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2022年12月13日 ;99 (24) 金博宝手机版官网首页 开放获取

纵向的载体发生前症状脑萎缩率遗传额颞叶痴呆

杰基·m·普斯,蕾奥妮·d·m·Grandpierre,艾玛·l·范德不可或缺,杰西卡·l·Panman,珍妮·m·Papma,Harro Seelaar,Esther van den Berg,罗纳德·范·Klooster,以斯帖出生,丽贝卡·斯特凯蒂,Meike w . Vernooij,约兰德a . l . Pijnenburg,哔叽a。r . b . Rombouts,约翰·范·Swieten,Lize c Jiskoot
第一次出版2022年的10月26日, DOI: https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000201292
杰基·m·普斯
从神经疾病和老年中心伊拉斯谟MC(杰基·m·普首页斯L.D.M.G.,E.L.E.,J.L.P.,珍妮·m·Papma,H。年代。Esther van den Berg J.S.二人,l。C。J。), Erasmus MC University Medical Center; Quantib B.V. (R.K.), Rotterdam; Departments of Radiology and Nuclear Medicine (Esther Bron, R.S., M.W.V.) and Epidemiology (M.W.V.), Erasmus MC University Medical Center Rotterdam; Department of Neurology (Y.A.L.P.), Alzheimer Center, Location VU University Medical Center Amsterdam Neuroscience, Amsterdam University Medical Center; Department of Radiology (S.A.R.B.R.), Leiden University Medical Center; Institute of Psychology (S.A.R.B.R.) and Leiden Institute for Brain and Cognition (S.A.R.B.R.), Leiden University, The Netherlands; and Dementia Research Centre (L.C.J.), Department of Neurodegenerative Disease, UCL Institute of Neurology, London, United Kingdom.
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蕾奥妮·d·m·Grandpierre
从神经疾病和老年中心伊拉斯谟MC(杰基·m·普首页斯L.D.M.G.,E.L.E.,J.L.P.,珍妮·m·Papma,H。年代。Esther van den Berg J.S.二人,l。C。J。), Erasmus MC University Medical Center; Quantib B.V. (R.K.), Rotterdam; Departments of Radiology and Nuclear Medicine (Esther Bron, R.S., M.W.V.) and Epidemiology (M.W.V.), Erasmus MC University Medical Center Rotterdam; Department of Neurology (Y.A.L.P.), Alzheimer Center, Location VU University Medical Center Amsterdam Neuroscience, Amsterdam University Medical Center; Department of Radiology (S.A.R.B.R.), Leiden University Medical Center; Institute of Psychology (S.A.R.B.R.) and Leiden Institute for Brain and Cognition (S.A.R.B.R.), Leiden University, The Netherlands; and Dementia Research Centre (L.C.J.), Department of Neurodegenerative Disease, UCL Institute of Neurology, London, United Kingdom.
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艾玛·l·范德不可或缺
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杰西卡·l·Panman
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珍妮·m·Papma
从神经疾病和老年中心伊拉斯谟MC(杰基·m·普首页斯L.D.M.G.,E.L.E.,J.L.P.,珍妮·m·Papma,H。年代。Esther van den Berg J.S.二人,l。C。J。), Erasmus MC University Medical Center; Quantib B.V. (R.K.), Rotterdam; Departments of Radiology and Nuclear Medicine (Esther Bron, R.S., M.W.V.) and Epidemiology (M.W.V.), Erasmus MC University Medical Center Rotterdam; Department of Neurology (Y.A.L.P.), Alzheimer Center, Location VU University Medical Center Amsterdam Neuroscience, Amsterdam University Medical Center; Department of Radiology (S.A.R.B.R.), Leiden University Medical Center; Institute of Psychology (S.A.R.B.R.) and Leiden Institute for Brain and Cognition (S.A.R.B.R.), Leiden University, The Netherlands; and Dementia Research Centre (L.C.J.), Department of Neurodegenerative Disease, UCL Institute of Neurology, London, United Kingdom.
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Harro Seelaar
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Esther van den Berg
从神经疾病和老年中心伊拉斯谟MC(杰基·m·普首页斯L.D.M.G.,E.L.E.,J.L.P.,珍妮·m·Papma,H。年代。Esther van den Berg J.S.二人,l。C。J。), Erasmus MC University Medical Center; Quantib B.V. (R.K.), Rotterdam; Departments of Radiology and Nuclear Medicine (Esther Bron, R.S., M.W.V.) and Epidemiology (M.W.V.), Erasmus MC University Medical Center Rotterdam; Department of Neurology (Y.A.L.P.), Alzheimer Center, Location VU University Medical Center Amsterdam Neuroscience, Amsterdam University Medical Center; Department of Radiology (S.A.R.B.R.), Leiden University Medical Center; Institute of Psychology (S.A.R.B.R.) and Leiden Institute for Brain and Cognition (S.A.R.B.R.), Leiden University, The Netherlands; and Dementia Research Centre (L.C.J.), Department of Neurodegenerative Disease, UCL Institute of Neurology, London, United Kingdom.
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罗纳德·范·Klooster
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以斯帖出生
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丽贝卡·斯特凯蒂
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Meike w . Vernooij
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约兰德a . l . Pijnenburg
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哔叽a。r . b . Rombouts
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约翰·范·Swieten
从神经疾病和老年中心伊拉斯谟MC(杰基·m·普首页斯L.D.M.G.,E.L.E.,J.L.P.,珍妮·m·Papma,H。年代。Esther van den Berg J.S.二人,l。C。J。), Erasmus MC University Medical Center; Quantib B.V. (R.K.), Rotterdam; Departments of Radiology and Nuclear Medicine (Esther Bron, R.S., M.W.V.) and Epidemiology (M.W.V.), Erasmus MC University Medical Center Rotterdam; Department of Neurology (Y.A.L.P.), Alzheimer Center, Location VU University Medical Center Amsterdam Neuroscience, Amsterdam University Medical Center; Department of Radiology (S.A.R.B.R.), Leiden University Medical Center; Institute of Psychology (S.A.R.B.R.) and Leiden Institute for Brain and Cognition (S.A.R.B.R.), Leiden University, The Netherlands; and Dementia Research Centre (L.C.J.), Department of Neurodegenerative Disease, UCL Institute of Neurology, London, United Kingdom.
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Lize c Jiskoot
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纵向的载体发生前症状脑萎缩率遗传额颞叶痴呆
杰基M。普斯,蕾奥妮·d·M。Grandpierre,艾玛·L。van der不可或缺,杰西卡·L。Panman,珍妮M。Papma,HarroSeelaar,以斯帖van den Berg,罗纳德。范的Klooster,以斯帖布朗的,丽贝卡斯特凯蒂,Meike W。Vernooij,约兰德a L。Pijnenburg,哔叽a。r . B。Rombouts,约翰范Swieten,Lize C。Jiskoot
首页 2022年12月, 99年 (24) e2661-e2671; DOI:10.1212 / WNL.0000000000201292

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背景和目标确定在什么年龄是很重要的脑萎缩率遗传额颞叶痴呆(FTD)开始加速,偏离正常老化影响找到治疗的最佳起点。我们研究了纵向阶段发生前症状的脑萎缩率遗传FTD使用规范的大脑容量分析软件。

方法Presymptomatic入库单,MAPT,C9orf72致病性变异携带者进行纵向体积t1加权磁共振成像的大脑的一部分前瞻性群组研究。图像自动分析Quantib®ND,包括体积测量(CSF和灰色和白色物质的总和)的叶、小脑、海马。所有卷都与参考百分位数曲线相比,基于大型population-derived nondemented样本个体(n = 4951)。Mixed-effects模型拟合分析的萎缩率不同的基因群体年龄的函数。

结果34入库单,8MAPT,14C9orf72致病变种运营商包括(平均年龄= 52.1,标准差= 7.2;66%的女性)。平均随访时间的研究是64±33个月(中位数= 52个;13 - 108)范围。入库单致病变种运营商显示下降速度比参考百分位数曲线大脑区域,尽管相对量保持在5日和第75百分位数年龄在45到70岁之间。在MAPT致病性变异携带者,额叶体积已经在第五百分位45岁,50和60岁之间的进一步下降。颞叶体积始于50百分位45岁但显示最快下降随着时间的推移,相对于其他的大脑结构。额叶、颞叶、顶叶、小脑体积已经开始第五百分位数与参考以下百分位数曲线在45岁C9orf72致病性变异携带者,但最小下降随着时间的推移,直到60岁。

讨论我们提供的证据纵向遗传FTD阶段发生前症状的脑萎缩。受影响的大脑区域和年龄后萎缩利率开始加速和偏离正常老化斜坡不同基因之间的组织。这些结果强调的价值规范疾病跟踪和容量分析软件举行任何遗传FTD的生物标志物。这些技术可以帮助识别的最佳时间窗口开始治疗和监测治疗反应。

术语表

工厂=
额评估电池;
FTD=
额颞叶痴呆;
通用汽车=
灰质;
ICV=
颅内体积;
患者的=
细微精神状态检查;
NPI-Q=
神经精神病学的库存调查问卷;
pvc=
致病性变异携带者;
台湾海陆运输公司=
轨迹进行测试;
WM=
白质

额颞叶痴呆(FTD)是第二个最常见的年青痴呆症,通常显示额叶或颞叶萎缩。1特点是异构的姿态与恶化的行为(行为变异FTD, bvFTD)、语言(原发性进行性失语,PPA),或运动能力。1,- - - - - -,3FTD有一个常染色体显性遗传模式在30%的情况下,与致病性变异入库单,MAPT,C9orf72基因是最常见的。4FTD阶段发生前症状群组研究调查展示了早期神经影像学的变化、认知、血、脑脊液。5,- - - - - -,13特别是,脑萎缩,由结构的MRI测量感兴趣的生物标志物的神经退化和结果测量在即将到来的临床试验。5,7,8,10,13

入库单致病性变异往往会导致一个不对称的模式在额叶萎缩,颞叶和顶叶在以后的疾病阶段,14,15和额外的低灰质(GM)体积发生前症状的脑岛已经证明阶段。8,14在致病性变异携带者症状(pvc),这通常会导致临床诊断bvFTD或迟滞型变体PPA (nfvPPA),并伴有震颤麻痹。15致病性变异的MAPT基因通常导致焦前颞叶退化,包括海马体,14额外的杏仁核的变化发生前症状和脑岛。7,8,10bvFTD主要表型的阶段,但可以伴随着非典型症状帕金森症如corticobasal综合症或进行性核上的麻痹。14最后,相关的萎缩C9orf72重复扩张相当分散,一些普遍通用体积损失,不仅包括额叶和颞皮质皮层下和小脑区域。16发生前症状在C9orf72pvc,降低通用的丘脑、小脑、额叶,颞叶,顶叶,岛皮层被发现。7,8,10在有症状的阶段,这通常是伴随着不仅bvFTD的临床诊断,运动神经元疾病,或两者的结合,但也明显的精神特征。16

纵向FTD发生前症状的研究提供了一个独特的机会来确定的年龄萎缩利率开始偏离正常。17识别潜在的变化点加速萎缩率与正常老化过程对即将进行的临床试验,因为它可以提供至关重要的最佳时间窗口开始疾病修饰治疗。然而,大多数研究调查FTD发生前症状的脑萎缩在性质和/或绘制横断面使用估计年开始代替实际的症状出现,7,8,11,13,18这已被证明是不可靠C9orf72和入库单因为有大的差异和家庭。19只有少数研究迄今为止萎缩率纵向调查。5,10例如,其中的一个研究表明,第一个变化发生大约2年实际症状出现前8 FTD转换器。5然而,目前尚不清楚在什么年龄开始加速萎缩与正常老化的影响。

软件包,应用自动规范定量评估大脑核磁共振数据现在新兴的临床使用。这些类将为用户提供量化分割脑萎缩的大脑组织和结构和比较它和一群同龄和sex-matched认知健康的个体。20.,21这些方法很有趣军团发生前症状,因为有证据表明,他们可能会导致一个比视觉等级量表和萎缩的早期识别可以提高痴呆诊断的准确性。21,- - - - - -,23然而,到目前为止,还没有研究调查这种规范性容量分析的应用软件在遗传FTD发生前症状分析纵向数据。本研究的目的是调查发生前症状纵向萎缩率入库单,MAPT,C9orf72pvc,使用fda规范容量分析软件包Quantib®神经退行性(ND),估计变化点相对于年龄。

方法

参与者

我们包括纵向数据的56个参与者FTD风险群体(FTD-RisC)的伊拉斯谟MC大学医学中心(鹿特丹,荷兰)。FTD-RisC是一个持续的,一级的家庭成员的纵向队列研究C9orf72,入库单,或MAPTpvc上跟进一年或两年。13本研究的参与者招募了2009年12月至2019年10月。13DNA的基因在研究条目分配参与者PVC组或noncarrier组。当前研究的入选标准如下:1)参与者C9orf72,入库单,或MAPTpvc, 2)在研究条目,所有参与者(即发生前症状没有履行bvFTD的临床诊断标准,2PPA,3和/或肌萎缩性侧索硬化症24),有临床痴呆评定量表+国家老年协调中心额颞叶大叶性变性(CDR + NACC FTLD)为0,和3)经历了至少1 MRI扫描。25排除标准为本研究如下:1)其他神经影响大脑容量分析和/或主要精神疾病和发生前症状2)pvc小于45年,因为参考人口Quantib ND由认知健康个体年龄在45到95岁之间26这导致34入库单,8MAPT,14C9orf72pvc在基线和33入库单,5MAPT,11C9orf72pvc接受2或更多的核磁共振扫描(表1)。六个pvc在后续开发临床症状(C9orf72:一个肌萎缩性侧索硬化症,一个FTD-ALS;入库单:一个bvFTD, 2 nfvPPA;MAPT:一个bvFTD)和进展CDR + NACC FTLD全球得分(eFigure 1,links.lww.com/WNL/C369)。参与者的特点进行了总结表2。

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表1

可用的纵向数据

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表2

在基线认知,社会人口和临床数据

过程

在每一个研究访问,参与者接受了标准化的临床评估,包括病史,家族病史、神经系统检查、神经心理评估,和大脑核磁共振。临床地位是基于这些评估和结构化临床采访参与者和一个知识渊博的线人,包括CDR + NACC FTLD,神经精神量表问卷(NPI-Q修改27),剑桥大学行为修订(CBI-R28评定量表(FRS)和额颞叶痴呆29日)。细微精神状态检查(MMSE)和额评估电池(FAB)作为全球认知和额叶执行安检人员,分别。30.,31日神经心理学评估由测试评估语言(波士顿60-item版本命名测试,绝对流利),注意力和精神处理速度(跟踪测试(TMT) -,特鲁颜色词干扰测试(SCWIT)词和颜色命名卡,韦氏成人智力量表(极冰原)第三,和数字广度向前),执行能力(TMT-part B, SCWIT墨水命名,修改威斯康辛卡片分类测试,信流利,和WAIS-III数字广度向后),内存(荷兰雷伊听觉言语学习测试,视觉联想测验),社会认知(埃克曼的脸,哈佩漫画),和visuoconstruction(时钟画)。

图像采集

参与者进行了体积t1加权磁共振成像在飞利浦3 t阿奇沃磁共振扫描仪(飞利浦、最佳、荷兰)。我们使用了一个8路感头线圈之间的2009年和2016年12月32路感觉头线圈从2016年开始。由于正在进行的招聘,不是所有的参与者都有相同数量的扫描与举办或32路头线圈(数字/访问,看到eTable 1,links.lww.com/WNL/C369)。2016年5月扫描仪软件更新了。以下扫描参数使用:重复时间= 9.7 ms,回波时间= 4.6 ms,视野= 224×177×168毫米,翻转角度= 8,片= 140,体素的大小= 0.88 x0.88x1.20 mm, =没有感觉,总收购时间= 4.56分钟。所有扫描进行了广泛的视觉质量检查。图像使用Quantib ND软件进行了分析。

规范的容积图像数据处理

Quantib®ND (quantib.com)是一个t1影像后处理图像分析工具,量化脑组织的体积和各种结构。自动分析由分割和体积的测量脑组织(CSF和通用和白质(WM)之和),颅内体积(ICV),脑容量,脑叶(额叶、颞叶、顶叶、枕叶)、小脑、海马。分割的算法是基于弗鲁曼所做的研究等。20.和Fortunati et al。21最后输出为每个大脑结构在毫米和边音的总量3,边音的量表示为一个百分比总数的ICV (% ICV)。百分比分数计算通过比较% ICV分数参考百分位数曲线基于认知健康个体的人口众多。26参考人口由4951人从鹿特丹研究45 - 95岁,荷兰最大的前瞻性队列研究,其扫描获得在1.5 t磁共振成像(美国通用电气医疗集团)在2005年和2015年之间。鹿特丹的研究在更详细地描述。26见,例如,输出文件从Quantib®ND eAppendix 1,links.lww.com/WNL/C369。

统计分析

所有使用R v4.0.4进行了统计分析。原始神经心理学测试成绩都是标准化的z分数,和复合认知域分数的平均值计算z个人的成绩测试(如程序所述)的评估。我们比较连续在基线基因群体之间社会人口和临床数据与单向方差分析和卡方测试二分变量。显著性水平是设定在p< 0.05(双尾)。临床和认知数据与线性mixed-effects纵向评估模型包括基线以来,基因集团和认知数据,还在基线年龄和教育水平固定效果。我们测试了最佳拟合模型通过比较模型与随机拦截和模型和附加随机斜坡(eTable 2,links.lww.com/WNL/C369)。

因为这是一个正在进行的研究中,参与者不同的访问数量完成,和7个人只有1核磁共振扫描(表1)。所有可用的数据分析中增加样本容量和匹配控制人群的年龄范围内Quantib®软件。5转换器,所有核磁共振扫描到临床诊断包括,1转换器,MRI扫描1年后诊断包括在内。mixed-effects模式与自然三次样条函数拟合每个脑萎缩的大脑结构,分析差异基因组之间的函数。这种类型的模型允许纵向数据的分析与不平衡的时间点和缺失的数据(包括个人1 MRI扫描)。在每个模型中,% ICV大脑的结构感兴趣的是作为因变量,和我们指定的以下固定效应:年龄、基因群体,年龄×基因群,性别和扫描仪软件更新。核磁共振扫描之间的时间间隔是不包括作为协变量,因为年龄控制核磁共振扫描之间的时间。大脑结构' % ICV计算结构的体积除以总ICV在基线和纠正头部线圈的变化估计的β系数的变化头线圈在non-PVCs FTD-RisC (n = 163)13并从% ICV减去β系数。我们测试了最佳拟合模型通过比较模型与随机拦截和/或斜坡2或3样条函数。最佳拟合模型/大脑结构的概述总结了eTable 2,links.lww.com/WNL/C369。所有的假设都是检查和满足。异常的脑容量被定义为一个% ICV分数≤5百分位。% ICV分数与输出的参考百分位数曲线绘制Quantib®ND。

标准协议的审批、登记和病人同意

这项研究是医学伦理审查委员会批准的伊拉斯谟医学中心的,和参与者获得书面同意根据《赫尔辛基宣言》。

数据可用性

匿名数据没有公布在本文中都会出现在合理要求从任何合格的调查员。

结果

社会人口、认知、和临床数据

年龄基因组之间有显著性差异(F(53)= 3.26,p在基线(= 0.05)表2)。在研究中,MAPTpvc是以下入库单pvc (p= 0.04)。没有性别的差异基因组织(X2(2)= 1.9,p= 0.38),教育(F(53)= 1.33,p= 0.27),MMSE (F(46)= 0.69,p= 0.51),工厂(F(22)= 1.24,p= 0.31),NPI-Q (F(2、30)= 0.75,p= 0.48),CBI-R (F(17)= 0.63,p= 0.54),或者FRS (F(25)= 2.11,p在基线= 0.14)。主要影响的时间被发现在MMSE (F (1120) = 5.25,p= 0.02)和FRS (F (56) = 5.94,p= 0.02;图1 e),但是工厂没有随时间变化(F (93) = 3.5,p= 0.07);图1 b),NPI-Q (F (85) = 0.92,p= 0.34;图1 c)和CBI-R (F (69) = 0.06,p= 0.81;图1 d)。

图1
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图1 纵向轨迹的细微精神状态检查(A), (B)额评估电池,(C)修改神经精神病学的库存,(D)剑桥行为修订,(E)额颞叶痴呆量表

没有差异基因组在基线(所有的认知域p> 0.05;表1)。没有时间的主要影响的认知领域(语言:F (1133) = 0.16,p= 0.69,图2一个;注意:F (1132) = 2.16,p= 0.14,图2 b;执行功能:F (1130) = 1.19,p= 0.28,图2 c;记忆:F (1131) = 0.57,p= 0.45,图2 d;社会认知:F (1131) = 2.01,p= 0.16,图2 e;和visuoconstruction: F (133) = 1.32,p= 0.25。图2 f),但证据表明C9orf72(β=−0.02 SE = 0.01,p< 0.01)和MAPT(β=−0.01 SE = 0.00,p= 0.05)pvc拒绝语言相比入库单pvc (图2一个)。

图2
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图2 纵向轨迹(A)的语言,(B)的注意力和精神处理速度,(C)执行功能,(D)内存,社会认知(E), (F) Visuoconstruction域

脑容量轨迹

有年龄和基因之间的交互作用组总数的% ICV大脑(LR= 17.03,p= 0.002),额叶(LR= 25.00,p< 0.001)和颞叶(LR= 48.20,p< 0.001),表明不同的斜率每个基因群。为单侧性的模型输出和总总结了大脑结构在eTable 3中,links.lww.com/WNL/C369。

在入库单pvc,下降速度比参考百分位数曲线可见图3 a-3d全脑容量和额叶,颞顶叶卷从45岁开始,尽管所有大脑结构的百分位成绩保持在正常范围内年龄在45至70年。枕叶、小脑、海马卷,下降速度比参考百分位数曲线可见从60岁开始。大脑容量急剧下降可见左比右颞叶(eTable 3,links.lww.com/WNL/C369)。

图3
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图3 萎缩率相对于参考百分位数曲线总大脑(A), (B)额叶,颞叶(C), (D)顶叶和小脑(E)

缩写:PCTL =百分位。

总脑容量MAPTpvc显示下降最快的与其他基因群体相比,因为它已经穿过第五百分位大约50岁(图3一),而在45岁,仍在正常范围内。额叶体积在第五百分位45岁,显示50至60岁之间的进一步下降(图3 b)。颞叶体积仍在50百分位45岁,但随后显示,最快下降比其他大脑结构(图3 c)。这种下降趋势更明显的左比右颞叶。顶叶体积急剧下降低于额叶和颞结构,虽然仍比参考百分位数曲线陡峭,穿过第五百分位在大约60岁(图3 d)。枕叶、小脑、海马体积仍在正常范围内整个年龄范围。

C9orf72pvc整体大脑总额低于其他基因群体,已经开始第五百分位数与参考以下/规范数据在45岁,虽然以最小下降随着时间的推移,直到60岁(图3一)。额叶体积是最低的,已经第五百分位年龄45岁以下(图3 b),颞顶叶和小脑基本上遵循第五百分位数曲线参考年龄在45至70年(图3 c-3e)。枕叶和海马体积保持在平均范围内。

令人惊讶的是,小在枕叶体积增加C9orf72和MAPTpvc,海马体积MAPTpvc观察,虽然不是统计学意义(eTable 3,links.lww.com/WNL/C369)。个体内的轨迹显示,增加发生时间点之间研究从摘要转向32路头线圈。

所有分析都重新运行的扫描转换器(n = 6),并解释结果仍然类似。萎缩率为6个人转换器可以在eFigures找到1 - 2,links.lww.com/WNL/C369。

讨论

本研究的目的是调查发生前症状纵向萎缩率入库单,MAPT,C9orf72的背景下,pvc 45岁以上,正常的与年龄有关的大脑变化。为此,我们使用Quantib®ND,使与大型规范population-derived引用数据集。我们比较萎缩率随着时间的推移,在叶的卷,海马和小脑基因组织和发现gene-specific差异之间的年龄和大脑区域萎缩利率开始偏离正常。这项研究的结果证实认知健康FTD pvc进行性萎缩率比预计会从正常老化,指示的诊断价值规范基因FTD的脑容量分析软件。此外,通过识别模式和时间的大脑变化和随时间变化的速度,这些研究结果即将举行的重要潜在gene-specific临床试验,因为他们提供洞察开始治疗的最佳时间窗不同pvc。

入库单pvc显示大脑结构卷之间的5和75不同年龄组和性别规范的百分比在45 - 70岁的年龄,但显示更多的进步比参考百分位数曲线额下降,时间,和顶叶卷从45岁开始,和枕叶、小脑、海马和从60岁,没有认知能力下降的证据。发生前症状这意味着尽管在组织层面上,入库单pvc从来没有绝对的“不正常”的范围与规范的人群相比,他们随着时间的推移下降速度比预计将在正常老化。这个发现提供了一个解释为什么以前的横断面研究没有发现发生前症状之间的差异入库单pvc和控制8,10并强调multitime点数据的价值。研究生物标志物的时间顺序变化的确表明,结构性MRI生物标志物变化相对较晚入库单有关的FTD相比时,例如,语言功能和神经丝轻链。32这正好与其他研究认知和液体生物标志物,这同样没有显示出下降而发生前症状控制的阶段,与快速变化发生在短时间内明显的疾病发作之前。6,9,10纵向成像研究显示大约2年的时间窗口在症状出现之前在8脑容量迅速恶化入库单pvc。5体积亏损3入库单转换器从这项研究同样显示随时间急剧下降,从大约80在5年时间内低于5百分位。一个假设是,额外的伤害(击中)需要启动神经退行性过程,然后快速的脑容量损失和症状出现。8,33,34第二个假设是经常出现的不对称现象入库单,不定地影响到右或左半球,从而调解组级别上发现的影响。5,14,33尽管如此,在我们的研究中,一个更进步的下降从人生的第四个十年可见参考百分位数曲线相比缺乏认知能力下降。此外,大脑区域显示速度下降随着时间的重叠与萎缩签名中发现的症状入库单pvc,包括背外侧和腹内侧前额叶萎缩,上外侧颞,和侧顶叶区域,前扣带脑岛,楔前叶,纹状体。8,15这表明退行性神经过程的进展,只是伴随着认知变化在以后的阶段,最特别是在frontal-mediated执行功能和社会认知。14,15可能解释为什么我们的发现证明下降随着时间的推移和先前的研究不可能更长时间随访时间。可能是虽然下降不是统计检测与跟踪2或4年或认知措施,边际脑容量下降已经启动。这强调了继续当前的纵向队列研究的重要性进一步解开疾病过程。

额叶体积已经第五百分位在45岁以下MAPTpvc,随着时间的推移逐步下降额叶和顶叶,但尤其是颞叶,穿越5参考百分位数曲线在55岁。这种下降趋势更明显的左比右颞叶,并伴随着语言功能的下降。这些发现与之前的研究调查萎缩症状MAPT入pvc,显示颞叶萎缩的关键神经影像学特征,因此语义和/或情景记忆的问题。8,14,35温和的障碍甚至被证实发生前症状早在舞台。36,37然而,横断面研究发生前症状调查MAPTpvc一直未能证明差异幸存多个测试校正与控制相比,虽然未修正的结果显示类似颞区域首先受到影响。8,10,35Rohrer et al。7发现颞叶和海马下降大约10到15年之前估计的症状出现。下面这4年随访研究使用实际年龄出现症状显示通用颞叶体积变化和WM钩状的纤维束的变化在症状出现前2年MAPT转换器。5逐步下降,已经从45岁开始在这个研究可能是因为MAPTpvc接近出现症状是由于年轻的平均年龄在这组症状出现。19大部分的MAPTpvc在我们群来自家庭的P301L变体,先前的研究显示平均年龄在51年出现症状,38解释为什么我们的研究结果表明快速下降额叶和颞叶的第一个10年的年龄段我们的研究(即年龄在45至55岁)。

C9orf72pvc产量较低的额叶,颞叶,45岁和小脑与其他2基因组织相比,这些已经低于第五百分位数与与健康对照组相比。值得注意的是,语言功能的下降,但并不是任何其他认知域,是观察的价格相比入库单pvc。脑容量仍然相当稳定低于5百分位年龄在45至70年,显示最小体积随年龄增加而下降。以前的横断面研究调查大脑发生前症状的变化C9orf72pvc确实显示差异额、颞叶和小脑结构与控制。7,8,10,18两年的随访研究表明横断面发生前症状之间的差异C9orf72pvc和非通用的小脑和额叶和平面temporale,但没有明显的变化。10李等人。39显示焦点通用和赤字从结构和功能上的连接人生的第四个十年,类似于这项研究的结果显示。此外,这是伴随着早期其他形式的变化,如减少WM完整性5,39和脑血流量的降低。12这些赤字可能代表最早的神经退化的迹象之前,已经开始人生的第四个十年。我们的数据表明,脑容量损失已经发生在45岁之前,但有相对最小下降或认知恶化随着时间的推移。可能是相关的神经退行性过程C9orf72重复扩张可以慢慢地进步。另一种假说表明,早期的赤字C9orf72pvc可能由大脑发育异常引起的。的C9orf72蛋白质被认为起着关键作用在中枢神经系统的发展,改变表达的蛋白质的损失,因为会影响大脑发育。39,- - - - - -,41因此,它被假定C9orf72pvc已经较低的脑容量从出生,由额外的神经退行性叠加过程。39,40发生前症状建议C9orf72pvc施加终身神经脆弱,在人生的早期表现为个性和行为变化。42最近的研究调查精神病症状的神经解剖学的协会C9orf72pvc确实显示出广泛的模式皮质(智能卡额叶、颞叶、顶叶、枕叶和岛叶)和皮层下(智能卡基底节、丘脑、小脑)通用体积损失类似于广泛萎缩概要文件在本研究发现。43

在过去的十年中,自动规范量化的大脑形态、功能,连接,和病理学与机器和深度学习技术有了较大的改善。44不同类型的检测和分类的方法研究了痴呆和证明敏感,但通常在老年痴呆。21,22,44,45研究FTD更有限的数量和关注诊断精度和分类之间的不同类型的痴呆症。46,- - - - - -,48我们的研究调查了脑容量损失发生前症状在遗传FTD 9年的随访中,使用软件进行自动规范大脑容量分析。未来的工作可以把这项工作与机器学习分类技术,对基于人工智能的追踪工具疾病发病和进展预测变化点在萎缩和其他生物标志物在个体水平。

本研究的主要力量都包含三个主要的FTD的遗传原因,后续时间长,使用非线性建模,为规范容量分析和自动化软件,允许直接比较gene-specific模型的预测人口很大的参考。迄今为止,大多数研究样本量较小,相比,遗传FTD noncarrying家庭成员的相同数量的跟进,而不是与规范性参考人口数据进行比较。相对长时间随访研究中还允许使用mixed-effects模型与自然三次样条函数,这样大脑体积的非线性变化随着时间的推移可以建模对这种变化的形状不作假设。49先前的纵向神经成像研究遗传FTD通常使用线性模型,5,10,11在一个单位时间变化量与一个常数的变化结果。是反映在当前结果,这并不一定适用于神经退行性遗传FTD的过程。非线性模型可能更适合分析纵向萎缩率,一直在萎缩发生前症状所示类似的遗传老年痴呆。17我们研究的一个限制是相对比较小的样本的大小MAPT和C9orf72军团,因此应仔细解释。复制在较大的人群,如GENFI,因此是必要的。这部分是由于年龄45 - 95岁的人口用于Quantib ND参考。结果,我们不得不排除pvc小于45年,发生前症状导致较小的样本大小。这是不幸的,因为我们的数据表明,一些基因组织,加速点面前。具体地说,我们无法证实关于可能的神经发育组件C9orf72有关的FTD。本研究的另一个缺点是,Quantib®ND(单侧性的)叶只提供细分,小脑、海马和没有其他子结构。此外,6 pvc发达FTD在后续的研究,这也会影响测试结果。然而,分析也没有转换器的扫描,执行和结果仍基本相似,这可能影响可以忽略不计。最后,一个看似矛盾的增加在枕叶卷是可见的MAPT和C9orf72pvc和一定程度上在海马体MAPTpvc,年龄在45至60年。这似乎是由于头部线圈的变化在研究随访期间,这影响了分割过程,尤其是对枕叶。这可以解释为一个更高的信噪比与32 ch线圈后皮质。50Panman et al。50相比使用8 ch和32 ch在FTD-RisC线圈,发现更高的通用卷在枕叶,小脑,使用32 ch线圈和皮质下区域,而额、颞、顶叶通用使用32 ch线圈体积更小。50

最后,我们研究了纵向脑容量在认知健康的模式入库单,MAPT,C9orf72pvc使用自动软件规范容量分析。我们提供的证据加速FTD的脑容量损失发生前症状的阶段,,此外,gene-specific萎缩模式在额叶和颞叶,在缺乏突出的认知能力下降。这些结果证实的价值加速脑萎缩疾病跟踪和分段遗传FTD和生物标志物可能通知即将进行的临床试验的描述开始治疗的最佳时间窗口和可以帮助监测治疗反应。

研究资金

这项工作是Dioraphte基金(批准号09-02-00);额颞叶痴呆研究协会授予2009;荷兰科学研究组织(NWO)授予HCMI(批准号056-13-018);ZonMw Memorabel (Deltaplan Dementie(项目编号733 050 103和733 050 813];JPND前额财团项目号733051042;和阿尔茨海默荷兰Bluefield项目。

信息披露

Quantib容积是伊拉斯谟MC的分拆公司。伊拉斯谟MC在Quantib拥有股票帐面价值作者报告没有披露相关的手稿。去首页Neurology.org/N为充分披露。

承认

作者感谢所有的参与者和他们的家人参加我们的研究。

附录的作者

表

脚注

  • 去首页Neurology.org/N为充分披露。资金信息和披露认为作者相关的,如果有的话,年底提供这篇文章。

  • 提交和外部同行评议。处理编辑器是琳达好时,医学博士,FAAN。

  • 这篇文章加工费由伊拉斯谟开放基金资助。

  • 编辑、页面1077年

  • 收到了2022年2月9日。
  • 接受的最终形式2022年8月10日。
  • 版权©2022年作者(年代)。发表的Wolters Kluwer健康,公司代表美国神经病学学会。首页

这是一个开放的分布式根据文章Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives许可证4.0 (CC BY-NC-ND),它允许下载和共享工作提供适当的引用。不能改变的工作以任何方式或使用未经许可的商业杂志。

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