渐变得不流利,甚至可能导致失语症。相比之下,svPPA的特征是语义理解能力受损,尤其是对单个单词的理解,但说话能力通常不受影响 (Gorno-Tempini,2011)

FTD及其症状的信息图表

临床诊断的复杂性
FTD 是 继阿尔茨海默病 (AD) 之后导致早发性痴呆的第二大原因 , 约 占 65岁以下 痴呆病例的10% (Hogan, 2016)​。 然而, 这些估计可能并不准确 ,因为 FTD 经常 被误诊 或 诊断 时间较晚 。这种不确定性 很大程度上 是由于 FTD的诊断 取决于 临床特征的检测 。FTD 临床症状 的异质 性以及 与 各种 精神疾病 的重叠 使得FTD难以诊断。特别是 bvFTD的 临床症状 ,包括 冷漠, 很容易 被误认为是 抑郁症,使 bvFTD患者 被误诊的可能性增加 。此外,与FTD相关的遗传 和 分子病理 与 其他 神经系统疾病 (如进行性核上性麻痹(PSP)、皮质基底变性(CBD) 和 肌萎缩性侧索硬化症(ALS))的遗传和分子病理 重叠 。因此,识别 疾病特异性生物标记(如 神经影像学标记)对于实现 更早 、 更准确的诊断 至关重要。例如 ,核磁共振成像(MRI)萎缩 生物标记物 显示出 显著 的效果 ,占 临床功能差异的相当大比例 ,支持 将其 用作临床试验中的结果测量 和患者分类 (Staffaroni,2019)​。 此外 ,PET成像与特定放射性配体的 最新进展, 包括 与 tau和 TDP-43 结合的放射性配体 , 将促进FTD疾病改良疗法的 开发 ,目前尚无此类疗法,并 可在 早期干预时发挥最大功效。

神经病理学特征
FTD的基本病理 过程 是额颞叶变性(FTLD),其特征是神经退行性病变 和相关的 脑萎缩, 以及 额叶和颞叶的 胶质增生 (Hernandez,2018 )。FTLD 可分为三种主要亚型 , 在死后鉴定 :FTLD-tau、FTLD-TDP 和FTLD-FUS。这些亚型 通过神经元和胶质细胞中错误折叠蛋白的特定聚集 来区分,主要涉及 tau、 43 kDa的 跨活性反应DNA结合蛋白 (TDP-43) 和 融合性肉瘤(FUS)蛋白 (Liu ,2019)

三种FTD变体的临床、病理和遗传学关联。

三种FTD变体的 临床、病理和遗传 关联 。左侧为 临床症状 ,临床诊断的彩色区域 代表 被诊断为每种潜在 神经病理蛋白病的 患者的相对百分比 。彩色线条连接 相关的临床、病理 和 遗传 特征。bvFTD,行为变异额颞痴呆 ;svPPA,语义变异原发性进行性失语 ;nfvPPA,非流利型 原发性进行性失语;FUS,肉瘤融合蛋白;TDP-43, 43 kDa跨活性反应(TAR)DNA结合蛋白 ;C9orf72,9号染色体开放阅读框72;GRN,前神经元蛋白突变;MAPT,微管相关蛋白tau;VCP, 含谷氨酰胺蛋白。 图片 根据《知识共享署名许可协议》转载 自Liu等人 (Liu,2019)的研究。  

有趣 的是, FTLD亚型 与临床诊断之间没有 直接 关联 。例如,大约 50%的 bvFTD 病例 显示 细胞内 TDP-43 包涵体,而 大约40% 与tau病理有关 (Chare, 2014;Mann,2017)​。 虽然 大多数 FTD病例为散发性 ,但约 30%的病例 有家族性痴呆史 。在遗传性病例中 ,约 60% 表现出 特定的 蛋白病 ,例如 与FTLD-tau 相关的MAP T突变 ,以及 与 FTLD-TDP 相关的 C9orf72、GRN、VCP 和 TARDBP 突变 (Le Ber,2013) 

FTLD-tau约占FTLD病例的40%,其特征是神经元和/或胶质细胞中tau蛋白异常聚集。 与 MAPT突变 相关的FTD遗传形式中的Tau病理 是异质的,大多数病例表现出4重复(4R)Tau病理,一些病例形成类似于阿尔茨海默病(AD)中的神经纤维缠结(Levy,2022)​。T au 蛋白病还与包括CBD和PSP在内的其他多种神经退行性疾病有关。FTLD-tau常见于约40%的bvFTD病例和大多数nfvPPA病例,但在svPPA中很少见。

F TL D-TDP约占FTLD病例的50%,是最常见的亚型。TDP-43是一种参与外显子跳跃和转录调控的核蛋白,在疾病状态下会泛素化并聚集到细胞质中,形成细胞质内含物 (Neumann,2006)。TDP-43病理也存在于大多数ALS患者中 (Neumann,2013)。FTLD-TDP有四种主要的病理亚型,它们与其遗传形式的关系比与临床表型的关系更密切:A型与 GRN 基因突变 有关 ,与bvFTD和nfvPPA 相关 ; B型与 C9orf72 突变有关,与bvFTD和ALS相关;C型与大多数svPPA病例相关;D型与 VCP 基因突变有关,与bvFTD和ALS相关 (Neumann,2021)​。TDP-43 PET成像示踪剂的 最新 进展表明有望改善FTLD-TDP的诊断和治疗 (Cordts,2023; Seredenina,2023)。

F TLD-FUS是最罕见的亚型,约占FTLD病例的5-10%。它的特征是FUS蛋白沉积,可表现为散发性、早发性bvFTD,以严重且快速进展的神经精神症状为特征 。 编码FUS蛋白的FUS基因 突变 也与ALS有关 (Vance,2009)。

哪些 影像 生物标记可用于区分FTD的亚型,以及/或者区分FTD和AD或ALS?

使用磁共振成像(MRI)和正电子发射断层扫描(PET)等成像生物标记可以显著提高FTD诊断的特异性和敏感性。除了这些技术,核磁共振成像(MRI)模式,如扩散张量成像(DTI)和动脉自旋标记(ASL),通过评估白质完整性和量化脑灌注,对FTD的诊断非常有效;然而,这些技术的特异性和敏感性可能会有所不同 (Zhang,2013; Ono,2016 ;Tosun,2016 ;Watanabe,2021)。 这些 成像方法对于识别与FTD相关的脑部变化非常有用,有助于更早、更准确地做出诊断。对脑部变化的纵向研究也可以为临床试验提供有意义的测量结果。区分FTD亚型以及FTD与其他痴呆症(如AD)之间的区别对于准确诊断、预后和治疗以及临床试验中的正确分类至关重要 。

核磁共振成 像 (MRI)是研究FTD相关萎缩模式的重要工具,有助于区分FTD与其他痴呆症(如AD)。通常情况下,FTD表现为颞叶和额叶前部的萎缩,而AD的特征是弥漫性萎缩,尤其是颞叶内侧的萎缩 (Bocti,2006 ;Chouliaras,2023)​。颞叶的前后萎缩梯 度表明FTLD而非AD (Harper,2014)。此外,bvFTD与尾状核灰质体积减少有关,这有效地将其与AD区分开来,准确率为79% (Frings,2014)。一项研究探讨了白质高信号(WMH)和灰质萎缩之间的关系,发现FTD与额叶区域和基底神经节的变化关系更密切,而与影响AD的岛叶和顶枕叶区域的关系则不同 。纵向核磁共振成像研究表明,全脑和脑室体积可以在一年内进行可靠追踪,并与临床测量指标的下降相关联 (Knopman,2009)。此外,与AD相比,bvFTD中侧额叶回和颞白质中灰质体积的年下降更为明显,这突出了不同的萎缩率 (Frings,2014)。 这些 发现表明,核磁共振成像(MRI)的萎缩模式和纵向体积评估可以有效地将FTD与AD区分开来,将FTD与前颞叶和额叶以及基底神经节等皮层下结构的缩小联系起来 。

12个月期间大脑皮层厚度渐进变化的示意图。

图中显示了每个变体在12个月期间大脑皮层厚度的 渐 进变化 , 展示了不同的区域变化,紫色和蓝色区域萎缩最为严重 (数据由 Biospective 生成 )。

[1 8 F]2-氟-2-脱氧葡萄糖(FDG)PET成像在诊断FTD方面特别有效,具有高度的敏感性和特异性。一项对比研究发现,SPECT/PET扫描对FTD的诊断准确性高于MRI (Mendez,2007)​。FDG PET模式可以明确区分FTD和AD,显示AD患者颞叶后部-顶叶弥漫性代谢低下,而FTD患者则表现为额叶和颞叶前部局灶性代谢低下 。淀粉样蛋白PET示踪剂 的使用进一步增强了FTD和AD之间的区别,强化了淀粉样蛋白和β病理在AD中的作用,同时表明其在FTD中不存在 。相反,tau病理学在AD和FTLD-tau以及其他神经退行性疾病(例如 PSP和CBD )中均存在。 最近使用tau PET成像的研究显示,FTD患者 MAPT突变 的结果令人鼓舞 , 揭示了在右下颞叶、左丘脑、左内侧眶额叶和海马等区域更强的结合(Levy,2022)​。靶向TDP-43的PET配体的 进步 也表明,FTLD-TDP的诊断准确性和治疗开发有望得到改善 (Seredenina,2023)& nbsp;& nbsp;

在不同的FTD亚型中观察到不同的萎缩模式。例如,bvFTD通常涉及额叶、前岛叶和前扣带回的萎缩,有时伴有颞叶萎缩。与之相反,nfvPPA的特征是左侧颞叶周围萎缩,影响颞上回、岛叶和额叶盖部,而svPPA通常表现为左侧颞前叶萎缩,尤其影响颞极和海马体 (Galton,2001 ;Antonioni,2023 ; Tartaglia, 2023)​。nfvPPA和svPPA均表现出不对称性萎缩,其中左半球的变化更为明显。然而,在svPPA中,左颞叶萎缩进展更快,而在nfvPPA中,左额叶萎缩的速度最快 。(Rohrer,2012) & nbsp ;

FTLD-tau 和 FTLD-TDP都会导致额叶和前颞叶灰质大面积萎缩,但FTLD-tau的相对白质病变负担更高,这一点得到了DTI的证实 (McMillan,2013)​。此外 , 与MAPT突变患者相比 , GRN突变的FTD患者 全脑萎缩的年率明显更高, 这表明 GRN突变与更广泛的大脑萎缩有关,而 MAPT突变则与局部前内侧颞叶萎缩有关 。相反 , 与 MAPT和 GRN突变 相比 , C9orf72突变与体积下降率较低有关 , 尽管患者之间的临床差异仍然很大 (Gordon,2016)

我们的团队将很乐意回答有关额颞叶痴呆症神经影像学和临床试验的任何问题,或提供有关我们其他影像服务的具体信息。

常见问题解答

需要多少个受试者 才能检测出治疗效果? & nbsp;


在FTD的不同变体中,可以在什么时期观察到明显的脑萎缩? 


目前针对FTD的临床试验有哪些?


FTD的平均发病年龄是多少?


参考资料


关键词


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