血清CKMT1A、NFL檢測聯(lián)合11C-β-CFT PET/CT腦顯像在帕金森病診斷中的價值

常培葉 薛婧婷 王春梅 趙平

(1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院核醫(yī)學科,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050;2內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院心內(nèi)科)

帕金森病(PD)是第二大中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性疾病,病程較長,其發(fā)病率可隨年齡的增加而升高,60歲以上人群發(fā)病率高達1%〔1〕。PD的準確診斷是其治療管理的先決條件。阻礙PD研究的主要障礙有兩個,第一,目前沒有易于獲取的與疾病進展相關(guān)生物標志物; 第二,PD的確診只能通過尸檢,導致PD在早期臨床誤診率較高。多項研究表明PD患者血清樣本中神經(jīng)絲輕鏈(NFL)高于對照組,并且隨著時間的推移和年齡的增長而增加,與PD的臨床嚴重程度相關(guān)〔1〕。線粒體功能障礙在PD形成中起重要作用〔2〕,線粒體肌酸激酶(CKMT)1A是線粒體中重要的組成部分。多巴胺轉(zhuǎn)運體(DAT) 成像可以評估紋狀體突觸多巴胺的功能〔3〕,11C-甲基-N-2β-甲基酯-3β-(4-F-苯基)托烷(11C-β-CFT)與突觸前膜 DAT 有很高的親和力,可反映黑質(zhì)紋狀體通路多巴胺能神經(jīng)元功能,是近年研發(fā)的DAT示蹤劑,可用于PD的臨床研究,是早期診斷及鑒別診斷PD的一種重要技術(shù)〔4～6〕。本研究將血清檢測CKMT1A、NFL水平聯(lián)合11C-β-CFT正電子發(fā)射計算機斷層顯像(PET)/電子計算機X射線斷層掃描技術(shù)(CT)腦顯像用于PD的診斷,探索PD高效便捷的生物標志物,為PD的臨床診斷提供支持。

1 材料與方法

1.1研究對象 PD組:2019年5月至2021年10月就診于內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院的門診及住院PD患者39例,其中男22例,女17例;年齡40～70歲,平均年齡(60.13±6.09)歲,患者均知情同意。對照組:入選者為與PD組年齡、性別匹配的體格檢查正常的健康志愿者50例,無PD和PD家族史;沒有神經(jīng)病史、沒有精神疾病和全身性疾病,包括癲癇發(fā)作、腦卒中、癡呆、頭部外傷腦積水、惡性腫瘤、高血壓、代謝和內(nèi)分泌疾病、全身感染和藥物中毒等。PD組和對照組性別、年齡無統(tǒng)計學差異(P>0.05),有可比性。

1.2診斷標準 PD的診斷參照英國倫敦帕金森協(xié)會腦庫診斷標準:(1)運動減少;(2)至少符合下列1項:a.肌肉強直;b.靜止性震顫;c.姿勢不穩(wěn);(3)至少符合下列3項:a.單側(cè)起病;b.靜止性震顫;c.逐漸進展;d.發(fā)病后多為持續(xù)性不對稱性受累;e.左旋多巴治療起初有效。當診斷不確定時,他們被歸類為疑似PD的患者?；颊呔邮苌窠?jīng)學檢查,包括聯(lián)合PD評定量表(UPDRS)。排除具有其他病史或伴隨主要神經(jīng)精神疾病(如腦卒中、癡呆、頭部創(chuàng)傷、腦積水和抑郁癥)的患者。

1.3靜脈血采集 PD組和對照組清晨空腹抽取外周靜脈血5 ml,以3 000 r/min離心10 min,分離血清,分別單獨存放在0.5 ml離心管中,置于-80 ℃冰箱中保存。用于酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒檢測血清CKMT1A、NFL水平。

1.4放射性核素11C-β-CFT制備 購買CFT前體。11C-β-CFT所用的放射性原料為11C-CO2(美國CTI公司的RDS111型回旋加速器生產(chǎn))。11C-β-CFT的合成采用自動化控制,控制步驟及合成所需溫度等參數(shù)都由自動化芯片控制。11C-β-CFT性狀:無色透明、無沉淀,pH5～8,放射性核純度:(21±5.0)min。放化純度:>95%。無菌熱源檢測合格。

1.5PET的采集和處理 挑選PD組20例和對照組10例進行DAT PET/CT腦顯像,所有受試者經(jīng)肘靜脈注射11C-β-CFT 10 min后進行腦顯像,采集模式為3D,發(fā)射采集計數(shù)為3×10 Kcounts,取CT圖像中基底節(jié)最清晰的3幀橫斷層圖像勾畫左右尾狀核、前殼核、后殼核、小腦皮層(CB)感興趣區(qū)(ROI),計算機自動給出各區(qū)的平均標準化攝取值(SUVmean)。①計算各區(qū) DAT 結(jié)合量指數(shù):(ROI-CB)/CB,左右側(cè)取均值反映上述區(qū)域DAT數(shù)量;②計算尾狀核、前殼核和后殼核的左右側(cè)不對稱指數(shù):左右側(cè) SUVmean 的差值除以左右側(cè)SUVmean均值。所有ROI由1名核醫(yī)學專業(yè)主治醫(yī)師獨立完成。

1.6統(tǒng)計學分析 采用SPSS25.0軟件行t、χ2檢驗。

2 結(jié) 果

2.1血清學檢測 PD組CKMT1A、NFL血清水平明顯高于對照組(均P<0.05),見表1。

表1 兩組CKMT1A、NFL水平比較

2.2紋狀體核團顯像 與對照組相比,PD 組尾狀核、前殼核、后殼核DAT 結(jié)合不對稱性及結(jié)合量指數(shù)均顯著降低(P<0.05),見圖1、表2。

圖1 兩組11C-β-CFT PET/CT腦顯像

表2 兩組紋狀體核團顯像比較

3 討 論

PD影響全球約600萬人,其特征是多巴胺能神經(jīng)元的進行性和選擇性丟失,多巴胺能神經(jīng)元傳遞運動功能障礙?，F(xiàn)在認為PD是遺傳易感性、環(huán)境暴露和衰老共同作用的一種綜合征。在分子水平上,PD危險因素已被證明可通過線粒體功能障礙、氧化應激和異常蛋白質(zhì)積累引發(fā)神經(jīng)變性,但確切機制仍不清楚。目前,PD診斷的標志物主要分為臨床癥狀、生物化學標志物和神經(jīng)影像學標志物。其中臨床癥狀主要包括震顫、肌強直、運動遲緩等,但是臨床醫(yī)生在收集臨床癥狀時有一定的主觀性,從而導致PD的漏診及誤診。由于PD發(fā)病機制很復雜,尋找診斷PD便捷、特異性強的生物標志物很困難。因此,對PD有必要建立一個組合的生物標志物體系〔7〕,對PD患者進行系統(tǒng)診斷和療效評估,從而提高PD診斷的靈敏度和特異度。

NFL是包含多種組分的雜聚蛋白,包括輕、中和重鏈,NFL是組成神經(jīng)絲的亞單位之一,是神經(jīng)絲的主要結(jié)構(gòu),其作用是維持軸突穩(wěn)定性和促進軸突生長。NFL位于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的有髓神經(jīng)元內(nèi),在神經(jīng)元細胞受損時被釋放到間質(zhì)液中,最終被釋放到腦脊液和血液中。NFL是神經(jīng)退行性疾病的一個有前途的生物標志物,其提供了一種敏感的神經(jīng)軸突損傷測量。研究表明,PD患者的NFL水平要高于對照組〔8〕,B?ckstr?m等〔9〕研究表明,PD患者較高的NFL水平與紋狀體DAT攝取減少相關(guān)。本研究揭示了NFL是一種有潛力的生物標志物,對于神經(jīng)退行性疾病的診斷具有較大作用。

11C-β-CFT是近年研發(fā)的DAT示蹤劑,PET顯像容易量化,紋狀體中攝取快,其代謝產(chǎn)物不具有放射性〔10〕。11C-β-CFT PET腦顯像對PD具有明確的診斷價值,尤其具有早期診斷價值,單光子發(fā)射計算機斷層掃描(SPECT)和PET顯示殼核多巴胺能神經(jīng)元的去神經(jīng)化比尾狀核更明顯。尾狀核受影響較晚,這是疾病進展的結(jié)果。尾狀核的早期去神經(jīng)支配與較高的NFL有關(guān),因此可能是比殼核更敏感的快速進行性神經(jīng)退行性疾病的標志。本研究顯示,PD從殼核后部、前部、尾狀核的順序損害。

CKMT1A位于線粒體外周膜間隙和嵴空間內(nèi),主要分布在大腦。PD患者線粒體功能障礙,線粒體組分的變化可能會表現(xiàn)在腦脊液和血液中。關(guān)于PD患者血清CKMT1A水平的研究較少,Xu等〔11〕研究顯示PD患者血清CKMT1A降低,而Takubo等〔12〕報道了1例PD患者肌酸激酶增高的病例。本研究提示,CKMT1A是PD的一種生物標志物,有助于PD的診斷。

綜上,血清CKMT1A、NFL水平聯(lián)合11C-β-CFT PET/CT腦顯像有可能成為輔助診斷PD的新的組合標志物,可能對PD患者進行系統(tǒng)診斷和療效評估,從而為提高PD診斷的靈敏度和特異度提供依據(jù)。同時,本研究也存在不足之處,本研究病例較少,要想進一步研究CKMT1A,NFL水平和PD的關(guān)系,需要加大病例數(shù)進行研究。