血清CKMT1A、NFL检测联合11C-β-CFT PET/CT脑显像在帕金森病诊断中的价值

常培叶 薛婧婷 王春梅 赵平

(1内蒙古医科大学附属医院核医学科,内蒙古 呼和浩特 010050;2内蒙古自治区人民医院心内科)

帕金森病(PD)是第二大中枢神经系统变性疾病,病程较长,其发病率可随年龄的增加而升高,60岁以上人群发病率高达1%〔1〕。PD的准确诊断是其治疗管理的先决条件。阻碍PD研究的主要障碍有两个,第一,目前没有易于获取的与疾病进展相关生物标志物; 第二,PD的确诊只能通过尸检,导致PD在早期临床误诊率较高。多项研究表明PD患者血清样本中神经丝轻链(NFL)高于对照组,并且随着时间的推移和年龄的增长而增加,与PD的临床严重程度相关〔1〕。线粒体功能障碍在PD形成中起重要作用〔2〕,线粒体肌酸激酶(CKMT)1A是线粒体中重要的组成部分。多巴胺转运体(DAT) 成像可以评估纹状体突触多巴胺的功能〔3〕,11C-甲基-N-2β-甲基酯-3β-(4-F-苯基)托烷(11C-β-CFT)与突触前膜 DAT 有很高的亲和力,可反映黑质纹状体通路多巴胺能神经元功能,是近年研发的DAT示踪剂,可用于PD的临床研究,是早期诊断及鉴别诊断PD的一种重要技术〔4～6〕。本研究将血清检测CKMT1A、NFL水平联合11C-β-CFT正电子发射计算机断层显像(PET)/电子计算机X射线断层扫描技术(CT)脑显像用于PD的诊断,探索PD高效便捷的生物标志物,为PD的临床诊断提供支持。

1 材料与方法

1.1研究对象 PD组:2019年5月至2021年10月就诊于内蒙古医科大学附属医院的门诊及住院PD患者39例,其中男22例,女17例;年龄40～70岁,平均年龄(60.13±6.09)岁,患者均知情同意。对照组:入选者为与PD组年龄、性别匹配的体格检查正常的健康志愿者50例,无PD和PD家族史;没有神经病史、没有精神疾病和全身性疾病,包括癫痫发作、脑卒中、痴呆、头部外伤脑积水、恶性肿瘤、高血压、代谢和内分泌疾病、全身感染和药物中毒等。PD组和对照组性别、年龄无统计学差异(P>0.05),有可比性。

1.2诊断标准 PD的诊断参照英国伦敦帕金森协会脑库诊断标准:(1)运动减少;(2)至少符合下列1项:a.肌肉强直;b.静止性震颤;c.姿势不稳;(3)至少符合下列3项:a.单侧起病;b.静止性震颤;c.逐渐进展;d.发病后多为持续性不对称性受累;e.左旋多巴治疗起初有效。当诊断不确定时,他们被归类为疑似PD的患者。患者均接受神经学检查,包括联合PD评定量表(UPDRS)。排除具有其他病史或伴随主要神经精神疾病(如脑卒中、痴呆、头部创伤、脑积水和抑郁症)的患者。

1.3静脉血采集 PD组和对照组清晨空腹抽取外周静脉血5 ml,以3 000 r/min离心10 min,分离血清,分别单独存放在0.5 ml离心管中,置于-80 ℃冰箱中保存。用于酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒检测血清CKMT1A、NFL水平。

1.4放射性核素11C-β-CFT制备 购买CFT前体。11C-β-CFT所用的放射性原料为11C-CO2(美国CTI公司的RDS111型回旋加速器生产)。11C-β-CFT的合成采用自动化控制,控制步骤及合成所需温度等参数都由自动化芯片控制。11C-β-CFT性状:无色透明、无沉淀,pH5～8,放射性核纯度:(21±5.0)min。放化纯度:>95%。无菌热源检测合格。

1.5PET的采集和处理 挑选PD组20例和对照组10例进行DAT PET/CT脑显像,所有受试者经肘静脉注射11C-β-CFT 10 min后进行脑显像,采集模式为3D,发射采集计数为3×10 Kcounts,取CT图像中基底节最清晰的3帧横断层图像勾画左右尾状核、前壳核、后壳核、小脑皮层(CB)感兴趣区(ROI),计算机自动给出各区的平均标准化摄取值(SUVmean)。①计算各区 DAT 结合量指数:(ROI-CB)/CB,左右侧取均值反映上述区域DAT数量;②计算尾状核、前壳核和后壳核的左右侧不对称指数:左右侧 SUVmean 的差值除以左右侧SUVmean均值。所有ROI由1名核医学专业主治医师独立完成。

1.6统计学分析 采用SPSS25.0软件行t、χ2检验。

2 结 果

2.1血清学检测 PD组CKMT1A、NFL血清水平明显高于对照组(均P<0.05),见表1。

表1 两组CKMT1A、NFL水平比较

2.2纹状体核团显像 与对照组相比,PD 组尾状核、前壳核、后壳核DAT 结合不对称性及结合量指数均显著降低(P<0.05),见图1、表2。

图1 两组11C-β-CFT PET/CT脑显像

表2 两组纹状体核团显像比较

3 讨 论

PD影响全球约600万人,其特征是多巴胺能神经元的进行性和选择性丢失,多巴胺能神经元传递运动功能障碍。现在认为PD是遗传易感性、环境暴露和衰老共同作用的一种综合征。在分子水平上,PD危险因素已被证明可通过线粒体功能障碍、氧化应激和异常蛋白质积累引发神经变性,但确切机制仍不清楚。目前,PD诊断的标志物主要分为临床症状、生物化学标志物和神经影像学标志物。其中临床症状主要包括震颤、肌强直、运动迟缓等,但是临床医生在收集临床症状时有一定的主观性,从而导致PD的漏诊及误诊。由于PD发病机制很复杂,寻找诊断PD便捷、特异性强的生物标志物很困难。因此,对PD有必要建立一个组合的生物标志物体系〔7〕,对PD患者进行系统诊断和疗效评估,从而提高PD诊断的灵敏度和特异度。

NFL是包含多种组分的杂聚蛋白,包括轻、中和重链,NFL是组成神经丝的亚单位之一,是神经丝的主要结构,其作用是维持轴突稳定性和促进轴突生长。NFL位于中枢神经系统的有髓神经元内,在神经元细胞受损时被释放到间质液中,最终被释放到脑脊液和血液中。NFL是神经退行性疾病的一个有前途的生物标志物,其提供了一种敏感的神经轴突损伤测量。研究表明,PD患者的NFL水平要高于对照组〔8〕,Bäckström等〔9〕研究表明,PD患者较高的NFL水平与纹状体DAT摄取减少相关。本研究揭示了NFL是一种有潜力的生物标志物,对于神经退行性疾病的诊断具有较大作用。

11C-β-CFT是近年研发的DAT示踪剂,PET显像容易量化,纹状体中摄取快,其代谢产物不具有放射性〔10〕。11C-β-CFT PET脑显像对PD具有明确的诊断价值,尤其具有早期诊断价值,单光子发射计算机断层扫描(SPECT)和PET显示壳核多巴胺能神经元的去神经化比尾状核更明显。尾状核受影响较晚,这是疾病进展的结果。尾状核的早期去神经支配与较高的NFL有关,因此可能是比壳核更敏感的快速进行性神经退行性疾病的标志。本研究显示,PD从壳核后部、前部、尾状核的顺序损害。

CKMT1A位于线粒体外周膜间隙和嵴空间内,主要分布在大脑。PD患者线粒体功能障碍,线粒体组分的变化可能会表现在脑脊液和血液中。关于PD患者血清CKMT1A水平的研究较少,Xu等〔11〕研究显示PD患者血清CKMT1A降低,而Takubo等〔12〕报道了1例PD患者肌酸激酶增高的病例。本研究提示,CKMT1A是PD的一种生物标志物,有助于PD的诊断。

综上,血清CKMT1A、NFL水平联合11C-β-CFT PET/CT脑显像有可能成为辅助诊断PD的新的组合标志物,可能对PD患者进行系统诊断和疗效评估,从而为提高PD诊断的灵敏度和特异度提供依据。同时,本研究也存在不足之处,本研究病例较少,要想进一步研究CKMT1A,NFL水平和PD的关系,需要加大病例数进行研究。