PET用于检出亨廷顿病进展

杨婷婷，吴 骥，张春银

(西南医科大学附属医院核医学科，四川 泸州 646000)

亨廷顿病(Huntington disease， HD)为染色体发生基因突变所致神经退行性疾病，好发于40～50岁人群。近年来HD发病率不断上升，主要导致认知、精神及运动障碍。HD认知障碍表现为注意力、执行力、语言表达及记忆等缺陷；精神障碍表现为烦躁、抑郁及焦虑等，可发展为痴呆；运动障碍表现为不自主运动及舞蹈样运动[1]，故HD又称为舞蹈病。HD神经病变为进行性，且不可逆转，早期诊断与干预可延缓其进展。PET脑代谢显像、多巴胺(dopamine， DA)受体显像、脑内受体显像及相关多模态显像技术可提高HD检出率。本文就相关应用进展进行综述。

1 PET

1.1 脑代谢显像 脑细胞代谢由葡萄糖直接供能。放射性显像剂18F-FDG是葡萄糖类似物，可被脑组织主动摄取，但仅能转化为6-PO4-18F-FDG，却无法继续被氧化利用。通过18F-FDG PET检测脑组织中的6-PO4-18F-FDG浓度，可观察反映脑细胞代谢情况。LPEZ-MORA等[2]观察无症状HTT基因突变者、HD患者及健康人脑18F-FDG PET显像图，发现HD患者与基因突变者纹状体区葡萄糖低代谢，HD患者更为显著。HERBEN-DEKKER等[3]随访观察无症状HTT基因突变者，发现约半数随时间推移而出现症状并被确诊为HD；18F-FDG显示新发HD患者纹状体区壳核代谢率降低，提示代谢降低可能与HD进展相关。HD认知损害早于运动障碍，出现典型舞蹈样动作表明疾病已处于进展期，脑功能已发生不可逆损害[4]。

1.2 DA受体显像 脑DA含量丰富，通过与其受体作用调节运动及情绪等，DA受体包括D1类(含D1及D5)和D2类(含D2、D3及D4)。HD存在DA信号通路异常，主要为基底节区黑质-纹状体投射系统病变[5]，黑质内的多巴胺能神经元通过释放DA与D1、D2受体结合而发挥作用。在黑质纹状体区，D2类受体位于突触后的中型多棘神经元胞体与纹状体皮质末端，D1类受体则位于中型多棘神经元胞体[6]。

ROUSSAKIS等[7]认为HD病变主要位于基底神经节。HD早期即可见中型多棘神经元减少[8]，DA受体随中型多棘神经元死亡而减少，以D1类受体显像剂11C-SCH23390和D2类受体显像剂11C-raclopride行DA受体显像可见HD患者纹状体区出现放射性摄取降低[9]。HD患者D1类受体每年下降约5%，D2类受体下降约3%[10]，通过PET DA受体显像可早期诊断HD并评价疗效。

DA受体显像有助于鉴别HD与帕金森病(Parkinson disease， PD)。HD因含D1、D2类受体的神经元病理性死亡而致其密度显著下降[11]；PD所致DA减少的原因则在于病理性丧失多巴胺能神经元，早期PD甚至可能出现DA受体密度代偿性升高，中、晚期由于DA浓度显著减少，D2类受体可呈病理性减低[12]，而关于PD是否导致D1类受体出现下降鲜有报道。采用D1受体显像剂11C-SCH2339可鉴别HD与PD。

1.3 突触受体显像 脑内神经元间约存在150～164万亿个突触[13]，神经元间通过突触间相互作用而传递信号[14]。突触密度改变被视为HD核心病理机制之一[15]。突触小泡蛋白2(synaptic vesicle glycoprotein 2， SV2)为突触前膜内的突触蛋白，其亚类SV2A几乎存在于所有突触前膜小泡内，可用于判断突触密度变化。有学者[16]采用与SV2A特异性结合的放射性显像剂11C-UCB-J检测HD患者突触密度改变，发现其密度减低主要出现在大脑皮质和纹状体区域。左乙拉西坦(levetiracetam)可与SV2A结合，11C-levetiracetam可用于测定突触密度变化[17]，但其稳定性差，临床应用较少[18]。目前SV2A放射性显像剂有11C-UCB-A、18F-UCB-H及11C-UCB-J等，其中11C-UCB-J显像特性更佳[19-21]，但CAI等[14]发现18F-UCB-J放射性半衰期更长，更有利于影像学检查。HD患者突触密度改变与其焦虑、抑郁及记忆力下降等神经精神异常相关，提示可通过突触受体显像早期诊断HD。

1.4 磷酸二酯酶显像 磷酸二酯酶(phosphodiesterase， PDE)10A多表达于脑内纹状体区，参与纹状体周围神经信号的传递与表达[22]。RUSSELL等[23-24]采用可与PDE10A结合的放射性显像剂18F-MNI-659行PET显像，发现早期HD患者出现纹状体区18F-MNI-659摄取下降；而以18F-MNI-659行PDE10A显像较DA显像更为敏感。由于HTT基因突变可直接干扰PDE的翻译起始过程，无症状基因突变者可较早出现PDE降低，此点有助于早期检出HD[25]。健康人基底节区18F-MNI-659摄取高于脑中其他区域，而HD患者基底核区域摄取可减低。NICCOLINI等[26]采用能与PDE10A结合的放射性显像剂11C-IMA-107进行显像，发现无症状基因突变者尾状核、壳核存在放射性降低区，而与运动相关的丘脑核出现增高区，认为显像剂在丘脑核浓聚越高及苍白球外侧部浓聚越低提示基因突变者可能出现HD相关症状。

WILSON等[27]采用18F-MNI-659对HD患者行PET显像，发现其纹状体区放射性低于健康人，且其程度与症状和分期呈正相关，疾病早期尾状核放射性减低更为明显，有助于早期诊断HD。

1.5 小胶质细胞显像 小胶质细胞属脑内巨噬细胞，被激活时可保护脑结构与功能，积极吞噬坏死物；若其反应过强、作用时间过长，也可能进一步加重脑内炎症性病变。对于HD患者脑内神经元死亡后小胶质细胞所起作用目前尚不清楚[8]，但有研究[28]认为HD病理变化为小胶质细胞先被激活，导致神经元炎症损伤及进一步死亡，有待进一步观察。

HD患者小胶质细胞被激活可增加其线粒体外膜表面转位分子TSPO(translocator protein)表达。POLITIS等[29]采用可与线粒体外膜表面的TSPO结合放射性核显像剂11C-PK11195进行显像，发现无症状基因突变者纹状体区、丘脑及大脑皮质摄取增加，提示小胶质细胞激活可能为HD疾病早期特征性改变。可用于小胶质细胞显像的放射性显像剂包括11C-PK11195、11C-PBR28、11C-GE180及18F-PBR06等，但目前仅11C-PK11195用于小胶质细胞与HD致病机制研究[8]。

2 多模态显像技术

2.1 PET/CT PET为功能显像技术，主要显示细胞代谢情况，可较早检出病灶异常代谢；但其分辨率较低，仅依靠PET成像难以准确定位或定性病灶。PET/CT解决了这一问题，PET显示组织代谢情况，CT则能精准定位。CT对HD所致微小结构变化如轻度脑萎缩等并不敏感，且在分别采集CT及PET图像时存在一定时间间隔，可能造成图像融合时出现误差，尤其对处于不间断运动中的器官如心脏，PET/CT可能出现图像匹配或融合不佳等情况。

2.2 PET/MRI MRI软组织分辨力较高，可进行多参数成像，应用MR特殊序列可发现HD早期代谢、灌注异常[30]。SHAFFER等[31]通过头部弥散加权成像发现无症状HTT基因突变者脑组织体积缩小表现出各向异性，纹状体毗邻白质和丘脑弥散系数增加，提示白质和丘脑部分萎缩；部分无症状基因突变者存在额叶弥散性差异。另有研究[32]认为HD患者灰白质交界区可能出现脑萎缩，较白质萎缩更具有诊断意义。

HITZ等[33]对出现痴呆症状的HD患者分别进行衰减校正PET/MRI及PET/CT成像，PET/MRI在皮质下区域、基底节区的壳核和尾状核、海马、脑干及小脑等区域发现了更高的示踪剂信号，提示其敏感度较高。PET和MRI可同时采集，且MR支持多参数成像，可提供更多且精确的组织信息[34]。

3 小结与展望

早期诊断HD对控制病情十分重要。采用不同放射性显像剂均可敏感显示病灶，多数显像剂主要特异性针对大脑代谢异常、DA通路异常、突触密度下降及脑部炎性反应过程等。HD早期症状大多特异性不高，影像学表现虽明显但不典型，加之临床病例数少等因素导致诊断HD存在一定困难。不同机制显像对诊断HD具有提示作用。

PET是目前诊断HD的最重要的影像学方法之一。多模态成像技术的发展已经较为成熟。相比PET/CT，PET/MRI拥有多种功能成像模式和一站式采集图像等优势，并将随着技术不断发展而逐步投入临床使用。