一项新研究表明，阿尔茨海默病患者的脑萎缩方式并没有统一的模式。

《EurekAlert》

10月4日

伦敦大学学院（University College London，UCL）和荷兰拉德堡德大学（Radboud University，RU）的研究人员在一项新研究中发现，阿尔茨海默病患者的大脑萎缩方式没有特定或统一的模式。

这项研究发表在《阿尔茨海默病与失智症》（Alzheimer's & Dementia）杂志上，首次将患有轻度记忆问题或阿尔茨海默病的人的脑萎缩模式与健康基准进行比较。论文题目：“利用规范建模实现阿尔茨海默病患者脑结构渐进性变化的个性化分析”（Personalizing progressive changes to brain structure in Alzheimer's disease using normative modeling）。

研究于2024年9月5日发表在《Alzheimer's & Dementia》（最新影响因子：13.0）杂志上

研究人员通过对大脑扫描进行评估以寻找疾病的“指纹”，发现在患有轻度记忆问题的人中，那些更快出现更多“异常”变化的人更容易患上阿尔茨海默病。异常值被归类为大脑中的特定区域，当根据年龄和性别进行调整后，其萎缩程度超过正常值。

然而，研究人员还发现，尽管存在一些重叠，但阿尔茨海默病患者的脑萎缩方式并没有统一的模式。

科学家表示，这一新发现可能有助于开发更多个性化药物，针对个体受影响的特定脑区范围。

研究作者、UCL 皇后广场神经病学研究所（Queen Square Institute of Neurology）的 Jonathan Schott 教授表示：“我们知道阿尔茨海默病对每个人的影响不同。了解和量化这种变化对于临床试验的设计和解释具有重要意义，并可能在适当的时候为患者提供咨询和开发个性化治疗方法。”

阿尔茨海默病是失智症最常见的病因，占英国 944,000 名失智症患者的  60-80%。

先前的群体水平研究表明，与健康对照组相比，阿尔茨海默病患者的脑萎缩幅度过大，这可以通过 MRI 扫描来测量。

然而，这些研究可能会忽略个体之间萎缩模式的差异，研究人员认为这些信息可以提供有价值的信息，说明个体的认知能力（思维能力/记忆回忆）如何随时间变化。

为了克服这一问题，UCL 的研究人员采用了一种规范建模（normative modelling）方法来深入了解阿尔茨海默病患者的个体差异。

他们利用阿尔茨海默病神经影像学计划 (ADNI) 的数据，将 1,181 名阿尔茨海默病患者或轻度记忆问题患者的 3,233 次 MRI 脑部扫描与从 58,836 名健康人收集的基准脑部扫描数据进行了比较。MRI 扫描通常每隔一年进行一次，大多数参与者进行了两到三次扫描。

然后使用特殊的成像工具对每次扫描进行处理，这些工具可以评估 168 个不同区域的大脑结构（厚度和体积）。

这些数据使研究人员能够为每个参与者开发个性化的大脑图谱，并可以随着时间的推移与健康图谱（基准）进行绘制。

分析表明，尽管大多数参与者的大脑大小相似，但随着时间的推移，不同个体的脑萎缩模式（进展/受影响区域）不同。

阿尔茨海默病患者在研究开始时平均有 15 至 20 个异常脑区，三年后这一数字增加到约 30 个。相比之下，轻度记忆障碍患者开始时平均有 5 至 10 个异常脑区，并且在这段期间内平均仅新增 2 至 3 个异常脑区。重要的是，两组中异常脑区数量较多的患者记忆力更差。

在轻度记忆障碍患者中，那些后来发展为失智症（三年内）的人每年平均新增 4 个异常脑区，而保持轻度记忆障碍的患者每年平均新增的异常脑区少于 1 个。

研究人员表示，这种新认识最终可以帮助根据扫描发现的大脑早期变化来预测一个人的阿尔茨海默病将如何发展。然而，需要进一步研究来确定哪些大脑变化可以预测哪些未来的症状。

这项研究的资深作者、UCL 计算机科学系和 UCL 皇后广场神经病学研究所的 James Cole 教授表示：“如果我们观察不同阿尔茨海默病患者的大脑中哪些区域萎缩最严重，就会发现没有单一的模式。”

“我们研究采用的方法意味着我们可以更好地了解阿尔茨海默病进展的个体差异。通过制作这些大脑图谱，即患者大脑健康的独特‘指纹’，我们可以发现不同的脑区是否正在发生变化以及变化速度有多快。”

“虽然我们距离准确预测个体疾病的进展方式还有很长的路要走，但这种方法应该可以帮助我们监测人们的大脑随着症状的发展和恶化而发生的不同变化方式。希望这是朝着更个性化的诊断和治疗方法迈出的一步。”

随着年龄的增长，所有人都会经历某种形式的认知能力下降，结果显示健康人和阿尔茨海默病患者和/或轻度记忆问题患者的脑萎缩区域存在重叠。这些重叠区域包括海马体、杏仁核和内侧颞叶的其他部分，这些部分对记忆、空间认知和情绪至关重要。

但作者认为，过于关注某些区域可能会偏离全局。

这项研究的第一作者、UCL 计算机科学系和 UCL 皇后广场神经病学研究所的 Serena Verdi 博士说：“虽然大脑的某些区域，如海马体，对阿尔茨海默病尤为重要，但我们希望避免在这项研究中关注特定区域。我们的研究结果证实，每个人都是不同的，一个人受疾病影响的区域可能与另一个人不同。”

“我认为我们需要转向一种新的思维方式，摆脱‘这个区域很重要，那个区域不重要’的想法。全局和其中包含的个体差异才是最重要的。”

作者表示，这种个体差异可能部分源于这样一个事实：许多阿尔茨海默病患者患有不止一种认知疾病，如血管性失智或额颞叶失智。遗传和环境因素，如脑损伤、饮酒或吸烟习惯，也被认为发挥了一定作用。

创立于1826年的伦敦大学学院

创立于1923年的荷兰拉德堡德大学

参考文献

Source：University College London

Brain scan ‘fingerprints’ reveal no single pattern of disease progression in Alzheimer’s

Reference：

Verdi S, Rutherford S, Fraza C, et al. Personalizing progressive changes to brain structure in Alzheimer's disease using normative modeling. Alzheimer's Dement. 2024; 1-15. https://doi.org/10.1002/alz.14174

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       原文标题 : 脑部扫描“指纹”揭示出阿尔茨海默病的疾病发展模式并非单一的