バイオマーカー

科学分野:

• 神経科学
• 生化学
• 医用画像診断

背景:

• アルツハイマー病（AD）におけるアミロイド（Aβ）とタウ病理の関係は不明瞭であり、Aβ-タウ経路を標的とする治療介入を複雑にしている。
• 前臨床的証拠は、Aβが神経興奮性を高め、タウが神経活動に基づいて拡散することを示唆している。
• 最近の研究では、Aβ関連の結合増加がタウ拡散を促進することが示されているが、これが神経過剰興奮を反映しているかは不明である。

研究 の 目的:

• アルツハイマー病においてAβ蓄積が神経過剰興奮を引き起こすかどうかを調査する。
• このAβ誘発性過剰興奮がタウ蓄積を駆動するかどうかを判断する。
• ADにおけるAβ-タウ軸の潜在的な治療標的を探求する。

主な方法:

• ADスペクトラムの586人の被験者を対象に、新しい興奮性/抑制性（E/I）比アルゴリズムを用いた安静時fMRIを使用して神経活動を評価した。
• 638人のADスペクトラム患者で神経活動のマーカーであるグルコース代謝を測定するためにFDG-PETを使用し、一部の患者ではタウPETも実施した。
• AD患者および対照群の死後脳組織を使用して、神経活動のマーカーであるc-Fos発現を分析した。

主要な成果:

• アミロイド陽性者ではE/I比が高く、Aβ関連の神経過剰興奮が示唆された。
• 地域別アミロイドPETとFDG-PETの間に正の相関が観察され、Aβ豊富な領域での神経活動の増加が示唆された。
• FDG-PETを含めることで、Aβ-PETによる将来のタウ蓄積の予測が改善され、高代謝がタウに対するAβの効果を媒介することが示された。

結論:

• Aβ蓄積は脳の神経過剰興奮へのシフトを誘発する。
• この神経過剰興奮はグルコース代謝の増加として現れ、それがAβ関連タウ蓄積を促進する。
• Aβ誘発性神経過剰興奮は、アルツハイマー病におけるAβ-タウ軸を軽減するための潜在的な治療標的となる。