日本國立研究開發法人量子科學技術研究開發機構（簡稱，QST）量子醫科學研究所腦功能成像研究中心的知識柔一實習生（千葉大學研究生院醫學研究院腦神經內科學）、遠藤浩信主幹研究員等人，對進行性核上性麻痹（PSP）患者活體腦中蓄積的tau蛋白隨時間增加和擴大的情況進行了視覺化，並全球首次證明腦深部蒼白球中tau蛋白蓄積增加量越多的患者，症狀進展也越快。相關成果已發表在《Movement Disorders》。
知識柔一實習生（圖片提供：科學新聞社）
遠藤浩信主幹研究員（圖片提供：科學新聞社）
圖3．PSP特徵性tau蛋白蓄積區域（圖片提供：量子科學技術研究開發機構）
PSP是多發於中老年的神經疑難病，會逐漸出現易跌倒、肢體活動障礙、眼球運動障礙、認知功能損傷等症狀，每10萬人中10～20人發病。約為巴金森氏症患者的十分之一，但發病初期難以與巴金森氏症區分。目前尚無抑制疾病進展的根本性治療方法，在治療藥物研發中，確立能夠客觀評價症狀進展的指標成為重要課題。
此前，通過對PSP患者死亡後腦組織的研究，已知腦內主要病理變化為tau蛋白蓄積，但死後腦組織無法對同一患者開展時序追蹤觀察，因此tau蛋白蓄積的量和分佈隨時間如何變化，以及其與實際症狀進展存在何種關聯，此前一直不明確。
近年來，利用PET（正電子發射斷層成像法）已經能夠實現活體腦中tau蛋白蓄積的視覺化，也已有研究嘗試追蹤其隨時間的變化，但此前的PET藥物特異度和靈敏度較低，即使捕捉到tau蛋白蓄積隨時間增加，也未能證明其與症狀進展存在關聯。
研究團隊使用QST開發的能夠高靈敏度檢測腦內tau蛋白的PET藥物18F-PM-PBB3，闡明了PSP的tau蛋白蓄積在腦內會如何隨時間擴展，同時驗證了其變化與症狀進展的關聯。
研究以26名PSP患者與10名健康受試者為對象，分別在首次檢查（基線）和約1年後開展兩次PET掃描。針對藉助MRI劃定的腦內57個感興趣區，開展多變量分析，對比PSP患者與健康受試者用於tau蓄積成像的PET信號基線值及1年間變化量，最終確定了PSP特徵性tau蛋白蓄積腦區。
基線分析結果顯示與既往報導一致，主要在蒼白球和中腦等皮質下區域觀察到tau蛋白蓄積。另一方面，在隨時間變化的分析中，明確了蒼白球中tau蛋白蓄積進一步增加，同時額頂葉和小腦白質中蓄積也顯著增加。由此表明，能夠在活體腦中視覺化tau蛋白蓄積在蒼白球持續增加並擴展至大腦皮質和小腦的PSP病情進展。
接下來，研究聚焦於PSP中最典型且發病率最高的理查森症候群（26例患者中有18例），調查了tau蛋白蓄積隨時間變化與症狀進展之間的關聯。已知該病型進展較快，1年間用於評估PSP嚴重程度的指標PSP Rating Scale score顯著上升。
分析結果顯示，蒼白球中tau蛋白蓄積的增加量與症狀進展程度相關性最強，這表明tau蛋白蓄積速度越快，症狀進展也越快。此外，解析每位患者的tau蛋白蓄積量與嚴重程度變化後發現，蒼白球的tau蛋白蓄積量從輕症到重症的整個病程中，一貫反映PSP的症狀進展。
本次研究表明，通過tau PET進行的隨時間影像評價，有可能成為能夠客觀評價PSP症狀進展的新型影像生物標誌物。此外，通過靶向tau蛋白的治療來抑制tau蛋白蓄積，可能有助於延緩病情進展。
知識實習生表示：「本次病例樣本數量有限，為調查腦區與症狀的關聯，我們使用了偏最小平方法進行分析。由此，能夠從全腦的tau蛋白蓄積模式中提取出與疾病狀態和症狀進展相關的區域。」
遠藤主幹研究員表示：「目前，減少tau蛋白的各種治療藥物開發正在推進。由於通過PET已逐漸看清tau蛋白蓄積與症狀之間的相關性，因此期待該成果能有助於新治療藥物的開發。此外，也希望將其發展為能夠客觀捕捉PSP進展的診斷方法。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Movement Disorders
論文：Spatiotemporal Tau Accumulation and Its Clinical Impact on Progressive Supranuclear Palsy: Longitudinal Florzolotau (18F) Positron Emission Tomography
DOI：doi.org/10.1002/mds.70468
